供配電技術課后答案

1、供配電技術課后答案思考題與習題1.工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)的常用額定電壓等級及選取額定電壓等級時應考慮的因素。答：技術指標：主要包括電能質(zhì)量、供電的可靠性、配電的合理性及將來開展的情況等； 經(jīng)濟指標：主要包括基建投資（線路、變壓器和開關設備等）、有色金屬消耗量、年電能損 失費（包括線路及變壓器的年電能損耗費）及年維修費等。國民經(jīng)濟開展的需要。技術經(jīng)濟上的合理性。電機電器制造工業(yè)的水平等因素。.什么叫電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)電力系統(tǒng)由哪幾局部組成答：所謂電力系統(tǒng)，就是包括不同類型的發(fā)電機，配電裝置、輸、配電線路，升壓及降壓變電 所和用戶，它們組成一個整體，對電能進行不間斷的生產(chǎn)和分配。電力網(wǎng)的作用是將發(fā)電廠生產(chǎn)

2、的電能輸送、交換和分配電能，由變電所和不同電壓等級的電力 線路組成。它是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)。電力系統(tǒng)由發(fā)電廠、變電所、電力線路和用戶組成。.變電所和配電所的任務是什么二者的區(qū)別在哪里答：變電所的任務是交換電壓和交換電能；可分為升壓、降壓。配電所的作用是接受和分配電能。二者區(qū)別在于作用不同。.為什么說太陽能發(fā)電是最理想的新能源答：因為太陽能能量巨大，不會枯竭，而且太陽能發(fā)電不會產(chǎn)生污染，絕對干凈無公害。.風力發(fā)電廠包括那些主要設備答：風力發(fā)電機、控制器、逆變器、蓄電池等。.發(fā)電并網(wǎng)條件是什么答：雙方應有一致的相序；雙方應有相等的電壓；雙方應有同樣或者十分接近的頻率。雙方應有同樣相位。.統(tǒng)

3、一規(guī)定各種電氣設備的額定電壓有什么意義發(fā)電機、變壓器、用電設備以及電網(wǎng)的額 定電壓有無差異差異的原因是什么電壓等級確實定是否合理直接影響到供電系統(tǒng)設計的技術、經(jīng)濟上的合理性；有差異，為了滿 足較遠的線路末端也能到達額定電壓，升壓變壓器要把電壓提高5%后再經(jīng)過輸電線路傳送， 降壓變壓器也一樣為了滿足較遠的線路末端也能到達額定電壓，電壓降壓的電壓比額定電壓高 出5%再經(jīng)過輸電線路傳送，變壓器一次繞組的額定電壓與用電設備相同。8.簡述工廠供電系統(tǒng)電能質(zhì)量的主要指標及其對用戶的影響。答：電能質(zhì)量指導致用戶設備故障或不能正常工作的電壓、電流或頻率偏差。電能質(zhì)量指標是電 能質(zhì)量各個方面的具體描述，從電磁現(xiàn)

4、象及相互作用和影響角度考慮給出引起干擾的基本現(xiàn)象分 類如下（1）低頻傳導現(xiàn)象：諧波、簡諧波、電壓波動、電壓與電流不平衡，電壓暫降與短時斷電， 電網(wǎng)頻率變化，低頻感應電壓，交流中的直流；（2）低頻輻射現(xiàn)象：磁場、電場；（3）高頻 輻射現(xiàn)象：磁場、電場、電磁場（連續(xù)波、瞬態(tài)）；（4）高頻傳導現(xiàn)象：感應連續(xù)波電壓與 諧波電流在高壓架空線路上的流動帶來的問題; 對斷路器和熔斷器的影響-電流，單向瞬態(tài)、振蕩瞬態(tài)；（5）靜電放的現(xiàn)象影響用戶用電設備的正常運行，諧波使測量和計量儀器的知識和計量不準確，干擾通信系統(tǒng)的 工作甚至通信設備和人員的安全，使電視機，計算機的圖形畸變，畫面亮度發(fā)生波動變化。9.試述工廠

5、供電設計的主要內(nèi)容。答：工廠供電，就是指工廠所需電能的供應和分配。工廠供電工作要很好的為工業(yè)生產(chǎn)服務，切實 保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須到達以下基本要求：（1）安全在 電能的供應、分配和使用中，不應發(fā)生人身事故和設備事故；（2）可靠贏滿足電能用戶對供 電可靠性的要求；（3）優(yōu)質(zhì)應滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求；（4）經(jīng)濟供電系 統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能的節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。其內(nèi)容有（1）負荷計算；（2）工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺數(shù)及容量選擇；（3） 工廠總降壓變電所主結(jié)線設計；（4）廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設計；（5）工廠供、配電系統(tǒng)短路

