(完整版)工廠供電課后習(xí)題

1、1.1 對(duì)工廠供電工作有哪些基本要求？對(duì)工廠供電工作的基本要求是：安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。變電所和配電所各自的任務(wù)是什么？配電所的任務(wù)是接受電能和分配電能；而變電所的任務(wù)是接受電能，變換電壓和分配電能。1.2 電力變壓器的額定一次電壓，為什么規(guī)定有的要高于相應(yīng)的電網(wǎng)額定電壓5%，有的等于相應(yīng)的電網(wǎng)額定電壓？而其額定二次電壓，為什么規(guī)定有的高于相應(yīng)的電網(wǎng)額定電壓 10%，有的又可只高于相應(yīng)的電網(wǎng)額定電壓5%？答：電力變壓器的額定電壓。a. 電力變壓器一次繞組的額定電壓。分兩種情況：當(dāng)變壓器直接與發(fā)電機(jī)相連時(shí)，其一次繞組額定電壓應(yīng)與發(fā)電機(jī)額定電壓相同，即高于同級(jí)電網(wǎng)額定電壓5%。當(dāng)變壓器不與發(fā)電機(jī)

2、相連，而是連接在線路上時(shí)，則可看作是線路的用電設(shè)備，因此其一次繞組額定電壓應(yīng)與電網(wǎng)的額定電壓相同。b. 電力變壓器二次繞組的額定電壓。亦分兩種情況：變壓器二次側(cè)供電線路較長（如較大的高壓電網(wǎng)）時(shí)，其二次繞組額定電壓應(yīng)比相連電網(wǎng)額定電壓高10%，其中5%是用于補(bǔ)償變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)繞組內(nèi)部約5%的電壓損耗，這是因?yàn)樽儔浩鞫卫@組的額定電壓是指變壓器一次繞組加上額定電壓時(shí)，二次繞組開路的電壓， 帶負(fù)載運(yùn)行時(shí)其內(nèi)部必有電壓損耗；此外變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)輸出的二次電壓還要高于所連電網(wǎng)額定電壓5%，以補(bǔ)償線路上的電壓降。變壓器二次側(cè)供電線路不長（如低壓電網(wǎng)或直接供電給高低壓用電設(shè)備）時(shí)，其二次繞組額定電壓

3、只需高于所連電網(wǎng)額定電壓5%，僅考慮補(bǔ)償變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)繞組內(nèi)部5%的電壓損耗。1.3 三相交流電力系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)有哪些運(yùn)行方式？中性點(diǎn)不直接接地的電力系統(tǒng)與中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)在發(fā)生單相接地時(shí)各有什么不同特點(diǎn)？答：在三相交流電力系統(tǒng)中，作為供電電源的發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)有三種運(yùn)行方式：一種是電源中性點(diǎn)不接地，一種是中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地，再有一種是中性點(diǎn)直接接地。中性點(diǎn)不直接接地的電力系統(tǒng)在發(fā)生單相接地時(shí)，兩完好相對(duì)地電壓將升高3 倍。中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)在發(fā)生單相接地時(shí)，兩完好相對(duì)地電壓不變。1.4 低壓配電系統(tǒng)中的中性線（N 線）、保護(hù)線（ PE 線）和保護(hù)中性線（PEN 線）各

4、有哪些功能？ TN-C 系統(tǒng)、 TN-S 系統(tǒng)、 TN-C-S系統(tǒng)、 TT 系統(tǒng)、 IT 系統(tǒng)各有什么特點(diǎn)？答：中性線（ N 線）的功能：一是用來接額定電壓是相電壓的單相用電設(shè)備，二是用來傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流，三是減小負(fù)荷中性點(diǎn)的電位偏移。保護(hù)線（ PE 線）的功能：是為保障人身安全，防止觸電事故用的接地線。系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分，例如金屬外殼、金屬構(gòu)架等，通過保護(hù)線接地，可在設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)減少觸電危險(xiǎn)。保護(hù)中性線（ PEN 線）兼有中性線和保護(hù)線的功能。這種中性線在我國通稱為“零線” ，俗稱“地線” 。TN-C系統(tǒng)又稱三相四線制，N 線與 PE 線全部合為PEN線

5、，曾在我國廣泛應(yīng)用。系統(tǒng)中的 N 線與 PE線全部分開， 則此系統(tǒng)稱為TN-S系統(tǒng)，又稱三相五線制，此系統(tǒng)安全性穩(wěn)定、可靠,是當(dāng)前在工廠供電中積極推廣的一種系統(tǒng)。如果系統(tǒng)的前一部分其N 線與PE 線合為PEN 線，而后一部分線路，N 線與PE線全部或部分分開，則此系統(tǒng)稱為TN-C-S 系統(tǒng)，此系統(tǒng)多為老企業(yè)將三相四線制改造為三相五線制一種過渡過程的系統(tǒng)。TT 系統(tǒng)中的所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均各自經(jīng)PE線單獨(dú)接地。IT 系統(tǒng)中的所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分也都各自經(jīng)PE 線單獨(dú)接地， 它與 TT 系統(tǒng)不同的是，其電源中性點(diǎn)不接地或經(jīng)1000 阻抗接地，且通常不引出中性線。1.5 試確定圖1.18

