工廠供電編輯

1、第一章1、工廠供電對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有何重要作用?對(duì)工廠供電工作有哪些基本要求?答：重要作用 : 現(xiàn)代社會(huì)是建立在電能應(yīng)用的基礎(chǔ)之上的，電能在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小 （除電化等工業(yè) 外，其重要性是在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以增加產(chǎn)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工 人的勞動(dòng)強(qiáng)度。如果工廠供電突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。例如某些對(duì)供電可靠性要求很高的工 廠，即使是極短時(shí)間的停電，也會(huì)引起重大設(shè)備損壞，或引起大量產(chǎn)品報(bào)廢，甚至可能發(fā)生重大的人身事故，給國(guó)家 和人民帶來經(jīng)濟(jì)上甚至政治上的重大損失。基本要求： 安全：在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。

2、 可靠：應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性即連續(xù)供電的要求。 優(yōu)質(zhì)：應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求。 經(jīng)濟(jì)：供電系統(tǒng)的投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能地減少有色金屬消耗量。2、工廠供電系統(tǒng)包括哪些范圍 ?變電所和配電所的任務(wù)有什么不同?什么情況下可采用高壓深入負(fù)荷中心的直配方式?答：工廠供電系統(tǒng)是指從電源線路進(jìn)廠起到高低壓用電設(shè)備進(jìn)線端止的電路系統(tǒng) , 包括工廠內(nèi)的變配電所和所有的高 低壓供電線路。配電所的任務(wù)是接受電能和分配電能，不改變電壓；而變電所的任務(wù)是接受電能、變換電壓和分配電能。 高壓深入負(fù)荷中心的直配方式，可以省去一級(jí)中間變壓，簡(jiǎn)化了供電系統(tǒng)接線，節(jié)約投資和有色金屬，降低了電能損 耗和

3、電壓損耗，提高了供電質(zhì)量。然而這要根據(jù)廠區(qū)的環(huán)境條件是否滿足 35kV 架空線路深入負(fù)荷中心的“安全走 廊”要求而定，否則不宜采用。3、什么叫電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)和動(dòng)力系統(tǒng)?建立大型電力系統(tǒng)有哪些好處 ?答：電力系統(tǒng)：由各級(jí)電壓的電力線路將一些發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來的一個(gè)發(fā)電、輸電、變電、配電和 用電的整體，稱為電力系統(tǒng)。電網(wǎng)：電力系統(tǒng)中各級(jí)電壓的電力線路及其聯(lián)系的變電所，稱為電力網(wǎng)或電網(wǎng)。 動(dòng)力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠的動(dòng)力部分及其熱能系統(tǒng)和熱能用戶，就稱為動(dòng)力系統(tǒng)。 建立大型電力系統(tǒng)或聯(lián)合電網(wǎng)，可以更經(jīng)濟(jì)合理地利用動(dòng)力資源，減少燃料運(yùn)輸費(fèi)用，減少電能消耗，降低發(fā)電 成本，保證供電質(zhì)量

4、 即電壓和頻率合乎規(guī)范要求），并大大提高供電可靠性。4、我國(guó)規(guī)定的“工頻”是多少 ?對(duì)其頻率偏差有何要求 ? 答：工頻：一般交流電力設(shè)備的額定頻率為50HZ。規(guī)定：頻率偏差正負(fù) 0.2Hz 電壓偏差正負(fù) 5% 電壓偏差是指電氣設(shè)備的端電壓與其額定電壓之差，通常以其對(duì)額定電壓的百分 值來表示。5、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)非直接接地系統(tǒng)與中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時(shí)各有什么特點(diǎn) ?答：中性點(diǎn)運(yùn)行方式： 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)單相接地時(shí)，另兩相對(duì)地電壓升高為原來的根號(hào)3 倍。單相接地電容電流為正常運(yùn)行時(shí)相線

5、對(duì)地電容電流的 3 倍。中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)單相接地時(shí)，另兩相對(duì)地電壓升高為原來的根號(hào)3 倍，減小了接地電流。在單相接地電容電流大于一定值的電力系統(tǒng)中，電源中性點(diǎn)必須采取經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)單相接地時(shí)，另兩相對(duì)地電壓不變，變成單相接地短路。6、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)和IT系統(tǒng)各有哪些特點(diǎn)，各適于哪些場(chǎng)合應(yīng)用？答：中性線 （N 線的功能：一是用來接用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備；二電是用來傳導(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

