工厂供电课后参考答案.pdf

第一章第一章 思考题 思考题 1-3 水电站、火电厂和核电站各利用什么能源？风力发电、地热发电和太阳能发电各有什1-3 水电站、火电厂和核电站各利用什么能源？风力发电、地热发电和太阳能发电各有什 么特点？ 么特点？ 答：水电站-利用水流的位能生产电能 火力电厂和热电厂：利用燃烧的化学能（例如煤的燃烧）来生产电能。 核能电站：利用原子核的裂变能来生产电能 。 风能发电特点：1、清洁，环境效益好；2、可再生，永不枯竭 3、基建周期短 4、装机 规模灵活。 风能缺点：1、噪声，视觉污染; 2、占用大片土地;3、不稳定，不可控; 4、目前成本 仍然较高;5、环境依赖性较高。 地热发电特点：一般不需要燃料，发电成本在多数情况下都比水电、火电及核电要低， 设备的利用时间长， 建厂投资一般都低于水电站， 且不受降雨、 季节变化的影响， 发电稳定， 可大大减少环境的污染。 太阳能发电特点：目前多采用光伏发电技术，其特点是无污染、投资少、无能耗为目前 新型环保能源，其缺点是，光照要求较高，必须选择光照充足的地点建设；占地面积大；受 天气影响较大。 1-5、我国规定的工频是多少？对其频率偏差有何要求？ 1-5、我国规定的工频是多少？对其频率偏差有何要求？ 1-6 衡量电能质量的两个基本参数是什么？电压质量包括哪些方面的要求？ 1-6 衡量电能质量的两个基本参数是什么？电压质量包括哪些方面的要求？ 答：频率偏差、电压偏差。 电压质量是以电压偏离额定电压的幅度（电压偏差） 、电压波动与闪变和电压波形来衡 量。 1-7 用电设备 的额定电压为什么规定等于电网（线路）额定电压？为什么现在同一 10KV1-7 用电设备 的额定电压为什么规定等于电网（线路）额定电压？为什么现在同一 10KV 电网的高压开关，额定电压有 10KV 和 12KV 两种规格？ 电网的高压开关，额定电压有 10KV 和 12KV 两种规格？ 答：就是用电设备使用的规定电压条件。在此条件下用电设备能安全可靠运行。用电设备由 于线路运行时要产生电压降， 所以线路上各点的电压都略有不同。 但是批量生产的用电设备， 其额定电压不可能按使用处线路的实际电压来制造， 而只能够按线路的首端与末端的平均电 压即电网的额定电压来制造 。因此用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同。 根据线路长短来决定变压器二次侧的电压等级， 相应的高压开关， 如果是近距离输电就 用 10kv,如果是远距离输电就用 12KV。 1-8 发电机的额定电压为什么规定要高于同级电网的 5%？ 1-8 发电机的额定电压为什么规定要高于同级电网的 5%？ 答：通常认为用电设备一般允许电压偏移5，即沿线的电压降一般为 10，这就要求线 路始端电压为额定值的 105，以使其末端电压不低于额定值的 95%。发电机接于电力线路 始端，因此，发电机电压一般比电力网额定电压高 5 。 1-9 电力变压器的额定一次电压，为什么规定有的要高于相应的电网额定电压 5%，有的又1-9 电力变压器的额定一次电压，为什么规定有的要高于相应的电网额定电压 5%，有的又 可等于相应电网的额定电压？而其额定二次电压，为什么规定有的要高于相应电网额定电可等于相应电网的额定电压？而其额定二次电压，为什么规定有的要高于相应电网额定电 压的 10%，有的 又可只高于相应电网额定电压的 5%？ 压的 10%，有的 又可只高于相应电网额定电压的 5%？ 答：电力变压器的一次电压，按与发电机连接还是与电网连接其电压规定不同。发电机电压 一般比电力网额定电压高 5，而且发电机至该变压器间的连线压降较小，为使变压器一次 绕组电压与发电机额定电压相配合，可以采用高出电力网额定电压 5的电压作为该变压器 一次绕组的额定电压。不与发电机相连的变压器，其一次绕组可以当做受电器看待，因而其 额定电压取与受电器的额定电压即电力网额定电压相等 。 变压器二次绕组的额定电压， 是指变压器空载情况下的额定电压。 当变压器带负载运行 时，其一,二次绕组均有电压降，二次绕组的端电压将低于其额定电压，如按变压器满载时 一、 二次绕组压降为 5考虑， 为使满载时二次绕组端电压仍高出电力网额定电压 5,则必 须选变压器二次绕组的额定电压比电力网额定电压高出 10。 当电力网用电设备端由变压器供电时， 线路很短其线路压降很小， 也可采用高出电力网 额定电压加上 5%，作为该变压器二次绕组的额定电压。 1-10 电网电压的高低如何划分？什么是低压和高压？什么是中压、高压、超高压和特高1-10 电网电压的高低如何划分？什么是低压和高压？什么是中压、高压、超高压和特高 压？压？ 答：用电电压等级从 220V（380V)、6kV、10kV、35kV、66kV（农电） 、110kV、220kV、380kV （国外） 、500kV、750kV、1000kV 这几个等级。 电力行业通常所说的高压指的是 35kV 以上到 500kV 为高压，5001000kV 为超高压， 1000kV 以上为特高压。中压是国外的概念，一般指的是 635kV 这个等级。 1-11 什么是电压偏差？电压偏差对感应电动机和照明光源各有哪些影响？有哪些调压措1-11 什么是电压偏差？电压偏差对感应电动机和照明光源各有哪些影响？有哪些调压措 施？施？ 