6、所示供電系統(tǒng)中變壓器T1 和線路 WL1， WL2 的額定電壓。圖 1.18 習(xí)題 1.13 的供電系統(tǒng)答： T1： 6 121KV ， WL1 ： 110KV ， WL2 ： 35KV 。1.6試確定圖1.19 所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)和所有變壓器的額定電壓。圖 1.19 習(xí)題 1.14 的供電系統(tǒng)答： G： 10.5KV ， T1： 10 38.5KV ， T2：35 6.6KV ， T3： 10 0.4KV 。2.1 電力負(fù)荷按重要程度分哪幾級(jí)?各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源有什么要求?一級(jí)負(fù)荷：中斷供電將造成人員傷亡或在政治上經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者，以及特別重要的負(fù)荷。雙電源供電，必要時(shí)增設(shè)應(yīng)急電源。二

7、級(jí)負(fù)荷：是斷供電，在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者。雙電源供電，當(dāng)負(fù)荷較小時(shí)可以專線供電。三級(jí)負(fù)荷：不屬于一、二級(jí)的負(fù)荷。對(duì)供電電源無特殊要求。2、工廠用電設(shè)備按其工作制分哪幾類?什么叫負(fù)荷持續(xù)率?它表征哪類設(shè)備的工作特性?工作制分三類： （ 1）連續(xù)工作制， （ 2）斷續(xù)周期工作制， （ 3） 短時(shí)工作制負(fù)荷持續(xù)率： 負(fù)荷持續(xù)率為一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間與工作周期的百分比值，負(fù)荷持續(xù)率表征斷續(xù)周期工作制的設(shè)備的工作特性。t100%T2.2 什么叫計(jì)算負(fù)荷？為什么計(jì)算負(fù)荷通常采用半小時(shí)最大負(fù)荷？正確確定計(jì)算負(fù)荷有何意義？答：通過負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中的各元件的負(fù)荷值稱為計(jì)

8、算負(fù)荷。理論及實(shí)踐均證明，計(jì)算負(fù)荷實(shí)際上與從曲線上查得的半小時(shí)最大負(fù)荷P30，也就是年最大負(fù)荷Pmax 是基本相當(dāng)?shù)?。所以?jì)算負(fù)荷也可認(rèn)為就是半小時(shí)最大負(fù)荷P30。計(jì)算負(fù)荷是電力一次系統(tǒng)的電器及傳輸導(dǎo)線選擇的基本依據(jù)，也是二次系統(tǒng)繼電保護(hù)整定值確定的基本依據(jù)。若計(jì)算負(fù)荷確定過大，將使電器和導(dǎo)線電纜選的規(guī)格過大，造成投資過高，導(dǎo)致浪費(fèi)。 若計(jì)算負(fù)荷確定過小，又將使電器和導(dǎo)線電纜等設(shè)備在過負(fù)荷情況下運(yùn)行，必將增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣老化甚至燒毀，這也是很危險(xiǎn)的。由此可見，正確確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。2.2 在確定多組用電設(shè)備總的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流時(shí)，可否將各組的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流分別

9、相加？為什么？應(yīng)如何正確計(jì)算？答：不可以， 因?yàn)楦鱾€(gè)用電設(shè)備組的功率因數(shù)不相同。應(yīng)將各個(gè)用電設(shè)備組的有功功率和無功功率分別相加，然后按求視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流的公式去求解。2.4 、什么叫尖峰電流?尖峰電流的計(jì)算有什么用途?尖峰電流 I pk 是指持續(xù)時(shí)間1-2S 的短時(shí)最大負(fù)荷電流（電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)出現(xiàn)）。尖峰電流主要用來選擇熔斷器和低壓斷路器、整定繼電保護(hù)裝置及檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)條件等。2.5 、已知某機(jī)修車間的金屬切削機(jī)床組，擁有380V的三相電動(dòng)機(jī) 7.5kw3臺(tái)， 4kw8臺(tái)， 3kw17 臺(tái)， 1.5kw10 臺(tái)。試用需要系數(shù)法求其計(jì)算負(fù)荷。解：此機(jī)床組電動(dòng)機(jī)的總?cè)萘繛镻e7.5kW 3

10、 4kW 8 3kW 17 1.5kW 10120.5kW查附錄表 1得 Kd =0.160.2 ( 取 0.2)， cos0.5, tan1.73有功計(jì)算負(fù)荷無功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流P300.2120.5kW24.1kWQ3024.11.73 41.7kvarkWS3024.1kWkVA48.20.5I 3048.2kV A73.2 A30.38kV2.6 某車間有一條380V 線路供電如表4.7 中所示的5 臺(tái)異步電動(dòng)機(jī)，試計(jì)算該電路的尖峰電流（取K = 0.9）。表 4.7習(xí)題 4.18 的負(fù)荷資料參數(shù)電動(dòng)機(jī)M 1M 2M 3M 4M 5額定電流10.232.4306.120IN

