企业供电综合解读.docx
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企业供电综合解读
判断题
填空题
1.企业供电的基本要求是 安全,可靠,经济,优质 。
2.企业所需电力容量不大于160KVA时,通常采用低压电源进线,直接由当地的低压公用电网供电,>160KVA且<1000KVA采用单电源进线,>1000KVA采用双电源进线。
3.一级负荷中特别重要的负荷,除由2个独立电源供电外,尚应增设应急自备电源,并严禁其他负荷接入。
4.电能质量的基本指标是 电压 和 频率 我国采用的标准工业电源频率是 50 HZ。
5.电力系统的电源中性点运行方式有 电源中性点不接地 、中性点经阻抗接地和 中性点直接接地 。
6.各种高低压开关属 一 类电气设备。
7.隔离开关只能通断一定的 空载 电流,负荷开关能通断 负荷 电流,断路器能通断 短路 电流。
8.互感器的功能是 计量 、 控制 。
9.油浸式电力变压器的冷却方式有油浸自冷式 、油浸风冷式 以及 油浸水冷式 或 强迫油循环冷却 。
10.表示企业变配电所的电能输送和分配路线的电路图,称为 主电路 或 一次 电路图。
表示用来控制、指示、测量和保护上述电路及其设备运行的电路图称为 二次回路图 或 二次接线 图。
11.电力系统由发电、变电、输电和配电组成。
12.变配电所值班室 不得有 高压设备。
高压电容器组应装设在单独 的房间内,各室的大门都应朝 外 开。
建筑应为一级 耐火等级。
其门窗材料都应是不燃 。
13.企业变配电所的主接线方式有 系统式主接线 、装置式主接线 。
低压电力线路接线方式有 树干式 、 环形 、 放射式 。
14.按规定,裸导线A、B、C三相涂漆的颜色分别对应为 黄、绿、红 三色。
15.无功功率的人工补偿主要有同步补偿机和移相电容器。
16.以时间为横坐标,以负荷功率为纵坐标画出的图形叫 负荷曲线 。
17.计算负荷是 供电设计计算 的基本依据,由于负荷情况复杂,准确计算十分困难,只能力求,主要计算方法是需要系数法 和 二项式法 。
供电设计的经验说明,选择低压干线的分支线时,以采用 二项式法为宜。
18.由于 电气设备绝缘损坏 、有关人员误操作 、鸟兽为害事故 电力系统会出现短路故障。
短路的类型有三相短路、二相短路、单相短路、两相接地短路。
19.短路电流的计算方法有 有名值 、 标幺值 。
20.在实际工作中,进行短路分析时,如果电力系统容量大于所研究的用户用电设备容量的50倍时,即将此系统视为功率无穷大电源。
21.油浸式变压器允许的正常过负荷包括以下两部分:
由于昼夜负荷不均匀而允许的变压器过负荷和由于夏季欠负荷而在冬季允许的变压器过负荷。
22.变压器的事故过负荷能力是以牺牲变压器寿命为代价的。
23.前后熔断器之间选择性配合问题是因为熔断器有±30-50%的误差。
24.企业供配电系统的过电流保护方式有熔断器保护、低压断路器保护和继电保护。
25.企业电力线路的导线和电缆截面的选择必须满足下列条件:
1、发热条件2、允许电压损失3、经济电流密度4、机械强度
26.按规定,高压配电线路的电压损耗,一般不应超过线路额定低压断路器常用于配电线路和电气设备的过载、欠压、失压和短路保护。
27.按规定,高压配电线路的电压损耗,一般不应超过线路额定电压的5%。
对视觉要求较高的照明线路,则为2%~3%。
28.继电器分两类,供电系统中应用的为保护继电器。
电磁式电流继电器的返回系数,一般为0.8,继电保护可以作用于过负荷或作用于短路。
29.电磁式中间继电器用于增加保护和控制回路的触点的数量和触点容量。
30.瓦斯继电器有三个工作状态:
轻微故障、严重故障、油箱漏油。
