供配电考试复习资料

1、第一章 绪 论1、电力系统运行的要求：安全、可靠、优质、经济2、用电设备的额定电压Ur与所连接系统的标称电压 Un致3、 发电机的额定电压Ur.G比所连接电网的系统标称电压 Un高5%。用于补偿线路的电压损失。（6kV发电机额定电压为6.3kV，10 10.5）4、电力变压器的额定电压：一次绕组：直接接于发电机出线端，则其额定电压应与发电机额定电压相同。 当接于电网时，则等于电网标称电压。二次绕组：当二次侧线路较短时，比电网标称电压高5%，用来补偿负载内部 的电压损失；当二次侧输电线路较长时，考虑线路电压损失，则应比电网标称 电压咼10% 0T1%线路怅T2线路短5、中性点不接地系统一一除保护

2、或测量用途的高阻抗接地以外，中性点不接地 的系统。&中性点不接地系统发生单相接地故障时，非故障相的对地电压升至电源相电压的,3，而故障相的对地电容电流将升至正常工作的 3倍。7、 当单相接地故障电容电流不大于 10A时，可采用中性点不接地方式；当大于10A又需在接地故障条件下运行时，应采用中性点谐振接地方式（消弧线圈 接地）。8、中性点谐振接地系统一一一个或多个中性点通过具有感抗的器件接地的系统。9、中性点直接接地系统优点：非故障相对地电压仍为相电压缺点：供电可靠性因接地故障而中断。110KV及以上的超高压系统采用电源中性点直接接地方式，以降低电气设备的绝缘水平和造价，防止接地故障后引

3、起的过电压10、TN系统：电源端中性点直接接地，而装置的外露可导电部分是利用保护导 体连接到那个接地点上。T接地，N不接地，S五线，C四线TN-C-S系统：三相先四后五线系统 TN-S系统广泛应用在对安全要求及抗电磁干扰要求较高的场所，如办公楼、 实验楼、居民楼。在 设有配电变电所的建筑 中TN-S是最好的选择； TN-C系统不适用于对抗电磁干扰和安全较高的场所；TN-C-S系统自电源到建筑物内电气装置采用经济的TN-C，对安全及抗电磁要求高的场所用TN-S o11、TT系统：只有一点（中性点）直接接地，而电气装置的外露可导电部分则是被接到独立于电源系统接地的接地极上。在无等电位联结作用的户外

4、装置，如路灯装置，应采用TT系统来供电。12、一级负荷由双重电压供电，特别重要的负荷还应增设应急电源二级负荷宜由两路电源供电应急电源：独立于正常电源的发电机组，适用于允许中断时间为15以上的重要负荷UPS、EPS适用于中断供电时间为毫秒级的重要负荷。UPS:电网正常时交流电由交直交输出给负载，蓄电池为浮充状态，一旦电 网异常，逆变器由蓄电池直流供电。UPS正常工作时负载由逆变器供电。EPS 在电网正常时由电网供电，故障时由蓄电池逆变后提供220/380V应急电源， 恢复时自动转为电网供电。第二章负荷计算与无功功率补偿1、计算负荷：选取一个假想的持续性的负荷，在一定时间间隔和特定效应上与 实际负

5、荷相等。这一计算过程就是负荷计算。这一假想的持续性的负荷就称 为计算负荷。通常取“半小时最大负荷”作为计算负荷。计算负荷可作为按发热条件选择供配电系统中各元件的依据。2、连续工作制的设备功率PN =铭牌额定功率Pr之和周期工作制和短时工作制的设备功率Pe其中负荷持续率£ = T 100%tp工作时间，T工作周期当设备功率统一换算到；=100%时，则巳=Pr丫 = Pr .二=Sr COS ：、二 - 100当采用需要系数法计算负荷时，起重机的设备功率应换算到£ =25%下，即Pe2 P 3、需要系数©二旦1，其中Pm为某最大负荷工作班组用电设备的半小时最大有 功负