答：偏差是以电压电压偏离额定电压的幅度，一般以百分数表示，即： 式中：U%为电压偏差百分数，U 为实际电压，UN为额定电压。 调压措施：P13 1-12 什么叫电压波动？电压波动对交流电动机和照明光源各有哪些影响？有哪些抑制措1-12 什么叫电压波动？电压波动对交流电动机和照明光源各有哪些影响？有哪些抑制措 施？ 施？ 电压波动的抑制： 电压波动的抑制： 1-13 电力系统的中的高次谐波是如何产生的？有什么危害？有哪些消除和抑制措施？ 1-13 电力系统的中的高次谐波是如何产生的？有什么危害？有哪些消除和抑制措施？ %100% N N U UU U 1-14 三相不平衡如何表示？如何改善三相不平衡状况？ 1-14 三相不平衡如何表示？如何改善三相不平衡状况？ 答：在三相供电系统中，如果三相的电压、电流幅值或有效值不等，或者三相的电压或电流 相位差不为 120 o时，则称此三相电压或电流不平衡。 出现三相不平衡的主要原因是三相负荷不平衡所引起的 （单相负荷在三相系统中的容量分配 和接入位置的不合理、不均衡 ） 。短路也引起三相不平衡。 改善三相不平衡的措施： (1) 供配电设计和安装中， 应尽量使三相负荷均衡分配。 三相系统中各相安装的单相用电设 备容量之差应不超过 15。 (2)将不平衡负荷接到不同的供电点，以减小其集中连接造成不平衡度可能超过允许值的问 题。 (3)将不平衡负荷接入更高电压的电网 由于更高电压的电网具有更大的短路容量，因此接 入不平衡负荷对三相不平衡度的影响可大大减小。 (4)采用可调的平衡化装置 平衡化装置包括： 具有分相补偿功能的静止型无功补偿装置(SVC)和静止无功电源 （SVG)。 1-15 工厂供电系统的供电电压如何选择？工厂的高压配电电压和低压配电电压各如何选1-15 工厂供电系统的供电电压如何选择？工厂的高压配电电压和低压配电电压各如何选 择？择？ 答：工厂供电电压，主要取决于当地电网的供电电压等级，同时也要考虑工厂用电设备的电 压、容量和供电距离等因素。 工厂供电系统的高压配电电压， 主要取决于工厂高压用电设备的电压和容量、 数量等因 素。工厂采用的高压配电电压通常为 10kV。如工厂拥有相当数量的 6kV 用电设备，或者供 电电源电压就是从邻近发电厂取得的 6.3kV 直配电压， 则可考虑采用 6kV 作为工厂的高压配 电电压。如果当地电网供电电压为 35kV，而厂区环境条件又允许采用 35kV 架空线路和较经 济的 35kV 电气设备时， 则可考虑采用 35kV 作为高压配电电压深入工厂各车间负荷中心， 并 经车间变电所直接降为低压用电设备所需的电压。 工厂的低压配电电压，一般采用 220380V。但如矿井下，因负荷中心往往离变电所较 远，所以为保证负荷端的电压水平而采用 660V 甚至 1140V 电压配电。 1-16 三相交流电力系统电源中性点有哪些运行方式？中性点非直接接地系统和中性点直1-16 三相交流电力系统电源中性点有哪些运行方式？中性点非直接接地系统和中性点直 接接地系统在发生单相接地故障时各有什么特点？接接地系统在发生单相接地故障时各有什么特点？ 答：电力系统的中性点运行方式有三种：中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统和 中性点直接接地系统。 中性点不接地电力系统发生单相接地时，接地相对地电压为零，电容电流为零，非接地 相对地电压升高为线电压，电容电流增大 3 倍，但各相间电压（线电压）仍然对称平衡。 在单相接地电容电流大于一定值的电力系统 中，电源中性点必须采取经消弧线圈接地的运 行方式。 中性点直接接地系统发生单相接地时， 通过中性点形成单相短路， 产生很大的短路电流， 中性点对地电压仍为零，非接地相对地电压也不发生变化。 1-17 低压配电系统中的中性线（N 线） 、保护线（PE 线）和保护中性线（PEN）各有哪些功1-17 低压配电系统中的中性线（N 线） 、保护线（PE 线）和保护中性线（PEN）各有哪些功 能？能？ 答：答：中性线（N 线）的功能：一是用来接系统电压为单相的设备；二是用来传导系统中不平 衡电流和单相电流；三是减少负荷中心点的电位偏移。 保护线（PE 线）的功能：用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。系统所 有设备的外露可导电部分 （指正常不带电压但故障情况下易被触及的导电部分如设备金属外 壳和金属构架等）通过保护线接地。 保护中性线（PEN）的功能 ：兼有中性线（N 线）和保护线（PE 线）的功能，该线在我 国通称为零线，俗称地线。 1-18 什么叫 TN-C 系统、TN-S 系统、 TN-C-S 系统、TT 系统和 IT 系统？各有哪些特点？各1-18 什么叫 TN-C 系统、TN-S 系统、 TN-C-S 系统、TT 系统和 IT 系统？各有哪些特点？各 适用于哪些场合应用？适用于哪些场合应用？ 答：答：TN-C 系统 又叫三相四线制，其中的 N 线与 PE 线全部合为一根 PEN 线。PEN 线中可有 电流通过，因此对某接 PEN 线的设备产生电磁干扰。如果 PEN 线断线，可使接 PEN 线的外露 可导电部分带电而造成人身触电危险。TN-C 系统在我国低压配电系统中应用最为普遍，但 不适于对安全和抗电磁干扰要求高的场所。 