18062供配电技术习题解答Word格式.docx
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风的动能、太阳能、地热能、潮汐能等。
电能不是一次能源，电能是由一次能源转化而得的二次能源。
2．枢纽变电所和一般变电所有哪些区别？
枢纽变电所的一次电压通常为330kV和500kV，二次电压为220kV或110kV。
而一般变电所的一次电压大多是110kV，二次电压为10kV或以下等级。
3．热电厂和凝汽式电厂有什么不同？
这类火力发电厂通常建在哪些地方？
凝汽式电厂和热电厂都属于火电厂。
多数凝汽式电厂一般建在煤矿、煤炭基地附近，或建在铁路交通便利的地方，这类火电厂发出来的电能，通过高压输电线路送到负荷中心，仅向用户供出电能。
热电厂则不仅向用户供电，同时还向用户供蒸汽或热水。
由于供热距离不宜太远，所以热电厂多建在城市和用户附近。
1.3问题与思考
1．中性点不接地系统若发生单相接地故障时，其故障相对地电压等于多少？
此时接地点的短路电流是正常运行的单相对地电容电流的多少倍？
中性点不接地系统若发生单相接地故障时，线电压不变而非故障相对地电压升高到原来相电压的
倍，即升至为线电压数值，此时接地点的短路电流是正常运行的单相对地电容电流的3倍。
2．电力系统中性点接地方式有哪几种？
采用中性点不接地系统有何优缺点？
在电力系统中，中性点工作接地方式有：
中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地和中性点不接地三种。
其中中性点不接地方式一直是我国配电网采用最多的一种方式。
该接地方式在运行中如发生单相接地故障，其流过故障点的电流仅为电网对地的电容电流，当35kV、10kV电网限制在10A以下时，若是接地电流很小的瞬间，故障一般能自动消除，此时虽然非故障相对地电压升高，但系统还是对称的，故在电压互感器发热条件许可的情况下，允许带故障连续供电2小时，为排除故障赢得了时间，相对提高了供电的可靠性，这也是中性点不接地系统的主要优点，其次，中性点不接地系统不需要任何附加设备，投资小，只要装设绝缘监视装置，以便发现单相接地故障后能迅速处理，避免单相故障长期存在而发展为相间短路或多点接地事故。
在这种系统中，电气设备和线路的对地绝缘应按能承受线电压考虑设计，而且应装交流绝缘监察装置。
当发生单相接地故障时，可立即发出信号通知值班人员。
1.4问题与思考
1．衡量电能质量的两个重要指标是什么？
电压和频率是衡量电能质量的两个重要指标。
2．用户电能的频率是通过什么环节进行调整的？
在供配电系统中频率可调吗？
用户电能的频率调整主要依靠发电厂调节发电机的转速实现的。
在供配电系统中频率是不可调的，只能通过提高电压的质量来提高供配电系统的电能质量。
3．何谓电压波动与闪变？
电压正弦波畸变是什么原因造成的？
电压在某一段时间内急剧变化而偏离额定值的现象，称为电压波动。
周期性电压急剧变化引起电源光通量急剧波动而造成人的视觉感官不舒适的现象，称为闪变。
电压波形畸变是由于电力系统中存在大量的非线性供用电设备，使得电压波形偏离正弦波而造成的。
1.5问题与思考
1．供配电电压的选择主要取决于什么？
供配电电压的选择主要取决于用电负荷的大小和供电距离的长短。
因为，在输送功率一定的情况下，若提高供电电压，就能减少电能损耗，提高用户端电压质量；
另一方面，电压等级越高，对设备的绝缘性能要求随之增高，投资费用相应增加。
2．我国工矿企业用户的供配电电压通常有哪些等级？
我国工矿企业用户的供配电电压有高压和低压两种，高压供电通常指6～10kV及以上的电压等级。