6、位偏移。保護(hù)線 （PE 線的功能：它是用來保障人身安全、防止發(fā)生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 （指正常不帶電壓但故障情況下可能帶電壓的易被觸及的導(dǎo)電部分，例如設(shè)備的金屬外殼、金屬構(gòu)架等通過保護(hù)線接地。保護(hù)中性線 （PEN 線的功能：它兼有中性線 （N 線和保護(hù)線 （PE 線的功能。這種保護(hù)中性線在我國(guó)通稱為“零 線”，俗稱“地線”。TN C系統(tǒng)：其中的N線與PE線全部合為一根 PEN線。PEN線中可有電流通過，因此對(duì)某接PEN線的設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。主要于我國(guó)低壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普普遍，但不適于對(duì)安全和抗電磁干擾要求高的場(chǎng)所。TN S系統(tǒng)：其中的N線與PE線全部分開，設(shè)備

7、的外露可導(dǎo)電部分均接PE線。主要用于對(duì)安全較高 如潮濕易觸電的浴室和居民住宅等）的場(chǎng)所對(duì)抗電磁干擾要求高的數(shù)據(jù)處理和精密檢測(cè)等實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所。TN-C-S 系統(tǒng)：該系統(tǒng)的前一部分全部為TN-C系統(tǒng)，而后邊有一部分為 TN-C系統(tǒng)，有一部分則為 TN-S系統(tǒng)，其中設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分接PEN線或PE線。主要用于安全要求和對(duì)抗電磁干擾要求高的場(chǎng)所。TT 系統(tǒng)：中性點(diǎn)直接接地，設(shè)備外殼單獨(dú)接地。IT 系統(tǒng)：中性點(diǎn)不接地，設(shè)備外殼單獨(dú)接地。主要用于對(duì)連續(xù)供電要求較高及有易燃易爆危險(xiǎn)的場(chǎng)所。第二章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?答：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)

8、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 ?答：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。；=-100%T3、 什么叫最大負(fù)荷利用小時(shí) ？什么叫年最大負(fù)荷和年平均負(fù)荷？什么叫負(fù)荷系數(shù)？答：最大負(fù)荷利用

9、小時(shí)：是一個(gè)假想時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)，電力負(fù)荷按年最大負(fù)荷Pmax（或P30持續(xù)運(yùn)行所消耗的電能，恰好等于該電力負(fù)荷全年實(shí)際消耗的電能。年度最大負(fù)荷Pmax :全年中負(fù)荷最大工作班內(nèi)消耗電能最大的半小時(shí)的平均功率又叫半小時(shí)最大負(fù)荷P30年平均負(fù)荷Pav就是電力負(fù)荷在一定時(shí)間t內(nèi)平均消耗的功率，也就是電力負(fù)荷在該時(shí)間t內(nèi)消耗的電能 W除以時(shí)間t的值。負(fù)荷系數(shù)又叫負(fù)荷率，它是用電負(fù)荷的平均負(fù)荷Pv與其最大負(fù)荷Pmax的比值。4、 確定計(jì)算負(fù)荷的需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法各有什么特點(diǎn)？各適用于哪些場(chǎng)合？答：計(jì)算負(fù)荷的方法：需要系數(shù)法：確定計(jì)算負(fù)荷的基本方法，常用。二項(xiàng)式法：設(shè)備臺(tái)數(shù)少，容量差別懸殊時(shí)采用。5、

10、什么叫尖峰電流？尖峰電流的計(jì)算有什么用途 ？答：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。計(jì)算題1、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e =7.5kW 3 4kW 8 3kW 171.5kW 10 =120.5kW查附錄表1得有功計(jì)算負(fù)荷無功計(jì)算負(fù)荷K d =0.160.2 (取 0.2 , cos唇=0.5,tan即=1.73P30 =0

11、.2 120.5kW =24.1kWQ30 =24.1kW 1.73 = 41.7k var視在計(jì)算負(fù)荷S3。=24.1kW48.2kV A0.5計(jì)算電流130 = 48.2kV A 73.2A J3 x0.38kV2、某機(jī)修車間380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50kW淇中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5kW1臺(tái)，4Kw3臺(tái),2.2KW7臺(tái)），通風(fēng)機(jī)2臺(tái)共3kW電阻爐1臺(tái)2kW試用需要系數(shù)法確定此線路上的計(jì)算負(fù)荷。解：先求各組的計(jì)算負(fù)荷（1）金屬切削機(jī)床組查附錄表 1，取 Kd=0.2，cos0.5, ta代=1.73P301) =0.2 X 50=10kWQo1)=10 X 1.73=1