6、荷，Pe为用电设备的设备功率（设备容量）。Kd值的相关因素：用电设备组中设备的负荷率；设备的平均效率；设备的同时利用系数；电源线路的效率。4、 若设备台数较少时，则需要系数值宜适当取大。当只有4台设备时，Kd取 0.9进行计算。当只有3台及以下用电设备时，需要系数 Kd可取为1。当只 有1台电动机时，则此电动机的计算电流就取其额定电流。5、 如果三相线路中单相设备的总功率不超过三相设备总功率的15%时，贝U不论 单相设备如何分配，单相设备可与三相设备综合按三相负荷平衡计算。如果单相设备功率超过三相设备功率 15%时，则应将单相设备功率换算为等效 三相设备功率，再与三相设备功率相加。6接于相电压

7、的单相设备功率换算Pe二3 Pe.mph接于线电压的单相设备功率换算 Pe二乓Pe.ph7、尖峰电流是指只持续12S的短时最大负荷电流，用来计算电压下降、电压波动、选择保护电器和保护元件等的依据。单台用电设备（如电动机）的尖峰电流 Ipk,就是其起动电流1st，即Ipk = lst= kstIr.M接有多台用电设备的线路，只考虑一台设备起动时的尖峰电流，按下列公式 计算丨 pk 丨 st.max I c（n-1）8、 功率因数入是在周期状态下，有功功率P的绝对值与视在功率S的比值。容量在100kVA及以上高压供电用户最大负荷时功率因数不得低于0.9,否则必须进行无功功率补偿。可用功率因数来确定

8、无功功率补偿的最大需要容 量。9、稳态无功功率补偿设备，主要有同步调相机和并联电容器（自愈式）。动态无功功率补偿设备（SVC）用于急剧变动的冲击负荷如炼钢电弧炉、车L 钢机等的无功补偿。高压并联电容器组宜采用 单星形或双星形 连接，以减小一相电容器组击穿时 造成的危害。低压并联电容器组绝大多数做成 三相三角形连接。三相不平衡 系统中需要分相补偿，低压并联电容器应接成单星形连接。10、在用户供配电系统中，有三种方式：集中补偿、分组补偿和末端补偿（就 地补偿）。第三章 供配电系统的一次接线1、一次接线是指由电力变压器、各种开关电器及配电线路，按一定顺序连接而 成的用于电能输送和分配的电路，亦称主电

9、路。一次接线包括变配电所 电气主接线和高低压配电系统接线两方面。安全、可靠、优质、灵活、经济用于20kV及以下配电变电所 多用于35kV及以上、电压偏差不 能满足要求的变电站。2、分类：1、相数：单相变压器、三相变压器2、调压方式：无励磁调压变压器有载调压变压器3、 绕组型式：双绕组用于只有两种电压等级的变电站三绕组用于有三种电压等级、各侧绕组功率达到变压 器额定容量15%以上的变电站自耦变压器 用于联络两种不同电压网络系统或用于 连接两个中性点直接接地系统4、绝缘及冷却方式：液（油）浸式变压器、干式变压器和充气式变压器3、 35110/10.5kV总降压变压器一般为油浸式三相双绕组有载调压变

10、压器， Ynd11 （Yd11）联接组；10 （20） /0.4kV配电变压器一般选用干 式或油浸式三相 双绕组无励磁调压变压器,Dyn11联接组。4、Dyn11联接的优点：有利于单相接地故障的切除； 有利于抑制零序谐波； 单相负载能力强。5、变压器台数的选择考虑因素：供电可靠性要求 负荷变化与经济运行 集中负荷容量大小6变压器容量选择：保证在计算负荷下变压器能长期可靠运行。（SrT为变压器容量，Sc为最大负 荷） 对单台变压器满足条件：SrT>SC （应留有1530%余量） 对两台变压器（一般为等容量，互为备用）满足条件：SrT 0.7Sc7、变压器在过负荷运行状态下，负载损耗增加，不

