供電系統(tǒng)復(fù)習(xí)

1、v1.0可編輯可修改供電技術(shù)復(fù)習(xí)第一章緒論1 .掌握電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)劃分。1kV以下的為低壓，3-330kV為高壓，330-1000kV為超高壓，1000kV以上為特高壓.2 .掌握電網(wǎng)的電壓等級(jí)和設(shè)備的電壓等級(jí)之間的關(guān)系。相一致3 .掌握供電系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式及使用場(chǎng)合中性點(diǎn)不接地方式主要特點(diǎn)：?jiǎn)蜗嘟拥仉娏餍∵m用范圍：3-10kV電網(wǎng)。因?yàn)樵谶@類(lèi)電網(wǎng)中，發(fā)生單相接地故障的比例很大。采用中性點(diǎn)不接地方式可以減少單相接地電流，從而減輕其危害。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地范圍：中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)與不接地系統(tǒng)同樣有著在發(fā)生單相接地故障時(shí)，可繼續(xù)供電2小時(shí)，提高供電可靠性.電氣設(shè)備和線(xiàn)路的對(duì)地絕緣應(yīng)按

2、線(xiàn)電壓考慮.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地后，能有效地減少單相接地故障時(shí)接地處的電流，迅速熄滅接地處電弧，防止間歇性電弧接地時(shí)所產(chǎn)生的過(guò)電壓，故廣泛應(yīng)用在不適合采用中性點(diǎn)不接地的以架空線(xiàn)路為主的360kV系統(tǒng)。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)：范圍：目前我國(guó)電壓等級(jí)為110kV及以上，380/220V三相四線(xiàn)制的系統(tǒng)，廣泛采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式。4 .了解供電系統(tǒng)的供電質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。電壓偏移不超過(guò)額定值的5%頻率偏移不超過(guò)土（）Hz、正弦交流的波形畸變a * 1 ncxWO. 25W 0. 3SI】QG-*KOH1Q2 O -&030-1CM岳口一 1BO1 00 300200 600 咤GO -蝴門(mén)3 .了解變壓

3、器選擇方法。（一）過(guò)負(fù)荷能力正常過(guò)負(fù)荷事故急救過(guò)負(fù)荷（二）經(jīng)濟(jì)運(yùn)行傳輸單位kVA所消耗的有功功率損耗最小?主變壓器的容量應(yīng)能夠滿(mǎn)足該變電所供電區(qū)內(nèi)最大負(fù)荷時(shí)的供電需要，并要考慮五年內(nèi)負(fù)荷的增長(zhǎng)。主變壓器的容量確定后，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的性質(zhì)、運(yùn)行方式和年負(fù)荷曲線(xiàn)的特點(diǎn)確定主變壓器的臺(tái)數(shù)。?一般企業(yè)變電所以選用兩臺(tái)主變壓器為宜。4 .掌握供電系統(tǒng)的主要接線(xiàn)方式。各種接線(xiàn)方式的優(yōu)缺點(diǎn)是什么重點(diǎn)掌握橋式接線(xiàn)。?35110/610kV總降壓變電所的主接線(xiàn)方式：線(xiàn)路-變壓器組結(jié)線(xiàn)橋式結(jié)線(xiàn)外橋結(jié)線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：對(duì)變壓器的切換方便。缺點(diǎn)：倒換線(xiàn)路時(shí)操作不方便，變電所一側(cè)無(wú)線(xiàn)路保護(hù)。范圍：這種結(jié)線(xiàn)適用于進(jìn)線(xiàn)短而倒閘次數(shù)少的變