12、7.3kvar（2）通風(fēng)機(jī)組Kd=0.8 , cos =0.8,tan =0.75P302) =0.8 X 3=2.4 kWQo2)=2.4 X 0.75=1.8 kvar（3）電阻爐Kd=0.7 , cos =1,tan =0P303) =0.7 X 2=1.4 kWQo3) =0因此總的計(jì)算負(fù)荷為取Ks p=0.95 , Keq=0.97 )P30=0.95 X 10+2.4+1.4 ) =13.1 kWQ=0.97 X 17.3+1.8+0 ) =18.5 kvarS 30= 13.1218.52kV A=22.7kV A30=22.7kV A. 3 0.38kV= 34.5A在實(shí)際項(xiàng)目

13、設(shè)計(jì)說明中，常采用計(jì)算表格的形式，如表所示。|序用電設(shè)備組臺(tái)數(shù)|容量需系cos申tan申計(jì)算負(fù)荷號(hào)名稱nPe kW數(shù)Kdp30kWQ30k varS30kV A1 30A1金屬切削機(jī)床20500.20.51.731017.32通風(fēng)機(jī)230.80.80.752.41.83電阻爐120.7101.40車間總計(jì)235513.819.1取 K 刀 p=0.95 K 刀 q=0.9713.118.522.734.5o _29.1kWS300.5= 58.2kV A3、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)。試用二項(xiàng)式法來確定機(jī)

14、床組的計(jì)算負(fù)荷。解：由附錄表 1 查得 b=0.14,c=0.4,x=5,cos = 0.5, tan申=1.73。 設(shè)備總?cè)萘繛镻 e=120.5kW。x臺(tái)最大容量的設(shè)備容量為P x=P5=7.5kWX 3+4kW 2=30.5kW有功計(jì)算負(fù)荷為P30=0.14 X 120.5Kw+0.4 X 30.5Kw=29.1Kw無功計(jì)算負(fù)荷為Qo=29.1KwX 1.73=50.3kvar視在計(jì)算負(fù)荷為計(jì)算電流為58.2kV A30:88.4A3 0.38kV4、某機(jī)修車間380V線路上，接有金屬切削機(jī)床電動(dòng)機(jī)20臺(tái)共50kW其中較大容量電動(dòng)機(jī)有7.5kW1臺(tái)，4Kw3臺(tái),2.2Kw7臺(tái)），通風(fēng)機(jī)2

15、臺(tái)共3kW 電阻爐1臺(tái)2kW試用二項(xiàng)式法來確定機(jī)修車間380V線路的計(jì)算負(fù)荷。解：先求各組的bFe和cPx（1）金屬切削機(jī)床組由附錄表 1 查得 b=0.14 , c=0.4 , x=5, cos =0.5 , tan=1.73 ,bFe=0.14 X 50kw=7kWcFx（1）=0.47.5kw X 1+4kwX 3+2.2kw X 1） =8.68kw（2）通風(fēng)機(jī)組查附錄表 1 得 b=0.65 , c=0.25 , x=5, cos=0.8 , tan =0.75 ,bPe（2）=0.65 X 3kw=1.95kwcPx（2）=0.25 X 3kw=0.75kw（3）電阻爐查附錄表 1

16、 得 b=0.7 , c=0, x=0, cos=1, tan : =0,故bPe(3)=0.7 X 2kw=1.4kwcPx(3)=0以上各組設(shè)備中，附加負(fù)荷以為最大，因此總計(jì)算負(fù)荷為Pbq=7+1.95+1.4 ) +8.68 =19kwQ 30= 7 X 17.3+1.95 X 0.75+0 ) +8.68 X 1.73 =28.6kvarS30= 19228.62 kV A=34.3kV A30 一34.3kV A、3 0.38kV= 52.1A從計(jì)算結(jié)果可以看出，按二項(xiàng)式法計(jì)算的結(jié)果比按需要系數(shù)法計(jì)算的結(jié)果大得比較多，這也更為合理。按一般項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明書要求，以上計(jì)算可列成下表所示電力

17、負(fù)荷計(jì)算表。序豐設(shè)備丨設(shè)備臺(tái)數(shù)容量匕系lcos1兩計(jì)算負(fù)荷總臺(tái) 數(shù)最大容 量臺(tái)數(shù)PekWPxkWbcp30kWQ30k varS30kV .A1 30Al切削機(jī)床2055021.70. 140.40.51.737+8.6812.1 +15.02通風(fēng)機(jī)25330.650. 250.80.751.95+0.751.46+0.563電阻爐10200.70101.40總計(jì)23551928.634.352.1A相，1臺(tái)30kW接 于B相，1臺(tái)20kW接于C相。另有380V單相對(duì)地焊機(jī) 4臺(tái)，其中2臺(tái)14kW& =100% 接于 AB相間，1臺(tái)20kw =100%接于BC相間，1臺(tái)30kW& =60%接于