11、利于节能。8、电器的功能：通断，保护，变换，控制，调节 电器的要求：安全可靠的绝缘必要的载流能力<较高的通断能力良好的机械性能 必要的电气寿命 完善的保护性能表征参数有额定电压、最高工作电压、工频 试验电压和冲击试验电压等。表征参数有额定电流、额定短时耐受电流 额定峰值耐受电流等。表征参数有额定开断电流和额定关合电流 等。表征参数有机械寿命等。表征参数有电气寿命等。满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性等要 求。且SrTSc (i + n容量还应满足大型电动机及其它冲击负荷的起动要求; 一般单台配电变容量不宜大于1250kVA。9、高压断路器按其采用的灭弧介质分，有油断路器、六氟化硫（SF6

12、）断路器、真空断路器以及压缩空气断路器、磁吹断路器等类型。真空断路器是利用“真空”（气压为10-210-6Pa）灭弧的一种断路器，其触头 在真空火弧室内关合、开断。六氟化硫断路器一一用SF6气体作为灭弧和绝缘介质的断路器，其触头在SF6 气体灭弧室内关合、开断。操动机构一一操作开关设备使之合、分的装置。10、高压熔断器按安装场所分：户内限流式熔断器和户外喷射式熔断器 限流式熔断器 在规定电流范围内动作时， 以它本身所具备的功能将电流 限制到低于预期电流峰值的一种熔断器。11、熔体熔断过程：（1）从熔体中出现短路 （或过载 ）电流起到熔体熔断；（2）从熔体熔断到产生电弧；（3）从电弧产生到电弧熄

13、灭。12、高压隔离开关主要用来隔离高压电源以保证其他设备的安全检修。它没有专门的灭弧装置，因此 不允许带负荷操作 。户内高压隔离开关一般采用 手力 操动机构。 户外高压隔离开关可采用 电动 操作。13、高压开关柜应具备“五防” 防止误拉、合断路器； 防止带负荷拉、合隔离开关； 防止带接地开关（或接地线）送电； 防止带电合接地开关（或接地线）； 防止人员误入带电间隔。14、电流互感器 一种在正常使用条件下其二次电流与一次电流实际成正比、 且在连接方法正确时其相位差接近于零的互感器。与主电路串联。 使用注意事项：（ 1）电流互感器在工作时其二次侧不得开路否则励磁磁动势剧增几十倍，将产生严重后果：

14、铁心过热，并且产生剩磁。 可在二次侧感应出危险的高电压。（ 2）电流互感器的二次侧有一端必须接地；（ 3）电流互感器在连接时，要注意其端子的极性。 功能：隔离；变比（大电流变换成标准化小电流）准确度级：测量用有0.1、0.2（S）、0.5（S）、1、3、5等级；保护用有5P和10P两级。15、电压互感器准确度级：测量用有0.2、0.5、1、3等级；保护用有3P、6P等级。注意事项：在工作时其二次侧不得短路二次侧有一端必须接地 连接时要注意其端子的极性 功能： 隔离；变比 （高电压变换成标准化低电压）16、 母线大电流低阻抗导体，可以在其上分开的各点接入若干个电路。（最 少三根） 母线在配电装置

15、中起着汇集电流和分配电流的作用，又称 汇流排 。 单母线接线 所有电源进线和引出线都连接于同一组母线上单母线接线适于出线回路少的小型变配电所， 一般供三级负 荷，两路电源进线的单母线可供二级负荷。（架空进线） 分段单母线接线一一两路电源一用一备时，分段断路器接通运行。两路电源同时工作互为备用时， 分段断路器则断开运 行。分段单母线可供一二级负荷。（ P68）双母线接线一一每个回路经断路器和两组隔离开关分别接到两组母线上 仅用于有大量一、二级负荷的大型变配电所。17、无母线的主接线接线简单，设备少，经济性好，适于只有一台主变压器的小型变电所。 双回线路-变压器组单元接线可供一、二级负荷。内桥用于

