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供电技术（第5版）习题及其参考答案 第一章绪论 1-1试述电力系统的组成及各部分的作用。 答：电力系统由发电、输电、配电和用电等四部分组成， 各部分之间通过不同电压等级 的电力线路连接成为一个整体。 发电是将一次能源转换成电能的过程。 根据一次能源的不同，分为使用煤油气的火力发 电厂、使用水位势能的水力发电站和使用核能的核电站， 此外，还有使用分布式能源的风力 发电、太阳能发电、地热发电和潮汐发电等。 输电是指电能的高压大功率输送， 将电能从各个发电站输送到配电中心。 由于发电和配 用电的电压等级较低，故输电环节还包括中间升压和降压用的变电站。 配电是指将电能从配电中心分配到各电力用户或下级变配电所。 变电所通过配电变压器 为不同用户提供合适的供电电压等级。 用电是指电力用户接收和使用电能来做功或从事生产和生活活动。 1-2用户供电系统中常用的额定电压等级有哪些？试述各种电气设备额定电压存在差 别的原因。 答：电力用户供电系统中常用的额定电压等级有 110kV、35kV、10kV、6kV、3kV、 380/220V，电压等级是根据国民经济发展的需要、 技术经济的合理性以及电气设备的制造水 平等因素决定的。电力系统的主要电气设备有发电机、变压器、电网（线路）和用电设备， 考虑到电气设备本身和线路上的电压损失，同一电压等级下各类设备的额定电压稍有不同。 一般而言，用电设备的额定电压等同于电网的额定电压， 发电机的额定电压高于电网额定电 压5%,变压器一次侧额定电压等于电网额定电压或高于电网额定电压 5%,而变压器二次 侧额定电压则高于电网额定电压 5%或10%。 1-3统一规定各种电气设备的额定电压有什么意义？ 答：电压等级是否合理直接影响到供电系统设计在技术和经济上的合理性。 合理地规范 标准，有利于电网的规范化管理、电气设备的标准化设计制造以及设备互换使用。 1-4如下图所示的电力系统，标出变压器一、二次侧和发电机的额定电压。 题1-4图 答：额定电压选择如下: （1） 发电机的额定电压高于电网额定电压 5%，故为10.5kV。 （2） 变压器T1： 一次侧与发电机母线直接相接，故为 10.5kV ;二次侧为低压，直接 接用电设备，仅考虑到变压器本身的电压损失，故为 0.4kV。 （3） 变压器T2： 一次侧与发电机母线直接相接，故为 10.5kV ;二次侧为输电电压， 接长距离输电线路，考虑到变压器本身和线路的两级电压损失，故为 121kV。 （3）变压器T3： 一次侧与输电线路相接，故为 110kV ；二次侧为高压配电电压输出， 可能接长距离输电线路，考虑到变压器本身和线路的两级电压损失， 故分别为38.5kV和11kV。 1-5电力系统中性点运行方式有哪几种？各自的特点是什么？ 答：电力系统中性点运行方式有中性点有效接地系统 （包括中性点直接接地系统）和中 性点非有效接地系统（包括中性点不接地和中性点经消弧线圈或电阻接地） 。 1） 中性点不接地系统：发生单相接地故障时，线电压不变，非故障相对地电压升高到 原来相电压的 3倍，故障相接地电流增大到正常对地电容电流的 3倍。 2） 中性点经消弧线圈接地系统：发生单相接地故障时，线电压不变，非故障相对地电 压升高到原来相电压的 3倍，但故障相接地电流会得到一定补偿而减小。 3） 中性点直接接地系统：当发生一相接地时，即构成单相短路故障，保护动作使得供 电中断，可靠性降低。但由于中性点接地的箝位作用，非故障相对地电压保持不变。电气设 备绝缘水平可按相电压考虑。 1-6试分析中性点不接地系统中发生单相接地故障后，该系统的电压会发生什么变化？ 此时流经故障点的电流如何确定？ 答：中性点不接地系统发生单相接地故障时， 线间电压不变，而非故障相对地电压升高 到原来相电压的 3倍，流经故障点的电流达到故障相正常对地电容电流的 3倍。 1-7中性点经消弧线圈接地系统中，消弧线圈对容性电流的补偿方式有哪几种？ 一般 采用哪一种？为什么？ 答：有全补偿方式、欠补偿方式、过补偿方式等三种。一般采用过补偿方式，在过补偿 方式下，即使系统运行方式改变而切除部分线路时， 也不会发展成为全补偿方式导致系统发 生谐振。 1-8简述用户供电系统的主要特点。 答：（1）电力用户供电系统是电力系统的终端。 （2）电力用户供电系统的供电电压一般 在110KV及以下。（3）用户供电系统一般由国家电网供电， 条件许可也可建立自备发电站。 1-9简述用户供电系统供电质量的主要指标及其对用户的影响。 答：决定用户供电质量的主要指标为电压、频率和可靠性。主要影响表现为： （1）电压 偏差会影响用电设备的良好运行状态和用电功率； 电压波动和闪变会使电动机转速脉动、 电 子仪器工作失常；电压谐波会干扰自动化装置和通信设备的正常