供电题解.docx
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供电题解
第一章概述
1.电力系统是有那些设备组成的？
答：
电力系统是有发电、输电、变电、配电和用电等设备和相应辅助系统
2.对电力系统的基本要求是什么？
（1）保证安全可靠地供电。
设备安全，人员安全，供电不间断。
（2）提供合格的电能。
电压、频率、波形、三相对称度。
（3）提高系统运行的经济性。
更新技术和设备、节能降耗、经济调度。
（4）符合环保要求。
达标排放废气、废渣、废水；降低电气辐射、噪音。
3.对电能质量有哪些要求？
电压容许变化范围为额定电压的5%；频率的容许偏差为50（0.2加减0.5）Hz；波形应为正弦波。
畸变量要非常小。
4.按在电力系统中的作用和地位分，变电站有那些类型？
器作用各是什么？
根据其在电力系统中的地位和作用，可以分为枢纽变电站、中间变电站、区域（地方）变电站、企业变电站和末端（用户）变电站。
枢纽变电站：
枢纽变电站位于电力系统的枢纽点，电压等级一般为330KV以上，连接多个电源，出线回路多，变电容量大；全站通电后造成大面积停电，或系统瓦解，枢纽变电站对电力系统运行的稳定和可靠性起到重要作用。
中间变电站：
中间变电站位于系统主干环形线路或系统主要干线的接口处，电压等级一般为330~220KV，汇集2~3个电源和若干线路。
全站停电后将造成区域电网的裂解。
地区变电站：
地区变电站是一个地区和一个中、小城市的主要变电站，电压等级一般为220KV，全站停电后将造成该地区和城市供电的紊乱。
企业变电站：
企业变电站是大中型企业的专用变电站，电压等级35~220kv，1~2回进线。
5.常规电力生产有那些形式，各有何特点？
火力发电厂：
火电厂选址布局较为灵活，有利于合理配置有功和无功电源，装机容量可以按照需要决定；相对于水电站，建设周期短，一次性投资少，运行费用高，单位电量发电成本比水电厂高3~4倍；与水电站相比，火电站启动、带负荷、停机所需时间长；火电厂效率同蒸汽参数有关；机组最小出力受热负荷和锅炉稳定运行最低蒸发量的制约；对环境污染大。
水电站可综合利用水能资源，不污染环境；投资大，工期长，但发电效率高，运行成本低；天然流量受水文、气象等自然条件的影响，利用水库调节径流可减少洪水的枯水期的差别；运行灵活，水电机组启动快，宜在电力系统担任调峰、调频和紧急备用；兴建水库会带来一定的弊端。
核电站放射性物质不能无控制的排放至环境中；必须保证反应堆有足够完好的冷源；任何情况下，必须保证核反应堆可控；核电机组应带基荷运行，建设费用高，运行费用小，连续运行的经济性好；需要定期停堆换料。
建设投资比火电厂和水电站大。
6.新能源有那些种类？
新能源与常规能源比较有那些优缺点？
风力发电，太阳能发电，生物能发电，地热发电，海洋能发电，燃料电池发电。
能源可再生，清洁；建设周期短，可分期投资
二、电气设备
1那些设备属于一次设备，作用是什么？
在电力系统中完成电能的生产、变换、传输的电气设备：
进行能量装换的设备：
发电机G、变压器T，电动机；接通和开断电路的开关设备：
断路器QF、隔离开关QS、熔断器FU、负荷开关。
限制电流和过电压的设备：
电抗器、避雷器；输送电能的设备：
架空输电线、电缆、母线。
2那些设备属于二次设备，作用是什么？
对电气一次设备进行测量、监察、控制盒保护的电气设备：
变换电气量的设备：
电流电压互感器；测量仪表：
电流变、电压表、功率表、电能表、压力表和温度表；继电保护和自动装置，各种保护备用电源自动投入、自动减负载、自动同期、断路器控制；直流系统，提供保护、控制、操作电源。
三、开关电器
1电弧有什么特征？
对电力系统和电气设备有哪些危害？