TN-S 系统三相五线制，其中的 N 线与 PE 线全部分开，设备的外露可导电部分均接 PE 线。TN-S 系统主要用于对安全要求较高(如潮湿易触电的浴室和居民住宅等)的场所及对抗 电磁干扰要求高的数据处理和精密检测等实验场所。 TN-C-S 系统前一部分全部为 TN-C 系统，而后边有一部分为 TN-C 系统，有一部分则为 TN-S 系统，其中设备的外露可导电部分接 PEN 线或 PE 线。该系统综合了 TN-C 系统和 TN-S 系统的特点， 因此比较灵活， 对安全要求和对抗电磁干扰要求高的场所， 宜采用 TN-S 系统， 而其他一般场所则采用 TN-C 系统。 TT 系统中性点直接接地，而其中设备的外露可导电 部分均各自经 PE 线单独接地。由 于 TT 系统中各设备的外露可导电部分的接地 PE 线是分开的， 互无电气联系， 因此相互之间 不会发生电磁干扰问题。 但是该系统因漏电电流较小可能不足以使线路的过电流保护动作， 从而使漏电设备的外露可导电部分长期带电， 因此该系统必须装设灵敏度较高的漏电保护装 置.该系统适用于安全要求及对抗电磁干扰要求较高的场所。 IT 系统中性点不接地，或经高阻抗接地。该系统没有 N 线，因此不适于接额定电压为 系统相电压的单相用电设备，只能接额定电压为系统线电压的单相用电设备。IT 系统主要 用于对连续供电要求较高及有易燃易爆危险的场所，特别是矿山、井下等场所的供电。 第一章 习题 第一章 习题 第二章 思考题 第二章 思考题 2-1 电力负荷按重要程度分哪几级？各级负荷对供电电源有什么要求？ 2-1 电力负荷按重要程度分哪几级？各级负荷对供电电源有什么要求？ 答：电力负荷按对供电可靠性可分为三类，一级负荷，二级负荷和三级负荷。 对供电的要求：一级负荷要求最严，应由两个独立电源供电，当一个电源发生故障时， 另一电源应不同时受到损坏，在一级负荷中的特别重要负荷，除上述两个独立电源外，还必 须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。二级 负荷要求比一级负荷低，应由两回线路供电，供电变压器亦应有两台，从而做到当电力变压 器发生故障或电力线路发生常见故障时， 不致中断供电或中断后能迅速恢复。 三级负荷要求 最低，没有特殊要求，一般有单回路电力线路供电。 2-2 工厂用电设备按工作制分哪几类？什么叫负荷持续率？它表征哪类设备的工作特性？ 2-2 工厂用电设备按工作制分哪几类？什么叫负荷持续率？它表征哪类设备的工作特性？ 2-3 什么叫最大负荷利用小时？什么叫年最大负荷和年平均负荷？什么叫负荷系数？ 2-3 什么叫最大负荷利用小时？什么叫年最大负荷和年平均负荷？什么叫负荷系数？ 2-4 什么叫计算负荷？为什么计算负荷通常采用半小时最大负荷？正确确定计算负荷有2-4 什么叫计算负荷？为什么计算负荷通常采用半小时最大负荷？正确确定计算负荷有 何意义？ 何意义？ 答:计算负荷是指导体中通过一个等效负荷时,导体的最高温升正好和通过实际的变动负荷 时产生的最高温升相等,该等效负荷就称为计算负荷. 导体通过电流达到稳定温升的时间大约为(34)t,t 为发热时间常数.对中小截面的导 体.其 t 约为 10min 左右,故截流倒替约经 30min 后达到稳定温升值.但是,由于较大截面的 导体发热时间常数往往大于10min,30min还不能达到稳定温升.由此可见,计算负荷 Pc实际 上与 30min 最大负荷基本是相当的。 计算负荷是供电设计计算的基本依据.计算符合的确定是否合理,将直接影响到电气设 备和导线电缆的选择是否合理.计算负荷不能定得太大,否则选择的电气设备和导线电缆将 会过大而造成投资和有色金属的浪费;计算负荷也不能定得太小,否则选择的电气设备和导 线电缆将会长期处于过负荷运行,增加电能损耗,产生过热,导致绝缘体过早老化甚至烧毁. 2-5 确定计算负荷的需要系数法和二项式法各有什么特点？各适用于哪些场合？ 2-5 确定计算负荷的需要系数法和二项式法各有什么特点？各适用于哪些场合？ 答：需要系数法的特点是简单方便，计算结果较符合实际，而长期使用已积累了各种设备的 需要系数，是世界各国普遍采用的方法，适用于多组三相用电设备的计算负荷。 二项式法其特点是既考虑了用电设备的平均负荷， 又考虑了几台最大用电设备引起的附 加负荷， 其计算的结果比按需要系数法计算的结果大得多， 适用于容量差别悬殊的用电设备 的负荷计算。 2-6 在确定多组用电设备总的视在计算负荷和计算电流时，可否将各组的计算负荷和计算2-6 在确定多组用电设备总的视在计算负荷和计算电流时，可否将各组的计算负荷和计算 电流分别相加来求得？为什么？应如何正确计算？ 电流分别相加来求得？为什么？应如何正确计算？ 答：不能。 因为各组的功率因素不一定相同，因此视在计算负荷和计算电流一般不能用各 组的计算负荷和计算电流分别相加来求得。 在确定多组用电设备的计算负荷时， 应结合具体情况对其有功负荷和无功负荷分别计入 一个同时系数。 总的计算负荷为： 总的计算电流为： 2-7 在接有单相用电设备的三相线路中, 什么情况下可将单相设备与三相设备综合按三相2-7 在接有单相用电设备的三相线路中, 什么情况下可将单相设备与三相设备综合按三相 负荷的计算方法计算确定负荷? 负荷的计算方法计算确定负荷? 答： 答： 三相线路中单相设备的总容量不超过三相总容量的 15%时,单相设备可按三相负荷平衡 计算。 