工厂供电全书知识点.docx

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工厂供电全书知识点

《工厂供电》期末复习总汇

前三章课本正文里面的知识点（填空/选择）：

1、什么是工厂供电？

答：

工厂供电是指工厂所需电能的供应和分配。

2、工厂供电的基本要求？

答：

安全、可靠、优质、经济。

3、衡量电能的两个基本参数？

答：

电压、频率。

4、电压质量的包括哪些方面的要求？

答：

电压的偏差、波动及三相对称性。

5、电力变压器额定电压的选择？

答：

一次绕组：

直接与发电机相连时，额定电压与发电机额定电压相同。

即高于同级电网额定电压5%；不与发电机相连时，额定电压与电网额定

电压相同。

二次绕组：

供电线路较长时，额定电压应比相联电网额定电压高10%；

供电线路不长时，额定电压只需高于相联电网额定电压的5%。

6、电力系统中性点运行方式？

答：

中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中

性点直接接地或经低电阻接地。

课后习题部分

2—1电力负荷按重要程度分为哪几个级别？

各级负荷对供电电源有

什么要求？

答：

一级负荷：

中断供电将造成人员伤亡或在政治上、经济上造成重大损失者，

以及特别重要的负荷。

要求双电源供电，必要时增设应急电源。

二级负荷：

中断供电，在政治、经济上造成较大损失者。

要求双电源供电，

当负荷较小时可以专线供电。

三级负荷：

不属于一、二级的负荷。

对供电电源无特殊要求。

2—2工厂用电设备按其工作制分为哪几类？

什么叫负荷持续率？

它

表征哪类设备的工作特性？

答：

（1）分为三类：

连续工作制、断续周期工作制、短时工作制

（2）负荷持续率是一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，表

征断续周期工作制设备的工作特性。

2—3什么叫最大负荷利用小时？

什么叫年最大负荷和年平均负荷？

什么叫负荷系数？

答：

（1）是一个假想的时间。

在此时间内，电力负荷按年最大负荷Pmax或

P30持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。

（2）年最大负荷Pmax是全年中负荷最大工作班内消耗电能最大的半小时的

平均功率，又叫半小时最大负荷P30。

（3）年平均负荷Pav就是电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率，也就是

电力负荷在该时间内消耗的电能Wt除以时间t的值。

（4）负荷系数它是用电负荷的平均负荷Pv与其最大负荷Pmax的比值。

2—4什么叫计算负荷？

为什么计算负荷通常采用半小时最大负荷？

正确确定计算负荷有何意义？

答：

通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷

值，称为计算负荷。

计算负荷实际上与半小时最大负荷基本相当。

2—5确定计算负荷的方法有哪两种？

各适用于什么情况？

答：

（1）需要系数法、二项式法。

（2）需要系数法是确定计算负荷的基本方法，最常用。

二项式法用于设备台数少，容量差别悬殊时。

3—1什么叫短路？

短路故障产生的原因有哪些？

短路对电力系统有

哪些危害？

答：

（1）短路就是指不同的电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。

（2）绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、动物造成等。

（3）产生很大的点动力、很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气设备

正常运行；停电、电力系统运行的稳定性遭到破坏；不平衡电流、不平衡

逆变磁场、电磁干扰等出现。

3—2短路有哪些形式？

哪种短路形式的可能性最大？

哪钟短路形式

的危害最为严重？

答：

（1）形式有三种：

三相短路、两相短路、单相短路。

（2）发生单相短路的可能性最大。

（3）三相短路的短路电流最大，因此造成的危害最大。

3—3什么叫无限大容量电力系统？

它有什么特点？

在无限大容量系统中发生短路时，短路电流将如何变化？

能否突然增大？

答：

无限大容量的电力系统是指供电容量相对于用户系统容量大得多的电力系

统。

特点是当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈

电母线上的电压能基本维持不变。

在无限大容量系统中发生短路时，由于负

荷阻抗和部分线路阻抗被短路，所以电路电流根据欧姆定律要突然增大，但

是由于电路中存在着电感，根据楞次定律，电流不能突变，因而引起一个过

渡过程，即短路暂态过程。

最后短路电流达到一个新的稳定状态。

4—1什么叫室内（户内）变电所和室外（户外）变电所？

车间内变

电所与附设变电所各有何特点？

各适用于什么情况下？

答：

（1）室内型变电所：

车间附设变电所，车间内变电所，独立变电所，地下变

电所和楼上变电所。

户外型变电所：

露天变电所，半露天变电所和杆上变电所。

（2）车间附设变电所是变电所变压器的一面墙或几面墙与车间建筑的墙体共

用，变压器室的大门朝向车间外。

车间内变电所是变压器位于车间内的单

独房间内，变压器室大门朝向车间内。

（3）在负荷较大的多跨厂房，负荷中心在厂房中央且环境许可时，可采用车

间内变电所；在生产面积比较小而紧凑和生产流程要经常调整，设备也要

相应变动的生产车间，宜采用附设变电所的形式。

4—5电流互感器和电压互感器各有哪些功能？

电流互感器工作时，

二次侧为什么不能开路？

互感器二次侧有一端为什么要接地？

答：

（1）用来使仪表、继电器等二次侧设备与主电路绝缘。

