供配电作业答案

1、.思考题与习题11 工业企业供电系统的常用额定电压等级及选取额定电压等级时应考虑的因素。答：工业企业供电系统的常用电压等级：3Kv、6Kv、10Kv、35Kv、63Kv、110Kv、220Kv、330Kv、500Kv、750Kv；考虑的因素：（1）技术指标：主要包括电能质量、供电的可靠性、配电的合理性及适应将来发展的情况等；（2）经济指标：主要包括基建投资（线路、变压器和开关设备等）、有色金属消耗量、年电能损失费（包括线路及变压器的年电能损耗量）及年维修费等。2 什么叫电力系统和电力网？电力系统由哪几部分组成？ 答： 电力系统：就是包括不同类型的发电机，配电装置、输、配电线路，升压及降压变电所

2、和用户，它们组成一个整体，对电能进行不间断的生产和分配；电力网：将发 电厂生产的电能输送、交换和分配电能，由变电所和各种不同电压等级的电力线路所组成的网络；电力系统是由发电厂、电力网和电力用户组成。3 变电所和配电所的任务是什么？二者的区别在哪里？答：变电所任务：是接受电能、变换电压和分配电能；配电所任务：是接受电能和分配电能；区别：任务不一样，所需要的设备不一样（变电所需要有变压器及开关设备而配电所没有变压器只有控制开关设备）。4 为什么说太阳能发电是最理想的新能源？答：照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分 钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是真正取之

3、不尽、用之不竭的能源。而且太阳能发电绝对干净，不产生公害。所以太 阳能发电被誉为是理想的能源。概括为：无枯竭危险；绝对干净（无公害）；不受资源分布地域的限制；可在用电处就近发电；能源质量高；使用者从 感情上容易接受；获取能源花费的时间短。5 风力发电厂包括那些主要设备？答：(1)主变压器及系统设备； (2)集电线路； (3)控制柜及配电装置； (4)电力电缆(5)变电站监控系统设备； (6)直流系统设备； (7)通信系统设备； (8)空调系统设备； (9)消防系统设备； (10)电站继电保护系统设备； (11)通讯设备； (12)光纤电缆； (13)电工试验设备； (14)发电机等。6 发电并

4、网条件是什么？答：（1）电压幅值相等；（2）频率偏差很小；（3）相位角要在区间内较小。7 统一规定各种电气设备的额定电压有什么意义？发电机、变压器、用电设备以及电网的额定电压有无差别？差别的原因是什么？答：规范标准，保证人身安全，便于国家好管理，使很多设备能互换使用；有差别。因为：线路有电压降,为了满足较远的线路末端也能达到额定电压,升压变压器要把电压提高5%后再经过输电线路传送,降压变压器也一样为了满足较远的线路末端也能达到额定电压,电压降压是的电压比额定电压高出5%再经过输电线路传送.如额定电压为380V但实际变压器的输出电压为400V.额定电压为220V单变压器输出实际电压为231V。8

5、 简述工厂供电系统电能质量的主要指标及其对用户的影响？答： 1电压；2频率；3可靠性；这三个主要指标影响到用户的用电设备的寿命，影响到用户的人身财产及生产安全，影响到用户能够是否安全经济可靠的用电。9 试述工厂供电设计的主要内容。答：1确定电力负荷（分为一级负荷、二级负荷和三级负荷）；2电力负荷的计算（包括用电设备组计算负荷的确定、供电系统的功率耗损、电能损耗、无功功率的补偿和全厂计算负荷的确定）。思考题与习题21 什么是计算负荷，以不同时限确定的计算负荷如何换算？答：根据已知的工厂的用电设备安装容量确定的，预期不变的最大假想负荷； 2 目前常用求计算负荷的时限是多长时间？理由是什么？ 答：目

6、前常用求计算负荷的时限是30min因为年最大负荷Pmax（Qmax.Smax）是以最大负荷工作班，30min平均最大功率Pmax（Qmax.Smax）绘制的。3 负荷曲线及其在求计算负荷中的作用。答：平均负荷可以通过负荷曲线来求。计算年最大负荷，年最大负荷利用小时，负荷系数。 4 简述求计算负荷的方法及其应用范围的评价。答：需要系数法和二项式系数法；需要系数法适合于不同类型的各种企业，计算结果基本负荷实际，二项式系数法考虑了用用电设备中几台功率较大的设备工作时对负荷影响的附加功率，计算结果往往偏大，一般适用于低压配电支干线和配电箱的负荷计算。5 简述在求计算负荷时，那些系统元件需要在其上计算损

