工廠供配電技術(shù)習(xí)題6

1、工廠供配電技術(shù)教案機(jī)電工程系 思考題與習(xí)題6-1二次回路的定義是什么？怎樣分類？6-2二次回路包括哪幾部分？6-3斷路器的紅、綠色指示燈有哪些用途？6-4對于斷路器的控制回路有哪些要求？6-5斷路器的控制回路中“不對應(yīng)原理”的意義是什么？6-6簡述斷路器手動合閘、分閘的工作原理。6-7斷路器的控制回路中為什么要有防跳功能？試述斷路器的控制回路中防跳回路的工作原理。6-8什么叫中央信號？事故音響信號和預(yù)告音響信號的聲響有何區(qū)別？6-9對常用測量儀表的選擇有哪些主要要求？對電能計量儀表的選擇有哪些要求？6-10二次回路導(dǎo)線的統(tǒng)一編號是如何規(guī)定的？6-11為什么三相三芯柱的電壓互感器不能用來監(jiān)視絕緣

2、？6-12對備用電源自動投入裝置的基本要求是什么？6-13對自動重合閘裝置的基本要求是什么？思考題與習(xí)題六及參考答案：6-1二次回路的定義是什么？怎樣分類？ P129-130答：對一次設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測量、控制和保護(hù)的輔助設(shè)備稱為二次設(shè)備，如測量儀 表、控制和信號回路、繼電保護(hù)和自動化裝置等。二次設(shè)備按照一定的規(guī)則連接起來以實(shí)現(xiàn)某 種技術(shù)要求的電氣回路稱為二次回路。二次回路可分為監(jiān)視、測量、控制和保護(hù)等類。6-2二次回路包括哪幾部分？ P130答：二次回路可包括控制回路、調(diào)節(jié)回路、繼電保護(hù)和自動裝置回路、測量回路和信號回路以 及操作電源系統(tǒng)等部分?？刂苹芈肥怯煽刂崎_關(guān)和控制對象（斷路器

3、、隔離開關(guān)）的傳遞機(jī)構(gòu)及執(zhí)行（或操動）機(jī) 構(gòu)組成的，其作用是對一次開關(guān)設(shè)備進(jìn)行“跳”、“合”閘操作。調(diào)節(jié)回路是指調(diào)節(jié)型自動裝置。它是由測量機(jī)構(gòu)、傳送機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的。其 作用是根據(jù)一次設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的變化，實(shí)時在線調(diào)節(jié)一次設(shè)備的工作狀態(tài)，以滿足運(yùn)行要求。繼電保護(hù)和自動裝置回路是由測量部分、比較部分、邏輯判斷部分和執(zhí)行部分組成的，其 作用是自動判別一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，在系統(tǒng)發(fā)生故障或異常運(yùn)行時，自動跳開斷路器，切除 故障或發(fā)出故障信號；故障或異常運(yùn)行狀態(tài)消失后，快速投入斷路器，使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。測量回路是由各種測量儀表及其相關(guān)回路組成的。其作用是指示或記錄一次設(shè)備的運(yùn)行參 數(shù)，以便運(yùn)行

4、人員掌握一次設(shè)備的運(yùn)行情況。它足分析電能質(zhì)量，計算經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，了解系統(tǒng)電 力潮流和主設(shè)備運(yùn)行情況的主要依據(jù)。信號回路是由信號發(fā)送機(jī)構(gòu)、傳送機(jī)構(gòu)和信號器組成的。其作用是反映一、二次設(shè)備的工 作狀態(tài)。信號回路按信號性質(zhì)可分為事故信號、預(yù)告信號、指揮信號和位置信號四種。操作電源系統(tǒng)是由電源設(shè)備和供電網(wǎng)組成的，它包括直流和交流電源系統(tǒng)，作用是供給上述各回路工作電源。直流操作電源有由蓄電池組供電的電源和由整流裝置供電的電源兩種，交流 操作電源有由所用（站用）變壓器供電的和通過儀用互感器供電的兩種。變電所的操作電源采 用直流電源系統(tǒng)，簡稱直流系統(tǒng)，對小型變電所也可采用交流電源或整流電源。6-3斷路器的紅、綠