用来扩大仪表、继电器等二次侧设备的应用范围。

使测量仪表和继电器标准化。

（2）电流互感器在工作时，由于二次回路串联的是电流线圈，阻抗很小，

近似接近于短路状态。

由I1N1-I2N2=I0N1可知，I1N1绝大部分与I2N2抵消，

所以I0N1很小，I0只有一次侧电流I1的百分之几，非常之小，但当二次

侧开路时有I2=0，使得I0=I1，而I1取决于一次侧电路的负荷，与互感器

二次侧负荷的变化无关，从而使I0突然增大到I1，要比正常工作时增大

几十倍，会产生铁芯过热，并产生剩磁，降低了铁芯的准确度；同时在

二次侧感应出高电压，危及人身和设备安全。

（3）为了防止一、二次侧绕阻间绝缘击穿时，一次侧的高压传入二次侧，

危及人身和设备安全。

4—7使电弧熄灭的条件是什么？

熄灭电弧的去游离方式有哪些？

开

关电器中有哪些常见的灭弧方式？

答：

（1）使触头电弧中的去游离率大于游离率，即电弧中离子消失的速度大于离

子产生的速率。

（2）正负带电质点的“复合”，正负带电质点的“扩散”。

（3）速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短弧灭弧法、粗弧分细

弧灭弧法、狭沟灭弧法、真空灭弧法、SF6灭弧法。

4—10高压隔离开关有哪些功能？

有哪些结构特点？

答：

（1）主要是隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修。

（2）断开开关后有明显可见的断开间隙，而且断开间隙的绝缘及相间绝缘都

是足够可靠的，能充分保障人身和设备的安全。

4—11高压负荷开关有哪些功能？

它可装设什么保护装置？

它靠什么

来进行短路保护？

答：

（1）具有简单的灭弧装置，因而能够通断一定的负荷电流和过负荷电流，但

是它不能断开短路电流。

具有隔离高压电源，保证安全检修的功能。

（2）一般与高压熔断器串联使用。

（3）借助熔断器来进行短路保护。

4—12高压断路器有哪些功能？

少油断路器中的油与多油断路器中的

油有哪些功能？

为什么真空断路器和SF6断路器适用于频繁操

作的场合，而油断路器不适合频繁操作？

答：

（1）不仅能通断正常负荷电流，而且能接通和承受一定时间的短路电流。

并能够在保护装置作用下自动跳闸，切断短路的故障。

（2）多油断路器的油量多，其油的作用一方面作为灭弧介质，另一方面又作

为相对地、甚至相与相之间的绝缘介质。

少油断路器的油量少，其油只能

作为灭弧介质，其外壳通常是带电的。

（3）真空断路器的体积小，动作快，寿命长，安全可靠和便于维护检修等优

点，主要用于频繁操作和安全要求较高的场所。

SF6断路器与油短路器相比

较，具有断流能力强，灭弧速度快，绝缘性能好和检修周期长等优点，适用

于频繁操作，且无易燃易爆的危险。

4—15对工厂变配电所主接线有哪些基本要求？

变配电所主接线图有

哪些绘制方式？

各适用于哪些场合？

答：

（1）安全、可靠、灵活、经济。

（2）系统式主接线图、装置式主接线图

（3）系统式主接线图用于变配电所的运行中；装置式主接线图一般用于变配电所的施工图中。

5—1试比较放射式接线与树干式接线的优缺点及适用范围。

答：

放射式接线的线路之间互不影响，供电可靠性较高，而且便于装设自动装置，

保护装置也很简单，但是高压开关设备所用数量较多，且每台高压断路器必

须装设一个高压开关柜，增大了成本，在发生故障或检修时，该线路所供电

的负荷都要停电。

因此较适用于一、二级负荷。

树干式接线与放射式接线相

比，具有以下优点：

多数情况下，能减少线路的有色金属的消耗量，采用的

高压开关数量少，投资较省。

但是其供电可靠性低，当干线发生故障或检修

时，接于干线上的所有变电所都要停电，且在实现自动化方面适应性较差。

因此多用于三级负荷。

5—2试比较架空线路和电缆线路的优缺点及适用范围。

答：

架空线路和电缆线路相比，具有成本低，投资少，容易安装，维护和检修方

便，易于发现和排除故障等优点，所以架空线路过去在工厂中应用较普遍，

但是架空线路受大气直接影响，容易遭受雷击、冰雪、风暴和污秽空气的危

害，且要占用一定的地面和空间，有碍交通和观瞻。

电缆线路与架空线路

相比，具有成本高，投资大，维修不便等不足，但是它具有运行可靠，不易

受到外界影响，不需要架设电杆，不占地面不碍观瞻等优点，特别是在有腐

蚀性气体和易燃易爆的场所，不宜采用架空线路时，只有敷设电缆线路。

在

现代化工厂和城市中，电缆线路得到了越来越广泛的使用。

5—6什么叫“经济截面”？

什么情况下的线路导线和电缆要按“经济

电流密度”来选择？

答：

（1）35KV以上的高压线路以及35KV及以下的长距离、大电流线路（例

如：

较长的电源进线和电弧炉的短网线路）其导线和电缆截面宜按“经济电

流密度”来选择，以使线路的年运行费用支出最小，按“经济电流密度”选

择的导线和电缆截面，称为“经济截面”，工厂内的10KW及以下线路，通

常不采用此方法。

6—1供电系统有哪些常用的过电流保护装置？

对保护装置有哪些基

本要求？

答：

（1）过电流保护装置有：

熔断器保护，低压断路器保护，继电保护。

（2）选择性，速动性，可靠性，灵敏度。

6—6电磁式电流继电器、时间继电器、信号继电器和中间继电器

在继电保护装置中各起到什么作用？

感应式电流继电器又有哪

些功能？

上述继电器的图形符号和文字又各是什么？

答：

电磁式电流继电器为启动元件，KA

时间继电器用来使保护装置获得所要求的延时时限元件，KT

信号继电器用来发出保护装置动作指示信号的信号元件，KS

中间继电器用作辅助继电器，弥补触点数量或容量不足的出口元件，KM

感应电流继电器用作过电流保护兼电流速断保护GL

6—7什么叫过电流继电器的动作电流、返回电流、返回系数？

如果

过电流继电器的返回系数过低，会有什么样的问题？

答：

（1）过电流继电器的动作电流IOP:

过电流继电器线圈中使继电器动作的最小电流。

返回电流IRE:

