供配电技术及设备习题答案U2.docx

1、2. 1.2课堂练习（1）电力负荷的类型有几种？各有何特点？电力系统中，电力负荷指用电设备或用电单位，也可指用电设备或用电单位所消耗的功 率或电流，般称用电量。电力负荷按用户性质分工业负荷，农业负荷，交通运输负荷和生活用电负荷等。按用途分动力负荷和照明负荷，动力负荷多为三相对称电力负荷，照明负荷为单相负荷。 按电设备工作时间，分连续（或长期）工作制，短时工作制和断续周期工作制或反复短时 工作制。1）连续工作制设备长期连续运行，负荷比较稳定。如通风机、空气压缩机、各类泵、电炉、机床、电 解电镀设备、照明设备等。2）短时工作制设备工作时间较短，停歇时间相对较长。如机床上的某些辅助电动机、水闸用电动

2、机等。 这类设备的数量很少，求计算负荷时一般不考虑短时工作制的用电设备。3）断续周期工作制设备周期性地工作一停歇一工作，如此反复运行，工作周期不超过lOmino如电焊机和 起重机械等。工作特征通常用“负荷持续率”或称“暂载率”表示。负荷持续率为一个工作 周期内的工作时间与整个工作周期的百分比值（2）工厂电力负荷工作制有几种类型，各有何特点？按标准GB 50052-1995规定，工厂电力负荷根据其对供电可靠性的要求及中断供电所造 成损失或影响程度，分一级负荷、二级负荷和三级负荷三级。1）一级负荷一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者,或中断供电将在政治、经济上造成重大损失者, 如重大设备损坏，大量产

3、品报废，用重要原料生产的产品大量报废，国民经济中重点企业的 连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。在一级负荷中，当中断供点将发生中毒，爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要的场 所不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。一级负荷属于重要负荷，绝对不允许断电，要求有两路独立电源供电。当一路电源发生 故障时，另一路电源能继续供电。一级负荷中特别重要的负荷，除上述两路电源除外，还必 须增设应急电源。常用的应急电源有独立于正常电源的发电机组；供电网络中独立于正常电 源的专用馈电线路；蓄电池；干电池等。2）二级负荷二级负荷为中断供电将在政治经济上造成，较大损失，如主要设备损坏大量产品报废, 连续生产

4、过程被打乱需要长时间才能恢复重点企业大量减产等。二级负荷也属重要负荷，要求两回电路供电，供电变压器通常也采用两台。在其中一回 路或一台变压器发生故障时，二级负荷不致断电，或断电后能迅速恢发供电。3）三级负荷三级负荷为一般电力负荷，所有不属于一，二级负荷者均属三级负荷。三级负荷对供电 电源没有特殊要求，一般有单回电力线路供电。（3）关于负荷的几个名词，请认真体会含义。1）年最大负荷用Pmax表示，指全年中负荷最大的工作班内消耗最大电能的半小时平均功率，年最大 负荷也成为半小时最大负荷用P30表示。2）年最大负荷利用小时用Tmax表示，指负荷以年最大负荷持续运行段时间后，消耗电能恰好等于该电力负荷

5、 全年实际消耗的电能Wa,这段时间就是年最大负荷利用小时Tmax,年最大负荷利用小时反映工厂负荷是否均匀的重要参数，该值越大，负荷越平稳。年最 大负荷利用小时与工厂的生产班制有较大关系，比如-班制工厂，Tmax取18003000h：两 班制工厂,Tg取35004800h；三班制工厂，取50007000h。3）平均负荷用Pav表示，指电力负荷在一定时间内平均消耗的功率，如在t这段时间内消耗电能为 wt,则t时间内的平均负荷为Pav=wt/t年平均负荷是指电力负荷在一年内消耗功率的平均值。如用Wa表示全年实际消耗的电 能，则年平均负荷为Pav=Wa/87604）负荷系数Ki用Ki表示，指平均负荷与

6、年最大负荷的比值，即Ki=Pav/Pmax负荷系数又称负荷率或 负荷填充系数，用来表征负荷曲线不平坦的程度。对工厂而言应尽量提高负荷系数，可充分 发挥供电设备的供电能力，提高供电效率。有时a表示有功负荷系数，用B表示无功负荷系 数。一般工厂a取0.70.75, B取0.760.82。2. 1.3课堂练习（1）典型工厂电力负荷有哪些？各有哪些特点？1）生产加工机械的拖动设备生产加工机械、拖动设备是工厂电力负荷的主要组成部分，包括机床设备和起重运输设 备类，包括车床、铢床、刨床、插床、钻床、磨床、组合机床、锐床、冲床、锯床、剪床、 砂轮床及加工中心等。动力装置一般是异步电动机，根据工件加工需要，一