中、小型企业通常采用6～10kV的电压等级，当6kV用电设备的总容量较大，选用6kV就比较经济合理；
对大型工厂，宜采用35～110kV电压等级，以节约电能和投资。
低压供配电是指采用1kV及以下的电压等级。
大多数低压用户采用380/220V的电压等级，在某些特殊场合，例如矿井下，因用电负荷往往离变配电所较远，为保证远端负荷的电压水平，要采用660V电压等级。
3．为什么提倡提高低压供配电的电压等级？
提倡提高低压供配电的电压等级，目的是为了减少线路的电压损耗，保证远端负荷的电压水平，减小导线截面积和线路投资，增大供配电半径，减少变配电点，简化供配电系统。
同时也是节电的一项有效措施，在世界上已经成为一种发展趋势。
1.6问题与思考
1．对供配电系统的基本要求有哪些？
用户对供配电系统的基本要求是经济性、安全性和可靠性。
2．供配电系统的负荷如何划分的？
供配电系统的负荷，按其对供电可靠性的要求，通常分为三级。
其中一级负荷：
若对此负荷停电，将会造成人的生命危险及设备损坏，打乱复杂的生产过程，造成重大设备损坏且难以修复，或给国民经济带来极大损失。
二级负荷：
若对此种负荷停电，将会造成工厂生产机器部分停止运转，或生产流程紊乱且难以恢复，致使产品大量减产，工厂内部交通停顿，造成一定的经济损失，或使城市居民的正常生活受到影响。
三级负荷：
所有不属于一、二级负荷的其他负荷均属于三级负荷。
3．对供配电系统的布置有哪些方面的要求？
对供配电系统的布置要求包括：
①便于运行维护和检修：
值班室一般应尽量靠近高低压配电室，特别是靠近高压配电室，且有直通门或与走廊相通。
②运行要安全：
变压器室的大门应向外开并避开露天仓库，以利于在紧急情况下人员出入和处理事故。
门最好朝北开，不要朝西开，以防“西晒”。
③进出线方便：
如果是架空线进线，则高压配电室宜位于进线侧。
户内供配电的变压器一般宜靠近低压配电室。
④节约占地面积和建筑费用：
当供配电场所有低压配电室时，值班室可与其合并。
但这时低压电屏的正面或侧面离墙不得小于3m。
⑤高压电力电容器组应装设在单独的高压电容器室内，该室一般临近高压配电室，两室之间砌防火墙。
低压电力电容器柜装在低压配电室内。
⑥留有发展余地，且不妨碍车间和工厂的发展。
在确定供配电场所的总体布置方案时应因地制宜，合理设计，通过几个方案的技术经济比较，力求获得最优方案。
4．什么叫电气间距？
试根据表1-2和表1-3分别计算并验证10KV户外、户内B1和C值的正确性。
为保证供配电系统运行中电气设备及人员的安全和检修维护工作及搬运的方便，供配电装置中的带电导体的相间、导体相对地面之间都应有一定的距离，以保证设备运行或过电压时空气绝缘不会被击穿，这个距离称为电气间距。
10KV户外：
B1=A1+750=200+750=950mmC=A1+2300＋200=200+2300＋200=2700mm
正确。
10KV户内：
B1=A1+750=125+750=875mmC=A1+2300=125+2300=2425mm
2.1问题与思考
1．电力变压器主要由哪几部分组成？
变压器在供配电技术中起什么用途？
电力变压器主要由铁心、线圈、油箱、储油柜以及绝缘套管、分接开关和气体继电器等组成。
在电力系统中，变压器占有极其重要的地位。
在供配电技术中的主要用途表现在以下两点：
电能供出电能时，利用变压器升高发电机的出口电压，以减少线路中的能量损耗和提高电能利用率；
向用户分配电能时，又可利用变压器把电压降低，以满足用户的需要和提高用电的安全性。
2．变压器并联运行的条件有哪些？
其中哪一条应严格执行？
变压器并联运行的条件：
①并联各变压器的联结组别标号相同；