使过电流继电器由动作状态返回到起始位置的最大电流。

返回系数KRE：

过电流继电器的返回电流与动作电流的比值。

（2）返回系数过低，会发生误动作。

6—12电流速断保护的动作电流（速断电流）为什么要按躲过被保护

线路末端的最大短路电流来整定？

这样整定后又会出现什么问

题？

该如何弥补？

答：

（1）为了保证前后两级瞬动电流速断选择性。

因为只有这样整定，才能避免

在后一级速断保护线路的首端发生三相短路时前一级速断保护误动作的

可能性，以保证保护的选择性。

（2）会产生电流速断保护的死区。

（3）为了弥补死区得不到保护的缺陷，所有凡装设有电流速断保护的电路，

必须配备带时限的过电流保护。

动作时间比电流速断保护至少长一个时

间级（0.5-0.7s）而且前后的过电流保护动作时间又要符合“阶梯原则”。

6—17变压器纵联差动保护在接线上如何消除因变压器两侧电流相位

不同而引起的不平衡电流？

差动保护的动作电流整定应满足哪

些条件？

答：

（1）将装设在变压器星形联结一侧的电流互感器接成三角形联结方式，将装

设在变压器三角形联结一侧的电流互感器接成星形联结，相互补偿相位差。

（2）应躲过电力变压器差动保护区外短路时出现的最大不平衡电流Idsq。

max；

应躲过变压器的励磁涌流；在电流互感器二次回路断线且变压器处于最大

负荷时，差动保护不应有误动作。

6—18油浸式变压器瓦斯保护规定在哪些情况下应予以装设？

什么情

况下“轻瓦斯”动作？

什么情况下“重瓦斯动作”？

各动作发生

在什么位置？

答：

（1）800KV·A及以上的油浸式变压器和400KV·A及以上的车间内油浸式

变压器均应该装设瓦斯保护。

（2）当变压器油箱内部发生轻微故障时，产生”“轻瓦斯”动作；当变压器

油箱内部产生严重故障时（例如：

相间短路、铁芯起火等），将产生“重

瓦斯”动作。

（3）“轻瓦斯”动作：

上触点动作产生信号；

“重瓦斯”动作：

上、下触点都动作跳闸，并发出信号。

7—1什么是二次回路？

什么是二次回路操作电源？

常用的直流操作

电源和交流操作电源有哪几种？

交流操作电源与直流操作电源

比较，各有何特点？

答：

（1）二次回路是指用来控制、指示、监测系统和保护一次回路运行的电路，

亦称二次系统。

包括控制系统、信号系统、监测系统、继电保护和自动

化系统等。

（2）二次回路操作电源是供电压断路器分合闸回路和继电保护装置、信号回

路、监测系统及其他二次回路所需电源。

（3）直流操作电源：

由蓄电池组供电的直流操作电源、由整流装置供电的直

流操作电源；交流操作电源：

由所（站）用变压器供电的和通过仪用

互感器供电的操作电源。

（4）一般的，比较重要复杂的结构，为了保证其可靠性，将动力电源和控制

电源分开来，而一般的电气动力电源为交流，使用直流控制可以实现两

者互不影响，而相对比较，直流可靠性要高一些。

交流控制电源一般用

于简单、不太重要的电气回路，为了节省成本和简化接线，可以直接从

交流动力电源取电作为控制电源。

7—2对高压断路器的控制和信号有哪些要求？

什么是断路器事故跳

闸信号的“不对应原理”接线？

答：

（1）应能监控回路保护装置及其分合闸回路的完好性，以保证断路器的正常

工作；分合闸完成后，应能使命令脉冲接触；应能指示断路器正常分合