11、（ A）起動(dòng)電流61.222716534140I st（A ）解：由表4.7 中可知，電動(dòng)機(jī) M2 的起動(dòng)電流與額定電流之差最大I StI N22732.4194.6AI pk0.9(10.2306.120) 2270.966.3+227=287 A3.1 、什么叫短路 ?短路故障產(chǎn)生的原因有哪些?短路對(duì)電力系統(tǒng)有哪些危害?短路就是指不同的電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對(duì)地之間的低阻性短接。短路的原因：絕緣損壞、過電壓、外力損傷、違反操作規(guī)程、動(dòng)物造成等。短路對(duì)電力系統(tǒng)的危害：產(chǎn)生很大的電動(dòng)力、很高溫度、元器件損壞；電壓驟停、影響電氣設(shè)備正常運(yùn)行； 停電、電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性遭到破壞；不平衡電流、

12、 不平衡逆變磁場(chǎng)、電磁干擾等出現(xiàn)。3.2 、短路有哪些形式 ?哪種短路形式的可能性最大?哪些短路形式的危害最為嚴(yán)重?短路的形式有：三相短路，兩相短路，單相短路。發(fā)生單相短路可能性最大。三相短路的短路電流最大，因此造成的危害最大。3.3 、什么叫無限大容量的電力系統(tǒng)?它有什么特點(diǎn) ?在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路時(shí)，短路電流將如何變化 ?能否突然增大 ?無限大容量的電力系統(tǒng)，是指供電容量相對(duì)于用戶供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)。特點(diǎn)是，當(dāng)用戶供電系統(tǒng)的負(fù)荷變動(dòng)甚至發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓能基本維持不變。 在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路時(shí)，由于負(fù)荷阻抗和部分線路阻抗被短路，所以電路電流根據(jù)

13、歐姆定律要突然增大。但是由于電路中存在著電感，電流不能突變， 因而引起一個(gè)過度過程，即短路暫態(tài)過程。最后短路電流達(dá)到一個(gè)新的穩(wěn)定狀態(tài)。3.4 、什么是短路沖擊電流ish? 什么是短路次暫態(tài)電流I"? 什么是短路穩(wěn)態(tài)電流I ?短路后經(jīng)半個(gè)周期，ik 達(dá)到最大植，此時(shí)的短路全電流即短路周期電流。短路次暫態(tài)電流有效值，即短路后第一個(gè)周期的短路電流周期分量ip 的有效值。短路穩(wěn)態(tài)電流是短路電流非周期分量衰減完畢以后的短路全電流。3.5 、什么叫短路計(jì)算電壓?它與線路額定電壓有什么關(guān)系?由于線路首端短路時(shí)其短路最為嚴(yán)重，因此按線路首端電壓考慮，即短路計(jì)算電壓取為比線路額定電壓UN高 5%3.6

14、 、在無限大容量系統(tǒng)中，兩相短路電流和單相短路電流各與三相短路電流有什么關(guān)系?IK(2)/ I K(3)3 / 2 0.866I K(1)3UZ3（有正序、負(fù)序、零序阻抗）Z1Z2工程中I K(1)UZ 05.1 選擇導(dǎo)線和電纜截面應(yīng)滿足哪些條件？一般動(dòng)力線路、照明線路、 高壓輸電線路分別應(yīng)先按什么條件選擇？為什么？答：導(dǎo)線和電纜的截面選擇必須同時(shí)滿足下列條件：1.發(fā)熱條件、2.經(jīng)濟(jì)電流密度、3.允許電壓損耗、4.機(jī)械強(qiáng)度。低壓動(dòng)力線路， 因負(fù)荷電流大， 一般可先按發(fā)熱條件來選擇截面，然后再校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度和電壓損耗； 低壓照明線路，由于它對(duì)電壓質(zhì)量要求較高，一般可先按允許電壓損耗來選擇截面，然后

15、再校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度；35 kV 及以上的高壓輸電線路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度來選擇經(jīng)濟(jì)截面，再校驗(yàn)發(fā)熱條件、允許電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度等。6.1 、供電系統(tǒng)中有哪些常用的過電流保護(hù)裝置?對(duì)保護(hù)裝置有哪些基本要求?過電流保護(hù)裝置：熔斷器、低壓斷路器、繼電保護(hù)?；疽螅哼x擇性、速動(dòng)性、可靠性、靈敏度（靈敏系數(shù)SPI k. m in）。I op.16.2 、低壓斷路器的瞬時(shí)、短延時(shí)和長延時(shí)過流脫扣器的動(dòng)作電流各如何整定?其熱脫扣器的動(dòng)作電流又如何整定?（ 1）瞬時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流的整定動(dòng) 作 電 流I OP(0)K rel I pk可 靠 系 數(shù)K rel取 值 為DW :1.35; DZ : 2 2.5（ 2）短延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定動(dòng)作電流I op(5 )K rel I pkK rel 取值為 1.2動(dòng)作時(shí)間0.2s,0.4s, 0.