5、色指示燈有哪些用途？ P135答：顯示斷路器的位置：正常工作的位置狀態(tài)。一般是紅燈亮，表示斷路器處在合閘位置；綠 燈亮，表示斷路器處在分閘位置。事故信號用來顯示斷路器在事故情況下的工作狀態(tài)。一般是紅燈閃光，表示斷路器自動合 閘；綠燈閃光，表示斷路器自動跳閘。6-4對于斷路器的控制回路有哪些要求？ P136答：對斷路器的控制有下列主要要求： 應(yīng)能監(jiān)視控制同路保護(hù)裝置（如熔斷器）及其分、合閘回路的完好性，以保證斷路器的 正常工作。通常采用燈光監(jiān)視的方式。 合閘或分閘完成后，應(yīng)能使命令脈沖解除，即能切斷合閘或分閘的電源（3）應(yīng)能指示斷路器正常合閘和分閘的位置狀態(tài)， 并且自動合閘和自動跳閘時有明顯的指

6、示 信號。如前所述，通常用紅、綠燈的平光指示斷路器的正常位置狀態(tài)，而用其閃光來指示斷路 器的自動分、合閘。6-5斷路器的控制回路中“不對應(yīng)原理”的意義是什么？P136答：斷路器的事故跳閘信號回路“不對應(yīng)原理”接線。當(dāng)斷路器采用手動操作機(jī)構(gòu)時，利用手動操作機(jī)構(gòu)的輔助觸點(diǎn)與斷路器的輔助觸點(diǎn)構(gòu)成“不對應(yīng)”關(guān)系，即操作機(jī)構(gòu)（手柄）在合閘 位置而斷路器已跳閘時，發(fā)出事故跳閘信號。當(dāng)斷路器采用電磁操作機(jī)構(gòu)或彈簧操作機(jī)構(gòu)時， 則利用控制開關(guān)的觸點(diǎn)與斷路器的輔助觸點(diǎn)構(gòu)成“不對應(yīng)”關(guān)系，即控制開關(guān)（手柄）在合閘 位置而斷路器已跳閘時，發(fā)出事故跳閘信號。從而避免產(chǎn)生錯誤信號。6-6簡述斷路器手動合閘、分閘的工作原

7、理。P136-137答：合閘時，推上操作機(jī)構(gòu)手柄使斷路器合閘。這時斷路器的輔助觸點(diǎn) QF3-4閉合，紅燈RD亮， 指示斷路器已經(jīng)合閘。由于該回路有限流電阻F2,跳閘線圈YR雖有電流通過，但電流很小，不會動作、紅燈RD亮，還表明跳閘回路及控制回路的熔斷器 FU1、FU2是完好的，紅玎RD同時起 著監(jiān)視跳閘回路完好性的作用。分閘時，扳下操作機(jī)鉤手柄使斷路器分閘。斷路器的輔助觸點(diǎn)QF3-4斷開，切斷跳閘回路， 同時輔助觸點(diǎn)QF1 一 2閉合，綠燈GN亮，指示斷路器已經(jīng)分閘。綠燈 GN亮，還表明控制回路 的熔斷器FU1、FU2是完好的，即綠燈GN同時起著監(jiān)視控制回路完好性的作用。在斷路器正常操作分、合

8、閘時，由于操作機(jī)構(gòu)輔助觸點(diǎn)QM與斷路器輔助觸點(diǎn)QF5-6都是同時切換的，總是一開一合，所以事故信號回路總是不通的，不會錯誤地發(fā)出事故信號。6-7斷路器的控制回路中為什么要有防跳功能？試述斷路器的控制回路中防跳回路的工作原理。 P143答：如果電路中沒有KCF防跳繼電器，在合閘后，控制開關(guān) SA1的觸點(diǎn)5和8接通，而此 時遇到一次系統(tǒng)永久性故障繼電保護(hù)使斷路器跳閘，QF1動斷觸點(diǎn)閉合，合閘回路又被接通，出現(xiàn)多次“跳閘一合閘”現(xiàn)象，如果斷路器發(fā)生多次跳躍現(xiàn)象，會被毀壞，造成事故擴(kuò)大，所 以在控制回路中增設(shè)了防跳繼電器 KCF防跳繼電器KCF有兩個線圈，一個是電流起動線圈，串聯(lián)于跳閘回路，另一個是電

9、壓自保持 線圈，經(jīng)自身的動合觸點(diǎn)并聯(lián)于合閘回路中，其動斷觸點(diǎn)則串人合閘回路中。當(dāng)斷路器因故障 跳閘時，防跳繼電器KCF的電流線圈起動，KCF動合觸點(diǎn)閉合（自鎖），KCF動斷觸點(diǎn)斷開，KCF 電壓線圈也動作，自保持。此時即使觸點(diǎn) 5和8接通，因KCF動斷觸點(diǎn)（KM13-4已斷開，所 以斷路器也不會合閘一當(dāng)觸點(diǎn) 5和8斷開后，防跳繼電器KCF電壓線圈釋放，動合觸點(diǎn)才閉合， 這樣就防止了因故障而出現(xiàn)反復(fù)合閘、跳閘的跳躍現(xiàn)象，提高了系統(tǒng)的可靠性。6-8什么叫中央信號？事故音響信號和預(yù)告音響信號的聲響有何區(qū)別？P136答：在工廠供配電系統(tǒng)中，每一路供電線路或母線、變壓器等都配置繼電保護(hù)裝置，或監(jiān)測裝 置

