电力工程基础 第3章习题答案

3-1 试比较架空线路和电缆线路的优缺点。

答：架空线路与电缆线路相比，具有成本低、投资少、安装容易、维护检修方便、易于发现和排除故障等优点，但容易遭受雷击和风雨等自然灾害的侵袭，且它需要占用大片土地作出线走廊，有时会影响交通、建筑和市容等；电缆线路具有运行可靠、不易受外力和自然环境的影响、不占地面空间和不影响市容等优点，但成本高、投资大、查找故障困难、维修不便。

3-2 架空线路由哪几部分组成？各部分的作用是什么？

答：架空线路主要由导线、杆塔、横担、绝缘子和金具等部件组成。导线的作用是传输电能；杆塔的作用是支撑绝缘子和导线，并使导线相互之间、导线与大地之间保持一定的安全距离；横担的作用是用来固定绝缘子，并使各相导线之间保持一定的距离，防止风吹摆动而造成相间短路；绝缘子用来将导线固定在杆塔上，并使带电导线之间、导线与横担之间、导线与杆塔之间保持绝缘；金具是用来连接导线和绝缘子的金属部件的总称。

3-3 什么叫电压降落？什么叫电压损失？

答：电压降落是指线路始末端电压的相量差；电压损失是指线路始末端电压的代数差。 3-4 导线截面选择的基本原则是什么？

答：输配电线路导线截面的选择应满足以下基本原则：发热条件、电压损失条件、机械强度条件和经济条件。

3-5 什么是“经济截面”？如何按经济电流密度来选择导线和电缆截面？

答：使年运行费用达到最小、初投资费用又不过大而确定的符合总经济利益的导线截面，称为经济截面。

按经济电流密度选择导线截面时，先按AecI30jec求出经济截面，然后选择与Aec最接近而又偏小一点的标准截面，这样可节省初投资和有色金属消耗量。

3-6 有一条110kV的双回架空线路，长度为100km，导线型号为LGJ—150，计算外径为16.72mm，水平排列，相间距离为4m，试计算线路参数并作出其π型等效电路。 解： r1A31.50.21/km 15011r1l0.2110010.5 2216.72sav1.2645.04m5040mm，r8.36mm

2R 1

x10.1445lgsav50400.0157r0.1445lg0.015710.42/km r8.36X11x1l0.4210021 22ZRjX10.521

b17.587.581061062.73106S/km s5040lglgav8.36rB2b1l22.731061005.46104S

YjBj5.46104S

Yj2.73104S 2对应的等效电路如下图所示。

3-7 某变电所装有一台S9—3150/35型的三相双绕组变压器，额定电压为35/10.5 kV，试求变压器的阻抗及导纳参数，并作出其等效电路。

解：查附录表A-2可知，S9-3150/35型变压器的技术数据为：

P03.8kW，Pk24.3kW，I0%0.7，Uk%7

RT2PkUN2SN24.3352101033 231503210UNUk%103527XT27.2

SN3150GTP03.83101033.1106S 22UN35BTI0%SN0.7315055510101.810S 22UN35对应的等效电路如下图所示。

2

(3j27.2)(3.1j18)106S

3-8 某变电所装有一台SFSZ9—40000/110型、容量比为100/100/100的三绕组变压器，试求变压器等效电路中各支路的电抗（归算到110kV侧）。

解：查附录表A-4可知，SFSZ9-40000/110型变压器的技术数据为：Uk12%10.5，

Uk23%6.5，Uk31%17.5，则

110.517.56.510.75 21Uk2%10.56.517.50.5

21Uk3%6.517.5107.56.75

2Uk1%210Uk1%UN1010.751102∴ XT132.5

40000SN210Uk2%UN10(0.5)1102XT21.5 （取0Ω）

40000SN210Uk3%UN106.751102XT320.4

40000SN3-9 某10kV线路如图3-25所示，已知导线型号为LJ—50，线间几何均距为1m，p1250kW，

p2400kW，p3300kW，全部用电设备的cos=0.8，试求该线路的电压损失。

解：cos0.8，tan0.75

p1=250 kW，q12500.75187.5kvar p2=400 kW，q24000.75300kvar

3

p3=300 kW，q33000.75225kvar

查附录表A-12得：LJ-50型铝导线的 r10./km，x10.355/km，则

Ui1npiRiqiXiUNr1piLix1qiLii1i133UN

0.(25014001.83003)0.355(187.513001.82253)

100.18700.3551402.5169.47V

10 对应的电压损失百分数为

U%U169.471001001.69%

10000UNnn1[r1piLix1qiLi] 或U%210UNi1i11[0.(25014001.83003)0.355(187.513001.82253)] 21010=1.69%

3-10 一条10kV线路向两个用户供电，允许电压损失为5%，环境温度为30℃，其他参数如图3-26所示，若用相同截面的LJ型架空线路，试按允许电压损失选择其导线截面，并按发热条件和机械强度进行校验。

解：（1）按允许电压损失选择导线截面： 设x1=0.4Ω/km，则 Ual510103V500V 1000.460043009Ur204V

10UaUalUr500204296V A80045009mm281.29mm2

0.0321029

选LJ-95型铝绞线。

（2）按发热条件进行校验：Pp1p28005001300kW

Qq1q2600300900 kvar

SP2Q21300290021581kVA

I30S3UN158131091.3A

查附录表A-8和A-10得，30℃时LJ-95导线的允许载流量为KIal0.94325305.5A＞91.3A，因此满足发热条件要求。

（3）按机械强度进行校验：查表3-2知，10kV架空铝绞线的最小截面为25 mm2＜95mm2，故满足机械强度条件。

3-11 某110架空线路，输送功率为20MW，功率因数为0.85，年最大负荷利用小时数为5500h，试按经济电流密度选择其LGJ型钢芯铝绞线的导线截面。

解：线路的计算电流为

I30P303UNcos2000031100.85 123.5A

由表3-3，查得jec0.9A/mm2，因此，导线的经济截面为

Aec选LGJ-120型钢芯铝绞线。

123.5137.2mm2 0.9

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