31.在实际工作中进行短路分析时,若电力系统容量大于所研究的用户用电设备容量的50倍时,即将此系统视为无穷大功率电源。
32.电能质量的基本指标是电压和频率,我国采用的标准工业用电频率是50Hz。
33.衡量电能质量的三个指标:
电压、频率和供电可靠性。
34.一级负荷中特别重要的负荷,除由两个独立电源供电外,尚应增设备用发电机,并严禁其他负荷接入。
35.电力系统由发电、变电、输电和配电系统组成。
36.隔离开关只能通断一定的小电流,而负荷开关则能通断一定的负荷电流和过负荷电流,断路器能通断一定时间的短路电流。
37.10KV电力变压器瓦斯继电器保护动作时,轻瓦斯信号动作于信号,重瓦斯信号则动作于跳闸。
38.企业供配电系统的过电流保护方式有三种:
熔断器保护、低压断路器保护和继电保护。
39.企业供配电所的主接线方式有有汇流母线的主接线、无汇流母线的主接线;低压电力线路接线方式放射式、树干式、环式。
40.无功功率的人工补偿方法主要有并联电容器补偿、同步电动机补偿和动态无功补偿。
41.由于绝缘老化、误操作、偶然原因电力系统会出现短路故障,短路的类型有三相短路、两相短路、一相接地短路、两相接地短路。
42.防雷装置所有接闪器都必须经过引下线与接地装置相连。
问答题
1.电力系统的中性点有哪些运行方式?
中性点非直接接地系统与中性点直接接地系统在发生单相接地故障时各有什么特点?
消弧线圈的作用是什么?
答:
电力系统的电源中性点运行方式有 中性点不接地 、中性点经消弧线圈接地和 中性点直接接地 。
非直接接地:
特点:
中性点始终保持零电位。
直接接地:
特点:
中性点不接地系统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。
单相接地电流等于正常时单相对地电容电流的3倍。
消弧线圈的作用:
发生单相电弧性接地时,中性点电位将上升到相电压,这时流经消弧线圈的电感性电流与单相接地的电容性故障电流相互抵消,使故障电流得到补偿,补偿后的残余电流变得很小,不足以维持电弧,从而自行熄灭。
2.电网的额定电压、用电设备的额定电压、发电机和电力变压器的额定电压是如何确定的?
答:
用电设备的额定电压与相连电网的额定电压一致。
发电机的额定电压一般比同级电网的额定电压高出5%,用于补偿线路上的电压损失。
变压器的一次绕组:
(1)与电网相连时,其额定电压与电网额定电压相等。
(2)与发电机相连时,其额定电压与发电机额定电压相等。
变压器的二次绕组:
(1)变压器供电距离较长时,比相连电网或用电设备高10%;
(2)变压器供电距离较短时,比相连电网或用电设备高5%。
3.如何用需要系数法或者二项式法求解设备组的计算负荷?
答:
需要系数法:
单组
多组
二项式法:
单组
多组
4.如何利用逐级计算法确定用户负荷?
0.单台用电设备的计算负荷
1.单个用电设备组的计算负荷
(1)设备分组;
(2)设备容量计算;(3)需要系数或二项式法计算用电设备组的计算负荷
2.车间变电所二次侧的计算负荷:
——多个用电设备组的计算负荷
3.车间变压器一次侧的计算负荷:
;——车间变压器的损耗;
4.配电所进线的计算负荷:
——配电所高压用电设备计算负荷。
5.总降压变电所低压侧的计算负荷:
6.主变压器功率损耗:
7.全厂计算负荷:
——主变高压侧计算负荷
8.地区变电所供给全厂的总负荷:
——考虑高压输电线路的线损;
5.如何利用标幺值计算三相短路电流?
步骤?
优势?
答:
步骤:
画出短路电流计算系统图、画出等效电路图、选择基准电压和基准容量、由短路回路总阻抗标幺值计算短路电流标幺值再计算其他相关量。
优势:
避免多级电压系统的阻抗变换,计算简便,结果清晰。
6.试分析两相一继电器接线的接线系数(画图说明)?