18、CA相間。試求此線路的計(jì)算負(fù)荷。解：1)電熱干燥箱的各相計(jì)算負(fù)荷查附錄表1得Ki =0.7 ， cos=1， tan=0。計(jì)算其有功計(jì)算負(fù)荷：A相P30.A1)=Kdpe A =0.7X 2 X10kw=14kwB相P30.B1)=KdPe B =0.7X 1 X30kw=21kwC相P30.C1)=KdPe C =0.7X 1 X20kw=14kw2)焊機(jī)的各相計(jì)算負(fù)荷6先將接于CA相間的30kw =60%換算至& =100%勺容量，即PCA = 0.6 30KW =23kW查附錄表1得Kd =0.35,cos即=0.7, tan即=1.02 ；再由表23查得cos =0.7時(shí)的功率換算系數(shù)

19、Pab山-Pbc _b - Pca .C -0.8, Pab _b = Pbc _c - Pca = 0.2, qab ja 二 qBc _b = qcA_C = 0.22,4ab_bqBc .cqcA=0.8。因此對(duì)焊機(jī)換算到各相的有功和無功設(shè)備容量為A 相PA =0.8 2 14kW 0.2 23kW =27kWQa =0.22 2 14k var 0.8 23k var = 24.6k varB 相PB =0.8 20kW 0.2 2 14kW =21.6kWQb =0.22 20k var 0.8 2 14k var = 26.8k varC相PC =0.8 23kW 0.2 20kW

20、 =22.4kWQC =0.22 23k var 0.8 20k var = 21.1k var各相的有功和無功計(jì)算負(fù)荷為A相P30.a=0.35 x27kW =9.45kWQ30.a=0.35 =22.4kW=7.84kWQ30.c =0.35 21.1k var = 7.39k var 的功率因數(shù)不低于 0.9，如在變電所低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，需裝設(shè)多少補(bǔ)償容量？并問補(bǔ)償前后工廠變電所所選主變壓器容量有何變化?解：(1補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù)變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為S30(2)=65028002 kV A=1031kV A主變壓器容量選擇條件為Snt S30(2)，因此未

21、進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選為1250kV A(參看附錄表5。這時(shí)變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為：cos (2=650/1031= 0.63(2無功補(bǔ)償容量按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的 cos 0.9，考慮到變壓器本身的無功功率損耗厶遠(yuǎn)大于其有功功率損耗厶 Pt, 般厶CT = (45 Pt,因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.90，取cos :=0.92。低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：Qc=650 x (tanarccos0.63 tanarccos0.92kvar=525kvar取 Qc =530kvar(3補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù)補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算

22、負(fù)荷為S30(2)6502(800 -530)2 kV A=704kV - A因此主變壓器容量可改選為800kV A,比補(bǔ)償前容量減少450kV A。變壓器的功率損耗為 FT 0.015 S30(2) =0.015 x 704kV A=10.6kW Qt 0.06 S30(2)=0.06 x 704kV A=42.2kvar變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為F30=650kW+10.6KW= 661kWQ30=(800 530kvar+42.2kvar=312kvar氐=；6612 3122 kV A= 731kV A補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為cos ： = P30(1)/ S30=661 / 731= 0

23、.9047、有一 380V三相線路，供電給下表所示4臺(tái)電動(dòng)機(jī)。試計(jì)算該線路的尖峰電流。參數(shù)電動(dòng)機(jī)M1M2M3M4額定電流I N / A5.8535.827.6起動(dòng)電流1st / A40.635197193.2解：電動(dòng)機(jī) M4的I戎- In =193.2A-27.6A=165.6A 為最大，線路的尖峰電流為:I pk =0.9 x (5.8+5+35.8A+193.2A=235A第三章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 ？ 答：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)

24、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、不平衡逆變磁場(chǎng)、電磁干擾等出現(xiàn)。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？答：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、 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？答：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

25、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)，因 為負(fù)荷阻抗和部分線路阻抗被短路，所以電路電流根據(jù)歐姆定律要突然增大。但是因?yàn)殡娐分写嬖谥姼校娏鞑荒?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)。4、 短路電流周期分量和非周期分量各是如何產(chǎn)生的？各符合什么定律?答：短路電流周期分量是因短路后電路阻抗突然減小很多倍，而按歐姆定律應(yīng)突然增大很多倍的電流。短路電流非周期分量是因短路電路存在電感，而按楞次定律產(chǎn)生的用以維持初瞬間電路電流不致突變的一個(gè)反向 抵消inp且按指數(shù)函數(shù)規(guī)律衰減的電流。5、 什么是短路沖擊電流 ish?什么