16、换线路，外桥用于换变压器（P70）内桥接线适用于电源线路较长、变压器不需要经常操作的情况外桥接线适用于电源线路较短、变压器需经常切换操作的情况业源1电竦？箍谊Iid潦图a内桥式接线图外桥式接线18、高压配电系统形式：放射式：每路馈线仅给一个负荷点单独供电放射式线路故障影响范围小，因而可靠性较高，而且易于控 制和实现自动化，适于对重要负荷的供电。单回路放射式接线一般供二、三级负荷或专用设备，供二级负 荷时宜有备用电源；双回路放射式接线供电可靠性较单回路放射式 接线大大提高，可供二级负荷，若双回路来自两个独立电源，还可 供一级负荷。树干式：树干式接线是有分支的辐射网络，特点是每路馈线可给同一方 向

17、的多个负荷点供电树干式线路及其开关电器数量少， 投资省，但可靠性不高，不 便实现自动化。STSi |&, 0. ：MkVno/m:uuvIU/II. ：4HkV单回路树干式只可供三级负荷， 双回路可供二级负荷。每回路负 荷点数不宜超过5个。环式：配电线路从一个供电点开始，接入许多负荷点后，返回至同一或 不同的供电点，形成环网。19、高压配电系统的设计考虑因素：供电可靠性的要求、车间配电变压器的容量及分布、地理环境等。一般用户高压配电网宜采用 放射式；根据变压器的容量、分布及地理环境等情况，亦可采用树干式或环式；对于重要负荷，可采用双回路放射式，或采用工作电源接线为放射式、 备用 电源接

18、线为树干式的组合形式，根据情况，也可采用拉手环式接线。对于三级负荷，为节省投资可采用树干式，负荷较大时则可采用分区树干式 接线。20、低压配电网的设计应满足用电设备对供电可靠性和电能质量的要求， 同时应注意接线简单、操 作方便安全，具有一定灵活性；配电系统的层次不宜超过三级。第四章短路电流的计算与高低压电器的选择1、短路的形式：线对地短路、线间（相间）短路低压配电系统中还会发生相（线）导体对中性导体短路，简称 单相短路。2、 计算短路电流的目的：为了正确选择和检验电器、电线电缆及短路保护装置。3、为了正确选择电器和导体，保证在短路情况下也不损坏，必须校验其动稳定 和热稳定。4、 熔断器具备反时

19、限性电流越大，时间越短5、熔体电流的选择应满足：保护电力变压器的熔断器的熔体电流Ir = （1.52.0） IirT保护电压互感器lr=0.5A或1A保护并联电容器Ir = 1.43lrc （保护单台电容器）6电流互感器的选择1、额定电压：额定电压（一次回路电压） Ur与所在线路的标称电压 Un 相符。设备最高电压不低于系统最高电压。2、额定一次电流l1r T.25lc3、额定二次电流l2r 一般选为5A，有条件时宜选用1A4、准确级：测量用0.5级，计量用0.2 （0.2S）级5、额定动稳定电流：在二次绕组短路的情况下，电流互感器能承受住其 电磁力的作用而无电气或机械损伤的最大一次电流峰值6

20、、 额定短时热电流：在二次绕组短路的情况下，电流互感器能承受1s且无损伤的一次电流方均根值第五章供配电系统的继电保护1、对保护性能的要求保护的速动性一一保护装置应能尽快地切除短路故障，提高系统稳定性, 减轻故障设备和线路的损坏程度；保护的选择性 保护检出电力系统的故障区和/或故障相的能力。I k.min保护的灵敏性灵敏系数op.1reImn保护区的最小短路电流1 op.1保护装置一次动作电流保护的可靠性2、保护继电器的继电特性电流继电器的动作电流Iop流入电流 继电器线圈中的使继电器从初始状态进入 动作状态的最小电流。电流继电器的返回电流Ire流入电流 继电器线圈中的 使继电器由动作状态返回

