供配电技术习题答案第6章.docx
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供配电技术习题答案第6章
第六章电力线路
6-1高压和低压的放射式接线和树干式接线有哪些优缺点?
分别说明高低压配电系统各宜
首先考虑哪种接线方式?
答:
(1)①高压放射式接线的优点有:
界限清晰,操作维护方便,保护简单,便于实现自
动化,由于放射式线路之间互不影响,故供电可靠性较高。
缺点是:
这种放射式线路发生故障时,该线路所供电的负荷都要停电。
②高压树干式接线的优点有:
使变配电所的出线减少。
高压开关柜相应也减少,可节约有
色金属的消耗量。
缺点有:
供电可靠性差,干线故障或检修将引起干线上的全部用户停电。
配电系统的高压接线往往是几种接线方式的组合,究竟采用什么接线方式,应根据具体情况,
对供电可靠性的要求,经技术,经济综合比较后才能确定/一般来说,高压配电系统宜优先
考虑采用放射式,对于供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅区,可考虑采用树干式。
③低压放射式接线的优点有:
供电可靠性高。
缺点是:
所用开关设备及配电线路也较多。
④低压树干式接线的优点有:
接线引出的配电干线较少,采用的开关设备自然较少。
缺点是:
干线故障使所连接的用电设备均受到影响,供电可靠性差。
(2)实际低压配电系统的接线,也往往是上述几种接线的在综合。
根据具体情况而定。
一
般在正常环境的车间或建筑内,当大部分用电设备容量不大而且无特殊要求是,宜采用树干
式。
6-2试比较架空线路和电缆线路的优缺点。
答:
电力线路有架、空线路和电缆线路,其结构和敷设各不相同。
架空线路具有投资少,施
工维护方便,易于发现和排除故障,受地形影响小等优点;电缆线路具有运行可靠,不易受
外界影响,美观等优点。
6-3导线和电缆截面的选择原则是什么?
一般动力线路宜先按什么条件选择?
照明线路宜先
按什么条件选择?
为什么?
答:
(1)导线和电缆截面的选择必须满足安全,可靠和经济的条件。
①按允许载流量选择导线和电缆截面.
②按允许电压损失选择导线和电缆截面.
③按经济电流密度选择导线和电缆截面.
④按机械强度选择导线和电缆截面.
⑤满足短路稳定的条件.
(2)一般动力线路宜先按允许载流量选择导线和电缆截面,再校验电压损失和机械强度。
(3)照明线路宜先按允许电压损失选择导线和电缆截面,再校验其他条件。
因为照明线路
对电压要求较高。
6-4三相系统中的中性线(N线)截面一般情况下如何选择?
三相系统引出的两相三线制线
路和单相线路的中线截面又如何选择?
3次谐波比较严重的三相系统的中性线截面又如何
选择?
答:
(1)一般三相四线制线路中的中性截面
S,应不小于相线截面S的一半,即
0
S00.5S
(2)由三相系统引出的两相三线制线路和单相线路,因中性线电流和相线电流相等,故中
性截面与相线截面相同,即
S0S
(3)3次谐波比较严重的三相系统,由于3次谐波电流相当突出,该谐波电流会流过中性
线,此时中性线截面应不小于相线截面,即
S0S
6-5三相系统中的保护线(PE线)和保护中性线(PEN)的截如何选择?
答:
(1)保护线截面
S要满足短路热稳定的要求,按GB50054—95低压配电设计规范规定。
PE
保护线(PE线)截面的选择:
a:
当S≦16平方毫米时,有SPES。
b:
当16平方毫米<S≦35平方毫米时,有SPE≧16平方毫米。
c:
当S≧35平方毫米时,有SPE0.5S。
(2)保护中性线(PEN线)截面的选择
因为PEN线具有PE线和N线的双重功能,所以选择截面时按其中的最大值选取。
6-6什么叫“经济截面”?
什么情况下的线路导线或电缆要按“经济电流密度”选择?
答:
从全面的经济效益考虑,使线路的全年运行费用接近最小的导线截面,称为经济截面。
经济电流密度是指使线路的年运行费用支出最小的电流密度,对35KV及以上的高压线路及
点压在35KV以下但距离长,电流大的线路,宜按经济电流密度选择,对10KV及以下线路,
通常不按此原则选择。
6-7电力电缆常用哪几种敷设方式?
答:
⑴直接埋地敷设
⑵电缆沟敷设
⑶沿墙敷设
⑷电缆排管敷设
⑸电缆桥架敷设
6-8什么叫“均一无感”线路?
