電氣工程基礎(chǔ)作業(yè)二答案

1、作業(yè)二1、 有幾個參數(shù)反映架空輸電線路？它們具體反映線路的什么特性？ 答： 電阻 R線路通過電流時產(chǎn)生的有功功率的損耗效應(yīng) 電感 L:載體導(dǎo)流的磁場效應(yīng) 電導(dǎo) G:線路通電時絕緣介質(zhì)產(chǎn)生的泄露電流以及導(dǎo)體附近空氣游離而產(chǎn)生的有功功率損耗 電容 C:帶電導(dǎo)體周圍產(chǎn)生的磁場效應(yīng)2、 一條 LGJQ-3×500 的分裂導(dǎo)線的輸電線路，按等間距排列，間距為12m，每相分裂間距為400mm，導(dǎo)體直徑為30.2mm。求該線路每公里電抗和電納。 3、 一臺 SFL-15000/110 型雙繞組變壓器，額定容量為15MVA，額定變比為110/11kV，其試驗參數(shù)為Pk=133kW，P0=50kW，U

2、k=10.5，I0=3.5，試計算歸算到高壓側(cè)的各參數(shù)并畫出等值電路。 4、 與普通變壓器相比，自耦變壓器有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？自耦變壓器運(yùn)行需要注意哪些問題？ 答： 1）、在大型超高壓電力系統(tǒng)中，多數(shù)采用由自耦變壓器來聯(lián)接兩個電壓級的電力網(wǎng)，自耦變壓器具有消耗材料少、投資低、損耗小等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用。另外，由于通常 自耦變壓器變比接近于1，導(dǎo)致短路電壓百分?jǐn)?shù)要比普通變壓器小得多，所以在系統(tǒng)發(fā)生短路時，自耦變壓器的情況將更為嚴(yán)重。2）、自耦變壓器除了與一般變壓器運(yùn)行特性相同之外，還需要注意的一些問題是： a，由于自耦變壓器一、二次側(cè)有直接的電的聯(lián)系，為了防止高壓側(cè)單相接地故障而 引起低壓側(cè)過電壓，

3、其中性點(diǎn)必須牢靠接地； b，自耦變壓器兩側(cè)都需安裝避雷器，以防止過電壓； c，自耦變壓器短路電壓比普通變壓器小得多，因此短路電流較普通雙繞組變壓器大， 必要時，必須采取限制短路電流措施。5、 在開關(guān)電器斷開的過程中，間隙的自由電子是如何產(chǎn)生的？試說明電弧的形成和熄滅過程。解：切斷電路瞬間，由于動靜觸頭間的介質(zhì)迅速游離，存在著一定濃度的帶正電荷的離子和帶負(fù)電荷的離子。通過強(qiáng)電場發(fā)射、碰撞游離、熱游離、熱電子發(fā)射等過程，弧隙中帶電質(zhì)點(diǎn)不斷增多，產(chǎn)生電弧電流。電弧中存在的游離與去游離這兩個性質(zhì)相反過程的強(qiáng)弱對比決定了電弧的最終發(fā)展趨勢，即當(dāng)游離強(qiáng)于去游離時，電弧就會發(fā)生并燃燒劇烈;若去游離與游離過程

4、達(dá)到平衡，電弧就會穩(wěn)定燃燒；而去游離占優(yōu)勢時，電弧的燃燒即將減弱并最終熄滅。6、 什么叫介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)過程和電壓恢復(fù)過程？它們與哪些因素有關(guān)？交流電弧電流有何特點(diǎn)？熄滅交流電弧的條件是什么？解：弧隙中介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過程與電弧電流的大小有關(guān)，但主要決定于斷路器滅弧裝置的結(jié)構(gòu)和滅弧介質(zhì)的性質(zhì)、電弧的冷卻條件等因素，描述的是弧隙介質(zhì)絕緣能力由電弧電流過零的水平恢復(fù)至正常狀態(tài)的過程。 恢復(fù)電壓的變化過程是指施加于弧隙上的電壓由弧隙電壓過渡到電源電壓的過程，以開關(guān)電器觸頭間電壓描述，交流電弧恢復(fù)電壓的變化過程與線路結(jié)構(gòu)、參數(shù)、負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)。交流電弧特點(diǎn)： 1）交流電弧存在自然暫時熄弧點(diǎn)，與交流電流特性一樣