电弧由阴极区，阳极区和弧柱区组成；电弧的能量集中，温度高，亮度强；电弧的气体放电时自持放电，维持电弧燃烧的电压很低；电弧是一种游离的气体，质量极轻，极易变形。
电弧的危害：
电弧的温度高达5000~7000摄氏度以上，常超过金属的汽化点，可能烧坏开关电器的金属触头和绝缘；若电弧长时间不熄灭，可能造成开关电器的烧毁或爆炸，甚至造成电力系统的事故。
还可能造成其他电器设备应大电流而烧毁，或破坏电力系统的稳定性。
2开关中电弧是如何产生的？
1.热电子发射：
触头分离最初瞬间由于热运动，触头表面发射电子。
2.强电场发射：
触头分离最初阶段，触头见电场力很强，阴极触头便面的电子被拉出，是最初产生电子的主要原因。
3.碰撞游离：
在电场力的作用下，带电粒子撞中性粒子，中性粒子被游离而击穿，触头见电弧形成。
4.热游离：
电弧形成后高温使中性粒子游离，维持电弧燃烧。
3电弧的游离和去游离方式各有哪些？
影响去游离的因素是什么？
电弧的游离有碰撞游离和热游离。
去游离的方式符合，扩散温度浓度
影响去游离的因素：
电弧温度，电场强度，气体介质压力，介质特性，电极材料，外界因素。
4交流电弧有何特点，熄灭的条件是什么？
交流电弧的特点：
电流过零自然熄灭；动态伏安特性。
在电流过零电弧自然熄灭时，采取有效措施加强弧隙的冷却，使弧隙介质的绝缘能力达到不会被弧隙外加电压击穿的程度，则在下班周期电弧就不会重燃二最终熄灭。
条件是
：
弧隙恢复电压。
：
介质强度
5什么是弧隙介质强度和弧隙恢复电压？
弧隙恢复电压：
电弧电流自然过零后，电源施加于电源施加于弧隙的电压。
弧隙介质强度：
电弧电流过零电弧熄灭时，弧隙的绝缘能力，用耐受电压表示，即燃弧电压
6开关并联电阻有何作用，其临界值是多少？
当触头间的并联电阻rrcr时电压恢复周期为周期性的，不利于电弧的熄灭。
7开关电器中常采用的基本灭弧方法有哪些？
各自的原理何在？
❑1.）利用灭弧介质，电弧中的去游离程度很低程度上取决于电弧周围介质的特性，介质的传热能力，介质强度，热游离温度和热容量等。
常用的灭弧介质有空气，油sf6，真空。
2.）采用特殊金属材料作灭弧触头，很大程度上取决于触头材料，若采用熔点高，导热系数和热容量大的耐高温金属作为触头材料。
可以减少热电子发射和电弧中的金属蒸汽，一直有利作用，要求有较高的抗电弧，抗熔焊作用，铜钨合金，银钨合金。
3）利用气体或油吹动电弧。
纵向横向4）多端口灭弧，采用多断口吧电弧分割成许多小电弧段5）拉长电弧并增加断路器触头的分离速度。
＞0.12s，称为低速断路器＜0.08s，称为快速断路器0.08s～0.12s，称为中速断路器6，利用短弧原理灭弧。
7，利用固体介质的狭缝灭弧。
8多断口断路器加装均压电容有何作用？
为了充分发挥每个灭弧室的作用，是两个断口的工作条件接近相等。
四、开关电器二
1、隔离开关的用途有那些？
为何不能用隔离开关切断负荷或短路电流。
1，隔离电压，隔离开关的主要用途是将需检修部分与其带电部分隔离，并形成明显可见空气绝缘断开区保证装置检修工作的安全。
2，倒闸操作，在双母线或带旁路的接线中，常用隔离开关配合断路器，进行母线切换或代替出线的操作。
3，分合小电流：
分合避雷器、电压互感器和空载母线；分合励磁电流不超过2A的空载变压器；分合电容电流不超过5A的空载线路；分合变压器中性点的接地线。
隔离开关没有灭弧装置
2.为什么在“等电位”情况下可断开或闭合隔离开关？
3.隔离开关的型号的组成和各部分的意义？
相应字母的含义？
1.产品名称G。
2.安装地点N户内型W户外型。
3.设计序号。
4.额定电压。
5.补充特性c瓷套管出线D带接地刀闸K快分型G改进型T统一设计。
6.额定电流
4.熔断器的优点和缺点是什么？
结构简单，体积小，布置紧凑；动作直接，不需要机电保护与二次回路的配合；熔断后需更换，增加了停电时间；保护特性不稳定，可靠性低；保护选择性不容易配合。