26、是短路次暫態(tài)電流 I?什么是短路穩(wěn)態(tài)電流I s? 答：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。6、什么叫短路計(jì)算電壓 ？它與線路額定電壓有什么關(guān)系 ？答：因?yàn)榫€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%7、 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？lK2)/lK3)= .3/2 =0.866i K1)3, 有正序、負(fù)序、零序阻抗)Ziy + Z2 + Z3

27、項(xiàng)目中I（i）U :I K =Z（p_o&對(duì)一般開關(guān)電器，其短路動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度校驗(yàn)的條件各是什么動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)條件：（3）ii .1 maxshI I（h）maxsh熱穩(wěn)定度校驗(yàn)條件：I ：t _ I (3)氣ma計(jì)算題1、某工廠供電系統(tǒng)如下圖所示。已知電力系統(tǒng)出口斷路器為SN10 10 II型。試求工廠變電所高壓10kV母線上k-1點(diǎn)短路和低壓 380V母線上k-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。解：1.求k-1點(diǎn)的三相短路電流和短路容量(Uc1=10.5kV(1計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗1電力系統(tǒng)的電抗：由附錄表8查得SN10-10 H型斷路器的斷流容量Sc=500MV A,X1

28、U：1oc辿込.0.22-500MV A2架空線路的電抗：查表3-1得Xo=0.35門/kmX2 =XI =0.35(門/km) 5km =1.75 門3)繪k-1點(diǎn)短路的等效電路，并計(jì)算其總電抗為X xk4)=X1 X2 =0.22門 1.75；.1.97門3-2x10 (2計(jì)算三相短路電流和短路容量1三相短路電流周期分量有效值Ik3,3X；3U3.08kA2三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流3) =|(3) =lk3I=3.08kA3三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值iS3)=2.551=2.55 3.08kA=7.85kAIS3 =1.511=1.51 3.08kA =4.65kA4

29、三相短路容量S( = 3Uc1I = 3 10.5kV 3.08kA=56.0MV A2. 求k-2點(diǎn)的短路電流和短路容量(U c2=0.4kV1電力系統(tǒng)的電抗3.2 10牛AU：(0.4kV)21 -Soc500MV2架空線路的電抗X2 =Xl(= 0.35(門/km) 5km ( 0.4kV )2 =2.54 1010.5kV3電力變壓器的電抗:由附錄表5 得 U k % =5X3 =X4UC2 一 SN 100(.4kV)2 =8 10%1000kV A4繪k-2點(diǎn)短路的等效電路如上圖b所示,并計(jì)算其總電抗:X(k_2) = Xi X 2 X3/ X4 =Xi X2X3X4+X3 X48

30、 10 C= 3.2 1042.54 106.86 10“2(2計(jì)算三相短路電流和短路容量1三相短路電流周期分量有效值(3)I k -2Uc23X0.4kV36.86 10“ 門= 33.7kA2三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流I (3)=徭=1乩=33.7kA3三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值iSJ =1.841=1.84 33.7kA=62.0kAI S3)=1.091=1.09 33.7kA=36.7kA 4三相短路容量Sf f 3Uc2l 化=：3 0.4kV 33.7kA =23.3MV A 在項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明書中，往往只列短路計(jì)算表，如下表所示。計(jì)算點(diǎn)1 (3)I kI (3)

31、I (3)I oO:(3)i sh1I shq(3)Skk-13.083.083.087.854.6556.0k-233.733.733.762.0【業(yè)匕口心耳口、436.723.3短路短路計(jì)算表三相短路電流/ kA三相短路容量/ MV- A的三相短路電流和短路容量。Ok-1點(diǎn)和k-2點(diǎn)1 diI d2解：Sd=100MV A, Uci =10.5kV , Uc2=0.4kVSd3Uc1Sd3U c2100MV A =5.50kA3 10.5kV100MV A:144kA.3 0.4kV2. 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 (1電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值由附錄表8查得Sc =500MV A“1

32、00MV A X1 =0.2500MV A(2架空線路的電抗標(biāo)幺值由表 3-1 查得 X0 =0.35/km*X2= 0.35(門/km) 5km100MV A(10.5kV)2= 1.595 100MV A100 1000kV A繪短路等效電路圖如下圖所示:3.計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 (1總電抗標(biāo)幺值3電力變壓器的電抗標(biāo)幺值由附錄表5查得，Uk % =55 100 103kV A5.0100 1000kV Ax；(k4)=x； x2 -0.2 1.59=1.79(2三相短路電流周期分量有效值d15.50kAX、(k 4)1.79-3.07kA(3其他三相短

