《電力工程基礎(chǔ)》習(xí)題與解答

1第一章發(fā)電廠概述習(xí)題與解答機械能轉(zhuǎn)換為電能的過程。火力發(fā)電是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)換為機械能，然后再將機械能轉(zhuǎn)2、火電廠按照原動機不同可分哪幾類?火電廠的三大主機是什么?答：火電廠按照原動機不同可分為汽輪機電廠、燃?xì)廨啓C電廠、蒸汽一燃?xì)廨啓C聯(lián)合循環(huán)電廠。鍋爐、汽輪機、發(fā)電機是常規(guī)火力發(fā)電廠的三大主機。壓、高溫的蒸汽，經(jīng)管道有控制地送入汽輪機，蒸汽在汽輪機內(nèi)降壓降溫，其熱能轉(zhuǎn)換成汽輪機轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)機械功，高速旋轉(zhuǎn)的汽輪機轉(zhuǎn)軸拖動發(fā)電機發(fā)出電能，電能由升壓變壓器升壓后送入電力系統(tǒng)，而做功后的乏汽(汽輪機的排汽)進入凝汽器被冷卻水冷卻，凝結(jié)成水由給水泵重新打回鍋爐，如此周而復(fù)始，不斷生產(chǎn)出電能。5、目前比較成熟的太陽能發(fā)電有哪些形式?答：太陽能熱發(fā)電和太陽能光發(fā)電。答：來自地?zé)峋臒崴紫冗M入減壓擴容器，擴容器內(nèi)維持著比熱水壓力低的壓力，因而部分熱水得以閃蒸并將產(chǎn)生的蒸汽送往汽輪機膨脹做功。如地?zé)峋诹黧w是濕蒸汽，則先進入汽水分離器，分離出的蒸汽送往汽輪機做功，分離剩余的水再進入擴容器(如剩余熱水直接排放就是汽水分離法，熱能利用不充分),擴容后得到的7、簡述雙循環(huán)地?zé)岚l(fā)電的基本原理。答：地下熱水用深井泵加壓打到地面進入蒸發(fā)器，加熱某種低沸點工質(zhì)，使之變?yōu)榈头悬c工質(zhì)過熱蒸汽，然后送入汽輪發(fā)電機組發(fā)電，汽輪機排出的乏汽經(jīng)凝汽器冷凝成液體，用工質(zhì)泵再打回蒸發(fā)器重新加熱，重復(fù)循環(huán)使用。為充分利用地?zé)崴挠酂?，從蒸發(fā)器排出的地?zé)崴ヮA(yù)熱器加熱來自凝汽器的低沸點工質(zhì)液體，使其溫度接近飽和溫度，再進入蒸發(fā)器。8、可用于發(fā)電的海洋能有哪幾種類型?答：可用于發(fā)電的海洋能主要為：潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水溫差能和海水濃度差能。站。當(dāng)電力系統(tǒng)內(nèi)負(fù)荷處于低谷時，它利用電網(wǎng)內(nèi)富余的電能，機組采用電動機運行方式，將下游(低水池)水電。因此，在電力系統(tǒng)中抽水蓄能電站既是電源又是負(fù)荷，是系統(tǒng)內(nèi)唯一的削峰填谷電源，具有調(diào)頻、調(diào)相、2(1)水能是可再生能源，一般也不會造成水體污染；(2)水力發(fā)電不排放有害氣體、煙塵和灰渣，沒有核廢料；(3)水力發(fā)電的效率高，常規(guī)水電廠的發(fā)電效率在80%以上：(4)水力發(fā)電可同時完成一次能源開發(fā)和二次能源轉(zhuǎn)換：(5)水力發(fā)電的生產(chǎn)運行成本低，無需燃料、運行人員較少、管理和運行簡便、運行可靠性較高：(6)水力發(fā)電機組起停靈活，輸出功率增減快、可變幅度大，是理想的調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用電源：(7)水力發(fā)電資源一般遠(yuǎn)離用電負(fù)荷中心，開發(fā)投資大，工期長；(8)無水庫調(diào)節(jié)或水庫調(diào)節(jié)能力較差的水電站，其發(fā)電受豐枯季節(jié)變化的影響較大，與用戶用電需要不相適應(yīng)：一般采用水、火、核電站聯(lián)合供電方式：(9)水電站的水庫可以綜合利用，可獲得較高的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。