“均一无感”线路的电压损失如何计算?
答:
(1)均一无感线路:
全线路的导体材料和相线截面相同可不计感抗或者cosφ=1
(2)对均一无感线路,因为不计线路电抗,所以有无功负荷在电抗上引起的电压损失
U%0。
r
6-9何谓电气平面布置图?
按照布置地区来看有那些电气平面布置图?
答:
(1)电气平面布置图就是在建筑的平面上,应用国家规定的电气平面图图形符号和有关
文字符号(参看GB4728-85),按照电气设备安装位置及电气线路的敷设方式、部位和路径
绘出的电气平面图。
(2)按布线地区来划分有厂区电气平面布置图、车间电气平面布置图和生活区电气平面布
置图。
6-10车间动力电气平面布置图上需对哪些装置进行编号?
怎样编号?
答:
(1)车间动力电气平面布置图上需对用电设备、配电设备、配电干线和支线上的开关和
熔断器、配电支线进行编号。
(2)①对用电设备编号格式如下
a
b
或
a
b
/
/
c
d
式中,a为设备编号;b为设备额定容量;c为线路首端熔体或低压断路器脱扣器的电流;d
为标高。
②对配电设备编号如下
abc或a
b
c
当需要标注引入线的规格时,配电设备标注的格式为
a
d
b
(e
f
c
)
g
式中,a为设备编号;b为设备型号;c为设备的额定容量;d为导线型号;e为导线根数;
f为导线截面;g为导线敷设方式。
③配电干线和支线上的开关和熔断器编号如下
a
b
c/
i
或abc/I
当需要标注引入线的规格时,开关和熔断器的标注格式为
a
d
b
(e
c
f
/
)
i
g
式中,a为设备编号;b为设备型号;c为额定电流;i为整定电流或熔体电流;d为导线型
号;e为导线根数;f为导线截面;g为导线敷设方式。
④配电支线进行编号如下
d(ef)g或d(ef)Gg
式中各符号的意义同上,G为穿线管代号及管径。
6-11有一供电线路,电压为380/220,已知线路的计算负荷为84.5kVA,现用BV型铜心绝
缘线穿硬塑料管敷设,试按允许流量选择该线路的相线和PEN线的截面及穿线管的直径。
(安
装地点的环境温度为25℃)
解:
线路中电流的计算
I
P84.5
c
c221.7
3U1.7320.22
N
A
要满足Ia1Ic,当选择三相四线制线路时,查表A-13-2得,4根单芯线穿钢管敷设的每相
芯线截面为120
2
mm的BV型导线,在环境温度为25℃时的允许载流量为230A。
温度校正系数为
K
a1
a1
0
0
65
65
25
25
1
导线的实际允许载流量为
Ia1KIa11230230A,所以
2
S120mm满足允许载流量的要求。
按SPE0.5S要求,选
SPE
2
70mm
6-12一台380V配电线路向15台冷加工机床电动机配电,每台电动机的容量为4.5kW,配
电线路采用BV型导线明敷,周围环境温度为23℃.试确定该导线的截面。
解:
线路中电流的计算
I
P154.5
c
c102.5A
1.7320.38
3U
N
要满足
Ia1I,当选择三相四线制线路时,查表A-13-2得,4根单芯线穿钢管敷设的每相
c
芯线截面为35
2
mm的BV型导线,在环境温度为25℃时的允许载流量为105A。
温度校正系数为
K
a1
a1
0
0
65
65
23
25
1.02
导线的实际允许载流量为
Ia1KIa11.02105107A,所以
2
S35mm满足允许载流量的要求。
按SPE0.5S要求,选
SPE
2
25mm
6-13某变电所用10kV架空线路向相邻两工厂供电,如图6-24所示。
架空线路采用LJ型
铝绞线,成水平等距排列,线间几何均距为1.25m,各段干线截面相同,完全允许电压损失
为5%,环境温度为30℃,试选择架空线路的导线截面。
3.6km2.4km
900kW+j720Kvar620kW+j425Kvar
图6-24
解:
(1)按允许电压损失选择导线截面
因为是10kV架空线路,所以初设X0.38/km
0,则
U
2
X
0
rqL
%
ii
2
10U
i1
N
0.38
10
2
10
[720
3.6
650
(3.6
2.4)]
2.5
Ua%Ua1%Ur%52.52.5
2
S
10
pL
ii
9003.6620(3.62.4)
i187
mm
22
UU%100.032102.5
Na
2
选LJ-95,查表A-16-1,得几何均距为1250mm,截面为95
2
mm的LJ型铝绞线的
X00.349/km,R00.34/km,实际的电压损失为
U%
R
0
10U
2
N
i
2
1
p
i
L
i
X
0
10U
2
N
i
2
q
i
L
i
1
1.73334
1000
(9003.66206)
3.7
1000
(720
0.4
650
6)
3.7
5
故选LJ-95满足允许电压损失的要求。
(2)校验发热情况
查表A-12-1可知,LJ-95在室外温度为30℃时的允许载流量为325A。
线路中最大负荷为
P
p
1
p9*******50
2
kW
Q
q
1
q7204251145k
2
var
S
2
P
Q
222
15501145
1927kVA
I
S
3U
N
1927
3.