在一次电路发生三相短路时,流入继电器的电流为电流互感器二次电流的倍;在一次电路的A、C相发生短路时,由于两相短路电流在A相和C相中是大小相等,方向相反,因此流入继电器的电流为电流互感器二次电流的2倍。
在一次电路的A、B两相或B、C两相发生短路时,流入继电器的电流只有一相互感器的二次电流,即Kw=1.
7.什么是计算负荷?
为什么计算负荷通常采用半小时最大负荷?
负荷计算的目的是什么?
答:
通过负荷的统计计算求出的、用以按发热条件选择导体和电气设备的一个假想的持续负荷值,称作计算负荷。
因为载流导体大约经过半个小时后可达到稳定温升值,因此计算负荷通常采用半小时最大负荷。
负荷计算的目的是用以按发热条件选择导体和电气设备。
8.供配电系统中功率因数有哪几种?
如何确定?
提高功率因数的措施有哪些?
答:
瞬时功率因素、平均功率因素和最大负荷时的功率因素。
瞬时功率因素可由功率因素表直接读出,或由电压表、电流表和和功率表在同一时刻的读数按下式求出:
平均功率因素:
某一段时间内功率因素的平均值,计算公式为:
最大负荷时的功率因素:
在年最大负荷时的功率因素,计算公式为:
提高功率因素的措施:
a提高自然功率因素(不加任何补偿设备,采取措施减少供电系统中无功功率因素的需要量):
正确选用感应电动机的容量和型号(用小容量的电动机代替负荷不足的大容量电动机、对负荷不足的电动机可用降低外加电压的办法提高功率因素)、限制感应电动机的空载运行、提高感应电动机的检修质量、合理使用变压器和感应电动机的同步化运行b用补偿方法提高功率因素:
采用移相电容器、采用同步电动机(调节同步电动机的励磁电流,使其在超前功率因数下运行,就能向电网输送无功功率,因而能提高企业的功率因数。
)和采用同步调相机。
9.供电负荷分几类,分别对供电电源有什么要求?
答:
电力负荷按对供电可靠性可分为三类,一级负荷,二级负荷和三级负荷。
对供电的要求:
一级负荷要求最严,应由两个独立电源供电,还必须增设应急电源。
二级负荷要求比一级负荷低,应由两回线路供电,供电变压器亦应有两台。
三级负荷要求最低,没有特殊要求,一般有单回路电力线路供电。
10.什么是短路?
短路的原因?
短路的形式有哪些?
短路计算的意义?
短路计算的方法?
答:
所谓短路,是指电力系统中正常情况以外的一切相与相之间或相与地之间发生连通的情况。
短路的原因:
a电气设备载流部分的绝缘损坏;b操作人员的误操作;c其他,如鸟兽跨越不同相的裸露导体等。
短路的形式:
三相短路、两相短路、单相短路和两相对地短路。
(三相短路的电流最大,危害最严重)
短路电流计算的意义:
可以正确地选择电气设备,是设备具有足够动稳定性和热稳定性,以保证其在发生可能的最大短路电流时不被损坏。
计算方法:
采用标幺值计算
11.在无限大容量系统中,两相短路电流和单相短路电流各与三相短路电流有什么关系?
短路电流能否突变?
答:
两相短路电流和与三相短路电流的关系:
单相短路电流各与三相短路电流的关系:
远离发电机的无限大容量系统发生短路时,单相和两相短路电流均小于三相短路电流。
不能突变:
因为电路中存在着电感,根据楞次定律,电流不能突变,有一个过度过程。
12.电流互感器和电压互感器结构特点、作用,使用时注意事项有哪些?
电流互感器在工作时二次侧为什么不能开路?
若二次开路可能发生什么现象?
电压互感器呢?