5、，交流電弧電流每半周期也要過零一次。電流過零時，電弧自然暫時熄滅，與電弧中去游離程度有關(guān)。2） 交流電弧有動態(tài)伏安特性，由于弧隙電阻的非線性在一個周期內(nèi)交流電弧與電壓間關(guān)系隨時間變化。交流電弧電流過零時，電弧自然暫時熄滅。此時，弧隙中存在著兩個相互聯(lián)系過程：間隙去游離和介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)過程、弧隙上所承受的電壓（恢復(fù)電壓）的過程變化。7、 隔離開關(guān)與斷路器的主要區(qū)別何在？它們的操作程序應(yīng)如何正確配合？為防止誤操作通常采用哪些措施？解：隔離開關(guān)與斷路器的主要區(qū)別是隔離開關(guān)是一種沒有滅弧裝置的開關(guān)設(shè)備，它一般只用來關(guān)和斷開有點(diǎn)無負(fù)荷的線路，而不能用以開斷負(fù)荷電流和短路電流，需要與斷路器配合使用。配合程

6、序：接通時先合上隔離開關(guān)，再和斷路器；斷開時先斷開斷路器，再打開隔離開關(guān)。為防止誤操作，隔離開關(guān)在結(jié)構(gòu)上應(yīng)滿足以下要求：a.隔離開關(guān)在分閘狀態(tài)時應(yīng)有明顯可見的斷口，使運(yùn)行人員能明確區(qū)分電器是否與電網(wǎng)斷開，但在全封閉式配電裝置中除外；b.隔離開關(guān)斷點(diǎn)之間應(yīng)有足夠的距離、可靠的絕緣，在任何狀態(tài)下都不能被擊穿而引起過電壓危及工作人員的安全；c.具有足夠的短路穩(wěn)定性，包括動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定；d.隔離開關(guān)應(yīng)結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠；e.帶有接地閘刀的隔離開關(guān)應(yīng)有保證操作順序的閉鎖裝置，以供安全檢查和檢修完成后恢復(fù)正常運(yùn)行。8、 開關(guān)器件的類型有哪些？它們具體能開關(guān)什么類型的電流？解：僅用于正常情況下斷開或接通正常

7、工作電流的開關(guān)設(shè)備，如高壓負(fù)荷開關(guān)、低壓閘刀開關(guān)、接觸器和磁力啟動器等；僅在故障或過負(fù)情況下切斷或閉合故障電流和過載電流的開關(guān)設(shè)備，如高低壓斷路器，既能斷開或閉合正常工作電流，又能斷開、閉合故障電流的開關(guān)設(shè)備，常見的有高低壓斷路器和低壓控制開關(guān)；僅用于檢修時隔離帶電部分的開關(guān)電器，主要指隔離開關(guān)，因為隔離開關(guān)沒有滅弧裝置。9、 比較有匯流母線接線和無匯流母線接線的特點(diǎn)、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍？ 答：有匯流母線的主接線，由于匯流排的存在能起到匯總和分配電能的作用，故可以在進(jìn)出線數(shù)目較多時使得整個主接線以母線為分界，分為進(jìn)線部分與出線部分，接線簡 單明了、運(yùn)行方便，也較便于發(fā)展和擴(kuò)建，同時還可以在一定程

8、度上提高運(yùn)行可靠性。與有匯流母線的主接線相比，無母線的主接線形式省去了母線這一環(huán)節(jié)，整個配電 裝置占地較省，并避免了因母線隔離開關(guān)故障而引起的供電中斷，同時也降低了造價，但不易發(fā)展和擴(kuò)建。 有母線的主接線形式中所采用的斷路器的數(shù)目一般都大于連接回路的數(shù)目。因而造 成整個配電裝置占地面積大，建設(shè)成本高。對于一些對經(jīng)濟(jì)性要求較高的場合，在滿足 主接線可靠性要求的前提下，可考慮采用無匯流母線主接線。10、 試畫出三個電源、三出回線的單母線不分段接線 答：11、 一臺半斷路器接線有何特點(diǎn)？如何運(yùn)行？比較它與雙母帶旁路接線的利和弊？ 答：一臺半斷路器接線方式中在兩組母線間裝有三臺斷路器，可引接兩個回路，