33、路電流I (3)= I(：3)=Ik3L=3.07kAiS3) =2.55 3.07kA =7.83kAlS3)=1.51 漢 3.07kA=4.64kA(4三相短路容量SdSk丄：X遲k亠4.計(jì)算k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 (1總電抗標(biāo)幺值MV A-55.9MV A1.79K* * * * *Xg) =X! X2 X3/X4 =0.2 1.594.29(2三相短路電流周期分量有效值I 爲(wèi) 丄二也A 二 33.6kAX 習(xí)2)4.29(3其他三相短路電流I (3) =l(：3) =1篤=33.6kAis? =1.84 漢33.6kA=61.8kA1盤=1.09%33

34、.6kA =36.6kA(4三相短路容量Sd100MV AS：3M23.3MV AX 24.29由此可見，采用標(biāo)幺制法的計(jì)算結(jié)果與歐姆法計(jì)算的結(jié)果基本相同。 3、已知工廠變電所流 I k3) =33.7kA,iSh) 相母線的軸線距離為380V側(cè)母線上接有 250kW感應(yīng)電動(dòng)機(jī)一臺(tái)，平均= 62.0kA ；該母線采用LMY-100X 10的硬鋁母線，水平平放，檔距為 160mm試求該母線三相短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力，動(dòng)作時(shí)間為0.6s，低壓斷路器的斷路時(shí)間為 解：1.計(jì)算母線短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力 電動(dòng)機(jī)額定電流為cos?y0.7，效率 =0.75，380V母線的短路電900mm檔數(shù)大于2，相鄰

35、兩 并校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定度。如果此母線的短路保護(hù)0.1s。該母線正常運(yùn)行時(shí)最高溫度為55 C。校驗(yàn)其熱穩(wěn)定度。250kW0.724kA.3 380V0.7 0.75因?yàn)镮 N M0.011 k3)，該電動(dòng)機(jī)的反饋電流沖擊值為ishM =6.5 1 0.724kA =4.7kA因此母線在三相短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力為(3)(3)2 l-72F 二 3“/ - ishM )10 N / Aa33 2 0.9m_72=：3(62.0 103A 4.7 103 A)210 N/A2=4334N0.16m2. 校驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定度母線在F作用時(shí)的彎曲力矩為F I 4334N0.9m390 N m10 10母

36、線的截面系數(shù)為6 6母線在三相短路時(shí)所受到的計(jì)算應(yīng)力為M 390N mbK(.1m)2 .01m“667 10討=23.4 106Pa =23.4MPaW 1.667 10 m3硬鋁母線(LMY的允許應(yīng)力為-al70MPa、 c 23.4MPa由此可見該母線滿足短路動(dòng)穩(wěn)定度的要求。3. 母線滿足短路熱穩(wěn)定度的最小允許截面附錄表 7C =87A s/mm2，圖 3-12 入=55 C 曲線得 KL 0.5 104A2 s/mm4tima =tk 0.05s =top toc 0.05s =0.6s 0.1s 0.05s =0.75sAmin|1 :flima333.7 103A0.75s87A

37、s / mm2= 335 mm母線截面為A=100x 10 mm2 =1000 mm2 Amin，該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求。第四章1、 開關(guān)觸頭間產(chǎn)生電弧的根本原因是什么？發(fā)生電弧有哪些游離方式 ？其中最初的游離方式是什么？維持電弧主要靠什么游離方式？答：產(chǎn)生電弧的原因：觸頭在分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，觸頭本身及觸頭周圍的介質(zhì)中含有大量可被游離的電子，在外加電壓足夠大時(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的電游離而發(fā)生電弧。產(chǎn)生電弧的游離方式：1）熱電發(fā)射：觸頭分?jǐn)嚯娏鲿r(shí)，陽(yáng)極表面大電流收縮集中，出現(xiàn)熾熱光斑，溫度很高，觸頭表面電子吸收熱能，發(fā)射到觸頭間隙，形成自由電子。2）高電場(chǎng)發(fā)射：觸頭開斷初，電場(chǎng)強(qiáng)度大，觸頭表面電子被強(qiáng)行拉

38、出。3）碰撞游離：高速電子碰撞中性質(zhì)點(diǎn)，使中性質(zhì)點(diǎn)變成正離子和自由電子，當(dāng)離子濃度足夠大時(shí)，介質(zhì)擊穿產(chǎn)生電弧。 游離率熄滅電弧的去游離方式：正負(fù)帶電質(zhì)點(diǎn)的“復(fù)合”，重新成為中性質(zhì)點(diǎn)正負(fù)帶電質(zhì)點(diǎn)的擴(kuò)散，使電弧區(qū)帶電質(zhì)點(diǎn)減少開關(guān)電器中常用的滅弧方法速拉滅弧法、冷卻滅弧法、吹弧滅弧法、長(zhǎng)弧切短滅弧法、粗弧切短滅弧法、狹溝滅弧法、真空滅弧法、SF6滅弧法。3、高壓隔離開關(guān)有哪些功能 ？有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)？答：隔離高壓電源、保證設(shè)備和線路的安全檢修。斷開后有明顯可見的斷開間隙，沒有專門的滅弧裝置，不允許帶負(fù) 荷操作，可以通斷不超過 2A的空載變壓器、電容電流不超過5A的空載線路，與高壓斷路器配合使用。4、高