三相线路中单相设备的总容量超过三相总容量的 15%时,应把单相设备容量换算为等效 三相设备容量,再算出三相等效计算负荷。 2-8 什么叫平均功率因数和最大负荷时功率因数?各如何计算?各有何用途? 2-8 什么叫平均功率因数和最大负荷时功率因数?各如何计算?各有何用途? 答：答：1.平均功率因数是指在某一时间内的平均功率因数,也称加权平均功率因数。 平均功率因数的计算： (1）由消耗的电能计算 式中，Wa 为某一时间内消耗的有功电能（可由有功电度表读出） ；Wr 为某一时间内消 耗的无功电能（可由无功电度表读出） 。 若用户在电费计量点装设感性和容性的无功电度表来分别计量感性无功电能（WaL）和 容性无功电能（Wrc） ，按以下公式计算： 2 30 2 3030 QPS N U S I 3 30 30 2 22 22 22 )(1 1 )()( cos r a ra a ra a aVav av av W W WW W t W t W t W QP P 22 )( cos rLrcr a av WWW W （2）由计算负荷计算 2 22 )(1 1 )()( cos c c cc c av av av P Q QP P S P 式中， 为有功负荷系数 （一般为 0.70.75） ； 为无功负荷系数 （一般为 0.760.82） 。 供电部门根据月平均功率因数调整用户的电费电价，即实行高奖低罚的奖惩制度。 2最大负荷时的功率因数是指在年最大负荷时的功率因数。最大负荷时功率因数计算： 式中， C P 最大有功计算负荷， C Q 最大无功计算负荷。 2-9 为什么要进行无功功率补偿？如何确定无功补偿容量？ 2-9 为什么要进行无功功率补偿？如何确定无功补偿容量？ 答：答： 无功功率补偿可以提高功率因数， 降低电能损耗, 降低电压损失， 提高供电设备利用率。 补偿容量计算： （1） 采用固定补偿 ccavav1av2 QPtgtg （） 式中，Qcc 为补偿容量；Pav 为平均有功负荷，Pav =Pc 或 Wa/t，Pc 为负荷计算得到 的有功计算负荷， 为有功负荷系数，Wa 为时间 t 内消耗的电能； tgav1 为补偿前平均 功率因数角的正切值； tgav2 为补偿后平均功率因数角的正切值； tgav1tgav2 称为 补偿率，可用qc 表示 （2）采用自动补偿 Qcc=Pc（tg1tg2） 2-10 什么是尖峰电流？如何计算单台和多台设备的尖峰电流？ 2-10 什么是尖峰电流？如何计算单台和多台设备的尖峰电流？ 答：答：尖峰电流是指单台或多台用电设备持续 12 秒的短时最大负荷电流。 计算：P47 第二章 习题 第二章 习题 C C c Q P cos 第三章 思考题 第三章 思考题 3-1 什么叫短路？短路故障产生原因有哪些？ 短路对电力系统有哪些危害？ 3-1 什么叫短路？短路故障产生原因有哪些？ 短路对电力系统有哪些危害？ 答: 答: 短路是不同相之间,相对中线或地线之间的直接金属性连接或经小阻抗连接. 短路种类有三相短路,两相短路,单相短路和两相接地短路. 短路的原因主要有设备长期运行,绝缘自然老化,操作过电压,雷电过电压,绝缘受到机 械损伤等. 短路的危害: 1）短路产生很大的热量,导体温度身高,将绝缘损坏. 2）短路产生巨大的电动力,使电器设备受到机械损坏 3）短路使系统电压严重减低,电器设备正常工作受到破坏. 4）短路造成停电,给国家经济带来损失,给人民生活带累不便. 5）严重的短路将影响电力系统运行的稳定性,使并联运行的同步发电机失去同步,严重的可 能造成系统解列,甚至崩溃. 6）单相短路产生的不平横磁场,对附近的通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰,影响其 正常工作. 3-2 短路有哪些形式？哪种短路的可能性最大？哪种短路危害最为严重？ 3-2 短路有哪些形式？哪种短路的可能性最大？哪种短路危害最为严重？ 答：答：短路的形式有：三相短路、两相短路和单相短路。 发生单相短路的可能性最大。三相短路的短路电流最大，因此造成的危害最严重。 3-3 什么叫无限大容量电力系统？它有什么特点？在无限大系统中发生短路，短路电流将3-3 什么叫无限大容量电力系统？它有什么特点？在无限大系统中发生短路，短路电流将 如何变化？能否突然增大？为什么？ 如何变化？能否突然增大？为什么？ 答：答：无限大容量系统的指端电压保持恒定，没有内部阻抗和容量无限大的系统. 它的特征有：统的容量无限大，系统阻抗为零和系统的端电压在短路过程中维持不变。 三相短路后，无源回路中的电流由原来的数值衰减到零；有源回路由于回路阻抗减小， 电流增大，但由于回路内存在电感，电流不能发生突变，从而产生一个非周期分量电流，非 周期分量电流也不断衰减，最终达到稳态短路电流。短路电流周期分量按正弦规律变化，而 非周期分量是按指数规律衰减，最终为零，又称自由分量。 答 ：答 ： 短 路 冲 击 电 流 是 短 路 全 电 流 的 最 大 瞬 时 值 . 高 压 系 统 Ksh=1.8,ish=2.55I,Ish=1.51I，低压系统 Ksh=1.3,ish=1.84I,Ish=1.09I 短路次暂态电流是短路电流周期分量在短路后第一个周期的有效值. 短路稳态电流是短路电流非周期分量衰减完后的短路电流.