4、電所；或變壓器采取經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換的終端變電所；以及可能發(fā)展為有穿越負(fù)荷的變電所。內(nèi)橋結(jié)線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)：倒換線(xiàn)路時(shí)操作方便。缺點(diǎn)：操作變壓器不如外橋方便。范圍：適用于進(jìn)線(xiàn)距離長(zhǎng)，變壓器切換少的終端變電所。全橋結(jié)線(xiàn)適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)線(xiàn)路、變壓器的操作均方便，運(yùn)行靈活。缺點(diǎn)：設(shè)備多、投資大，變電所占地面積大。5 .掌握導(dǎo)線(xiàn)截面的選擇方法。按發(fā)熱選擇，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，按電壓損失選擇。1 .按發(fā)熱選擇導(dǎo)線(xiàn)、電纜截面為保證安全可靠，導(dǎo)線(xiàn)和電纜的正常發(fā)熱溫度不能超過(guò)其允許值?；蛘哒f(shuō)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的計(jì)算電流Ic應(yīng)當(dāng)小于它的允許載流量，IalIc式中Ial導(dǎo)線(xiàn)允許載流量；導(dǎo)線(xiàn)的計(jì)算電流。按規(guī)定，選擇導(dǎo)線(xiàn)時(shí)所用的環(huán)境溫度：

5、室外一一取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁?；室?nèi)一一取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶?C。選擇電纜時(shí)所用的環(huán)境溫度：土中直埋一一取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁?；室外電纜溝、電纜隧道一一取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁?；室?nèi)電纜溝一一取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶?C。2 .按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線(xiàn)、電纜截面截面選得越大，電能損耗就越小，但線(xiàn)路投資及維修管理費(fèi)用就越高；截面選得小，線(xiàn)路投資及維修管理費(fèi)用雖然低，但電能損耗則增加。綜合考慮這兩方面的因素，定出總的經(jīng)濟(jì)效益為最好的截面，稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)截面。對(duì)應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的電流密度稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)電流密度Jn。Ajn=Imax/Jn式中An導(dǎo)線(xiàn)的經(jīng)濟(jì)截面；Imax一一線(xiàn)路最大長(zhǎng)期工作電流；Jn一一經(jīng)濟(jì)電流

6、密度。3 .按電壓損耗選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面為了保證用電設(shè)備端子處電壓偏移不超過(guò)其允許值，設(shè)計(jì)線(xiàn)路時(shí)，高壓配電線(xiàn)路的電壓損耗一般不超過(guò)線(xiàn)路額定電壓的5%從變壓器低壓側(cè)母線(xiàn)到用電設(shè)備端子處的低壓配電線(xiàn)路的電壓損耗，一般也不超過(guò)線(xiàn)路額定電壓的5%（以滿(mǎn)足用電設(shè)備要求為限）。如果線(xiàn)路電壓損耗超過(guò)了允許值，應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)線(xiàn)截面，使之小于允許電壓損耗。第四章供電系統(tǒng)1. 了解短路的類(lèi)型，短路危害和短路計(jì)算的目的。類(lèi)型：三相短路、兩相短路、兩相接地短路、單相接地短路危害：短路電流的熱效應(yīng)使設(shè)備急劇發(fā)熱，可能導(dǎo)致設(shè)備過(guò)熱損壞；短路電流產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能使設(shè)備永久變形或嚴(yán)重?fù)p壞；短路時(shí)系統(tǒng)電壓大幅度下降，嚴(yán)重影

7、響用戶(hù)的正常工作；短路可能使電力系統(tǒng)的運(yùn)行失去穩(wěn)定；不對(duì)稱(chēng)短路產(chǎn)生的不平衡磁場(chǎng)，會(huì)對(duì)附近的通訊系統(tǒng)及弱電設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，影響其正常工作目的：選擇：導(dǎo)體和設(shè)備；校驗(yàn)：短路時(shí)能承受瞬時(shí)沖擊及熱效應(yīng)；整定和保護(hù)：出現(xiàn)短路時(shí)能迅速和準(zhǔn)確地切除故障；確定限流措施：是否串聯(lián)電抗器；確定合理的主接線(xiàn)方式：分列運(yùn)行和并列運(yùn)行2 .什么是無(wú)限大容量系統(tǒng)，并理解發(fā)生短路后短路電流的暫態(tài)過(guò)程。工程中，當(dāng)供電的電力系統(tǒng)容量遠(yuǎn)大于企業(yè)負(fù)荷容量，系統(tǒng)阻抗小于短路回路總阻抗的10%寸，可以看作無(wú)限大容量供電系統(tǒng)。由于電路中存在電感，而電感中的電流不能突變，則短路前瞬間的電流應(yīng)該等于短路發(fā)生后瞬間）的電流，3 .掌握有名值