10、，在保護(hù)裝置或監(jiān)測裝置動作后的工作狀態(tài)都要發(fā)出相應(yīng)的信號提醒或提示運(yùn)行人員，這些 信號（主要是中央信號）都是通過同一個信號系統(tǒng)發(fā)出的，一般集中在控制室或值班室顯示或發(fā) 出。這個信號系統(tǒng)稱為中央信號系統(tǒng)。通常預(yù)告音響信號用電鈴，而事故音響信號用電笛。事故信號斷路器發(fā)生事故跳閘時，啟動蜂鳴器（或電笛）發(fā)出較強(qiáng)的聲響，以引起運(yùn)行人員 注意，同時斷路器的位置指示燈發(fā)出閃光及事故類型光字牌點(diǎn)亮，指示故障的位置和類型。預(yù)告信號當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障（不引起斷路器跳閘）或出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時，啟動警鈴發(fā) 出聲響信號，同時標(biāo)有故障性質(zhì)的光字牌點(diǎn)亮如變壓器過負(fù)荷、控制回路斷線等。6-9對常用測量儀表的選擇有哪些主要

11、要求？對電能計量儀表的選擇有哪些要求？P144答：（1）對常用測量儀表的一般要求：常用測量儀表應(yīng)能正確反映電力裝置的運(yùn)行參數(shù)，能隨時監(jiān)測電力裝置回路的絕緣狀態(tài)。交流回路儀表的精確度等級，除諧波測量儀表外，不應(yīng)低于2 .5級；直流回路儀表的精確度等級，不應(yīng)低于1.5級。1.5級和2.5級的常用測量儀表，應(yīng)配用不低于1.0級的互感器。儀表的測量范圍（量程）和電流互感器變流比的選擇，宜滿足當(dāng)電力裝置回路以額定值運(yùn)行時，儀表的指示在標(biāo)度尺的70%100%處。對有可能過負(fù)荷運(yùn)行的電力裝置回路， 儀表的測 量范圍宜留有適當(dāng)?shù)倪^負(fù)荷裕度。對重載起動的電動機(jī)和運(yùn)行中有可能出現(xiàn)短時沖擊電流的電 力裝置回路，宜采

12、用具有過負(fù)荷標(biāo)度尺的電流表。對有可能雙向運(yùn)行的電力裝置回路，應(yīng)采用 具有雙向標(biāo)度尺的儀表。對電能計量儀表的一般要求（根據(jù) GBJ 63-1990）。月平均用電量在1X 106kWh及以上的電力用戶電能計量點(diǎn)，應(yīng)采用 0.5級的有功電度表。 月平均用電量小于1X 10 6 kWh、在315 kV A及以上的變壓器高壓側(cè)計費(fèi)的電力用戶電能計量 點(diǎn)，應(yīng)采用1.0級的有功電度表。在315 kV A以下的變壓器低壓側(cè)計費(fèi)的電力用戶電能計量 點(diǎn)、75 kW及以上的電動機(jī)以及僅作為企業(yè)內(nèi)部技術(shù)經(jīng)濟(jì)考核而不計費(fèi)的線路和電力裝置，均應(yīng) 米用2.0級的有功電度表。在315 kV A及以上的變壓器高壓側(cè)計費(fèi)的電力用

13、戶電能計量點(diǎn)和并聯(lián)電容器組，應(yīng)采用2. 0級的無功電度表。在315 kV A以下的變壓器低壓側(cè)計費(fèi)的電力用戶電能計量點(diǎn)及僅作為 企業(yè)內(nèi)部技術(shù)經(jīng)濟(jì)考核而不計費(fèi)的電力用戶電能計量點(diǎn)，應(yīng)采用3.0級的無功電度表。0.5級的有功電度表，應(yīng)配用 0.2級的互感器。1.0級的有功電度表、1.0級的專用電能 計量表、2.0級計費(fèi)用的有功電度表及2.0級的無功電度表，應(yīng)配用不低于0.5級的互感器。僅 作為企業(yè)內(nèi)部技術(shù)經(jīng)濟(jì)考核而不計費(fèi)的 2.0級的有功電度表及3.0級的無功電度表，宜配用不 低于1.0級的互感器。6-10二次回路導(dǎo)線的統(tǒng)一編號是如何規(guī)定的？P132答：（8）直流“+”極按奇數(shù)順序標(biāo)號，“-”極則