7、耗？计算方法如何？这种方法用于求实际功率及电能损耗有无误差？答：元件：线路和变压器；计算方法有：需要系数法和二项式系数法；有误差，需要系数法计算时基本负荷实际，而二项式系数法的计算结果往往偏大。6求计算负荷时，计算全厂功率因数的目的和方法如何？答：目的：反应供电系统中无功功率消耗量中所占的比重，反应供电系统的供电能力；方法：并联电力电容组、采用同步调相机、采用可控硅无功补偿器和采用进相机。 思考题与习题31 什么叫短路？短路的类型有哪些？造成短路故障的原因是什么？短路有什么危害？答：所谓“短路”，是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地（或中性线）之间的接通。短路的类型有：三相短路，两

8、项短路，单相短路和两相接地短路。短路的主要原因：是电力系统中电气设备载流导体的绝缘损坏。短路产生的危害：1短路产生很大的热量，导体温度升高，将绝缘损坏。2短路产生巨大的点动力，是电气设备受到机械损坏。3短路点处可能产生的电弧有可能烧坏电气设备的载流部分，严重可能引发火灾。4短路使系统电压严重降低，电气设备正常工作受到破坏。5短路可能造成停电，而且越靠近电源，停电范围越大，是并联运行的同步发电机失去同步，严重时可能造成系统解列，甚至崩溃。单相对地短路时，电流将产生较大强的不平衡磁场，会对附近的通信线路，信号系统及电子设备等产生电磁干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。2 什么叫无限大容量系统

9、？它有什么特征？为什么供配电系统短路时，可将电源看做无限大容量系统？答：“无限大容量系统”是指端电压保持恒定，没有内部阻抗和容量无限大的系统。因为当电力系统超过用户供电系统的容量的50倍时电力系统的阻抗不超过短路回路总阻抗的5%10%，或短路点里电源的电气距离足够远，发生短路时电力系统母线电压降低很小，此时可将电力系统看成无限大容量系统。3什么是次暂态短路电流？什么是冲击短路电流？什么是稳态短路电流？它们与短路电流周期分量有效值有什么关系？答：次暂态短路电流是短路电流周期分量在短路后第一个周期的有效值，用I“表示。冲击短路电流是短路全电流的最大瞬时值，短路全电流最大瞬时值出现在短路后半个周期。

10、稳态短路电流是指短路电流费周期分量衰减完后的短路电流。无限大容量系统发生三相短路时，短路电流的周期分量有效值保值不变。4什么叫标么制？如何选取基准值？答：用相对值表示元件的物理量。称为标幺制。基准值可以任意选定，工程设计中为计算方便通常取基准容量Sd=100MV.A,取线路平均额定电压为基准电压,即Ud=Ua=1.05Un。5电动机对短路电流有什么影响？答：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，电动机将和发电机一样，相短路点馈送短路电流。同时，电动机迅速受到制动，它所提供的短路很快衰减，一般只考虑电动机对冲击短路电流的影响。6试求图 3-13所示无限大容量系统

11、中 K点发生三相短路时的短路电流、冲击短路电流和短路容量，以及变压器2T一次流过的短路电流。各元件参数如下：变压器 变压器 线路 电抗器 L： 题3-14图解：  思考题与习题41 供配电一次设备有哪些？答：供配电一次设备有：变压器，高压熔断器，高压隔离开关，高压负荷开关高压熔断器，母线，避雷器，高压设备套，低压断路器，低压熔断器和低压负荷开关，低压成套设备。2 供配电一次设备的选择有哪些原则？如何选择变压器容量和台数？答：按正常工作条件选择原则暗短路条件校验原则开关设备断流能力校验原则。确 定变压器台数一般考虑原则，负荷容量，负荷性质和负荷等级对供电可靠性的要求，用电部门发展规划和