21、到初始状态的最大电流。电流继电器的 返回系数Kre 电流继 电器的返回电流与动作电流的比值，即K reop3、320kV单侧电源线路可装设两段过电流保护作主保护，第一段应为不带时 限的电流速断保护，第二段应为带时限的过电流保护，可采用定时限或反时限 特性。对320kV变电所的电源进线，可采用带时限的电流速断保护，其后备保护采用远后备方式，由电源侧承担。4、366kV单侧电源线路的单相接地保护有两种方式：(1) 接地监视装置，装设在变配电所的高压母线上，动作于信号；(2) 有选择性的单相接地保护(零序电流保护)，亦动作于信号，但 当危及人身和设备安全时，则应动作于跳闸。5、(重要！)死区问题由于

22、电流速断保护的动作电流是按 躲过线路末端三相短路电流 来整定的，并 乘上1.3的可靠系数，因此一次速断电流将大于这套保护装置所保护的线路 靠近末端的一段线路上的短路电流，在这段线路上发生短路时，电流速断保 护装置不会动作，即电流速断保护不会保护线路全长，这段不能保护的区域 称为“死区”。在电流速断保护“死区”内，在“死区”内，一般由带时限的过电流保护 实现主保护。6单相接地保护有接地监视装置（零序电压保护）和零序电流保护两种。接地监视装置简单经济，但没有选择性；零序电流保护实现有选择性地跳闸或发出信号。社）电力变压器二次侧故障在一次侧引起的故障电流分布aTHABiTabenqoodabcn7、

23、三相短路两相短路单相短路YynO K变压器变比（相电压比=K）三棚短路两拥短路甲棚題路Dynll联结K变压轄变比£相电压比=加8、变压器装设的保护：变压器内部故障和引出线的相间短路设置电流速断保护或纵联差动保护（主保护） 变压器外部短路而引起的过电流设置带时限过电流保护（后备保护） 变压器中性点直接接地侧的单相接地短路设置单相接地保护过负荷而引起的过电流 设置过负荷保护油浸式变压器油箱内部故障和油面降低一一设置瓦斯保护 变压器温度升高和油冷却系统的故障一一 设置温度保护 密闭油浸变压器的油箱压力过高一一设置压力保护9、瓦斯保护的主要元件是 气体继电器，lOOOkVA及以上的油浸式变压

24、器应装设温度保护。10、变压器的差动保护，主要用来保护变压器内部以及引出线和绝缘套管的相间 短路，并且用来保护变压器的匝间短路，其保护区为变压器一、二次侧所装 电流互感器之间。11、励磁涌流特点：含有的非周期分量幅值很大，常使励磁涌流偏于时间轴的一侧； 含有大量的高次谐波，尤其是二次谐波可达到15%以上；波形间有明显的间断。第六章供配电系统的二次接线与自动化1、供配电系统的二次接线一一用来对一次接线的运行进行控制、监测、指示和 保护的辅助电路，亦称二次回路。厂直流回路二次回路按电源性质分 j交流电流回路：由电流互感器供电j交流回路I交流电压回路：由电压互感器供电二次接线图包括 原理电路图和安装

25、接线图。2、操作电源作用：、正常运行时操作电源应能保证断路器的合闸和跳闸；、事故状态下，在母线电压降低甚至消失时，操作电源应能保证继 电保护系统可靠地工作。要求：操作电源应充分可靠，容量足够并具有独立性。按性质分为：直流操作电源、交流操作电源3、 交流操作电源可以从所用变压器或电压互感器取得220V电压源，从电流互感器取得电流源。电压互感器二次侧采用不接地系统，以防止二次回路接地 影响操作电源的可靠性。采用 不间断电源UPS作为交流操作电源的方案，可提高交流电压源的可靠性，可用于一次接线简单、断路器台数不多的变电 所。第七章电线电缆选择与敷设1、电线电缆一一用以 传输电能、信息或实现电磁能转换