6、電 流計算；（6）改善功率因數(shù)裝置設計；（7）變電所高、低壓側(cè)設備選擇；（8）繼電保護及二 次結(jié)線設計；（9）變電所防雷裝置設計；（10）專題設計；（11）總降壓變電所變、配電裝置 總體布置設計綜合前述設計計算結(jié)果，參照國家有關規(guī)程規(guī)定，進行內(nèi)外的變、配電裝置的總 體布置和施工設計。思考題與習題2.什么是計算負荷，以不同時限確定的計算負荷如何換算答：計算負荷是根據(jù)的工廠的用電設備安裝容量確定的，預期不變的最大假想負荷。.目前常用求計算負荷的時限是多長時間理由是什么答：30min；電力負荷按年最大負荷（也稱30min最大負荷）持續(xù)運行所消耗的電能，恰好 等于該電力負荷全年實際消耗的電能。.負荷曲

7、線及其在求計算負荷中的作用。答：負荷曲線表征電力負荷隨時間的變動情況，它反映了用戶用電的特點和規(guī)律。.簡述求計算負荷的方法及其應用范圍的評價。答：需要系數(shù)法、二項式系數(shù)法。其中以需要系數(shù)法應用最為廣泛，它適用于不同類型的各種 企業(yè)，計算結(jié)果也基本符合實際，也適用于變配電所的負荷計算。二項系數(shù)法一般適用于低壓配 電支干線和配電箱的負荷計算。.簡述在求計算負荷時，那些系統(tǒng)元件需要在其上計算損耗計算方法如何這種方法用于求實 際功率及電能損耗有無誤差答：線路、變壓器需要在其上計算損耗。計算方法是無功功率補償。用于求實際功率及電能損耗 有誤差。.求計算負荷時，計算全廠功率因數(shù)的目的和方法如何答：目的：在

8、設計階段要根據(jù)設計計算的功率因數(shù)和供電局指定的功率因數(shù)，提出提高功率因數(shù) 所用的補償裝置類型和容量。方法：工廠需要系數(shù)法、按年產(chǎn)量和單位產(chǎn)品耗電量計算法、逐級計算法。思考題與習題3.什么叫短路短路的類型有哪些造成短路故障的原因是什么短路有什么危害“短路”是指電力系統(tǒng)正常運行情況以外的相與相之間或相與地（或中性線）之間的接通。三相交流系統(tǒng)的短路種類主要有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。造成短路的主要原因是：（1）電氣設備截流局部的絕緣損壞（2）誤操作（3）雷擊或過電壓 擊穿等。短路的危害：短路時溫度急劇上升：會使絕緣加速老化或損壞：產(chǎn)生很大的電動力，使設備的 截流局部變形或損壞，要考

9、慮它們對短路電流的穩(wěn)定。短路電流在線路上產(chǎn)生很大的壓降：離短路 點越近的母線，電壓下降越厲害，影響與母線連接的電動機或其它設備的正常運行。.什么叫無限大容量系統(tǒng)它有什么特征為什么供配電系統(tǒng)短路時，可將電源看做無限大容 量系統(tǒng)無限大容量系統(tǒng)：是指端電壓保持恒定，沒有內(nèi)部阻抗和容量無限大的系統(tǒng)。無限大容量的特征：無限大容量系統(tǒng)的指端電壓保持恒定，沒有內(nèi)部阻抗和容量無限大的系統(tǒng). 它的特征有：系統(tǒng)的容量無限大.系統(tǒng)阻抗為零和系統(tǒng)的端電壓在短路過程中維持不變.實際 上,任何電力系統(tǒng)都有一個確定的容量，并有一定的內(nèi)部阻抗.當供配電系統(tǒng)容量較電力系統(tǒng)容 量小得多，當電力系統(tǒng)的容量超過用戶供電系統(tǒng)的50倍時

10、，電力系統(tǒng)阻抗不超過短路回路總 阻抗的或短路點離電源的電氣距離足夠遠，發(fā)生短路時電力系統(tǒng)母線電壓降低很 小，此時可將電力系統(tǒng)看做無限大容量系統(tǒng)。.什么是次暫態(tài)短路電流什么是沖擊短路電流什么是穩(wěn)態(tài)短路電流它們與短 路電流周期分量有效值有什么關系次暫態(tài)短路電流：短路電流周期分量在短路后第一個周期的有效值。 o由于過電流lopl大于，所以，以Ircl作為動作電流整 定依據(jù)，所以得；I=(KrelKw/KreKi)Krel為可靠系數(shù)，Kw為接線系數(shù)，Kre為繼電的返回系數(shù)，Ki為電流互感器變 比。2動作時間整定(動作時間必須滿足選擇性要求。為保證動作的選擇性，動作時間整定按“階梯原那么”來確定；即 自

