交大电气工程基础作业二答案

作业二

1、有几个参数反映架空输电线路？它们具体反映线路的什么特性？

答：电阻R:线路通过电流时产生的有功功率的损耗效应

电感L:载体导流的磁场效应

电导G:线路通电时绝缘介质产生的泄露电流以及导体附近空气游离而产生的

有功功率损耗

电容C:带电导体周围产生的磁场效应

2、一条LGJQ-3×500 的分裂导线的输电线路，按等间距排列，间距为12m，每相分裂间距为400mm，导体直径为30.2mm。求该线路每公里电抗和电纳。

3、一台SFL-15000/110 型双绕组变压器，额定容量为15MVA，额定变比为110/11kV，其试验参数为Pk=133kW，P0=50kW，Uk﹪=10.5，I0﹪=3.5，试计算归算到高压侧的各参数并画出等值电路。

4、与普通变压器相比，自耦变压器有哪些优缺点？自耦变压器运行需要注意哪些问题？

答：

1、在大型超高压电力系统中，多数采用由自耦变压器来联接两个电压级的电力网，自耦变压器具有消耗材料少、投资低、损耗小等优点，得到广泛的应用。另外，由于通常自耦变压器变比接近于1，导致短路电压百分数要比普通变压器小得多，所以在系统发生短路时，自耦变压器的情况将更为严重。

2、自耦变压器除了与一般变压器运行特性相同之外，还需要注意的一些问题是：

a，由于自耦变压器一、二次侧有直接的电的联系，为了防止高压侧单相接地故障而引起低压侧过电压，其中性点必须牢靠接地；

b，自耦变压器两侧都需安装避雷器，以防止过电压；

c，自耦变压器短路电压比普通变压器小得多，因此短路电流较普通双绕组变压器大，必要时，必须采取限制短路电流措施。

5、在开关电器断开的过程中，间隙的自由电子是如何产生的？试说明

电弧的形成和熄灭过程。

6、什么叫介质强度恢复过程和电压恢复过程？它们与哪些因素有关？交流电弧电流有何特点？熄灭交流电弧的条件是什么？

7、隔离开关与断路器的主要区别何在？它们的操作程序应如何正确配合？为防止误操作通常采用哪些措施？

8、开关器件的类型有哪些？它们具体能开关什么类型的电流？

9、比较有汇流母线接线和无汇流母线接线的特点、优缺点和适用范围？

答：有汇流母线的主接线，由于汇流排的存在能起到汇总和分配电能的作用，故可以

在进出线数目较多时使得整个主接线以母线为分界，分为进线部分与出线部分，接线简单明了、运行方便，也较便于发展和扩建，同时还可以在一定程度上提高运行可靠性。

与有汇流母线的主接线相比，无母线的主接线形式省去了母线这一环节，整个配电装置占地较省，并避免了因母线隔离开关故障而引起的供电中断，同时也降低了造价，但不易发展和扩建。

有母线的主接线形式中所采用的断路器的数目一般都大于连接回路的数目。因而造成整个配电装置占地面积大，建设成本高。对于一些对经济性要求较高的场合，在满足主接线可靠性要求的前提下，可考虑采用无汇流母线主接线。

10、试画出三个电源、三出回线的单母线不分段接线图。

答：

11、一台半断路器接线有何特点？如何运行？比较它与双母带旁路接线的利和弊？

答：一台半断路器接线方式中在两组母线间装有三台断路器，可引接两个回路，断路数与回路数之比为3/2，故又称为3/2接线。为防止一台断路器故障会同时切掉连于一串上的所有电源，往往采用“同名不同串”的布置。与双母带旁路接线相比，一台半断路器接线具有一些优点也有一些缺点，优点：

a，可靠性提高了，任一组母线故障或检修时，极端情况下，两组母线同时故障时也不会影响所有回路的工作，仅当中间的联络断路器故障时才会影响该串上回

路的工作。而双母带旁路接线可造成该回路短时停电；

b，运行调度更灵活，正常运行时两组母线、全部断路器均投入，从而形成多环形供电，运行调度灵活；

c，检修操作方便，隔离开关仅用作隔离电器，不需进行复杂的倒闸操作。缺点：a，一个回路故障要跳开两台断路器，增加了维修工作量；

b，继电保护整定复杂；

c，配电装置配置困难；

d，经济性较差。

12、电气主接线中为什么要限制短路电流？通常采用哪些方法？为什么？

答：维持系统中某些节点处以一定短路电流水平，对提高系统的稳定性有重要意义，

但短路电流过大，往往会造成很大伤害：

a，由于切断事故电流的断路器开断能力不足及并联的电气设备、输电线强度不足，

使设备受损，甚至托跨整个系统；

b，在临近电力系统的通信线路中将引起感应过电压，造成通信设备故障；

c，为满足短路的热稳定要求，需选用重型电器，从而使电网经济性大大下降。因此，必须采取措施限制短路电流。

若电网运行中短路容量超过或者接近允许的最大短路电流，则应采取合适措施限制短路电流。从对影响短路电流大小的因素分析来看，限制短路电流可以从系统整体即电网部分和局部厂、站部分着手，包括：从系统结构、系统运行和设备上采取措施或在厂站处、线路上装设限流电抗器、专门限流装置；限制变压器中性点接地数目、接地方式，限制采用自耦变压器等措施。

13、如图所示带旁路的双母接线中，母联断路器QF6及其两侧隔离开关均在闭合状态，即按单母分段方式运行。分析在1）QF5 没有检修和2）QF 5 正在检修时，要在出线L2 不

停电的情况下检修QF4 应如何进行操作？

答：假定，双母线上面一条为W2、下面一条为W1，正常情况下，L1工作在W2上，L2工作在W1上，Wp不带电，W1、W2同时工作。不停电检修出线断路QF4的操作步骤如下：（1）QF5没有检修时：a，先合QF5两端的隔离开关QS10和QS9给旁路母线Wp充电；b，合QS16；c，断QF4、QS14、QS7后，即可检修QF4 （2）QF5正在检修时：a，合QS8、QS4，开QS7、QS3；b，断QF6、QS11、QS12；c，连QS17；d，合QS11、QS12、QF6；e，连QS16；f，断QF4、QS14、QS7后，即可检修QF4。

14、什么是发电厂和变电所的厂用电及厂用电率？厂用电负荷是怎样

分类的？各类厂用负荷对供电电源分别有什么要求？

答：发电厂、变电所内拖动电机及全厂的运行操作、试验、修配、照明、电焊等用电

设备的总耗电量，称为厂用电或自用电。厂用电量占同一时期内全厂发电量的比值是一个能较好反映电厂运行经济技术水平的重要指标，常用厂用电率Kp来表示：

式中，Kp为厂用电率；Sc为厂用计算负荷，KVA；cosψav为年均功率因数，一般取为0.8；Pn为发电机额定功率，KW。

厂用负荷种类繁多，根据他们在生产中的作用及突然停电对设备、人身造成危害的大小，常将厂用负荷分为以下四类：

a，I类负荷，这类负荷即使短时停电也会造成设备损坏、危人身安全、以及主机停运或出力减少等严重后果；

b，II类负荷，这类负荷允许较短时间的停电（几秒至几分），恢复供电后不致引起生产紊乱；

c，该类负荷长时间停电也不会直接影响生产；

d，事故保安负荷，是一类机组在停机过程中及停机后一段时间内仍需保证供电的负荷。