14、按偶數(shù)標(biāo)號?；芈方?jīng)過電氣元件（如線圈、電 阻、電容等）后，其標(biāo)號性質(zhì)隨著改變。（9）常用的回路都有固定的標(biāo)號，如斷路器QF的跳閘回路用33表示，合閘回路用3表示等。（10）交流回路標(biāo)號的表示除用 3位數(shù)字外，前面還加注文字符號。交流電流標(biāo)號的數(shù)字范 圍為400 599,電壓回路為600 799。其中個位數(shù)表示不同回路；十位數(shù)表示互感器組數(shù)?；芈肥褂玫臉?biāo)號組，要與互感器文字后的“序號”相對應(yīng)，如：電流互感器TA的B相回路標(biāo)號可以是B411 B419;電壓互感器TV2的B相回路標(biāo)號可以是 B621 B62Q6-11為什么三相三芯柱的電壓互感器不能用來監(jiān)視絕緣？P148答：三相三芯柱的電壓互感器不能

15、用來監(jiān)察絕緣，因?yàn)樵谝淮坞娐钒l(fā)生單相接地時，電壓互感 器各相的一次繞組都將出現(xiàn)零序電壓，從而在互感器鐵心內(nèi)產(chǎn)生零序磁通。如果互感器是三芯 柱的，而三相零序磁通是同相的，則零序磁通不可能在鐵心內(nèi)閉合，只能經(jīng)附近的氣隙或鐵殼 閉合，由于這些零序磁通不可能與互感器的二次繞組及輔助二次繞組交鏈，因此不能在二次繞 組和輔助二次繞組內(nèi)感應(yīng)出零序電壓，從而無法反映一次電路的單相接地故障。6-12對備用電源自動投入裝置的基本要求是什么？P149答：對備用電源自動投入裝置的要求工作電源不論因何種原因消失(故障或誤操作)時，應(yīng)動作。應(yīng)保證在工作電源斷開后，備用電源電壓正常時，才投入備用電源。備用電源自動投入裝置只

16、允許動作一次。電壓互感器二次回路斷線時，不誤動作。備用電源應(yīng)在工作電源確實(shí)斷開后才投入。工作電源如為變壓器，則其一、二次側(cè)的斷路 器均應(yīng)斷開。當(dāng)備用電源自動投入故障母線時，應(yīng)使其保護(hù)裝置加速動作，以防擴(kuò)大事故。兼為幾段母線的備用電源，當(dāng)已代替一個工作電源時，必要時仍能作為其他段母線的備用 電源。備用電源自動投入裝置的時限整定值應(yīng)盡可能短，可保證負(fù)載中電動機(jī)自起動的時間要求，通常為I1.5 s 。6-13對自動重合閘裝置的基本要求是什么？ P154答： 一次ARC只能重合閘一次。如果一次電路的故障為永久性的，貝厠路器在KAR作用下重合以后，繼電保護(hù)又要動作，使斷路器再次自動跳閘。斷路器第二次跳閘

17、后，KAR又要起動，使時間繼電器 KT動作。但由于電容器C還來不及充好電(充電時間需12 25s)，所以C的放電電流很小，不足以使中間繼電器 KM動作，從而KAR的出口回路不會接通，這就保證了 ARD只重合閘一次。用控制開關(guān)斷開斷路器時，ARD不應(yīng)動作。如圖6 -20所示，通常在分閘操作時，先將選擇開關(guān) SA2扳到斷開(OFF)位置，使KAR退出 工作。同時將控制開關(guān)SA1扳到“預(yù)備跳閘”和“跳閘后”位置時，SA1的觸點(diǎn)2-4閉合，使電 容器C先對民放電，從而使中間繼電器KM失去動作電源。因此，即使SA2沒有扳到斷開位置(使 KAR退出的位置)，在用SA1操作分閘時，斷路器也不會自行重合閘。自動重合閘裝置(ARD)必需的“防跳”措施。當(dāng)KAR出口回路中的中間繼電器 KM的觸點(diǎn)被粘住時，應(yīng)防止斷路器多次重合于存在永久性 故障的一次電路上。WO控制小母線FU1:丁虬kzKT世擇幵關(guān)4蛋合閘繼電器 KAR（DII-2 型）OFF ONOFFTT -W?0匹I I ISAI 111FU22I *ON斷路器鮭點(diǎn)