5.说明熔断器的结构。
熔断器由金属熔体，触头，灭弧装置（熔管），绝缘底座组成。
6.什么叫冶金效应？
熔点高的熔体在小的过负荷电流下不易熔断，从而对小过负载会失去保护。
克服此缺点的方法是在铜或银的熔体表面焊上小锡球或小铅球，当熔体温度上升到锡或铅的熔点是，锡或铅的小球先熔化，锡或铅熔液渗入铜或银的内部，形成合金，电阻增大，熔点降低，使熔体首先在焊有小球处熔断，形成电弧，从而使熔体延全长熔断，这样使较低的过载也能得到保护。
7.什么叫熔断器的保护特性？
选择性如何实现？
1）熔断器的安秒特性，熔断器熔体的熔断时间与电流的大小有关，称为熔断器的安秒特性。
2）熔断器的选择特性，当电网中有几级熔断器串联使用时，分别保护各电路中的设备，如果某一设备发生过负荷或短路故障时，应当由保护该设备的熔断器熔断，切断电路，即为选择性熔断，如果保护该设备的熔断器不熔断，而由上级熔断器熔断或者断路器跳闸，即为非选择性熔断。
8.户内、外高压熔断器有哪些类型？
户内高压熔断器全部是限流型熔断器，户外跌落式熔断器
9.熔断器中填充的石英沙有何作用？
利用石英砂的冷却作用，增强去游离，使电弧在短路电流未达到最大值时就熄灭，起到限流作用。
10.什么叫限流熔断器？
熔断器的熔断时间小于短路电流达到最大值的时间，即认为熔断器限制了短路电流的发展。
11.低压开关有那些？
1.刀开关。
2.组合开关。
3.接触器。
4.磁力启动器。
5.自动空气开关。
12.简述接触器、磁力启动器、自动空气开关的结构、原理和作用。
接触器是一种电磁式自动开关，主要用于远距离频繁接通和分断交直流主电路及大容量控制电路。
其主要的控制对象为电动机。
（电磁铁、触头、灭弧装置）
交流接触器和热继电器组合而成，又名电磁开关。
远距离控制三相鼠笼电动机。
能在电路过载，短路，失压时自动分断电路的抵押保护电器。
（触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构）
互感器
互感器的作用是什么？
答：
见一次侧回路的高电压和大电流变为二次侧回路的标准低电压100v和小电流5A或1A，从而使测量仪表和保护装置标准化、小型化并使其结构轻巧，价格便宜和便于屏内安装，并可采用小截面电缆进行远距离测量。
将二次设备和高压设备隔离，保护工作人员的安全；互感器二次侧均接地，可以防止一二次绝缘损坏时，在二次侧设备上发生高压危险。
互感器二次额定电流、电压为标准值有什么好处？
使二次回路变为标准的低电压和小电流，是测量仪器标准化小型化使结构简单价格便宜便于屏内安装可用小界面电缆进行远距离测量。
写出电流互感器误差的表达式，并分析影响误差的因素及如何影响误差。
影响电流互感器的误差因素有：
一二次绕组的匝数；一次电流的大小；铁心材料的质量、结构尺寸；二次回路的负载阻抗。
互感器的二次侧为什么必须接地？
防止在一二次侧发生绝缘损坏时，在二次侧设备上发生的高压危险。
运行中的电磁式电流互感器二次侧开路会造成那些后果？
二次侧开路I2=0，励磁磁通式I0N1有很小变为I1N1由于磁通饱和，因此磁通Ф接近矩形波。
二次绕组中感应的电动势E2与磁通变化率成正比，因此二次绕组将在磁通过零时，感应很高的尖顶波电势，其值可达数千甚至上万伏，危机人身安全和仪表、继电器的绝缘。
由于磁感应强度骤增，会引起铁心和绕组过热。
此外在铁心和绕组中产生剩磁，使互感器特性变坏。
什么是电流互感器的准确级？
为什么同一台电流互感器会有不同的额定容量？
电流互感器的准确级是由电流误差fi来定义的。
即在规定的二次侧负荷变化范围内，一次电流为额定值时的最大电流误差
电流互感器的准确级反映了电流互感器作为测量元件的准确程度。
电流互感器二次电流的大小主要地取决于一次电流，还是二次侧负载？
二次绕组中的电流I2完全取决于一次绕组电流I1，一次绕组电流完全取决于被测回路的负荷电流。