(10)建有較大水庫的水電站，有的水庫淹沒損失較大，移民較多，并影響野生動植物的生存環(huán)境。3、什么是鍋爐?其作用是什么?答：鍋爐本體實際上就是一個龐大的熱交換器，由“鍋”和“爐”兩部分組成的。鍋是指鍋爐的汽水系統(tǒng)，完成水變?yōu)檫^熱蒸汽的吸熱過程。爐是指鍋爐的燃燒系統(tǒng)，完成煤的燃燒放熱過程。其作用是：燃料在爐膛內(nèi)燃燒將其化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊煔鉄崮埽粺煔鉄崮芗訜峤o水，水經(jīng)過預(yù)熱、汽化、過熱三4、風(fēng)力發(fā)電機主要由哪些部件組成?各有什么作用?答：風(fēng)力發(fā)電機由風(fēng)輪、升速齒輪箱、發(fā)電機、偏航裝置(對風(fēng)裝置)、控制系統(tǒng)、塔架等部件所組成。風(fēng)輪的作用是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機械能，它由氣動性能優(yōu)異的葉片裝在輪轂上所組成，低速轉(zhuǎn)動的風(fēng)輪通過傳動系統(tǒng)由升速齒輪箱增速，以便與發(fā)電機運轉(zhuǎn)所需要的轉(zhuǎn)速相匹配并將動力傳遞給發(fā)電機。由于風(fēng)向經(jīng)常變化，為了有效地利用風(fēng)能，必須要有對風(fēng)裝置，它根據(jù)風(fēng)向傳感器測得的風(fēng)向信號，由控制器控制偏航電機，驅(qū)動與塔架上大齒輪咬合的小齒輪轉(zhuǎn)動，使機艙始終對準(zhǔn)來風(fēng)的方向。由于風(fēng)能是隨機性的，風(fēng)力的大小時刻變化，必須根據(jù)風(fēng)力大小及電能需要量的變化及時通過控制系統(tǒng)來實現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電機的起動、調(diào)節(jié)(轉(zhuǎn)速、電壓、頻率)、停機、故障保護(超速、振動、過負(fù)荷等)以及對電能用戶所接負(fù)荷的接通調(diào)整及斷開等。5、太陽能光發(fā)電的基本原理是什么?太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)一般由哪些設(shè)備組成?成電能。當(dāng)太陽光照射到太陽能電池上時，電池吸收光能產(chǎn)生電子一空穴對，從而產(chǎn)生光生電壓。太陽能電池(光伏電池)發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽能電池方陣、防反充二極管、儲能蓄電6、禾U用生物質(zhì)能發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)在哪方面?生物質(zhì)能發(fā)電主要特點是什么?答：利用生物質(zhì)能發(fā)電關(guān)鍵在于生物質(zhì)原料的處理和轉(zhuǎn)化技術(shù)。