答:
电流互感器使用时应注意的事项:
a电流互感器在工作时其二次侧不得开路;b电流互感器的二次侧有一端必须接地;c电流互感器在连接时,要注意其端子的极性
电压互感器使用时应注意的事项:
a电压互感器工作时其二次侧不得短路;b电压互感器的二次侧有一端必须接地;c电压互感器在连接时,也应注意其端子的极性
根据磁动势平衡方程:
I1N1-I2N2=I0N1,电流互感器在正常工作时,一次电流产生的磁动势I1N1绝大部分被二次电流产生的磁动势抵消,所以总的磁动势I0N1很小,励磁电流I0也很小;当二次侧开路时,I2=0,从而使I0=I1,这使励磁磁动势I0N1很大,将会产生严重的后果:
a铁心由于磁通量急剧增大而过热,并产生剩磁,降低铁心的准确度等级;b由于电流互感器的二次绕组的线圈比其一次绕组的线圈多,因此在二次侧开路时会感应出危险的高压电,危及人身安全。
由于电压互感器一、二侧绕组是在并联状态下工作的,如果二次侧短路时,将产生很大的短路电流,有可能烧毁互感器,甚至影响一次回路的安全运行。
13.高压断路器、高压负荷开关和隔离开关在功能上有何区别?
在送电和停电时如何操作他们?
答:
高压断路器的作用:
a不仅能用来通断正常负荷的电流,还能通断一定的短路电流;b能在保护装置的作用下自动跳闸,切断电路故障。
高压负荷开关:
可以接通和断开正常的负荷电流,但不能断开短路电流,多与高压熔断器配合使用。
和隔离开关一样,具有明显的绝缘间隙,也可以隔离电源,保证安全检修的功能
隔离开关的作用:
a隔离电压:
隔离开关断开后能在电路中造成一个明显的断点,建立可靠的绝缘间隙,保证检修人员的安全;b倒闸操作:
通电时,先上隔离开关后合上断路器,断电时先断开断路器后断开隔离开关;c分、合小电流:
可以接通和断开电流较小的回路。
送电时,先上隔离开关后合上断路器,断电时先断开断路器后断开隔离开关;
14.什么是企业变配电所的主接线?
它的基本要求?
常见的主接线有哪些?
各有何特点?
企业供配电网络的接线方式有哪几种?
答:
主接线:
主要反映系统中电能接受、输送和分配的电路
基本要求:
安全、可靠、灵活、经济
常见方式:
单母线、双母线、单元接线、桥型接线
特点:
……
网络接线方式:
高/低压放射式、树干式、环形式
15.导线和电缆截面的选择条件有哪些?
以低压动力线和低压照明线为例详细说明其中的两种选择方法?
答:
1.按导体长期发热允许电流选择
2、按经济电流密度选择
3~4、热稳定性/动稳定性校验
根据经验,低压动力线因其负荷电流较大,故一般先按发热条件选择截面,然后验算其电压损失和机械强度;
低压照明线因其对电压水平要求较高,可先按允许电压损失条件选择截面,再验算发热条件和机械强度;对高压线路,
则先按经济电流密度选择截面,然后验算其发热条件和允许电压损失
除了配电装置的汇流母线以及较短的导体仅按长期发热允许电流选择之外,其余导体应该按照经济电流密度选择,并按照长期发热允许电流校验。
16.企业供配电系统中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:
企业供配电系统中常用的过电流保护装置有:
熔断器保护、低压断路器保护和继电保护。
对保护装置基本要求:
a选择性:
当供电系统发生故障时,只离故障点最近的保护装置动作,切除故障,而供电系统的其他部分仍正常运行;b速动性:
为防止故障扩大,减轻其危害程度,并提高电力系统运行的稳定性,因此在系统发生故障时保护装置应尽快动作,切除故障;c可靠性:
保护装置在应该动作时就应该动作,不能拒动,不应该动作时就不能动作,不能误动;d灵敏度:
保护系统应该有适当的灵敏度。
17.变压器差动保护的工作原理是什么?
对于d,y11接线的变压器如何减小其不平衡电流?
答:
(变压器的差动保护,主要用来保护变压器内部以及引出线和绝缘套管的相间短路,并且也可以用来保护变压器的匝间短路,其保护区在变压器一、二次侧所装电流互感器之间)
为了消除差动回路中的不平衡电流,将装设在变压器星形连结一侧的电流互感器结成三角形连结,而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。
18.高压电动机的继电保护应如何配置?