8、和標(biāo)幺值的概念。標(biāo)么值法：將實(shí)際值與所選定的基準(zhǔn)值的比值來(lái)運(yùn)算。其特點(diǎn)是在多電壓等級(jí)系統(tǒng)中計(jì)算比較方便。有名值法：短路計(jì)算中的各物理量均采用有名值（因各阻抗的單位都用歐姆，又有人稱(chēng)之為歐姆法）。4 .掌握電流沖擊值的概念，什么情況下短路電流可能出現(xiàn)最大值。短路電流沖擊值（shockvalue）,即在發(fā)生最大短路電流的墉牛70短路發(fā)生后約半個(gè)周期出現(xiàn)短路電流最大可能的瞬時(shí)值。（1）短路前電路處于空載狀態(tài)，（2）短路回路為純感性回路，即回路的感抗比電阻大得多，可以近似認(rèn)為阻抗角（3）短路瞬間電源電壓過(guò)零值，即初始相角5 .掌握供電系統(tǒng)短路計(jì)算的方法。6 .掌握不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算方法。7 .了解電動(dòng)力效

9、應(yīng)和熱效應(yīng)的概念。在空氣中平行放置的兩根導(dǎo)體中分別通有電流和，導(dǎo)體間距離為a,則兩導(dǎo)體之間產(chǎn)生電動(dòng)力為：電流通過(guò)電氣設(shè)備和載流導(dǎo)時(shí)時(shí)2kMm*0靠,N渦流以及磁滯損耗等轉(zhuǎn)變成熱能，使電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的溫度升高。8 .掌握高壓電氣的一般選擇方法，熟悉不同電氣選擇和效驗(yàn)的不同之處。?電氣設(shè)備選擇的一般原則按正常工作條件下選擇額定電流、額定電壓及型號(hào)等，按短路情況下校驗(yàn)開(kāi)關(guān)的開(kāi)斷能力、短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。第五章供電系統(tǒng)的保護(hù)1 .理解繼電保護(hù)裝置的基本要求。（選擇性、靈敏性、可靠性、速動(dòng)性）2 .掌握電流互感器的接線(xiàn)方法。電流互感器的接線(xiàn)方式是指作為相間短路的過(guò)電流保護(hù)用的電流繼電器與電流互感器二

10、次線(xiàn)圈之間的連接方式。分為三種：三相完全星形接線(xiàn)方式、兩相不完全星形接線(xiàn)、兩相電流差接線(xiàn)3 .掌握動(dòng)作值、返回值、返回系數(shù)等概念。動(dòng)作電流：能使繼電器動(dòng)作的最小電流稱(chēng)為動(dòng)作電流，以Iop表示。返回電流：能使繼電器返回的最大電流為返回電流，以I re表不 o返回系數(shù)：kre=Ire/Iop4 .掌握三段式保護(hù)整定值的計(jì)算、靈敏度效驗(yàn)方法，并理解各段保護(hù)之間的相互配置關(guān)系。5 .熟悉變壓器的保護(hù)配置。(瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)、帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、溫度信號(hào)。)6 .掌握差動(dòng)保護(hù)、瓦斯保護(hù)的工作原理。瓦斯保護(hù)：油箱內(nèi)部發(fā)生故障(包括匝間短路、經(jīng)電阻的接地等輕微故障)一故障點(diǎn)電流、