无限大容量系统 I=IP= I， 高压系统 ish=2.55I,Ish=1.51I，低压系统 ish=1.84I,Ish=1.09I 答：答：短路计算中的阻抗采用有名单位“欧姆”就叫欧姆法。短路计算中有关物理量是采用标 幺值（相对值）的就叫标幺法。 特点：系统大，电压等级多，用标幺值比较方便；系统小，直接使用欧姆法简便。 答：答：由于线路首端短路时其短路最为严重，因此按线路首端电压考虑，即短路计算电压取为 比线路额定电压 UN高 5%。 3-9 什么叫短路电流的电动效应？它应该采用哪一个短路电流来计算？3-9 什么叫短路电流的电动效应？它应该采用哪一个短路电流来计算？ 答：答：短路电流通过导体或电气设备，会产生很大的电动力和产生很高的温度，称为短路的电 动力效应和热效应。 短路电流的电动力效应是当电路短路时， 短路冲击电流流过导体瞬间， 导线间相互电磁 作用产生的力。 三相线路发生三相短路时中间相导体所受的电动力比两相短路时导体所受的电动力大， 因此校验电器和导体的动稳定性时，一般应采用三相短路冲击电流 3-10 在短路点附近有大容量交流电动机运行时，电动机对短路计算有什么影响？3-10 在短路点附近有大容量交流电动机运行时，电动机对短路计算有什么影响？ 答：答：供配电系统发生短路时，从电源到短路点的系统电压下降，严重时短路点的电压可降为 零。 接在短路点附近运行的电动机的反电势可能大于电动机所在处系统的残压， 此时电动机 将和发动机一样，向短路点馈送短路电流，同时电动机迅速受到制动，它所提供的短路电流 很快衰减。 3-11 对一般开关电器，其短路动稳定度和热稳定度校验的条件各是什么？对母线，其短3-11 对一般开关电器，其短路动稳定度和热稳定度校验的条件各是什么？对母线，其短 路动稳定度和热稳定度校验的条件各是什么？路动稳定度和热稳定度校验的条件各是什么？ 答：答：对一般开关电器 (3) sh )3( I或 sh i 母线及绝缘导线和电缆等导体热稳定校验: 其中：C为热稳定系数；可由附表 7 查得。Amin导体的热稳定最小截面 第三章 习题 第三章 习题 C t IA ima)3( min 第四章 思考题 第四章 思考题 4-1 什么叫室内（户内)变电所和室外（户外）变电所？车间内变电所和附设变电所各有何4-1 什么叫室内（户内)变电所和室外（户外）变电所？车间内变电所和附设变电所各有何 特点？各适用于什么情况？ 特点？各适用于什么情况？ 答：答： （1）室内型变电所：车间附设变电所，车间内变电所，独立变电所，地下变电所和楼上 变电所。 户外型变电所：露天变电所，半露天变电所和杆上变电所。 （2）车间内变电所是变压器位于车间内的单独房间内，变压器室大门朝向车间内。 车间附设变电所是变电所变压器的一面墙或几面墙与车间建筑的墙体共用， 变压器室的 大门朝向车间外。 （3） 在负荷较大的多跨厂房， 负荷中心在厂房中央且环境许可时， 可采用车间内变电所； 在 生产面积比较小而紧凑和生产流程要经常调整， 设备也要相应变动的生产车间， 宜采用附设 变电所的形式。 4-2 我国6-10KV 配电变压器常用哪两种联接组？在三相严重不平衡或3次谐波电流突出的4-2 我国6-10KV 配电变压器常用哪两种联接组？在三相严重不平衡或3次谐波电流突出的 场合宜采用哪种联接组？ 场合宜采用哪种联接组？ 答：答： 我国 6-10KV 配电变压器的常用的联接组别为： Yyn0 （即 Y/Y012） 和 Dyn11 （/Y011） 自 96 年开始， 我国已逐步推广应用 Dyn11 型变压器， 在三相严重不平衡或 3 次谐波电 流突出的场合尤其应采用这种联接组。 4-3 工厂或车间变电所的主变压器台数和容量如何确定？ 4-3 工厂或车间变电所的主变压器台数和容量如何确定？ 答：答： （1）变压器台数的确定 a 应满足用电负荷对可靠性的要求。在一二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技 术上，经济上比较合理时，主变器选择也可多于两台； b 对季节性负荷或昼夜负荷比较大的宜采用经济运行方式的变电所， 技术经济合理时可采用 两台主变压器. c 三级负荷一般选择一台主变压器，负荷较大时，也可选择两台主变压器。 （2）变压器容量的确定 装单台变压器时，其额定容量 SN 应能满足全部用电设备的计算负荷 Sc,考虑负荷发展应留 有一定的容量裕度,并考虑变压器的经济运行,即 SN=(1.151.4)Sc 装有两台主变压器时,其中任意一台主变压器容量)SN 应同时满足下列两个条件: a 任一台主变压器运行时,应满足总计算负荷的 60%70%的要求,即 SN=(0.60.7)Sc b 任一台变压器单独运行时,应能满足全部一二级负荷 Sc(I+II)的要求,即 SN=Sc(I+II) 4-4 电力变压器并列运行必须满足哪些条件？联接组不同的变压器并列运行有什么危险？4-4 电力变压器并列运行必须满足哪些条件？联接组不同的变压器并列运行有什么危险？ 并列变压器的容量差别太大有何不好？ 并列变压器的容量差别太大有何不好？ 答：答：条件： （1）变压器的一、二次额定电压必须对应相等。 （2）变压器的阻抗电压（短路电压）必须相等。 （3）变压器的连接组别必须相同。 （4）变压器的容量尽量相同或相近，最大容量与最小容量之比不超过 3：1。 联接组不同的变压器并列运行可能使变压器组烧毁。 