答:
一般情况下,小于2MW的异步电动机配常规的保护就行,大于2MW的异步电动机除了常规保护之外,还需要配差动保护及磁平衡保护。
常规保护:
速断、过流、低电压、堵转(以上几个为必备保护)、过热、过负荷、启动时间过长、失磁、零序、过电压、非电量、CT断线等
19.什么是工作接地、保护接地和保护接零?
各有什么特点?
什么是重复接地?
为什么要进行重复接地?
一般应用在哪里?
答:
A工作接地:
根据电力系统运行的需要,人为的将电力系统的中性点或电气设备的某一部分接地,如中性点接地和防雷接地
B保护接地:
为保证人身安全、防止触电事故,将电气设备的外露可导电部分接地。
C保护接零:
将电气设备的外露可导电部分通过PE线或PEN线与大地相连,属保护接地的一种。
在同一低压配电系统中,不能有的采用保护接地,有的采用保护接零,否则当采取保护接地的设备发生单相接地故障时,采用保护接零的设备外露可导电部分将带上危险的电压。
重复接地:
将零线上的一处或多处通过接地装置与大地连接。
在架空线路终端以及沿线1KM处、电缆或者架空线引入建筑物处都需要重复接地;
否则当零线万一断线而同时断点后某设备发生单相碰壳,断点之后接零设备外壳都将感应出较高的接触电压。
20.
变压器的纵联差动保护能否代替瓦斯保护?
为什么?
答:
瓦斯保护适用对象:
的油浸式变压器或车间油浸式变压器;
作用:
作为内部故障以及油面降低的主保护,反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作;
纵差保护适用对象:
的并联运行及较重要的变压器、或者的单独运行变压器;其余的容量较小的变压器可采用电流速断的保护方案进行保护;
作用:
变压器绕组、绝缘套管以及引出线相间短路的主保护;动作于跳闸
21.对企业进行供电设计的内容有哪些?
答:
供电电源、电力负荷、供电线路及变电所、供电安全及节能
22.断路器有哪些功能?
少油断路器中的油和多油断路器中的油各起什么作用?
答:
作用:
通断负荷电流和短路电流
少油断路器:
绝缘油的作用:
a.灭弧介质;
b.绝缘:
动、静触头之间的绝缘介质;
多油断路器的油还作为带电导体对外壳的绝缘介质。
23.什么是电流速断保护的“死区”?
如何弥补?
答:
电流速断保护的动作电流大于线路末端的最大三相短路电流,所以电流速断不能线路全长,只能保护线路的一部分;而且靠近线路末端的一段线路上发生的不一定是最大的短路电流(如两相短路),此时电流速断不会动作,电流速断不能有效保护电路的全长。
弥补:
凡是装设电流速断保护的线路,必须配备带时限的过电流保护,过电流保护的动作时间比电流速断保护至少长一个时间级差:
0.5~0.7s
24.简述电弧的危害和发生电弧的游离方式?
电弧的危害:
(1)使开关电器在操作时延长了切断时间;
(2)电弧温度很高,容易烧毁电气设备,严重时会发生火灾和爆炸事故。
平均温度高达5000度;(高温)
(3)弧光会严重影响人的视力,甚至会导致失明;(强光)
游离方式:
碰撞游离、热游离
25.如何对直击雷过电压进行防护?
答:
35KV的电力线路,一般在1-2km段内装设避雷线,保证该段电路免受直击雷的危害;
为保证保护段之外的线路受到雷击时侵入变电所内的过电压有所限制,在避雷线两端处的线路上装设避雷器;
3~10kV进线,每路进线的终端装设阀型避雷器,以保护线路断路器和隔离开关;若采用电缆进线,应该在架空线路终端靠近电缆头处装设避雷器,其接地端与电缆头外壳相连后接地。
26.电力负荷是如何分级的?
答:
电力负荷按对供电可靠性可分为三类,一级负荷,二级负荷和三级负荷。
对供电的要求:
一级负荷要求最严,应由两个独立电源供电,还必须增设应急电源。
二级负荷要求比一级负荷低,应由两回线路供电,供电变压器亦应有两台。
三级负荷要求最低,没有特殊要求,一般有单回路电力线路供电。
27.变压器差动保护的工作原理是什么?
