《煤矿供电技术》课后习题答案.doc

课后习题答案说明： 王老师斟酌以后，作业中部分习题被删除。课后作业如下： 第一章：1—10；第二章：1—14；第三章1—8；第四章：1—9；第五章：1、2、3、5、9、10、11、14；第六章：1—4；第七章：1—8；第八章：1、3、4、5、13、15。 如过认为答案有什么问题可以直接和我联系——姓名：高峰；联系电话 第一章 1-1 简述电力系统的概念以及煤矿井下的恶劣条件。 煤矿供电系统包括矿井地面供电系统和井下供电系统两部分。地面供电系统由地面供电线路、地面变电所、风井变电所、地面变电房和车间变电所(配电室)等组成。矿井地面的高压电动机(如主、副井提升设备、主通风设备和空气压缩机设备等)、负荷点(如矿井选煤厂、机修厂和居住区等)由地面变电所直接用6kV电压供电。井口附近的低压电力负荷(如锅炉房、井口照明及信号电路等)，由变电所用380/220V电压直接供电。对于较分散的用电设备，可在适当地点设配电点或配电房供电。如果煤矿供电突然中断，就会发生重大的设备损坏或人员伤亡事故。 1-2 简述煤矿企业对供电系统的要求。 1．供电的可靠性 供电的可靠性即要求供电不可中断。对矿井的供电一旦中断，不仅会造成全矿停产，还会导致保证矿井生产的一些重要设备(又称保安负荷)，如通风机、主排水泵等停止运转，危及矿井和井下工作人员的安全，严重时会造成矿井的毁坏。因此，为了保证煤矿供电的绝对可靠，《煤矿安全规程》规定：“每一矿井应采用两回路电源线路供电，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负全矿井的负荷。正常情况下，采用一回路运行，另一回路必须带电备用，以保证煤矿井下生产过程中供电的连续性。” 2．供电的安全性 由于煤矿环境复杂，自然条件恶劣，特别是存在有爆炸危险的瓦斯和煤尘，供电线路和电气设备在井下易受损坏，在使用电能的过程中，稍有疏忽就会造成漏电及人身触电事故，而且会引发瓦斯、煤尘爆炸等严重后果。所以，煤矿井下必须采取防爆、防触电、防潮和过流保护等一系列安全技术措施，严格遵守《煤矿安全规程》中的有关规定，以确保煤矿的供电安全。 3．保证良好的供电质量 供电质量是指供电的电压、频率偏离额定值的幅度不能超过规定的允许范围；否则，电气设备的正常工作情况就会显著恶化，甚至损坏电气设备。所谓电压、频率偏离是指由于种种原因，送到用电设备上的端电压和频率与额定值的差异，它是质量的重要指标。我国对供电的质量要求是：供电电压偏离幅度不超过额定值的±5％；频率偏离幅度要求3000kW以上的系统不超过额定值的±0.2Hz，3000kW以下系统不超过额定值的±0.5Hz。 4．保证足够的供电能力 这不仅要求电力系统或发电厂能够供给煤矿充足的电量，而且要求矿井供电系统的各项供电设施，也要具有足够的供电能力。 5．供电的经济性 煤矿供电系统在满足以上基本要求的基础上，尽量降低矿井各级变电所与电网的基本建设投资；尽量降低设备材料和有色金属的消耗量；尽量做到供电系统简单、操作方便、基本建设投资和运行维护费用低。 1-3 什么条件下适合采用双回路或者环形供电系统?当变电所35kV电源取自环形电网时，其主结线采用哪种方式较为合适?当主变为35kv，容量在7500kVA及以上；电压60kv，容量在10000kVA及以上；电压110kv，容量在31500kVA以上时，其空载电流就超过了隔离开关的切、合能力。此时必须改用由五个断路器组成的全桥结线，才能满足要求。1-4 什么叫桥式结线?试述各种桥式结线的优缺点及其应用范围。 1-5 怎样将全桥结线的35kV终端变电所扩展为单母线分段的中间变电所?  1-6 绘制两种具有一级负荷并设置两台变压器的车间变电所主结线图。 1-7 中性点接地方式有哪几种类型?各有何特点? 1-8 在中性点经消弧线圈接地的系统中，为什么三相线路对地分布电容不对称，或出现一相断线时，就可能出现消弧线圈与分布电容的串联谐振?为什么一旦系统出现这种串联谐振，变压器的中性点就可能出现危险的高电位? 点之间出现电位差。由于线路参数的变化使C与L的关系恰好符合公式时，在电压UOO′的作用下，线路对地回路将发生消弧线圈与对地分布电容的串联谐振。回路一旦出现串联谐振，由于总阻抗几乎为零，故即使UOO′的数值不大，回路中也会流过很大的电流，流过消弧线圈L，产生较大的压降，使变压器中性点0对地呈现高电位，极易损坏变压器的对地绝缘。 图1-3对地回路的串联谐振示意图 1-9 为什么我国380/220V低压配电系统采用中性点直接接地的运行方式? 对于380/220V低压配电系统，我国广泛采用中性点直接地的运行方式，而且引出有中性线N和保护线PE。中性线N的功能，一是用于需要220V相电压的单相设备，二是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三