10
2.6
A
I
a1
325
显然发热情况满足要求。
(3)校验机械强度
22
查表A-15-1可知,高压架空裸铝绞线的最小允许截面为35mm,所以所选的截面95mm
可
满足机械强度的要求。
6-14某380V三相线路供电给10台2.8KW,COSφ=0.8,η=0.82电动机,各台电动机之间
相距2m,线路全长(首端至最末的一台电动机0为50m。
配电线路采用BLV型导线明缚(环
境温度25℃),全线允许电压损失为5%。
试按允许载流量选择导线截面(同时系数去0.75),
并检验其机械强度或电压损失是否满足要求?
10Pe102.8
解:
34.1
P
c
1.82
I
P34.1
c
c64.76
3Ucos1.7320.380.8
N
A
因为是三相电路,查表A-13-2得,每相芯线截面为25℃BLV型导线,在环境温度为25℃
的允许在载流量为70A,其最高的允许的温度为65℃,即IAKIA
a156,1,10。
c
满足
Ia1I,所选的截面S=25平方毫米。
查表的R=1.48,X=0.251,P=2.24,
c
Σ=0.561
实际电压损失为:
U%
R
0
10U
2
N
p
i
L
i
X
0
10U
2
N
q
i
L
i
1.8950.0380.9335
架空裸线的最小允许截面为16平方毫米。
所选的截面可满足机械强度的要求。
6-15有一条LGJ铝绞线的35kV线路,计算负荷为4880kW,cos=0.88,年利用小时为
4500h,试选择其经济截面,并校验其发热条件和机械强度。
解:
(1)选择经济截面,
I
P4.88
c
c91.47A
3Ucos1.7320.0350.88
N
查表可知,JA
ec1.15,则
S
ec
I
c
J
ec
1.734
3.8
2
0.5mm
2
选取标准截面70.0mm,即型号为LGJ-70的铝绞线。
(2)校验发热条件。
查表A-12可知,LGJ-70室外温度为25℃的允许载流量为IAIA
a127591.47,
c
所以满足发热条件。
(3)查表A-15可知,35kV架空铝绞线机械强度最小截面为
22
Smin35mmSec70mm,
因此,所选的导线截面也满足机械强度要求。
6-16某380/220V低压架空线路图6-25所示,环境温度为35℃,线间几何均距为0.6米,
允许电压损失为3%,试选择导线截面。
解:
因为是低压架空路线,所以设X0.35/km
0,则
U
2
X
0
r%qL
2ii
10U
i1
N
10
3.8
2
4.
[0.04
50
2.7
2.
2.
300
0.6
0.3]
1.6
Ua%Ua1%Ur%31.61.4
2
S
10
pL
ii
20.80.05120.80.3
i1136.5
2
mm
22
UU%100.0320.221.4
Na
选LJ-150,查表A-16-1,得几何均距为1250mm,截面为95
2
mm的LJ型铝绞线的
X00.287/km,R00.21/km,实际的电压损失为
U%
R
0
10U
2
N
i
2
1
p
i
L
i
X
0
10U
2
N
i
2
q
i
L
i
1
10
1.287
2
0.22
(20.80.05120.80.3)
10
0.21
2
0.22
(2
0.6
1.05
12
0.6
0.3)
2.7
3
故选LJ-150满足允许电压损失的要求。
6-17某10kV线路(R0.46/km,X0.38/km
0)上接有两个用户,在距电源(O
0
点)800m的A点处负荷功率为1200kW(cos0.85),在距电源1.8kM的B点出负荷功率
为1600kW,1250kvar。
式求OA段、AB段、OB段、线路上的电压损失。
解:
U
XR
00
OA%QLP1L
1OAOA
22
10U10U
NN
1.735
1000
12000.520.8
3.9
1000
1200
0.6
3.9
5.