采用生物質(zhì)能發(fā)電特3(1)生物質(zhì)能發(fā)電的重要配套技術(shù)是生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化技術(shù)，且轉(zhuǎn)化設(shè)備必須安全可靠、維護方便；(2)利用當(dāng)?shù)厣镔Y源發(fā)電的原料必須具有足夠數(shù)量的儲存，以保證連續(xù)供應(yīng)：(3)發(fā)電設(shè)備的裝機容量一般較小，且多為獨立運行的方式：(4)利用當(dāng)?shù)厣镔|(zhì)能資源就地發(fā)電、就地利用，不需外運燃料和遠(yuǎn)距離輸電；(5)城市糞便、垃圾和工業(yè)有機廢水對環(huán)境污染嚴(yán)重，用于發(fā)電，化害為利，變廢為(6)生物質(zhì)能發(fā)電所用能源為可再生能源，資源不會枯竭、污染小、清潔衛(wèi)生，有利于環(huán)境保護。三、讀圖題1、如圖1-1所示為某一水電站的示意圖，請回答圖中標(biāo)注所代表的設(shè)備或設(shè)施名稱。答：1—水庫；2—壓力水管：3—水電站廠房：4—水輪機；5—發(fā)電機；6-尾水渠道。答：1—鍋爐：2—汽輪機：3—發(fā)電機：4—凝汽器：5—凝結(jié)水泵：6-回?zé)峒訜崞鳎?一給水泵。1發(fā)電機組控制器2圖1-3答：1-耗能負(fù)載；2—蓄電池組：3—逆變器。5圖1-4某一塔式太陽能發(fā)電系統(tǒng)原理示意答：1-定日鏡：2-接收器：3-塔：4-熱鹽槽：5-冷鹽槽：6-蒸汽發(fā)生器：7-汽輪發(fā)電機組：8-凝汽器。第二章電氣主接線習(xí)題與解答一、簡答題1、什么是電氣主接線?答：電氣一次設(shè)備根據(jù)其作用和工作要求，按一定的順序連接，用以表示生產(chǎn)匯集和分配電能的電路，稱為2、什么叫電力系統(tǒng)?答：由發(fā)電廠電氣部分、變電所、輸配電線路以及用戶用電設(shè)備有機連接起來的，組成發(fā)、變、輸、配、用電的整體，稱為電力系統(tǒng)。3、什么叫電力網(wǎng)?答：電力系統(tǒng)中，由升壓、降壓變電所和各種不同電壓等級的輸配電線路連接在一起所組成的部分，稱為電4、什么叫配電裝置?答：發(fā)電廠和變電所的開關(guān)電器、載流導(dǎo)體及必要的輔助設(shè)備，根據(jù)電氣主接線要求建造而成的用來在正常工作情況和故障情況下正確工作的電工建筑物，稱為配電裝置。5、什么叫最小安全凈距?答；無論正?；蜻^電壓情況下都不致發(fā)生空氣絕緣的電擊穿的最小凈距，稱為最小安全凈距。1、對電氣主接線的基本要求?6基本要求是：1)可靠性，安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求。2)靈應(yīng)各種運行狀態(tài)，并能靈活地進行運行方式的切換，并滿足擴建要求。3)經(jīng)濟性，主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下作到經(jīng)濟合理。經(jīng)濟性包括：投資、占地面積及電能損耗三方面內(nèi)容。2、倒閘操作中隔離開關(guān)相對斷路器而言“先通后斷”如何理解?答：隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，用隔離開關(guān)來斷開電路使得在電路斷開瞬間產(chǎn)生的電弧沒法熄滅，會造成弧完成，在斷開電路時，先斷開斷路器再斷開隔離開關(guān)，同里在接通電路時也應(yīng)由斷路器來完成接通，即隔離開關(guān)會造成弧光短路，此時相當(dāng)于母線短路，電源側(cè)斷路器跳閘，導(dǎo)致全廠停電若先拉線路側(cè)隔離開關(guān)，也造成弧光便于工作人員迅速可靠地撤離事故現(xiàn)場。同時，這樣規(guī)定也有利于配電裝置外的人員在發(fā)生上述事故時，可以采取相應(yīng)的補救措施，不致于在緊急與慌亂中造成配電裝置門緊閉、與外界隔離，而引起慘重后果。