②并联各变压器的变比相同（允许有±
0.5%的差值）；
③并联各变压器的短路电压相等（允许有±
10%的差值）。
其中第①条必须严格执行，即联结组别标号不同的变压器绝不能并联运行。
3．单台变压器容量确定的主要依据什么？
若装有两台主变压器，容量又应如何确定？
单台变压器的额定容量SN应能满足全部用电设备的计算负荷Se，留有裕量，并考虑变压器的经济运行，即按照SN＝（1.15～1.4）Se；
通常车间变电所中，单台变压器容量不宜超过1000kV·
A，对装设在二层楼以上的干式变压器，其容量不宜大于630kV·
A。
若装有两台主变压器，每台主变压器的额定容量SN应同时满足以下两个条件：
①当任一台变压器单独运行时，应满足总计算负荷的60%～70%的要求，即SN≥（0.6～0.7）Se；
②任一台变压器单独运行时，应能满足全部一、二级负荷总容量的需求，即SN≥SⅠe+SⅡe。
2.2问题与思考
1．高压熔断器在电网线路中起何保护作用？
高压熔断器是用来防止高压电气设备发生短路和长期过载的保护元件，是一种结构简单，应用最广泛的保护电器。
2．高压隔离开关在电力线路中起何作用？
高压负荷开关与高压隔离开关有何不同？
高压隔离开关主要用于隔断高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修。
高压负荷开关则主要用于10kV配电系统接通和分断正常的负荷电流。
3．高压开关电器中熄灭电弧的基本方法有哪些？
高压开关电器中熄灭电弧的基本方法有磁吹法、油吹法、真空灭弧法和六氟化硫灭弧法。
4．目前我国经常使用的高压断路器根据灭弧介质的不同分有哪些类型？
其中高压真空断路器和六氟化硫断路器具有哪些特点？
目前我国经常使用的高压断路器根据灭弧介质不同，可分为油断路器、压缩空气断路器、六氟化硫断路器、真空断路器和磁吹断路器等。
其中高压真空断路器具有体积小、重量轻、灭弧工艺及材料要求高且不需要检修灭弧器，维护简单等特点，适用于要求频繁操作的场合。
六氟化硫断路器则是利用SF6气体做灭弧和绝缘介质，其特点是分断能力强、噪声小，无火灾危险，适用于频繁操作。
5．电压互感器和电流互感器在高压电网线路中的作用各是什么？
在使用时它们各应注意哪些事项？
电压互感器和电流互感器作为供配电技术中一次系统和二次系统之间的联络元件，其中电压互感器用来把一次系统中的高电压转换成二次系统中的标准量程100V的低电压值；
电流互感器把一次系统中的大电流转换成二次系统中标准量程5A的小电流，使二次电路正确反映一次系统的正常运行和故障情况。
在使用中电压互感器的二次侧需可靠接地，并且不允许短路；
电流互感器的二次侧需可靠接地，且不允许开路。
2.3问题与思考
1．PGL低压配电屏适用哪些场合使用？
PGL型低压配电屏一般作为发电厂、变电站、工矿企业的动力配电及照明供电设备上使用，同时也适用于交流50Hz、额定工作电压不超过380V，额定工作电流1600A及以下的低压配电系统中。
2．试述高压开关柜在电气和机械联锁上采取的“五防”内容。
高压开关柜在电气和机械联锁上采取的“五防”内容有：
①防止误合闸、误分断断路器；
②防止带负荷分、合隔离开关；
③防止向已经接地的部位送电；
④防止带电挂接地线；
⑤防止误入带电间隔。
3.1问题与思考
1．变配电所对电气主接线的设计一般从哪些方面进行评价？
变配电所对电气主接线的基本要求有哪些？
变配电所对电气主接线的设计一般从可靠性、灵活性和经济性等方面进行评价。
变配电所对电气主接线的基本要求有：
（1）应符合国家有关标准和技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全。