39、壓負(fù)荷開關(guān)有哪些功能 ？它可裝設(shè)什么保護(hù)裝置 ？它靠什么來進(jìn)行短路保護(hù) ？ 答：功能：具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，能通斷一定的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流?？裳b設(shè)熱脫扣器保護(hù)裝置，它與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來進(jìn)行短路保護(hù)。5、高壓斷路器有哪些功能 ？答：功能：能通斷負(fù)荷電流和短路電流，并能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘，切除短路故障。6、 熔斷器、高壓隔離開關(guān)、高壓負(fù)荷開關(guān)、高低壓斷路器及低壓刀開關(guān)在選擇時(shí)，哪些需校驗(yàn)斷流能力？哪些需校驗(yàn) 短路動(dòng)、熱穩(wěn)定度？答：校驗(yàn)斷流能力：熔斷器、高壓負(fù)荷開關(guān)、高低壓斷路器、低壓刀開關(guān)。校驗(yàn)短路動(dòng)、熱穩(wěn)定度：高壓隔離開關(guān)、高壓負(fù)荷開關(guān)、高低壓斷路器。7、 工廠或車間變電所

40、的主變壓器臺(tái)數(shù)如何確定？主變壓器容量又如何確定 ？答：臺(tái)數(shù)選擇：滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大，采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。一般車 間變電所采用一臺(tái)，應(yīng)考慮欠負(fù)荷的發(fā)展，有一定余地。主變壓器容量的選擇：裝設(shè)一臺(tái)主變壓器Sn.t _S30裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器sn.t - (0.6 O.7)S30Sn.T - S30(1 -2)車間變電所單臺(tái)變?nèi)萘可舷蓿?000KVA或1250KVA&電力變壓器并列運(yùn)行必須滿足哪些條件？答：1）變壓器的一、二次額定電壓必須對(duì)應(yīng)相等。2）變壓器的阻抗電壓 短路電壓）必須相等。3）變壓器的連接組別必須相同。4）變壓器的容量盡量相同或相近，最大容量與最

41、小容量之比不超過3： 1。9、電流互感器和電壓互感器使用時(shí)注意事項(xiàng)？答：電流互感器使用注意事項(xiàng)：1）工作時(shí)二次側(cè)不得開路，2）二次側(cè)有一端必須接地，3）電流互感器在連接時(shí)，要注意其端子的極性。電壓互感器的使用注意事項(xiàng)：1）工作時(shí)二次側(cè)不得短路，2）二次側(cè)有端必須接地，=10.6It2t162 匯 4 = 1024合格2、某10/0.4kV變電所，總計(jì)算負(fù)荷為1200kV A,其中一、二級(jí)負(fù)荷680kV A。試初步選擇該變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。解：根據(jù)變電所有一、二級(jí)負(fù)荷的情況，確定選兩臺(tái)主變壓器。每臺(tái)容量 SNT =(0.6 0.7 X 1200kV A=(720 840kV A,且 SN

42、 T 680kV A, 初步確定每臺(tái)主變壓器容量為 800kV Ao3、現(xiàn)有一臺(tái)S9-800/10型配電變壓器與一臺(tái)S9-2000/10型配電變壓器并列運(yùn)行，均為Dynll聯(lián)結(jié)。負(fù)荷達(dá)到2800kV A時(shí)，變壓器中哪一臺(tái)將要過負(fù)荷？過負(fù)荷可達(dá)多少？解：并列運(yùn)行的變壓器之間的負(fù)荷分配是與阻抗標(biāo)幺值成反比的。變壓器的阻抗標(biāo)幺值按下式計(jì)算* U k 00 Sd5Z冠喬通常取 S-100MV 10KV A ；查附錄表5-1，得S9-800變壓器（T1的U k 00 =5 , S9-2000變壓器（T2的Uk 。= 6，兩臺(tái)變壓器的阻抗標(biāo)幺值 分別為（取Sd =105kV A：*505kV AZT1 =