5、什么叫最大運行方式?什么叫最小運行方式?答：電力系統(tǒng)中，為使系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、合理運行，或者滿足7變更系統(tǒng)的運行方式，由此相應(yīng)地引起了系統(tǒng)參數(shù)的變化。在設(shè)計發(fā)電廠、變電所等工程時，選擇電氣設(shè)備和確定繼電保護裝置整定值時，往往需要根據(jù)電力系統(tǒng)不同運行方式下的短路電流值來計算和校驗所選用電器、導(dǎo)體的穩(wěn)定度和繼電保護裝置的靈敏度。最大運行方式是系統(tǒng)在該方式下運行時，具有最小的短路阻抗值、發(fā)生短路后產(chǎn)生的短路電流最大的一種運行方式。般根據(jù)系統(tǒng)最大運行方式的短路電流值，來校驗所選用的電最小運行方式是系統(tǒng)在該方式下運行時，具有最大的短路阻抗值、發(fā)生短路后產(chǎn)生的短路電流最小的一種運行方式。般根據(jù)系統(tǒng)最小運行方式的短路電流值，來校驗繼電保護裝6、架空線路、電纜線路的結(jié)構(gòu)，各自的特點及應(yīng)用。答：架空線路將導(dǎo)線和避雷線架設(shè)在露天的桿塔上，主要由導(dǎo)線、避雷線、桿塔、絕緣子和線路金具等主要部件組成。架空線路露置在空氣中，易于檢修與維護。利用空氣絕緣，建造較為容易。但由于架空線路露天架設(shè)，容易遭受雷擊和風(fēng)雨冰雪等自然災(zāi)害的侵襲，而且需要大片土地作為出線走廊，對交通、建筑、市容和人身安全有影電纜線路主要包括電纜線、支撐物和保護層等，其中電纜線導(dǎo)體通常采用多股銅線或鋁絞線，以增加其柔韌性，使之能在一定程度內(nèi)彎曲，以利于施工和存放。電纜線路一般直埋設(shè)在土壤、敷設(shè)在電纜溝或電纜隧道、穿管敷設(shè)等，占地少，整齊美觀，受氣候條件和周圍環(huán)境的影響小，傳輸性能穩(wěn)定，故障少，供電可靠性高，維護工作量少。因此在如城市人口密集區(qū)，重要公共場所等往往采用電纜出線。但電纜線路的投資大，線路不易變動，尋測故架空線路的設(shè)備簡單，建設(shè)費用比電纜線路低，電壓等級越高，二者在投資上差距就越顯著。7、放射式接線特點?樹干式的特點?答：放射式接線的特點：本線路上故障不影響其它線路；容易進行繼點保護裝置的整定，并易于實現(xiàn)自動樹干式配電系統(tǒng)有可能降低投資費用和有色金屬消耗量，使變、配電所的饋線出線少，占用出線走廊小，結(jié)構(gòu)8、如何區(qū)別屋外中型、半高型、高型配電裝置?答：屋外中型、半高型、高型配電裝置的區(qū)別主要是指電氣設(shè)備與母線及母線與母線之間在空間布置上是否有重疊。當(dāng)電氣設(shè)備布置在同一個水平面上，與母線在空間上無重疊布置為屋外中型布置；當(dāng)母線及母線隔離開關(guān)母線與電氣設(shè)備具有重疊布置為屋外半高型布置；當(dāng)母線與母線具有重疊布置，使配電裝置占地面積進一步減小，空間進一步提高，為屋外高型布置。中型布置占地面積最大，但運行維護最方便，有色金屬耗量少，高型布置占地面積最小，但運行維護最不方便，有色金屬耗量最大，半高型布置居兩者之中。9、試畫出內(nèi)橋接線方式接線圖，并說明應(yīng)用范圍和優(yōu)缺點。答：繪圖見圖2-1。內(nèi)橋接線的特點是：線路投切比較方便，線路故障僅是故障線路跳閘，不影響其它回路運行，但變壓器故障時與該變壓器連接的兩臺斷路器均須跳閘，從而影響了同側(cè)線路的運行；此外，變壓器的停、投比較麻煩，需要操作兩臺斷路器，并使同側(cè)線路短時停電。但由于變壓器比較可靠，故障較少，一般不經(jīng)常切換，因此采用內(nèi)橋接線較多。