（2）应满足电力负荷特别是一、二级负荷对供配电的可靠性要求。
（3）应能适应必要的各种运行方式，便于切换操作和检修，且适应负荷的发展。
（4）在满足上述要求的前提下，尽量使主接线简单、投资少、运行费用低，并且节约电能和有色金属消耗量。
2．供配电系统中的电气主接线中，通常配置哪些电气设备？
供配电系统中的电气主接线中，通常配置的电气设备有高压隔离开关、接地开关和接地器、避雷器、阻波器、耦合电容器、电流、电压互感器等。
3．何谓母线？
母线在供配电系统中起什么作用？
供配电系统中各级电压配电装置的连接，以及变压器等电气设备和相应配电装置的连接，大都采用矩形或圆形截面的裸导线或绞线，统称为母线。
母线的作用是汇集、分配和传送电能。
母线按结构分为硬母线和软母线。
硬母线又分为矩形母线和管形母线。
其中矩形硬母线一般使用于主变压器至配电室内，其优点是施工安装方便，运行中变化小，载流量大，但造价较高。
软母线通常用于室外，因空间大，导线有所摆动也不致于造成线间距离不够。
软母线施工简便，造价低廉。
3.2问题与思考
1．常见的典型电气主接线方式包括哪些？
单母线分段接线有何特点？
常见的典型电气主接线方式包括单母线接线、单母线分段接线、双母线接线、双母线带旁母接线、桥式接线等。
其中单母线分段接线的特点是：
分段后母线和母线隔离开关可分段轮流检修。
对重要用户，可从不同母线段引双回路供电。
当一段母线发生故障、任一连接元件故障和断路器拒动时，由继电保护动作断开分段断路器，将故障限制在故障母线范围内，非故障母线继续运行，整个配电装置不会全停。
2．与单母线接线相比，双母线接线有何优点？
双母线带旁母的接线方式是否很普遍？
与单母线接线相比，双母线接线的优点是供电可靠性大，可以轮流检修母线而不使供电中断，当一组母线故障时，只要将故障母线上的回路倒换到另一组母线，就可迅速恢复供电，另外还具有调度、扩建、检修方便等优点。
双母线加旁路母线主要解决了断路器和保护装置检修不停电问题，但旁路母线也带来了投资费用较大，占用设备间隔较多等诸多不利因素。
随着近年来供配电系统可靠性的不断提高，继电保护装置实现微机自动化，特别是双重化配置的保护的施行，旁路母线的作用已经逐渐减弱，作为电气主接线的一个重要方案，带旁路母线的接线已经完成了它的历史作用，新建工程中基本上不再采用带旁路母线的接线方式。
3．10kV/0.4kV变电所的电气主接线有哪些形式？
各适用于什么场合？
10kV/0.4kV变电所中只装有一台主变压器的小型变电所，其高压侧一般采用无母线的接线，根据其高压侧采用的开关电器不同，有采用户外高压跌落式熔断器、采用隔离开关和户内式高压熔断器、选用负荷开关和高压熔断器以及选用隔离开关和高压断路器的接线方案，用它们接通和断开变压器空载电流。
这类电气主接线方案通常只适合于小容量的三级负荷。
装有两台主变压器的变电所，分有高压无母线、低压单母线分段，高压采用单母线、低压单母线分段和高低压侧均为单母线分段三种电气主接线方案，适用于一、二级负荷。
4．内桥式接线和外桥式接线各适用于哪些电压等级及场合？
当线路只有两台变压器和两回输电线路时可采用桥式接线。
其中内桥式接线适用于电压为35kV及以上、电源线路较长、变压器不需要经常操作的配电系统中；
外桥式接线则一般应用于电压为35kV及以上、在运行中变压器经常切换，输电线路比较短的系统中。
1．比较放射式与树干式供配电接线的优缺点，并说明其适用范围。
放射式接线的特点是每个负荷由一单独线路供电，因此发生故障时影响范围小，可靠性高，控制灵活，易于实现集中控制，缺点是线路多，所用开关设备多，投资大，因此这种接线多用于供电可靠性要求较高的设备。
