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1、第 2 章 建筑供配电系统1复习思考题参考答案1.什么叫电力系统和电力网？由发电厂、电力网和电力用户组成的统一整体称为电力系统。电力系统能够提高供电的安全性、可靠性、连续性、运行的经济性，并提高设备的利用率，减少整个地区的总备用容量。电力网是电力系统的有机组成部分，它包括变电所、配电所及各种电压等级的电力线路。它能够实现电能的经济输送和满足用电设备对供电质量的要求。2.我国电网电压等级分几级？目前，根据我国国民经济发展的需要，从技术经济的合理性及考虑电机电器制造工业的工艺水平等因素，国家颁布制定了我国电力网的电压等级，主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550
2、kV 等 10 级。3.电力负荷分几级？各级负荷对供电电源有何要求？在电力系统中根据电力负荷对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，电力负荷分为三级。各级负荷对供电电源的要求如下：一级负荷：应由两个独立电源供电，一用一备，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，禁止将其他负荷接入应急供电系统。二级负荷：要求采用两个电源供电，一用一备，两个电源应做到当发生电力变压器故障或线路常见故障时不致中断供电（或中断供电后能迅速恢复） 。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷
3、可由一路 6KV 及以上的专用架空线供电。三级负荷：三级负荷对供电电源无要求，一般为一路电源供电即可，但在可能的情况下，也应提高其供电的可靠性。4.变配电所选址原则是什么？一般来讲，变（配）电所位置选择应考虑下列条件来综合确定：（1）接近负荷中心，这样可降低电能损耗，节约输电线用量。（2）进出线方便。（3）接近电源侧。（4）设备吊装、运输方便。（5）不应设在有剧烈振动的场所。（6）不宜设在多尘、水雾（如大型冷却塔）或有腐蚀性气体的场所，如无法远离时，不应设在污染源的下风侧。（7）不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻。（8）变（配）电所为独立建筑物时，不宜设在地势低洼和可能积水的场
4、所。（9）高层建筑地下层变（配）电所的位置，宜选择在通风、散热条件较好的场所。（10）变（配）电所位于高层（或其他地下建筑）的地下室时，不宜设在最底层。当地下仅有一层时，应采取适当抬高该所地面等防水措施。并应避免洪水或积水从其他渠道淹渍变（配）电所的可能性。第 2 章 建筑供配电系统25.什么是变配电所主结线？单母线接线有哪几种形式？它们各有何特点？变（配）电所的主结线（ 一次接线）是指由各种开关电器、电力变压器、互感器、母线、电力电缆、并联电容器等电气设备按一定次序连接的接受和分配电能的电路。单母线接线可分为单母线不分段及单母线分段接线两种形式。 单母线不分段：这种接线的优点是线路简单，使用
5、设备少，造价低；缺点是供电的可靠性和灵活性差，母线故障检修时将造成所有用户停电。因此，它适应于容量较小、对供电可靠性要求不高的场合。单母线分段：这种接线的优点是供电可靠性较高，灵活性增强，可以分段检修。缺点是线路相对复杂，当母线故障时，该段母线的用户停电。采用断路器连接分段的单母线，可适用于一、二级负荷。6.变电所建设的注意事项有哪些？10kV 变电所一般由高压配电室、变压器室和低压配电室三部分组成。（1）高压配电室：高压配电室的面积取决于高压开关的数量和柜的尺寸。高压柜前留有巡检操作通道，应大于 1.8m。柜后及两端应留有检修通道，应大于 1m。高压配电室的高度应大于 2.5m。高压配电室的