电流互感器接线有那些方式？
，各适用哪种场合？
单相式接线，可作为一般测量、过负荷保护、变压器的中性点6-10kv电缆电路的零序电流测量等
不完全星形接线，用于6-10kv小电流接地系统的测量和保护回路
两相电流差接线，
三相星形接线，可监视电路的三相电流，监视各相负荷不对称情况。
电压互感器
写出电磁式电压互感器误差的表达式，分析影响误差的因素。
互感器本身的构造和材料，互感器的运行工况
电压互感器一、二次测是否都必须有接地点？
二次侧接地的目的是什么？
电压互感器一、二次测熔断器有和作用？
一次测安装隔离开关的作用？
能不能用一次侧熔断器作为二次侧短路的保护？
星形接线的电压互感器一次侧中性点接地是否会改变电力系统的中性点运行方式？
不会改变，这是因为电压互感器容量很小，阻抗极大，对单相接地电流基本上没有影响。
掌握电压互感器的各种接线方式和额定电压的确定。
单相接线，小电流接地系统，一次侧电网额定线电压，二次侧100v；大电流接地系统，一次侧电网额定相电压，二次侧100v
两台单相电压互感器结成v-v型，一次侧电网额定线电压，二次侧100v
三相三柱式电压互感器，一次侧耳电网额定线电压，二次侧100v
三相五柱式电压互感器ynynv
三台单相三绕组电压互感器
分析电流、电压互感器误差与二次侧负载阻抗大小的关系。
电流互感器，当二次侧负荷增加时，二次侧电流减小，误差增大
电压互感器，
图7-13二次接地点与互感器之间能否装熔断器？
星形接线的电压互感器，辅助二次绕组如何接线？
作用是什么？
辅助二次，用来接入监视电网绝缘状况的仪表和继电器。
三个辅助二次绕组接成开口三角形，这种接线可以用来测量相电压，相间电压。
电气主接线（地理接线图和主接线图）
电气一次接线称为电气“主”接线，是因为？
电气主接线图是发电厂变电站主电气部分的主体，主接线的拟定与设备的选择配电装置的布置、继电保护与自动装置的确定、运行可靠性、经济性以及电力系统的稳定性和调度灵活性等密切有关。
一般从那些方面评价电气主接线？
根据系统和用户的要求，保证供电的可靠性
运行的灵活性和方便性，经济性，有扩建的可能性
电气主接线的可靠性是指那些具体内容？
停电机会的大小，停电影响范围的大小，停电时间的长短，停电后恢复供电的能力。
电气主接线中，断路器和隔离开关的操作应如何配合？
为避免误操作，应采取那些措施？
隔离开关和断路器在运行操作时，必须严格遵守操作顺序，保证隔离开关先通后断或在等电位状态下进行操作。
为了防止误操作，除了严格按照规程实施操作票制度外，还应在隔离开关盒相应的断路器之间加装电磁锁闭，机械锁闭和电脑钥匙
母线分段的作用是？
旁路母线的作用是？
分断后可进行分断检修
为了检修出线断路器，但不中断对该出线的供电，可增设旁路母线
熟练掌握各种电气主接线基本形式的结构、优缺点、和倒闸操作步骤。
单母线，优点：
接线简单清晰，操作方便，设备少，投资少，便于扩建，隔离开关仅用于检修，不作为操作电气，不易发生误操作。
缺点：
在母线或母线隔离开关检修或发生短路障碍时，将造成全部回路停电。
引出线的断路器检修时，该回路将停电。
倒闸五防：
防止带负荷拉隔离开关，防止带地线合隔离开关，防止带点挂接地线，防止误拉合断路器，防止误入带电间隔。
操作隔离开关必须在断开断路器之后，投入隔离开关必须从电源侧往负荷侧合上隔离开关，退出隔离开关，从负荷侧往电源侧拉开QS。
单母线分断，为了提高供电可靠性和灵活性，可以用断路器将母线分断，从而形成单母线分断接线。
优点：
具有单母线接线简单、经济、方便、易于扩建的特点，可靠性与灵活性较纯粹的单母线有所提高。
缺点:
每个母线段都相当于一个单母线，所以仍有可靠性低的方面。
任一回路断路器检修时，该回路必须停止工作。
单母线带旁路母线，
单母线分断带旁路母线，
双母线，有两组母线。