树干式接线的特点是多个负荷由一条干线供电，采用的开关设备较少，但干线发生故障时，影响范围较大，所以供电可靠性较低，且在实现自动化方面适应性较差。
这种接线方式比较适用于供电容量较小，而分布较均匀的用电设备组。
2．车间的低压电力线路主要有哪些接线方式？
通常哪种方式应用最普遍？
为什么？
车间的低压电力线路主要有放射式接线、树干式接线、变压器干线式接线、环形接线和链式接线等方式。
通常变压器-干线式接线方式主要应用于设备位置经常调整的机械加工车间。
因为这种接线方式在变压器低压侧不设低压配电屏，只在车间墙上装设低压断路器。
总干线采用载流量很大的母线，贯穿整个车间，再从干线经熔断器引至各分支线，这样大容量的设备可直接在总干线上，而小容量设备则接在分干线上，因此，非常灵活的适应设备位置的调整。
3.3问题与思考
1．何谓硬母线？
何谓软母线？
铜母线、铝母线和钢母线各有何特点？
它们分别适应于什么场合？
工厂变电所中，用来汇集和分配电流的汇流排被称之为硬母线。
三相交流硬母线按黄、绿、红标示，接地的中性线用紫色，不接地的中性线用蓝色，十分方便识别各相的母线。
软母线即架空导线，是构成工厂供配电网络的主要元件，软母线通常选用裸导线。
2．通常架空导线选用什么类型的导线？
这种类型的导线按其结构不同可分为哪两种形式？
工厂中最常用的是哪一种？
在机械强度要求较高的35kV及以上架空线路多采用哪种绞线？
架空导线通常选用裸导线，按其结构不同可分为单股线和多股绞线。
绞线又有铜绞线、铝绞线和钢芯铝绞线之分。
在工厂中最常用的是铝绞线；
在机械强度要求较高的35kV及以上架空线路多采用钢芯铝绞线。
4.1问题与思考
1．何谓操作电源？
操作电源分有哪几类？
其作用有何不同？
操作电源主要是向二次回路提供所需的电源。
操作电源分有直流和交流两大类，其中直流操作电源按电源性质可分为由蓄电池组供电的独立直流电源和交流整流电源，主要用于大、中型变配电所；
交流操作电源包括由变配电所用主变压器供电的交流电源和由仪用互感器供电的交流电源，通常用于小型变配电所。
2．复式整流装置为什么可以保证在短路时仍能可靠供电？
复式硅整流操作电源有两部分供电，一是由变压器或电压互感器供电，二是由反应故障电流的电流互感器电流源供电。
因此，当发生短路故障时，复式硅整流操作电源仍能可靠供电。
3．电气回路中为什么要装设绝缘监察装置？
直流绝缘监察装置是如何发出音响和灯光信号的？
电气回路中为了能正确反映直流系统的任一极绝缘电阻下降情况以及绝缘电阻的大小、能测量绝缘电阻下降的极性和有助于绝缘电阻下降点的查找。
要求装设绝缘监察装置。
绝缘监察装置中的监视转换开关有“信号”、“测量位置1”、“测量位置2”三个位置。
一般情况下，其手柄置于“信号”位置，，接地信号继电器线圈在电桥的检流计位置上，当母线绝缘电阻下降，造成电桥不平衡时，接地信号继电器动作，其常开触点闭合，光字牌亮，同时发出音响信号。
4．直流回路一点接地后还能继续运行吗？
两点接地呢？
在直流系统中，正、负母线对地是悬空的，当发生一点接地时，并不会引起任何危害，直流回路仍能继续运行，但必须及时消除一点接地情况。
否则，当另一点接地而形成两点接地情况时，就会引起信号回路、控制回路、继电保护回路和自动装置回路的误动作。
5．断路器控制回路应满足哪些基本要求？
断路器控制回路应满足的基本要求如下：
①能手动和自动合闸与跳闸。
②能监视控制回路操作电源及跳、合闸回路的完好性；
应对二次回路短路或过负荷进行保护。
③断路器操动机构中的合、跳闸线圈是按短时通电设计的，在合闸或跳闸完成后，应能自动解除命令脉冲，切断合闸或跳闸电源。