43、6.25100800kV A*605kV AZT2 = 3.00100 漢 2000kV A在負(fù)荷達(dá)2800kV A時(shí)各臺(tái)負(fù)擔(dān)的負(fù)荷分別為Sn=2800kV A3006.25 3.00= 908kV AST2=2800kV A6.256.25 3.00=1892 kV A變壓器（T1將過負(fù)荷（908-800kV A=108kV- A,將超過其額定容量 13.5 %。按規(guī)定，油浸式電力變壓器正常允許過負(fù)荷可達(dá)20% （戶內(nèi)或 30% （戶外 。因此變壓器過負(fù)荷 13.5 %還是在允許范圍內(nèi)的。另外，從上述兩臺(tái)變壓器的容量比來看，800kV A： 2000kV A=1： 2.5，尚未達(dá)到一般不允許

44、的容量比1： 3。但考慮到負(fù)荷的發(fā)展和運(yùn)行的靈活性，S9 800/10型變壓器宜換以較大容量的變壓器。第五章1、高、低壓線路的接線方式有哪幾種？ 答：接線方式有：放射式、樹干式、環(huán)形。2、架空線路和電纜線路的組成。答：組成：導(dǎo)線、電桿、絕緣子、線路、金具等。3、導(dǎo)線和電纜的選擇應(yīng)滿足哪些條件？答：發(fā)熱條件，電壓損耗條件，經(jīng)濟(jì)電流密，機(jī)械強(qiáng)度。計(jì)算題1、 有一條采用 BLX-500型鋁芯橡皮線明敷的220/ 380V的TN-S線路，線路計(jì)算電流為150A，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?30 C。試按發(fā)熱條件選擇此線路的導(dǎo)線截面。解：(1相線截面的選擇查附錄表19 1得環(huán)境溫度為 30 C時(shí)明敷的BL

45、X-500型截面為50m&的鋁芯橡皮線的I al =163AI 30 =150A,滿 足發(fā)熱條件。因此相線截面選為A -50mm2。(2 中性線截面 A0的選擇按 A0 0.5A ，選 A0=25mni。(3 保護(hù)線截面ApE的選擇因?yàn)?A 35mn2，故選 APE 0.5A ：=25mn2。所選導(dǎo)線型號(hào)可表示為：BLX-500-(3 X 50+1 X 25+PE25。2、 上題所示TN-S線路，如果采用 BLV-500型鋁芯塑料線穿硬塑料管埋地敷設(shè)，當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁貫?25 C。試按 發(fā)熱條件選擇此線路導(dǎo)線截面及穿線管內(nèi)徑。解：查附錄表 19-3得+25 C時(shí)5根單芯線穿硬塑料管 (PC的

46、BLV-500型截面為120 mm2的導(dǎo)線允許載流量I ai =160A I 30 =150Ao因此按發(fā)熱條件，相線截面選為120 mm2。中性線截面按 A0 0.5A .，選A0=70 mm2。保護(hù)線截面按 ApE0.5A，:.:.，選Ape =70 mm2。穿線的硬塑料管內(nèi)徑查附錄表19 3中5根導(dǎo)線穿管管徑(A =120 mm2 為80mm選擇結(jié)果可表示為：BLV-500-(3 X 120+1 X 70+PE70-PC80,其中PC為硬塑管代號(hào)。3、 有一條用LGJ型鋼芯鋁線架設(shè)的5km長(zhǎng)的35kV架空線路，計(jì)算負(fù)荷為2500kW cos=0.7 , Tmax=4800h。試選擇其經(jīng)濟(jì)截

47、面，并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。解：(1選擇經(jīng)濟(jì)截面=58.9A_P30_2500kW30 3Uncos、3 35kV 0.72由表 5 3 查得 j ec=1.15A/ mm=51.2 mm58.9A21.15A/mm選標(biāo)準(zhǔn)截面50 mm2，即選LGJ-50型鋼芯鋁線。 I 30 =58.9A，滿足發(fā)熱條件。(3 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查附錄表14得35kV架空鋼芯鋁線的最小截面 Amin =35mn2 A=50 mm2，選LGJ-50型鋼芯鋁線也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 4實(shí)驗(yàn)算3題所選LGJ-50型鋼芯鋁線是否滿足允許電壓損耗5%的要求。已知該線路導(dǎo)線為水平等距排列，相鄰線距為 1.6m。解：由上題知 P30 =2500kW cos =0.7，因此 tan =1, Q30 =2500kvar。用 A=50 mm2 和 aav=1.26 X 1.6m ： 2m查附錄表 6,得 =0.68 門 / km, X0=0.39 門 / km 線路的電壓損耗為，U 2500kW(5 0.68)門 2500k var (5 0.39)門35kV=線路的電壓損耗百分值為A 100 匯 382V八U%=1.09% mm2的四根導(dǎo)線明敷，在距線路首端50m處，接有7kW電阻性負(fù)荷，在線路末端(線路全長(zhǎng)75m：接有28kW電阻性負(fù)荷。試計(jì)算該