差动保护中不平衡电流产生的原因是什么?
如何减小不平衡电流?
答:
变压器的差动保护原理是在变压器两侧安装电流互感器,其二次绕组电流之差,即IKA=∣I1"-I2"∣=Iub,
当变压器正常运行或差动保护区外短路时,流入差动继电器的不平衡电流小于继电器的动作电流,保护不动作。
在保护区内短路时,对单端电源供电的变压器I2"=0,IKA=I1",远大于继电器的动作电流,继电器KA瞬时动作,通过中间继电器KM,使变压器两侧短路器跳闸,切除故障,
不平衡电流产生的原因及减小措施:
(1)变压器连接组引起的不平衡电流:
总降压变电所的变压器通常是Yd11连接组,变压器两侧线电流之间就有30°的相位差,因此,即使变压器两侧电流互感器二次电流的大小相等,保护回路中仍会出现由相位差引起的不平衡电流。
为了消除这一不平衡电流,可将变压器星形接线侧的电流互感器接成三角形接线,变压器三角形接线侧的电流互感器的二次侧电流互感器接成星形接线,这样变压器两侧电流互感器的二次侧电流相位相同,消除了由变压器连接组引起的不平衡电流。
(2)电流互感器变比引起的不平衡电流:
为了使变压器两侧电流互感器的二次侧电流相等,需要选择合适的电流互感器的变比,但电流互感器的变比是按标准分成若干等级,而实际需要的变比与产品的标准变比往往不同,不可能使差动保护两侧的电流相等,从而产生不平衡电流。
可利用差动继电器中的平衡线圈或自耦电流互感器消除由电流互感器变比引起的不平衡电流。
(3)在变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复的过程中,由于变压器铁心中的磁通不能突变,在变压器一次绕组中产生很大的励磁涌流,涌流中含有数量值很大的非周期分量,涌流可达变压器的额定电流的8~10倍,励磁涌流不反映到二次绕组,因此,在差动回路中产生很大的不平衡电流流过差动继电器。
可利用速饱和电流互感器或差动继电器的速饱和铁心减小励磁涌流引起的不平衡电流。
此外,变压器两侧电流互感器的型号不同,有载调变压器分接头电压的改变也会在差动回路中产生不平衡电流。
综上所述,产生不平衡电流的原因很多,可以采取措施最大程度地减小不平衡电流,但不能完全消除。
28.什么是主接线?
它的基本要求?
中低压系统常见的主接线有哪些?
各有何特点?
答:
主接线指将各种主要电气设备按照一定顺序连接而成的接受、传输和分配电能的总电路。
对工厂变配所主接线有下列要求:
安全性。
符合有关技术规范的要求,能充分保证人身和设备的安全。
可靠性。
满足负荷对供电可靠性的要求。
灵活性。
能适应系统所需要的各种运行方式,操作维护简便,而且能适应负荷的发展。
经济性。
在满足以上要求的前提下,尽量使主接线简单,投资少,运行费用低,并节约电能和有色金属消耗量。
主接线分为:
有汇流母线(又分为单母线和双母线接线)的主接线;
无汇流母线(又分为单元、桥式和多角接线)的主接线。
适应于经济性要求高,成本低的场合。
29.高压断路器、负荷开关、隔离开关的区别?
答:
断路器:
a不仅能通断正常的负荷电流,而且能够通断一定的短路电流
b能够在保护装置作用下自动跳闸,切断故障电路
隔离开关:
a隔离电压,隔离开关断开后在电路中可以造成一个明显的断点,建立可靠的绝缘间隙,保证维修人员的安全
b倒闸操作,合闸时,先合上隔离开关,后合上断路器;分闸时,先断开断路器,后断开隔离开关
c分合小电流,可以接通和分开电流较小的回路
高压负荷开关:
可以接通和断开正常的负荷电流,但不能断开短路电流,多与高压熔断器配合使用。
和隔离开关一样,具有明显的绝缘间隙,也可以隔