6、门应大于设备的宽度，应向外开。（2）变压器室：当采用油浸变压器时，为使变压器与高、低压开关柜等设备隔离应单独设置变压器室。变压器室要求通风良好，进出风口面积应达到 0.50.6m 2。对于设在地下室内的变电所，可采用机械通风。变压器室的面积取决于变压器台数、体积，还要考虑周围的维护通道。10kV 以下的高压裸导线距地高度大于 2.5m。而低压裸导线要求距地高度大于 2.2m。（3）低压配电室：低压配电室应靠近变压器室，低压裸导线（铜母排）架空穿墙引入。低压配电室的面积取决于低压开关柜数量，柜前应留有巡检通道（大于 1.8m） ，柜后维修通道（大于 0.8m） 。低压开关柜有单列布置和双列布置（
7、柜数量较多时采用）等。（4）其他条件：变电所应保持室内干燥、严防雨水进入。变电所应考虑通风良好，使电气设备正常工作。变电所的高度应大于 4m，应设置便于大型设备进出的大门和人员出入的门，且所有的门应向外开。变电所的容量较大时，应单设值班室、设备维修室、设备库房等。7.什么叫负荷曲线？为什么规定取 30min 平均最大负荷为计算负荷？表示电力负荷随时间变化情况的图形称为负荷曲线。因为一般中小截面导线的发热时间常数（T）一般在 10min 以上，实验证明，达到稳定温升的时间约为 3T=310=30min，故只有持续时间在 30min 以上的负荷值，才有可能构成导体的最高温升，所以取 30min 平
8、均最大负荷为计算负荷， 。8.高压断路器有哪些作用？常用的 10kV 高压断路器有哪几种？各有何特点？高压断路器的作用是接通和切断高压负荷电流，并在严重的过载和短路时自动跳闸，切断过载电流和短路电流。按高压断路器采用的灭弧介质不同，分为油断器、气体断路器（如 SF6）和真空断路器等。9.高压隔离开关的作用是什么？为什么不能带负荷操作？第 2 章 建筑供配电系统3高压隔离开关的作用主要是隔断高压电源，并造成明显的断开点，以保证其他电气设备安全进行检修。因为高压隔离开关没有专门的灭弧装置，所以不允许带负荷分闸和合闸。10.高压负荷开关有哪些功能？能否实现短路保护？高压负荷开关的作用是专门用在高压装
9、置中通断负荷电流，如装有热脱扣器时，也可在过负荷情况下自动跳闸切断过负荷电流。高压负荷开关只具有简单的灭弧装置，只能通过一定的负荷电流和过负荷电流，它的断流能力不大，所以不能用它来切断短路电流。它必须和高压熔断器串联使用，短路电流靠熔断器切断。11.互感器的作用是什么？有哪两大类？使用时有哪些注意事项？互感器是电工测量和自动保护装置使用的特殊变压器。使用互感器的目的一是把测量回路和高压电网隔离，以利于确保工作人员的安全；二是扩大测量仪表的量程，可以使用小量程电流表测量大电流，用低量程电压表测量高电压，或者为高压电路的控制及保护装置提供所需的低电压或小电流。互感器按用途可分为电压互感器和电流互感
10、器两类。电压互感器在使用中要注意以下几点：一次、二次侧必须加熔断器保护，二次侧不能短路，防止发生短路烧毁互感器或影响一次电路正常运行；电压互感器二次侧有一端必须接地，防止一次、二次绕组绝缘击穿时，一次侧的高电压窜入二次侧，危及人身和设备的安全；二次侧并接的电压线圈不能太多，避免超过电压互感器的额定容量，引起互感器绕组发热，并降低互感器的准确度。电流互感器在使用中要注意以下几点：电流互感器在工作时其二次不得开路，二次侧不允许串接熔断器和开关；电流互感器二次侧有一端必须接地，防止一次、二次绕组绝缘击穿时，一次侧的高电压窜入二次侧，危及人身和设备的安全。12.常用的高压、低压开关柜主要有哪些？常用的
11、 10k高压开关柜有：GG-1AFII 机械闭锁防误型开关柜,JYN-10 金属间隔手车柜，XGN2-10 箱式开关柜，KYN1-10 金属铠装式手车柜，VU1 型金属铠装开关柜（东芝技术），ZS1 型金属铠装开关柜（ABB） ，VC 型金属铠装开关柜（东芝技术） ，HXGN6-10 型环网柜等。常用的低压开关柜（屏）有：固定式的有 PGL 型、GGD 型、GBD 型，抽屉组合式的有GCL 型、GCK 型、DOMINO 型、GDL 型、GCS 型、MNS 型等。13.低压配电系统的配电形式有哪些？低压配电方式有放射式、树干式、链式三种形式。14.电能表工作原理是什么？目前应用较多的是感应式电能