如果容量相差悬殊，不仅运行很不方便，而且在变压器特性稍有差异时，变压器间的环 流将相当显著，特别是容量小的变压器容易过负荷或烧毁。 4-5 电流互感器和电压互感器各有哪些功能？电流互感器工作时二次侧为什么不能开路？4-5 电流互感器和电压互感器各有哪些功能？电流互感器工作时二次侧为什么不能开路？ 互感器二次侧有一端为什么必须接地？ 互感器二次侧有一端为什么必须接地？ 答：答： （1）P80 功能：用来使仪表、继电器等二次侧设备与主电路绝缘。 用来扩大仪表、继电器等二次侧设备的应用范围。 使测量仪表和继电器标准化。 （2）电流互感器在工作时，由于二次回路串联的是电流线圈，阻抗很小，近似接近于短路 状态。由 I1N1-I2N2=I0N1 可知，I1N1 绝大部分与 I2N2 抵消， 所以 I0N1 很小，I0 只有一 次侧电流 I1 的百分之几，非常之小，但当二次侧开路时有 I2=0，使得 I0=I1，而 I1 取决于 一次侧电路的负荷，与互感器二次侧负荷的变化无关，从而使 I0 突然增大到 I1，要比正常 工作时增大几十倍，会产生铁芯过热，并产生剩磁，降低了铁芯的准确度；同时在二次侧感 应出高电压，危及人身和设备安全。 （3）为了防止一、二次侧绕阻间绝缘击穿时，一次侧的高压传入二次侧，危及人身和设备 安全。 4-6 开关触头间产生电弧的根本原因是什么？发生电弧有哪些游离方式？其中最初的游离4-6 开关触头间产生电弧的根本原因是什么？发生电弧有哪些游离方式？其中最初的游离 方式是什么？维持电弧主要靠什么游离方式？ 方式是什么？维持电弧主要靠什么游离方式？ 最初的游离方式：热电发射。维持电弧主要靠碰撞游离产生电弧，热游离维持电弧。 4-7 使电弧熄灭的条件是什么？熄灭电弧的去游离方式有哪些？ 开关电器中有哪些常用4-7 使电弧熄灭的条件是什么？熄灭电弧的去游离方式有哪些？ 开关电器中有哪些常用 的灭弧方式？ 的灭弧方式？ 答：答： （1）使触头电弧中的去游离率大于游离率，即电弧中离子消失的速度大于离子产生的速 率。 （2）正负带电质点的“复合” ，正负带电质点的“扩散” 。 （3）速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短弧灭弧法、粗弧分细弧灭弧法、狭 沟灭弧法、真空灭弧法、SF6 灭弧法。 4-8 熔断器的主要功能是什么？什么叫“限流”熔断器？什么叫“非限流”熔断器？ 4-8 熔断器的主要功能是什么？什么叫“限流”熔断器？什么叫“非限流”熔断器？ 答：答：熔断器主要功能是对电路和设备进行短路和过负荷保护的保护电器。 限流熔断器：在最大短路电流 ish之前熔断的称为限流式的，否则称为不限流的。 4-9 一般跌开式熔断器和一般高压熔断器（如 RN1 型）在功能方面有何区别？一般跌开式4-9 一般跌开式熔断器和一般高压熔断器（如 RN1 型）在功能方面有何区别？一般跌开式 熔断器和负荷型跌开式熔断器在功能上又有何区别？ 熔断器和负荷型跌开式熔断器在功能上又有何区别？ 答：答：一般高压跌开式熔断器是户外用熔断器，其功能是既可用于 6-10KV 的线路和设备的短 路保护，又可在一定条件下，直接用高压绝缘操作棒来操作熔管的分合，兼起高压隔离开关 作用。而一般的高压熔断器（如 RN1 型）是室内用的“限流”熔断器，没有隔离功能。 一般高压跌开式熔断器只能无负荷操作， 或通断小容量空载变压器和空载线路， 而负荷 型跌开式熔断器则能带负荷操作。 4-10 高压隔离开关有哪些功能？有哪些结构特点？ 4-10 高压隔离开关有哪些功能？有哪些结构特点？ 答：答： （1）主要是隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修。 （2） 断开开关后有明显可见的断开间隙， 而且断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的， 能充分保障人身和设备的安全。 4-11 高压负荷开关有哪些功能？它可装设哪些保护装置？它靠什么来进行短路保护？ 4-11 高压负荷开关有哪些功能？它可装设哪些保护装置？它靠什么来进行短路保护？ 答：答： （1）具有简单的灭弧装置，因而能够通断一定的负荷电流和过负荷电流，但是它不能断 开短路电流。具有隔离高压电源，保证安全检修的功能。 （2）一般与高压熔断器串联使用。 （3）借助熔断器来进行短路保护。 4-12 高压断路器有哪些功能？少油断路器中的油和多油断路器中油各有哪些功能？为什4-12 高压断路器有哪些功能？少油断路器中的油和多油断路器中油各有哪些功能？为什 么真空断路器和六氟化硫（SF6)适用于频繁操作场所，而油断路器不适于频繁操作？么真空断路器和六氟化硫（SF6)适用于频繁操作场所，而油断路器不适于频繁操作？ 答：答： （1）不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流。并能够在保护 装置作用下自动跳闸，切断短路的故障。 （2）多油断路器的油量多，其油的作用一方面作为灭弧介质，另一方面又作为相对地、甚 至相与相之间的绝缘介质。少油断路器的油量少，其油只能作为灭弧介质，其外壳通常是带 电的。 （3）真空断路器的体积小，动作快，寿命长，安全可靠和便于维护检修等优点，主要用于 频繁操作和安全要求较高的场所。