每一个电源回路和出线回路均通过一台断路器和两台隔离开关分别接到两组母线上。
两组母线通过一台断路器QFm相连。
双母线分断。
只要将检修的那组母线上的全部回路通过倒闸操作转移到另一组母线上即可，这种倒闸操作成为倒母线。
优点：
可靠性高，运行灵活，扩建方便。
缺点：
在倒母线的操作过程中，隔离开关作为操作电器，容易发生误操作；检修任一回路的断路器或母线时，仍需要短时停电；所用设备多母线隔离开关数目多，并且使配电装置结构复杂，所以经济性差。
双母线分断，将双母线接线中的一组母线用断路器分断，形成双母线分断接线。
既具有段母线分断的特点，又具有双母线的特点。
适用于大容量进出线较多的场合。
330~550KV电压等级也可采用双母线四分断接线。
缺点：
增加了母联和分断QF增加了投资和占地面积。
双母线带旁路母线，
一台半断路器接线：
两个回线用三台断路器。
优点：
运行调度灵活，操作方便，有高度的可靠性，扩建方便。
缺点：
占用断路器较多，接线至少配成三串才能形成多环状供电。
变压器—母线组接线：
直接将主变压器经隔离开关接到两组母线上，省去断路器以节约投资。
以10回进出线为例，从可靠性、灵活性、经济性等方面比较双母线四分段与3/2接线
9：
无母线的电气主接线有那些特点？
取消了作为能量交换枢纽的母线
内外桥接线的结构和适用的场合？
内桥接线：
35~220kv线路较长，雷击率较高和变压器不需要经常切换的发电厂和变电所
外桥接线：
35~220kv线路较短，变压器按照经济运行要求经常切换的发电厂和变电所。
有穿越功率流过厂所时。
角形接线与3/2接线有那些相似和不同之处？
发电机—变压器单元接线中，发电机出口断路器是否必要？
角形接线有哪些优缺点？
优点：
断路器数等于回路数，比相同回路数的单母线分断和双母线少用了一组断路器，运行可靠性高。
任一断路器检修不致中断供电。
隔离开关不用于检修，不作为操作电器，误操作的可能性小。
缺点：
检修任一断路器和隔离开关时将变为开环运行。
每个电器在开环和闭环运行时电流相差很大，造成设备选型困难，机电保护整定也较复杂。
扩建较困难。
辨别下图各主接线的基本形式。
11
火电厂重要厂用设备有那些，厂用电负荷如何分类？
锅炉负荷：
送风机，引风机，排粉机，磨煤机，给煤机，给粉机，除灰泵，螺旋输粉机
汽机负荷：
凝结水泵，循环水泵，给水泵。
电气及公共负荷：
变压器冷却通风机，空压机，水泵
事故保安负荷：
盘车电动机，顶轴油泵，交流润滑油泵
输煤负荷：
抓斗起重机，扒煤机，推煤机，碎煤机，提升机械，输煤皮带。
其他辅机：
化学水处理车间，修配车间等用电设备，油泵，消防泵，疏水泵，各种电动闸门，起重机械等。
I类厂用负荷：
不允许停电
II类：
允许短时停电、
III类：
允许较长时间停电
厂用电源有那些，各有何作用？
各电源如何引接？
对厂用电接线的要求有那些？
厂用电的基本接线形式有那些？
厂用电接线应满足正常运行安全、可靠、灵活、经济和检修、维修方便
发电厂厂用电系统接线通常都采用单母线分断接线。
为提高厂用系统运行管理的方便性，供电大的靠性，采用哪些措施？
厂用电率？
12
1.决定屋外配电装置的最小安全净距的依据是什么？
无论处于最高工作电压之下，伙食处于过电压下，空气间隙均不致被击穿
2.配电装置应满足那些基本要求？
符合国家技术经济政策，满足有关规程要求。
保证运行可靠。
便于巡视操作和检修方便。
保证工作人员安全
力求提高经济性
具有扩建的可能。
3.屋内配电装置和屋外配电装置各有何优缺点？
4.屋外配电装置的分类有哪几种？
各有何特点？
5.成套配电装置的分类有哪几种？
各有何优缺点？
6.SF6全封闭式组合电器的主要结构和优、缺点是什么？
适用范围如何？
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