12、表，它是利用固定的交流磁场与由该磁场在可动部分的导体中所感应的电流之间的作用力而工作的。当电能表接入电路时，电压线圈的两端加上电源电压，电流线圈通过负载电流，此时电压线圈和电流线圈产生的主磁通穿过铝盘，在第 2 章 建筑供配电系统4铝盘上便有三个磁通的作用（一个电压主磁通，两个大小相等、方向相反的电流主磁通） ，在铝盘上共产生三个涡流，这三个涡流与三个主磁通相互作用产生转矩，驱动铝盘开始旋转，并带动计数器计算电量。15.低压刀开关有哪些种类？低压空气断路器有哪些组成部分？低压刀开关是一种简单的手动操作电器，用于非频繁接通和切断容量不大的低压供电线路，并兼作电源隔离开关。按工作原理和结构，刀开关
13、可分为低压刀开关、胶盖闸刀开关、刀形转换开关、铁壳开关、熔断式刀开关、组合开关等。低压断路器：又称低压空气开关，或自动空气开关。断路器主要由触头系统、灭弧系统、脱扣器和操作机构等部分组成。它的操作机构比较复杂，主触头的通断可以手动，也可以电动。16.交流接触器的动作原理是什么？交流接触器的工作原理是利用电磁吸力来使触头动作的开关，它可以用于需要频繁通断操作的场合。当交流接触器线圈通电后，铁心被磁化为电磁铁，产生吸力，当吸力大于弹簧反弹力时衔铁吸合，带动拉杆移动将所有常开触头闭合、常闭触头打开。线圈失电后，衔铁随即释放并利用弹簧的拉力将拉杆和动触头恢复至初始状态。17.低压熔断器的种类及其特点有
14、哪些？低压熔断器常用的有瓷插式（RC1A） 、密闭管式(RM10)、螺旋式(RL7)、填充料式(RT20)、等多种类型。瓷插式灭弧能力差，只适用于故障电流较小的线路未端使用。其他几种类型的熔断器均有灭弧措施，分断电流能力比较强，密闭管式结构简单，螺旋式更换熔管时比较安全，填充料式的断流能力更强。18.低压配电线路的结构及其特点是什么？低压配电线路形式有：架空线路和电缆线路两种。架空线路的结构及特点是：由导线、电杆、横担、绝缘子和线路金具等组成，其特点是设备材料简单，成本低；容易发现故障，维护方便；缺点是易受外界环境的影响，供电可靠性较差；影响环境的整洁美观等。第 2 章 建筑供配电系统5电缆线
15、路的结构及特点是：由电力电缆及敷设通道等组成。其优点是不受外界环境影响，供电可靠性高，不占用土地，有利于环境美观；缺点是材料和安装成本高。19.导线选择的方法和要求有哪些？导线选择方法主要有：按环境条件选择、按发热条件选择、按电压损失选择、按机械强度选择等方法。在具体选择导线截面时，必须综合考虑电压损失、发热条件和机械强度、环境条件等要求。20.某大楼采用三相四线制供电，楼内的单相用电设备有:加热器 5 台各 2kW，干燥器4 台各 3kW，照明用电 2kW。试将各类单相用电设备合理地分配在三相四制线路上，并确定大楼的计算负荷。解：负荷分配结果如下：a 相分配的负荷有干燥器台 6k，照明用电k
16、，因此 a 相总负荷为 8k；b 相分配的负荷有干燥器 2 台 6k，加热器 1 台 2k，因此 b 相总负荷为 8k；c 相分配的负荷有加热器 4 台 8k，因此 c 相总负荷为 8k；设备总容量 =3*8=24k需要系数 Kx取 0.8，cos 取 1，tan 为 0则有功计算负荷 P j=KxP=0.824=19.2kW无功计算负荷 Q j=Pjtan=19.20=0kvar视在计算负荷 S j=Pj/cos=19.2/1=19.2kVA21.某工地采用三相四线制 380/220V 供电，有一临时支路上需带 30kW 的电动机 2 台，8kW 的电动机 15 台，电动机的平均效率为 83%，平均功率因数为 0.8，需要系数为 0.62，总配电盘至该临时用电的配电盘的距离为 250m，若允许电压损失为 7%，试问应选用多大截面的铜芯塑料绝缘导线供电？解：按发热条件选择：P=302+815=180kj= K xP=0.62180=111.6k因此，I j= 25