SF6 断路器与油短路器相比较，具有断流能力强，灭弧速 度快，绝缘性能好和检修周期长等优点，适用于频繁操作，且无易燃易爆的危险。 4-13 低压断路器有哪些功能？图 4-58 所示的 DW 断路器合闸控制回路中的时间继电器起什4-13 低压断路器有哪些功能？图 4-58 所示的 DW 断路器合闸控制回路中的时间继电器起什 么作用？ 么作用？ 答：答：低压断路器主要是用于低压系统中设备及线路的过载和短路和失压保护； 图中的时间继电器作用： （1）延时定时器作用，保证合闸线圈 YO 通电时间不致超过 1S。 （2） “防跳”作用，在按钮出现被粘住故障时，防止合闸线圈 YO 再次通电合闸，又跳闸、 又又合闸这种跳动现象出现。 4-14 熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高低压断路器及低压刀开关在选择时，哪些4-14 熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高低压断路器及低压刀开关在选择时，哪些 需校验断流能力？哪些需校验动、热稳定度？ 需校验断流能力？哪些需校验动、热稳定度？ 4-15 对工厂变电所主接线有哪些基本要求？变电所主接线有哪些绘制方式？各适用哪些4-15 对工厂变电所主接线有哪些基本要求？变电所主接线有哪些绘制方式？各适用哪些 场合？ 场合？ 答：答： （1）安全、可靠、灵活、经济。 （2）系统式主接线图、装置式主接线图 （3） 系统式主接线图用于变配电所的运行中； 装置式主接线图一般用于变配电所的施工 图中。 4-16 变电所高压电源进线采用隔离开关熔断器接线与采用隔离开关断路器接线，各有4-16 变电所高压电源进线采用隔离开关熔断器接线与采用隔离开关断路器接线，各有 哪些优缺点？各适用于什么场合？ 哪些优缺点？各适用于什么场合？ 答：答：1. 采用隔离开关-熔断器的接线： （1）简单经济，一般只用于 500KV.A 及以下容量的变电所。 （2）变电所停电和送电的操作 比较复杂，无法重合闸，很难远方操作。 （3）供电可靠性不高，当主变压器或高压侧停电检 修或发生故障时，整个变电所要停电。当熔断器熔断后，更换熔体需要一定时间。 ， （4）维 护较方便，故障时能利用熔断器的限流特性控制短路电流值。 适用于三级负荷的小容量变电所。 2. 采用隔离开关-断路器的接线：能够远方控制操作，对回路进行跳合闸很方便，可以另外 装设各种保护，能够重合闸。但是：价格较高，维护较麻烦。 变电所只此一路电源进线，也只用于三级负荷。 4-17 什么是内桥式接线和外桥式接线？各适用于什么场合？ 4-17 什么是内桥式接线和外桥式接线？各适用于什么场合？ 答：答：内桥式接线:断路器跨在进线断路器的内侧，靠近变压器。 适用于、级负荷、线路 长，因而容易发生故障和停电检修的机会较多 ，变压器不需经常切换。 35kV 及以上总降 压变电所两路电源供电及两台变压器。 外桥接线：跨桥靠近线路侧。外桥接线适用场合：适用于、级负荷、电源线路较短 并且故障几率小，而且变电所负荷变动较大、适于经济运行需要经常切换的 35kV 及以上总 降压变电所、两路电源供电及两台变压器。 4-18 变配电所址选择应考虑哪些条件？变电所靠近负荷中心有哪些好处？ 4-18 变配电所址选择应考虑哪些条件？变电所靠近负荷中心有哪些好处？ 答：答：所址考虑的条件： （1）靠近负荷中心； （2）考虑电源的进线方向，偏向电源侧； （3）进出线方便； （4）设备运输方便； （5）不应防碍企业的发展，要考虑扩建的可能性； （6）不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所； （7）不应设在有剧烈震动和高温场所； （8）不应设在地势低洼和可能积水的场所； （9）不应设在有爆炸危险区域。 靠近负荷中心能降低配电系统电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。 4-19 变配电所总体布置要考虑哪些要求？变压器室、低压配电室、高压配电室、高压电容4-19 变配电所总体布置要考虑哪些要求？变压器室、低压配电室、高压配电室、高压电容 器室和值班室的结构及相互位置安排各如何考虑？ 器室和值班室的结构及相互位置安排各如何考虑？ 答：答：变电所总体布置方案应满足下列要求: (1)35kV 户内变电所宜采用双层布置，610kV 变电所宜采用单层布置。采用双层布置时，变 压器应设在底层；采用单层布置时，变压器宜露天或半露天安装。 (2)变电所各室的布置应当紧凑合理，便于进出线设备的连接，便于设备的操作、搬运、检 修、试验和巡视，还要考虑发展的可能性。 (3)高低压配电室的位置应便于进出线，变压器室的位置应便于运输、安装和维护。低压配 电室应靠近变压器室， 电容器室宜与变压器室及相应电压等级的配电室相连。 变压器室和电 容器室应尽量避免西晒，并尽可能利用自然采光和自然通风。 (4)当有两台变压器时， 每台油量为 100kg 及以上的三相变压器， 应设在单独的变压器室内。 干式变压器和不带可燃油的高低压配电装置，可设在同一房间内。 (5)从安全角度考虑， 配电室、 变压器室、 电容器室的门应向外开， 相邻配电室之间有门时， 该门应双向开启或向低压室方向开启。