11、負載側(cè)向電源側(cè)，后一級線路的過電流保護裝置的動作時限應比前一級線路保護的動作時限大 一級時限差t=t+At式中，為時限級差，定時限電流保護取。3靈敏度校驗.過電流保護的靈敏度用系統(tǒng)最小運行方式下線路末端的兩相短路電流進行校驗； Ks=Iopl=式中，lopl為保護裝置一次側(cè)動作電流。過電流保護和速斷保護各有何優(yōu)缺點答：過電流保護：當通過的電流大于繼電器的動作電流時，保護裝置啟動，并用時限保護動作 的選擇性，這種繼電保護裝置稱為過電流保護。電流速斷保護：電流速斷保護是一種不帶時限的過電流保護，實際中電流速斷保護常與過電流保 護配合使用。兩者的比擬：過電流保護的范圍是本級線路和下級電路，本級線路為

12、過電流保護的主保護區(qū)，下級線路是 其 后備保護區(qū)。定時限過流保護整定簡單，動作準確，動作時限固定，但使用繼電器較多，接線 較復雜，需直流操作電源。反時限過電流保護使用繼電器少，接線簡單，可采用交流操作，但 動作準確度不高，動作時間與短路電流有關，呈反時限特性，動作時限整定復雜；線路越靠近電 源，過電流保護的動作時限越長，而短路電流越大，危害也越大，這是過電流保護的缺乏。因 此，GB50062-92規(guī)定，當過電流保護動作時限超過0 . 50 . 7 S 時，應裝設瞬動 的電流速斷保護。反時限過電流保護的動作時限如何整定答：在整定反時限電流保護的動作時限時應指出某一動作電流倍數(shù)（通常為10）時的動

13、作時 限，為保護動作的選擇性，反時限過電流保護時限整定也應按照“階梯原那么”來確定，即上下 級路線的反時限過電流保護在保護配合點K處發(fā)生短路時的時限級差為高壓電動機和電容器的繼電保護如何配置和整定答：（1）高壓電動機的繼電保護配置按GB5006292規(guī)定，對2000KN以下的高壓電動機相 間短路。裝設電流速斷保護；對2000KW及以上的高壓電動機，或電流速斷保護靈敏度不滿 足要求的高壓電動機。裝設差動保護；對易發(fā)生過負荷的電動機，應裝設過負荷保護；對不 重要的高壓電動機或者不允許自起動的電動機，應裝設低電壓保護；高壓電動機單相接地電流大 于5A時，應裝設有選擇性的單相接地保護電動機過負荷保護的

14、動作電流按躲過電動機的額定電流整定，即=KreKi電動機的電流速斷保護動作電流按躲過電動機的最大起動電流整定，即=Ki單相接地保護動作電流按躲過其接地電容電流整定，即=Ki（2）電容器的繼電保護配置：容量在400kvar以上的電容器組一般采用斷路器控制，裝設 電流速斷保護，作為電容器的相間短路保護。容量在400kvar及以下的電容器一般采用帶熔 斷器的負荷開關進行控制和保護。電容器電流速斷保護的動作電流按躲過電容器投入時的沖擊電流整定，即=KrellNo C/Ki思考題和習題9電力用戶中與節(jié)約電能密切相關的重要技術指標有哪些答：有電力（電力負荷率）、電量、功率因數(shù)與電力諧波含量等。提高自然功率

15、因數(shù)的方法有哪些答：正確選用異步電動機的型號和容量；電力變壓器不宜輕載運行；適當采用同步電動機；輕載繞線式異步電動機同步化運行。電容器補償方式有哪幾種各有何特點答：就地補償、分組（分散）補償和集中補償三種。高壓集中補償：便于運行管理和調(diào)節(jié)，而且利用率高，還可提高供電變壓器的負荷 能力。低壓成組補償：能補償?shù)蛪耗妇€前的用戶高壓電網(wǎng)、地區(qū)電網(wǎng)和整個電力系統(tǒng)的無 功功率，用戶本身可獲得相當?shù)慕?jīng)濟效益，補償投資不大，運行維護及管理也很方便。分散就地補償：它與用電設備的停、運一致，但不能與之共用一套控制設備，補償 效果理想，但投資較大，同時增加了管理上的不便，而且利用效率低。利用靜止無功補償裝置對電力系統(tǒng)中無功功率進行快速的動態(tài)補償，可實現(xiàn)哪些功能答：校正動態(tài)無功負荷的功率因數(shù)；改善電壓調(diào)整；提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)穩(wěn)定性，阻尼功率振蕩；降低過電壓；穩(wěn)定母線電壓，減少電壓閃爍，提高電壓質(zhì)量；阻尼次同步震振蕩；減少電壓的電流的不平衡。簡述TCR、TSC、SVG的基本功能。答：晶閘管控制電抗器TCR：相當于電感負載的交流調(diào)壓電路。通過調(diào)整導通角來調(diào)節(jié) 從電網(wǎng)吸收的基波無功功率。晶閘管投切電容器TSC：晶閘管工作在開關狀態(tài)，分組投切電容器。無功功率不能連續(xù)調(diào)節(jié)。靜 止無功發(fā)生器SVG：適當調(diào)節(jié)交流側(cè)輸出電壓的相位和幅值，或直接控制交流側(cè)電流，就可 以使該電路吸收或發(fā)出無