11、電弧一變壓器油及其它絕緣材料受熱分解一產(chǎn)生氣體一流向油枕的上部。當(dāng)故障嚴(yán)重時(shí)變壓器油迅速膨脹產(chǎn)生大量的氣體，氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。差動(dòng)保護(hù)：正常運(yùn)行時(shí)，流入繼電器的電流為兩側(cè)電流之差，即Ir=II2-IH2=0,繼電器不動(dòng)作，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時(shí)，Ir=I12或Ir=II2IH2,其值為短路電流繼電器動(dòng)作，使兩側(cè)短路器跳閘。7 .理解差動(dòng)保護(hù)中不平衡電流產(chǎn)生的原因及其消除方法。(1)由于變壓器一、二次側(cè)結(jié)線(xiàn)不同引起的不平衡電流變壓器電流互感器備注Y兩種三角形接法必須相同Y(2)由于變壓器分接頭改變引起的不平衡電流通過(guò)提高保護(hù)動(dòng)作電流躲過(guò)。按“0”分接頭整定，考慮5%勺變動(dòng)。(3)由于

12、變壓器勵(lì)磁涌流引起的不平衡電流。減小勵(lì)磁涌流影響的方法如下：采用具有速飽和鐵心的差動(dòng)繼電器。利用BCH-2型差動(dòng)繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。采用比較波形間斷角來(lái)鑒別內(nèi)部故障和勵(lì)磁涌流的差動(dòng)保護(hù)。利用二次諧波制動(dòng)而躲開(kāi)勵(lì)磁涌流。微機(jī)保護(hù)裝置可實(shí)現(xiàn)8.熟悉各種避雷裝置的簡(jiǎn)單工作原理，了解避雷裝置配置。1 .避雷針：避雷針是防止直擊雷的有效措施。一定高度的避雷針(線(xiàn))下面，有一個(gè)安全區(qū)域，此區(qū)域內(nèi)的物體基本上不受雷擊。我們把這個(gè)安全區(qū)域叫做避雷針的保護(hù)范圍。2 .避雷線(xiàn)實(shí)際上是通過(guò)接地引下線(xiàn)和接地極直接接地的架空導(dǎo)線(xiàn)，故又叫架空地線(xiàn)，主要用來(lái)防護(hù)架空輸電線(xiàn)路與建筑物免遭直擊雷的危害，其保護(hù)原理與避雷針相同。通過(guò)引

13、下線(xiàn)和接地裝置很好地連接。3 .避雷帶和避雷網(wǎng)：避雷帶和避雷網(wǎng)用于在建筑物的邊緣及凸出部分上加裝,對(duì)建筑物進(jìn)行保護(hù)。4 .避雷器是用來(lái)防止線(xiàn)路的感應(yīng)雷及沿線(xiàn)路侵入的過(guò)電壓波對(duì)變電所內(nèi)的電氣設(shè)備造成的損害。它一般接于各段母線(xiàn)與架空線(xiàn)的進(jìn)出口處，裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)，與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)9.掌握安全保護(hù)接地的概念及其分類(lèi)和特點(diǎn)。1)工作接地工作接地是為保證電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備達(dá)到正常工作要求而進(jìn)行的一種接地，例如電源中性點(diǎn)的接地、防雷裝置的接地等。(2)保護(hù)接地為了保障人身安全，將電力設(shè)備正常情況不帶電的外殼與接地體之間作良好的金屬連接，稱(chēng)為保護(hù)接地。保護(hù)接地可分為三種不同類(lèi)型，即TN系統(tǒng)、IT系統(tǒng)和

14、TT系統(tǒng)。第1個(gè)字母反映電源中性點(diǎn)接地狀態(tài)；T表示電源中性點(diǎn)工作接地；I表示電源中性點(diǎn)沒(méi)有工作接地(或采用阻抗接地)第2個(gè)字母反映負(fù)載側(cè)的接地狀態(tài)；T-表示負(fù)載保護(hù)接地，但與系統(tǒng)接地相互獨(dú)立；N-表示負(fù)載保護(hù)接零，與系統(tǒng)工作接地相連。第3個(gè)字母C-表示零線(xiàn)(個(gè)性線(xiàn))與保護(hù)零線(xiàn)共用一線(xiàn)；第4個(gè)字母S-表示中性線(xiàn)與保護(hù)零線(xiàn)各自獨(dú)立，各用各線(xiàn)1、IT系統(tǒng)電源小電流接地系統(tǒng)的保護(hù)接地方式，電氣設(shè)備的不帶電金屬部分直接經(jīng)接地體接地3. TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)適用于中性點(diǎn)直接接地的三相四線(xiàn)制系統(tǒng)，電氣設(shè)備的金屬外殼均各自單獨(dú)接地，該接地點(diǎn)與系統(tǒng)接地點(diǎn)無(wú)關(guān)。例題1、有一臺(tái)10kV/380V的車(chē)間變壓器，給三組用電