12、基建投资，以及是否有利于变压器的经济运行。在选择容量 上采用综合费用分析法，最佳效益法等，一般以满足负荷最大值为标准，同时考虑容量利用率，根据实际情况投入不同容量的变压器。3 SF6高压断路器和真空断路器各自有哪些优点？适用于哪些场合？答：SF6高压断路器的优点：开端速度快，适用于需频繁操作的场所；开端容量大，断路器的开断电流目前已达到80KV，维修量最小，修检周期可长达10年以上；无火灾和爆炸危险，灭弧室端口耐高压，目前已达到单端口245kv，50kA的 水平，因此断路器的结构简单，紧凑，占地面积小。真空断路器优点：灭弧室密封，电弧和金属蒸气不外泄，而且不容易因潮气，灰尘，有害气体等影响而降

13、低它的 性能。操作机构简单，整体体积小，重量轻；断开能力较强，灭弧时间短，触头损耗小，寿命长，适合于需要频繁开断的场合；灭弧介质不含油或气体，不产生有害 气体，安全防爆。SF6高压断路器和真空断路器都适用于需频繁操作的场所。4 氧化锌避雷器比传统的避雷器有哪些优点？其主要技术参数有那些阿？ 答：氧化锌避雷器的非线性系数比 碳化硅小得多，具有很好的费线性伏安特性。正常工作时，氧化锌阀片具有极高的电阻，相当于绝缘，而在过高电压时，氧化锌阀片电阻很小，相当于短路状态，因 此残压就小，且过电压消失后，阀片电阻在极短时间内就可以恢复到绝缘状态。工频续流被大大限制。其主要技术参数有：标称放电流，额定电压，

14、持续运行电压， 冲击电流残压。5 高压开关柜的“五防”原则指的是什么？答：防止误分合断路器或负荷开关防止带负荷分，合隔离开关防止带电挂接地线防止带接地线关合开关设备防止人员进入带电隔间。6 电气主接线设计的基本要求是什么？答：供电可靠性的要求供电安全性的要求灵活性的要求经济性的要求。7 断路器和隔离开关倒闸操作的原则是什么？母线倒闸操作的原则有那些？答：倒闸操作的原则 ：接通电路时，先闭合母线侧隔离开关，在闭合负荷侧隔离开关，最后闭合断路器。切断线路时，先断开断路器，后断开负荷侧的隔离开关，最后断开母线侧隔离开关。思考题与习题51 变配所二次回路按功能分为哪几部分？各部分的作用是什么？答： 变

15、配所二次回路按功能分为：断路器控制回路，信号回路，测量回路，续电保护回路和自动装置回路等。断路器控制回路的主要功能是对断路器进行通断操作，当电 路发生短路故障时，相应续电保护动作，接通断路器控制回路中的跳闸回路，使断路器跳闸，启动信号回路发出声响和灯光信号，操作电源向断路控制回路，继电保 护装置，信号回路，监测系统等二次回路提供所需的电源。电压互感器，电流互感器还向监测，电能计量回路提供电流和电压参数。2 什么叫二次接线图？二次接线图分为哪几种形式？各有何特点？答： 二次接线图是以国家的标准图形符号和文字符号，表示二次设备的相互连接关系。它是二次设备安装接线，试验以及运行维护的重要工具。二次接

16、线图分为：原理接 线图。展开接线图和安装接线图。原理接线图的优点是较为直观；缺点是当元器件较多时电路交叉多，交直流回路和控制与信号回路均混合在一起，清晰度差。展开 图接线清晰，回路次序明显，便于了解整套装置的动作程序和工作原理，易于阅读，对于复杂电路工作原理的分析方便。安装接线图中，各种仪表，电器，继电器和 连接导线及其路径等，都是按照他们的实际图形，位置和连接关系绘制的。3  断路器控制回路应满足哪些要求？何谓断路器事故跳闸信号回路的“不对应原理”？答： 断路器操作机构的合闸线圈都是按时通电来设计得，操作完成之后，应迅速自动断开合闸回路以免烧坏线圈。断路器既能在远方由控制开关进行手

17、动合闸或跳闸， 又能在自动装置或继电保护装置作用下自动合闸或跳闸控制回路应具有反应断路器手动或自动跳，合闸位置的信号，一般采用灯光信号应能监视控制回路操作电 源及跳，合闸回路的完好性，应对二次回路短路或过负载进行保护具有防止断路器多次合，跳闸的防跳装置对于采用气压，液压和弹簧操动机构的断路器，应有 压力是否正常，弹簧是否拉紧到位的监视和闭锁回路。4 断路器的控制开关有哪6个操作位置？简述断路器手动合闸、跳闸的操作过程。答：手动合闸，自动合闸，手动跳闸，自动跳闸，防跳装置，闪光电源装置；手动合闸：开光旋转到“合闸”位置，触电SA5-8接通，合闸接触器动作，使合闸线圈通电，断路器合闸。合闸后，辅助