闸的位置状态，并自动合闸和自动跳闸时有明显的指示信号；断路器的

事故跳闸信号回路，应按“不对应原理”接线；对有可能出现不正常工

作状态或故障的设备，应装设预告信号。

（2）操作机构在分闸位置而断路器已经跳闸时，发出事故跳闸信号；手柄在

合闸位置而断路器已经跳闸时发出事故跳闸信号——控制开关的指示位

置与断路器实际位置的不对应。

8—1什么叫“过电压”？

过电压有哪些类型？

其中雷电过电压又有哪

些形式？

各是如何产生的？

答：

（1）过电压是电气线路上出现超过正常工作电压对绝缘很有危险的异常电压。

（2）在电力系统中，过电压按其产生原因可分为内部过电压和雷电过电压。

（3）内部内部过电压是由于电力系统本身的通断操作，负荷剧变或发生故障

等原因，使得系统工作状态突然改变，从而在系统内部出现电磁能量转

换，震荡而引起的过电压；雷电过电压又称大气过电压，也称外部过电

压，它是由于电力系统中的线路设备或建筑物遭受来自大气中的雷击或

雷电感应而引起的过电压。

8—3什么叫接闪器？

其功能是什么？

避雷针、避雷线和避雷带（网）

各主要用在什么场合？

答：

（1）接闪器是专门用来接受直接雷击的金属物体。

（2）接闪器的主要功能是接受直接雷击，保护建筑物及相应设备。

（3）避雷针通常安装在电杆（支柱）或构架建筑物上，它的下端经过下引线

与接地装置连接；避雷线架设在架空线路上方，以保护架空线路或其他物

体包括建筑物免受直接雷击；避雷带主要用来保护建筑物（特别是高层建

筑），使之免受直接雷击和雷电感应。

8—6架空线路有哪些防雷措施？

变配电所又有哪些防雷措施？

答：

（1）架空线路：

架设避雷线、提高本身绝缘水平、利用三角形排列的顶

线兼作防雷保护线、装设自动重合闸装置、个别绝缘薄弱的地点加设避

雷器。

变配电所：

装设避雷针、装设避雷线、装设避雷器。

8—11什么叫接地？

什么叫接地装置？

什么叫人工、自然接地体？

答：

（1）电气设备的某部分与大地之间作更好的电气连接，称为接地。

（2）接地线和接地体合称为接地装置。

（3）专门为接地而人为装设的接地体称为人工接地体；兼作接地体用的直接

与大地接触的各种金属构件、金属管道以及建筑物的钢筋混凝土基础等

称为自然接地体。

8—12什么叫接地电流和对地电压？

什么叫接触电压和跨步电压？

答：

（1）接地电流：

当电气设备发生接地故障时，通过接地体向大地作半球形敞

开状的电流IE。

对地电压：

电气设备的接地部分（接地外壳和接地体等）

与零电位的“地”之间的电位差。

（2）接触电压：

指电气设备的绝缘损坏时，人体可触及的两部分之间出现的

电位差。

跨步电压：

指在接地故障点附近行走时，两脚之间产生的电位差。

8—13什么叫工作接地和保护接地？

什么叫保护接零？

为什么同一低压配电系统不能有的设备采取保护接地，有的设备又采取保护接零？

答：

（1）工作接地：

为了保证电力系统和设备达到正常工作要求而进行的一种接

地。

保护接地：

为了保障人身安全，防止间接触电而将设备的外露可导

电的部分进行接地。

（2）保护接零：

设备的外露可导电部分经由公共的PE线或PEN线接地。

（3）如果既采用保护接地又采取保护接零，当采取保护接地的设备发生单向

接地故障时，采取保护接零的设备外露可导电部分将带上危险的电压。