26、的线材产品。2、配电线路的电压损失一一配电线路始端电压与末端电压的代数差值。0/1c电压损失的百分值：U% =i0unPR QX），其中p、q为负载有功功率（kw）、无功功率（kvar）3、根据设计经验，对一般负荷电流较大的低压配电线路，通常先发热条件选择 导体截面积，然后再校验电压损失、机械强度、短路热稳定等条件；对负荷电 流不大而配电距离较长的线路，通常先按电压损失条件选择导体截面积， 然后 再校验发热条件、机械强度、短路热稳定等条件；对给变压器供电的高压进线 以及变电所所用电电源线路，因短路容量较大而负荷电流较小，一般先按短路 热稳定条件选择导体截面积，然后再校验发热条件；当电缆线路负荷

27、较大和年 最大负荷利用小时数大时，宜按经济电流密度条件校核导体截面积。4、中性导体（N导体）截面的选择线路类型选择条件单相两线 制线路中性导体（N）应和相导体具有相同截面三招四线制线路1）相导体截面不大于16mm -（铜），中性导体（N）应和相导体具有 相同截面2）相导体載面犬于16mm 铜），且满足以下全部条件，中性导体 截面可以小于相导体截面，但不应小于相导体截面的旳坯且不应小于 16tnm 2：玄在正常工作时，中性导体导体预期最大电流（如有谐護电流应包 括在内）不大于减少了的中性导体导体截面的允许载流量b.已按规定进行了过电流保护存在咼次 谐液的三 相线路1）半3次谐波电流小于翦时，可按

28、相导体电流选择导体截面，但 计算电流应除以表中的校正系数（即导体载流量降低系数）,2）当3次谐波电流超过33%时，它引起的中性导体电流超过基波的 相电流.此时，应按中性导体电流选择截面，计算电流同样除以表 中的校正系数例：YJV-10kV-5 X 16YJV-10kV-3 X 70+2X 35 （3根相线2根中性导线，70> 16取一半） YJV-10kV-3 X 95+2X 50 （95 取一半为 45,没有 45 的导线，取 50）第八章低压配电线路保护与电击防护1、低压配电线路应装设短路保护、过负荷保护：（1）短路保护电器一般采用断路器或熔断器；短路保护电器的动作应及时可靠， 以保

29、证绝缘导体、电缆、母线的短 路热稳定满足要求；短路保护电器应能分断其安装处的预期最大短路电流；短路保护电器应有足够的灵敏性，应能在规定时间内可靠切断被保护 线路末端的最小短路电流。（2） 过负荷保护电器应采用反时限特性的保护电器，如g类熔断器、断路 器的长延时动作脱扣器等；额定电流IcW Ir < lai约定动作电流l2< 1.45lal 对熔断器，一般l2=1.6lr对断路器，一般l2=1.3lrlc线路的计算电流（A）lai 线路的允许载流量（A ）lr保护电器熔断器的熔断体额定电流（A ），或断路器的长延时过 电流脱扣器整定电流（A）l2保护电器约定时间内约定的动作电流（A）

30、 配电线路宜采用同一保护电器作短路保护与过负荷保护。2、剩余电流一一指同一时刻在电气装置中的电气回路给定点处的所有带电导体 电流（瞬时值）的代数和。如三相四线：iR =iA iB ic 5设置在火灾危险场所（加工、生产、储存可燃物质以及多粉尘的场所）的剩 余电流保护电器其动作电流不应大于 300mA。3、 感知电流阈值一一人体能感知的流过其身体的最小电流值，通用值为0.5mA， 此值与电流通过的时间长短 无关；摆脱电流阈值 人体能自主摆脱的通过人体的最大电流值，平均值为10mA。4、特低电压限值：干燥环境为36V （正常状态）或50V （单故障时）潮湿环境为12V （正常状态）或24V （单故障时）5、基本防护措施（背！（1）将带电部分绝缘（2）设置遮拦或外护物（3）设置阻挡物进行保护（4）放置在伸臂范围以外的保护（5）用剩余电流保护器的附加保护&故障防护（1）采取自动切断电源一一适用于防电击类别为 I类的电气设备、人身电击安全电压限值为50V的一般场所；（2）采用双重绝缘或加强绝缘的电气设备（防电击类别为 U类设备）（3）采用特低电压供电（川类