18、触点QF2断开，切断合闸回路，同时QF1闭合。当操作人员将手柄放开后，在弹簧的作用下，开关回到“合闸”位置，触电SA13-16闭合，红灯电路接通，红灯表示断路器在合闸状态；手动跳闸：首先将开关扳到“预备跳闸”位置，SA13-14接通，RD发出红色闪光。再将手柄扳到“跳闸”位置，SA6-7接通，断路器跳闸线圈通电，断路器跳闸。松手后，开关又自动弹回到“跳闸后”位置。跳闸完成后，辅助触点QF1断开，QF2闭合，通过触点SA10-11使绿灯亮。5 电流互感器的使用注意事项有哪些？选择电流互感器需要校验哪些项目？答：电流互感器在工作时器二次侧不得开路。由于电流互感器二次侧不能开路，因此二次侧也不容许姐

19、熔断器或隔离开关等，且二次连线应采用截面积较大的铜导线，在进行检修，校验时，必须先用短路接线将电流互感器的二次侧短接电流互感器的二次侧有一端必须接地。选择电流互感器需要校验：电流互感器的额定电压不得低于装设地点的额定电压计量用的电流互感器的一次侧额定电流I1n不得小于一次电路的计算电流Ic准确度校验动稳定性校验热稳定性校验。6 电压互感器为什么不需要校验动稳定性和热稳定性？答：电压互感器的一，二次侧均装有熔断器保护，在过负荷或短路时熔断器会熔断，断开测量回路因此不需要校验动稳定性和热稳定性。7 电压互感器的使用注意事项有哪些？答：电压互感器在工作时，其一二侧不得短路电压互感器二次侧有一端必须接

20、地电压互感器在接地时，必须注意其端子不能反接，以免造成测量误差或保护装置误动作。 思考题和习题61  继电保护装置的任务和要求是什么？答：继电保护装置的任务：故障时跳闸异常状态发出报警信号。 要求是：选择性速动性可靠性灵敏性。2  电流保护的常用接线方式有哪几种？各有什么特点？答：定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、单相接地保护、过负载保护；3  电磁式时间继电器、信号继电器和中间继电器的作用是什么？答：电磁式时间继电器是继电保护获得需要延时，以满足选择性要求。信号继电器用于发出指示信号，表示保护动作，同时通信号回路发出灯光或者音响信号。中

21、间继电器弥补主继电器触头容量或触头数量的不足。4  电力线路的过电流保护装置的动作电流、动作时间如何整定？灵敏度怎样校验？答 电力线路的过电流保护装置的动作电流应躲过线路正常运行时流经本路线的最大负荷电流，其保护装置的返回电流也必须躲过线路的最大负荷电流。动作时间利用时间继电器来整定。5  过电流保护和速断保护各有何优缺点？答：线路越靠近电源，过流保护的时限超长，而短路电流越大，危害越大，这就是过流保护的不足。电流速断保护所保护的动作电流应按躲过他所保护线路的末端最大电流来整定。6  反时限过电流保护的动作时限如何整定？答：反时限电流保护就是保护装置动作的时限是变

22、化的，且随流过保护装置电流大小的变化而成反时限的变化。及通过保护装置的故障电流越大动作时间越短，故障电流越小动作时间越长。7  高压电动机和电容器的继电保护如何配置和整定？答：思考题和习题99.1 电力用户中与节约电能密切相关的重要技术指标有哪些？答：功率因数和无功补偿。9.2 提高自然功率因数的方法有哪些？答：（1）正确选用异步电动机的型号和容量；（2）电力变压器不宜轻载运行；（3）适当采用同步电动机；（4）轻载绕线式异步电动机同步化运行。9.3 电容器补偿方式有哪几种？各有何特点？答：1静止无功电容补偿、2同步调相机补偿、3并联电容器补偿、4并联电抗器补偿、5无功自动调节分组分段可控自动调节方案及固定投入电容器容量，自动调节电容器两端的电压以改变无功电容电流方案、 6动态无功电容补偿；9.4 利用静止无功补偿装置对电力系统中无功