但变电所的门窗不宜直接通向相邻的酸、碱、蒸汽、 粉尘和噪声严重的场所。 (6)控制室、值班室应尽量靠近高低压配电室，且有门直通，控制室、值班室的大门应朝外 开。控制室、值班室和辅助房间的位置应便于运行人员工作和管理。有些工厂变电所的控制 室、值班室是合在一起的，为了值班人员的方便，应设置厕所和上、下水设施。 (7)配电室、控制室、值班室等的地面，宜高出室外地面 150300mm。当附设于车间内时， 则可与车间的地面相平。 变压器室的结构设计要考虑， 变压器的安装方式(地平抬高方式或不抬高)、 变压器推进 方式 （宽面推进或窄面推进） 、 进线方式 （架空或电缆） 、 进线方向、 高压侧进线开关、 通风、 防火和安全以及变压器的容量和外型尺寸。 高压配电室的结构主要取决于高压开关柜的数量、尺寸布置方式（单列或双列） 、安装 方式（靠坪或离坪）等。 低压配电室的结构主要取决于低压开关柜的数量、 尺寸， 布置方式 （单列或双列或型） ， 安装方式（靠坪或离坪）等因素。 电容器室的结构主要取决于电容器柜的数量、尺寸、布置方式（双列或单列） ，安装方 式（靠坪或离坪）等因素。 值班室通常与控制室合在一起。值班室位置的设置宜朝南，且应有良好的自然采光，室 内布置应满足控制操作的方便及运行人员进出的方便， 并应设两个可向外的出口， 门应向外 开。值班室与高压配电室宜直通或经过通道相通。 4-20 变配电室通常有哪些值班制度？值班员有哪些主要职责？ 4-20 变配电室通常有哪些值班制度？值班员有哪些主要职责？ 答：答：主要有轮换值班制和无人值班制。 一、值班人员要有高度的工作责任心，工作积极负责，自觉遵守劳动纪律，坚守工作岗位， 确保安全运行。 二、值班人员按规定穿戴工作服、工作帽、佩戴工作牌，衣着整齐。 三、值班人员在当班时间内，不许做与工作无关的事情，不准会客。 四、变电运行人员必须经过岗位培训考核， 安规考试合格后，方可正式担任相应职位的 值班工作。 五、值班人员应按时抄表，及时汇报。还应完成组织安排的运行设备维护、技术管理、清洁 卫生、安全活动等工作。 六、配电室应建立年、月、日固定工作周期表。 七、严格按照电工安全工作规程进行高低压设备的操作维护，实行“一人操作，一人监 护”制度，严禁违章操作。 八、确保正常供电，一旦跳闸，需查明原因，10 分钟内恢复供电。如不能供电，向上级领 导汇报并及时贴出通知。因校外原因停电，20 分钟内利用双回路供电。非正常停电率小于 3%（供电部门及施工停电、不可抗力因素除外） 。 九、值班期间接到维修电话后立即派人检修，服务热线做好维修回访工作，坚持每周巡回检 查制度，分片包干，责任到人。 十、严格执行交接班制度 4-21 在采用高压隔离开关-断路器的电路中，送电时应如何操作？停电时又应如何操作？ 4-21 在采用高压隔离开关-断路器的电路中，送电时应如何操作？停电时又应如何操作？ 答：答：倒闸操作原则： 接通电路时先闭合隔离开关，后闭合断路器；切断电路时，先断开断路器，然后断开隔离开 关。 4-22 什么是电力变压器大修？什么是其小修？变压器交流耐压试验在接线上和操作上各4-22 什么是电力变压器大修？什么是其小修？变压器交流耐压试验在接线上和操作上各 有哪些要求？ 有哪些要求？ 答：答：变压器的大修，是指变压器的吊芯检修。 变压器的小修，是指变压器外部检修，不需吊芯的检修。 耐压试验要求见书 P157 第四章 习题 第四章 习题 第五章 思考题 第五章 思考题 5-1 试比较放射式接线和树干式接线的优缺点及适用范围。 5-1 试比较放射式接线和树干式接线的优缺点及适用范围。 答：答：放射式： 优点：引出线发生故障时互不影响，供电可靠性高。 缺点：有色金属消耗多，开关设备较多。 适用范围：设备容量较大或对供电可靠性要求较高的设备配电。 树干式 优点: 消耗有色金属少，开关设备较少。 缺点：一旦干线发生故障，影响范围大，故可靠性较低。 适用范围：容量较小而分布较均匀的用电设备，如机床、小型加热炉等。 5-2 试比较架空线路和电缆线路的优缺点及适用范围。 5-2 试比较架空线路和电缆线路的优缺点及适用范围。 答：答：电力线路有架空线路和电缆线路，其结构和敷设各不相同。 、 架空线路具有投资少，施工维护方便，易于发现和排除故障，受地形影响小等优点；但 架空线路直接受大气影响，易受雷击和污秽空气的危害，并要占用一定的地面和空间，有碍 交通和美观。适用范围：工矿企业等工厂，尽量避开河洼和雨水冲刷地带、不良地质地区及 易燃、易爆等危险场所。 电缆线路具有运行可靠， 不易受外界影响， 美观等优点。 但有投资大、 维修不便的缺点。 适用范围：有腐蚀性气体和易燃易爆场所、现代化工程、城市。 5-3 导线和电缆的选择应满足哪些条件？一般动力线路宜先按什么条件选择再校验其他条5-3 导线和电缆的选择应满足哪些条件？一般动力线路宜先按什么条件选择再校验其他条 件？照明线路宜先按什么条件选择再校验其它条件？为什么？P181 件？照明线路宜先按什么条件选择再校验其它条件？为什么？P181 答：答：（1）满足条件：发热条件、电压损耗条件、经济电流密度、机械强度。 （2） 一般动力线路宜先按发热条件选择导线和电缆截面,再校验其电压损耗和机械强度。 （3）照明线路宜先按允许电压损耗选择导线和电缆截面，再校验其发热条件和机械强 度。因为照明线路对电压水平要求较高。 5-4 三相系统中的中性线（N