U
22
XR
00
OB%qLpL
iiii
22
10U10U
Ni1Ni1
2.8
(1200
1000
3.520.812502.6)
3.
(1200
1000
0.7
0.4
1600
1.7)
2.
所以%%%3.70.563.14
UABUU
OBOA
答:
OA段、AB段、OB段、线路上的电压损失分别为0.56,3.14,3.7。
6-18计算如图6-26所示10kV电力线路的电压损失。
各段干线的型号和截面相同,均为
LJ-70,线间几何均距为1.25m。
解:
由表A-16-1可知R0.46/km,X0.35/km
0,即
0
U%
X
0
10U
2
N
i
3
1
q
i
L
i
R
0
10U
2
N
i
3
1
p
i
L
i
0.23
1000
(7001.26201.66602.6)
0.7
1000
(980
2.
750
0.7
850
0.4)
2.8
答:
电力线路的电压损失为3.86。
6-19某10KV电力线路接有两个负荷:
距电源点0.5km处的Pc1=1320kM,Qc1=1100kvar;
距电源点1.3km处的Pc2=1020W,Qc2=930kvar。
假设整个线路截面相同,线间几何均距为
1m,允许电压损失为4%,试选择LJ铝绞线的截面。
解:
按允许电压损失选择导线截面:
设X0.4/km
0,则
U
2
X
0
r%qL
ii
2
10U
Ni1
0.4
10
2
10
(1100
0.5
930
1.8)
0.89
Ua%Ua1%Ur%40.893.11
2
S
10
pL
ii
13200.510201.8
2
i125.08
mm
22
UU%100.032103.11
Na
选LJ-35,查表A-16-1,得几何均距为1m,截面为35mm2的LJ型铝绞线的
R00.92/km,X00.366/km。
实际的电压损失为:
U%
X
0
2
10U
N
i
3
1
q
i
L
i
R
0
10U
2
N
i
3
1
p
i
L
i
1.736
1000
(11000.59301.8)
3.10
1000
(1320
0.7
1020
3.10)
6.
4
故所选导线LJ-35满足允许电压损失的要求。
6-20某用户变电所装有一台1600kVA的变压器,若该用户以10kV油浸纸绝缘铝心电缆以
直埋方式做进线供电,土壤热阻系数为0.8℃·cm/W,地温最高为25℃。
试选择该电缆的截
面。
解:
选择经济截面
I
P1600
c
c92.4
2.910
3U
N
A
查表可知,JA
ec0.9,则
S
ec
I
c
J
ec
4.
4.
2
0.86mm
所以,选择的铝线截面积不应小于102.6平方毫米。
第六章电力线路
6-1高压和低压的放射式接线和树干式接线有哪些优缺点?
分别说明高低压配电系统各宜
首先考虑哪种接线方式?
答:
(1)①高压放射式接线的优点有:
界限清晰,操作维护方便,保护简单,便于实现自
动化,由于放射式线路之间互不影响,故供电可靠性较高。
缺点是:
这种放射式线路发生故障时,该线路所供电的负荷都要停电。
②高压树干式接线的优点有:
使变配电所的出线减少。
高压开关柜相应也减少,可节约有
色金属的消耗量。
缺点有:
供电可靠性差,干线故障或检修将引起干线上的全部用户停电。
配电系统的高压接线往往是几种接线方式的组合,究竟采用什么接线方式,应根据具体情况,
对供电可靠性的要求,经技术,经济综合比较后才能确定/一般来说,高压配电系统宜优先
考虑采用放射式,对于供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅区,可考虑采用树干式。
③低压放射式接线的优点有:
供电可靠性高。
缺点是:
所用开关设备及配电线路也较多。
④低压树干式接线的优点有:
接线引出的配电干线较少,采用的开关设备自然较少。
缺点是:
干线故障使所连接的用电设备均受到影响,供电可靠性差。
(2)实际低压配电系统的接线,也往往是上述几种接线的在综合。
根据具体情况而定。
一
般在正常环境的车间或建筑内,当大部分用电设备容量不大而且无特殊要求是,宜采用树干
式。
6-2试比较架空线路和电缆线路的优缺点。
答:
电力线路有架、空线路和电缆线路,其结构和敷设各不相同。
架空线路具有投资少,施
工维护方便,易于发现和排除故障,受地形影响小等优点;电缆线路具有运行可靠,不易受
外界影响,美观等优点。
6-3导线和电缆截面的选择原则是什么?
一般动力线路宜先按什么条件选择?
照明线路宜先
按什么条件选择?
为什么?
答:
(
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