9、斷路數(shù) 與回路數(shù)之比為3/2，故又稱為3/2接線。為防止一臺斷路器故障會同時切掉連于一 串上的所有電源，往往采用“同名不同串”的布置。與雙母帶旁路接線相比，一臺 半斷路器接線具有一些優(yōu)點(diǎn)也有一些缺點(diǎn)，優(yōu)點(diǎn)： a，可靠性提高了，任一組母線故障或檢修時，極端情況下，兩組母線同時故障時也不會影響所有回路的工作，僅當(dāng)中間的聯(lián)絡(luò)斷路器故障時才會影響該串上回 路的工作。而雙母帶旁路接線可造成該回路短時停電； b，運(yùn)行調(diào)度更靈活，正常運(yùn)行時兩組母線、全部斷路器均投入，從而形成多環(huán)形 供電，運(yùn)行調(diào)度靈活； c，檢修操作方便，隔離開關(guān)僅用作隔離電器，不需進(jìn)行復(fù)雜的倒閘操作。缺點(diǎn)：a，一個回路故障要跳開兩臺斷路器

10、，增加了維修工作量； b，繼電保護(hù)整定復(fù)雜；c，配電裝置配置困難； d，經(jīng)濟(jì)性較差。12、 電氣主接線中為什么要限制短路電流？通常采用哪些方法？為什么？答：維持系統(tǒng)中某些節(jié)點(diǎn)處以一定短路電流水平，對提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性有重要意義，但短路電流過大，往往會造成很大傷害：a. 由于切斷事故電流的斷路器開關(guān)能力不足及關(guān)聯(lián)的電設(shè)備、輸電線強(qiáng)度不足，使設(shè)備受損，甚至拖跨整個系統(tǒng)；b. 在臨近電力系統(tǒng)的通信線路中將引起感應(yīng)過電壓，造成通信設(shè)備故障；c. 為滿足短路的熱穩(wěn)定要求，須選用重型電器，從而使電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性大大下降。因此，必須采取措施限制短路電流。 若電網(wǎng)運(yùn)行中短路容量超過或接近允許的最大短路電流，則應(yīng)采取合

11、適措施限制短路電流。從對影響短路電流大小的因素分析來看，限制短路電流可以從系統(tǒng)整體即電網(wǎng)部分和局部廠、站部分著手，包括：從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備上采取措施或在廠站處、線路上裝設(shè)限流電抗器、專門限流裝置；限制變壓器中性點(diǎn)接地數(shù)目、接地方式，限制采用自耦變壓器等措施。13、如圖所示帶旁路的雙母接線中，母聯(lián)斷路器QF6 及其兩側(cè)隔離開關(guān)均在閉合狀態(tài)，即按單母分段方式運(yùn)行。分析在1）QF5 沒有檢修和2）QF 5 正在檢修時，要在出線L2 不停電的情況下檢修QF4 應(yīng)如何進(jìn)行操作？答：假定，雙母線上面一條為W2、下面一條為W1，正常情況下，L1工作在W2上，L2工作在W1上，Wp不帶電，W1、W2同

12、時工作。不停電檢修出線斷路QF4的操作步驟如下：（1） QF5沒有檢修時；a.先合QF5兩端的隔離開關(guān)QS10和QS9給旁路母線Wp充電； b.合QS16； c.斷QF4、QS14、QS7后，即可檢修QF4。（2） QF5正在檢修時；a.合QS8、QS4，開QS7、QS3； b.斷QF6、QS11、QS12； c.連QS17； d.合QS11、QS12、QF16； e.連QS16； f.斷QF4、QS14、QS7后，即可檢修QF4。14、 什么是發(fā)電廠和變電所的廠用電及廠用電率？廠用電負(fù)荷是怎樣分類的？各類廠用負(fù)荷對供電電源分別有什么要求？ 答：發(fā)電廠、變電所內(nèi)拖動電機(jī)及全廠的運(yùn)行操作、實驗、修配、照明、電焊等用電設(shè)備的總耗電量，稱為廠用電或自用電。廠用電量占同一時期內(nèi)全廠發(fā)電量的比值是一個能較好反映廠電運(yùn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)水平的重要指標(biāo)，常用廠用電率Kp來表示： 式中，Kp為廠用電率；Sc為廠用電負(fù)荷，KVA；cosav為年均功率因素，一般取為0.8；Pn為發(fā)電機(jī)額定功率，KW。廠用