15、設(shè)備供電，第一組設(shè)備的負(fù)荷為：電動(dòng)機(jī)2臺(tái)，4kW電動(dòng)機(jī)5臺(tái),需用系數(shù)取，Cos=,丁2門(mén)蟲(chóng)=;第二組設(shè)備的負(fù)荷為：10kW電動(dòng)機(jī)4臺(tái)，5kW電動(dòng)機(jī)6臺(tái)，需用系數(shù)取，Cos=,丁2門(mén)蟲(chóng)=;第三組設(shè)備的負(fù)荷為：(JC=25%行車(chē)2臺(tái)，需用系數(shù)取，Cos=,Tan二。試求該車(chē)間變壓器低壓側(cè)母線(xiàn)的計(jì)算負(fù)荷(同期系數(shù)取)。答：1)Kd=,Cos=,Tan=,Pns=35kw,Pca=7kw,Qca=2) Kd=,Cos=,Tan=,Pnx=70kw,Pca=,Qca=3) Kd=,Cos=,Tan=,Pe=2Pn(n)=,Pns=11kw,Pca=,Qa=4) KSi=,Pca=,Qa=,Sca=,Ic

16、a=2、電力系統(tǒng)接線(xiàn)如下圖所示，已知各元件參數(shù)如下。6.3kVG1115kV6.3kV發(fā)電機(jī)G-1:SN=60MVAXd=;X2=X1;發(fā)電機(jī)G-2:SN=150MVAXd=;X2=X1;變壓器T-1:SN=60MVAVS=12%變壓器T-2:SN=90MVAVS=12%線(xiàn)路L:每回路l=80km,*=歐/公里；X0=2X1;負(fù)荷LD:SLD=120MVAXLD=。計(jì)算圖中，f點(diǎn)發(fā)生A相接地短路時(shí)的A相正序電流和故障點(diǎn)對(duì)地故障電流的有名值。答：取基準(zhǔn)容量為SB=100MVA基準(zhǔn)電壓為VB=Vav,則各元件的序阻抗等值參數(shù)如下。正負(fù)序網(wǎng)絡(luò)等值電路:X*G11XkG 21X*T11X*T21Xli

17、*X*LD 1X G1/ VXdXdVs% 100Vs%100X ld(X G11SbSiSSnSbSnSbSNSbVaVSbSnX T1A/Xr0.150.20.120.120.4f0.5XLX T2A A /X 八v V V、X G2X Ald A1000.25601000.133150100”0.2601000.133901008020.2421151000.35 1200.292Xtii*) /(0.5 Xli* V*XT 21XG21*) / Xldi*0.120.12零序網(wǎng)絡(luò)00.5XloXt20XT10/(XT20XL0)XT11/(XT210.52XL1)0.13（1）X3*I

18、fISB2.7039.109100u31159.1090.5020.502(KA4.573(KA)3、某35kV網(wǎng)絡(luò)中每條線(xiàn)路的斷路器均裝設(shè)有三段式電流保護(hù)，示意圖如下。已知電源等效阻抗為=12Q,=8Q;線(xiàn)路阻抗為2b=9Q,Xbc=21Q;最大負(fù)荷電流為300A;電流互感器采用不完全星型接法，其變比為450/5。試計(jì)算WL1各段保護(hù)動(dòng)作電流及動(dòng)作時(shí)限，效驗(yàn)保護(hù)靈敏度。35kVWL1WL21)計(jì)算k2,k3點(diǎn)最大、最小運(yùn)行方式下的三相短路電流。k2CEs37/3126(AI(3)Ik3.maxk2max1.XsminXab89對(duì)于k3點(diǎn)：(3)匕37/3(3)k2.min1.02KAIk3.minsmaxI對(duì)于k