④应有反应断路器手动和自动跳、合闸的位置信号。
⑤应具有防止断路器多次合、跳闸的“防跳”措施。
⑥断路器的事故跳闸回路，应按“不对应原理”接线。
⑦对于采用气压、液压和弹簧操动机构的断路器，应有压力是否正常、弹簧是否拉紧到位的监视和闭锁回路。
4.2问题与思考
1．供配电系统继电保护的基本要求有哪些？
何谓选择性动作？
什么是灵敏度？
供配电系统对继电保护的要求有四点：
选择性、速动性、灵敏度和可靠性。
其中选择性动作是指能挑选故障元件的能力。
当供配电系统发生短路故障时，继电保护装置动作，只切除故障元件，并使停电范围最小，以减小故障停电造成的损失。
灵敏性是指在保护范围内发生故障或不正常工作状态时，保护装置的反应能力。
2．为什么电流速断保护有的带时限，有的不带时限？
电流速断保护实际上就是一种瞬时动作的过电流保护。
其动作时限仅仅为继电器本身的固有动作时间，它的选择性不是依靠时限，而是依靠选择适当动作电流来解决。
速断过电流保护通过提高过电流保护的整定值来限制保护动作的范围，其靠近电源侧的保护是不加时限的瞬时动作保护。
由于电流速断保护动作不带时限，为保证速断保护动作的选择性，在下一级线路首端发生最大短路电流时电流速断保护不应动作，因此规定凡装设电流速断保护的线路，都必须装设带时限的过电流保护。
3．何谓保护装置的接线系数？
三相短路时，两相两继电器接线的接线系数为多少？
两相一继电器式接线的接线系数又为多少？
表明流过继电器的电流与电流互感器二次电流之间关系的参量称为接线系数。
两相两继电器接线方式将两只电流继电器分别与装设在A、C两相的电流互感器连接，因此又称为不完全星形接线。
由于B相没有装设电流互感器和电流继电器，因此，它不能反应单相短路，只能反应相间短路，其接线系数在各种相间短路时均为1。
两相一继电器接线方式中，三相短路时，对于两相都装有电流互感器的两相短路时，
。
当三相短路时，
；
只有一相装电流互感器的两相短路时，
4．为什么要求继电器的动作电流和返回电流均应躲过线路的最大负荷电流？
出现过流时，使继电器动作的最小电流称为继电器的动作电流，使继电器返回到起始位置的最大电流，称为继电器的返回电流。
为避免在最大负荷通过时保护装置误动作，过电流保护的动作电流整定应该躲过线路的最大负荷电流；
为保证保护装置在外部故障切除后，能可靠地返回到原始位置，防止发生误动作，保护装置的返回电流也应该躲过线路的最大负荷电流。
5．何谓速断保护？
速断保护和过电流保护有什么区别？
过电流保护：
当通过的电流大于继电器的动作电流时，保护装置启动，并用时限保护动作的选择性，这种继电保护装置称为过电流保护。
电流速断保护：
电流速断保护是一种不带时限的过电流保护，实际中电流速断保护常与过电流保护配合使用。
两者的比较：
过电流保护的范围是本级线路和下级电路，本级线路为过电流保护的主保护区，下级线路是其后备保护区。
定时限过流保护整定简单，动作准确，动作时限固定，但使用继电器较多，接线较复杂，需直流操作电源。
反时限过电流保护使用继电器少，接线简单，可采用交流操作，但动作准确度不高，动作时间与短路电流有关，呈反时限特性，动作时限整定复杂；
线路越靠近电源，过电流保护的动作时限越长，而短路电流越大，危害也越大，这是过电流保护的不足。
因此，ＧＢ５００６２－９２规定，当过电流保护动作时限超过０.５～０.７Ｓ时，应装设瞬动的电流速断保护。
6．某高压线路采用两相两继电器接线方式去分流跳闸原理的反时限过电流保护装置，电流互感器的变流比为250/5，线路最大负荷电流为220A
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