7、些加工设备有几 台甚至十几台电动机，这些电动机一般长期连续工作，电动机总功率从几百瓦到几十千瓦不 等。起重运输设备，主要用于工厂中起吊和搬运物料、运输客货，如起重机、输送机、电梯 及自动扶梯。另外，空压机、通风机、水泵等也是工厂常用的辅助动力设备，由异步电动机供给动力， 属长期连续工作方式，设备容量可以从几千瓦到几十千瓦，单台设备的功率因数在0. 8以上。2）电焊设备电焊设备包括利用电孤高温实施焊接的电孤焊，利用电流通过金属连接处产生电阻高温 实施焊接的电阻焊，利用电流通过熔化焊剂产生热能实施焊接的电渣焊等。常见电焊机有电 弧焊机类和电阻焊剂类。电焊机工作有其特点，工作方式有一定同期性，工作时

8、间和停歇时间相互交替；功率较 大，功率因数不高，电弧焊机功率因数一般为0. 30. 35,电阻焊机功率因数为0. 40. 85； 一般电焊机的配置不稳定，经常移动。3）电镀设备电镀设备带负荷长期连续工作；供电采用直流电源，需大功率晶闸管整流设备；容量较 大，功率从凡十千瓦到儿百千瓦，功率因数低，一般0.40.62。4）电热设备工厂电热设备用于产品生产及工件热处理，可分电阻加热炉、电弧炉、感应炉和其他电 热设备。电阻加热炉用于各种零件的热处理，如正火、I可火等；电孤炉用于矿石熔炼、金属 熔炼，感应炉用于熔炼和金属材料热处理。其他加热设备，包括红外线加热设备、微波加热 设备和等离子加热设备等。电热

9、设备一般长期连续工作方式，电力装置一般需要二级或三级负荷，功率因数较高, 小型电阻电热设备可接近1或达到1。5）照明设备电气照明是工厂用电设备的重要部分，常见的照明灯有白炽灯、卤钙灯、荧光灯、高压 汞灯、高压钠灯、誓卤化物灯和单位混光灯等。照明设备一般长期连续工作方式，除白炽灯、卤钙灯功率因数为1夕卜，其他类型的灯具 功率因数较低，照明负荷为单相负荷，单个照明设备容量较小，照明负荷占工厂总负荷比例 较低，通常10*左右。（2）如何理解用电负荷的凡个名词？（3）通过一次实习活动，调查某个企业或车间的用电数据，绘制成负荷曲线，并对曲 线进行分析。2. 4. 2课堂练习（1）什么叫短路？短路产生的原

10、因有哪些？它对电力系统有哪些危害？1）短路原因短路故障指运行中电力系统或工厂供配电系统的相与相、相与地之间发生金属性非正常 连接，如系统中带电部分的电气绝缘破坏，过电压、雷击、绝缘材料老化以及施工机械破坏、 鸟害、鼠害等，或操作人员未按规范操作，将较低电压设备误接到较高电压电路。以运行人员带负荷分断隔离开美为例，因隔离开美功能是起隔离和分断小电流，无灭孤 装置或只有简单的火弧装置，不能分断大电流。如运行人员带大电流分断隔离开关时，将在 隔离开关断口形成电弧，隔离开关无法熄灭电弧，形成“飞弧”，使隔离开关的相与相或相 与地出现短路。2）短路危害短路电流产生很大的电动力和很高的温度，使故障元件和短

11、路电路中的其他元件损坏， 很大的电动力可能造成电路接头的损坏。短路电路的电压骤然降低，严重影响其中电气设备的正常运行。短路时保护装置动作造成停电，越靠近电源，停电范围越大，造成损失越大。严重短路影响电力系统运行稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列。不对称短路包括单相短路和两相短路，短路电流将产生较强的不平衡交变磁场，对附近 的通信线路、电子设备等产生干扰，影响正常运行，甚至误动作。短路后果十分严重，必须尽力消除可能引起的短路因素，进行短路电流计算，正确选择 和可靠地保护电气设备。(2) 短路有哪些形式？哪种短路形式发生的可能性最多？哪种短路形式的危害最为严 重？电力系统中，短路故障对电力系统危害最大，按照短路不同，短路类型可分四种。表 2-3所示为各种短路的符号和特点。(3) 什么叫无限大容量电力系统？它有什么主要特征？突然短路时，系统中的短路电 流将如何变化？无限大容量电力系统是理论