10、試畫出不分段單母線和用斷路器分段的單母線的基本圖苦2單母線接線E2-3單母線分段接線答：單母線接線和單母線用斷路器接線分別見圖2-2和2-3,單母線接線可靠性較高表現(xiàn)在，任一母線段或母線側(cè)隔離開關(guān)故障或檢修，另一母線段可以不停電，并可供電給一級負(fù)荷，不至于發(fā)生全廠或全可以兩變電站停電事故。靈活性較高表現(xiàn)在：任一饋電線路都可以兩圈2-4單母線帶旁踣母線妙911、某110kV變電站，有兩臺主變，其中110kV有4回出線，采用單母線帶旁路接線，請(1)畫出110kV電壓等級接線圖。(2)設(shè)現(xiàn)要對出線1斷路器進行檢修進行停電，要求出線1不停電，寫出倒閘操作過(1)單母線帶旁路接線見圖2-4。(2)對出線1斷路器檢修的倒閘操作過程：2)合QS3此時出線1為雙回路供電。工作，母線2備用，母聯(lián)回路斷開，要檢修母線1(W1,如圖2-5。倒閘操作過程如下：1)合QS01、QS02合QFO對母線2充電。2)合QS12,斷QS11,把出線1倒到母線2)主變?nèi)萘窟x擇考慮5-10年規(guī)劃，2臺主變互為備用，正常時每臺供50%的負(fù)荷，負(fù)荷的75%。考慮主變?nèi)萘縎、件0.7Sc=0.7*10000/cos=7000kW5000:70%,滿足經(jīng)濟運行要求。當(dāng)一臺主變因故退出運行時，另一臺(3)主接線方案確定：對兩方案進行經(jīng)濟比較，不同部分只在35kV側(cè)，單母線接線用四臺斷路器，外橋接線用3臺斷路器。但是單母線接線二次繼電保護配合等相對簡單，橋接線雖然節(jié)對各個負(fù)荷計量點明確，省一臺斷路器，但其如果發(fā)生故障會影響主變的供電，-且35kV斷路器價格不高，綜合考慮故35kV側(cè)采用單母線接線。變電站主接線方案最終確定為：35kV采用單母線接線，10kV采用單母線分段接線。如圖2-6所示。圖2-6變電站主接線圖第三章輸電網(wǎng)運行分析習(xí)題與解答要求：110kV電網(wǎng)<2.0%,35-66kV電網(wǎng)乞3.0%,6-10kV電網(wǎng)乞4.0%,0.38kV電網(wǎng)乞5.0%r(2)電源節(jié)點的功率需滿足甩minRa,-PGimaxPr解：(1)求阻抗等效電路圖3-2所示。+z的_187X四a 書Ω2、某電力網(wǎng)絡(luò)及各元件參數(shù)如圖3-3所示，試用近似計算法求出其參數(shù)，并做出等值圖3-3某電力網(wǎng)絡(luò)及各元件參數(shù)22O/121解：采用近似法，線路2:X?=X?=x*2文二辛千二論=-%3=j2,餛=y?。+y??+Y?3_j4.9第四章配電網(wǎng)運行分析習(xí)題與解答1、配電網(wǎng)的電壓降落、電壓損耗和電壓偏移指什么?答：電壓降落是指線路首末兩端電壓的相量差。電壓損耗是指差。電壓偏移是指線路首端或末端實際電壓與線路額定電壓的數(shù)值差。2、配電網(wǎng)的損耗由哪些因素引起的?答：配電網(wǎng)的損耗是由兩部分組成的：一部分是與傳輸功率有關(guān)的損耗，它產(chǎn)生在輸電線路和變壓器的串連阻抗上，傳輸功率愈大則損耗愈大，這種損耗叫變動損耗，在總損耗中所占比重較大；另一部分損耗則僅與電壓有關(guān)，它產(chǎn)生在輸電線路和變壓器的并聯(lián)導(dǎo)納上，如輸電線路的電暈損耗、變壓器的勵磁損耗等，這3、配電網(wǎng)的網(wǎng)損率指什么?簡稱簡稱4、配電網(wǎng)的潮流計算指什么?答：配電網(wǎng)的潮流計算是根據(jù)配電網(wǎng)中已知的負(fù)荷及電源電壓計算出其它節(jié)點的電壓5、電力系統(tǒng)中有哪些主要的無功電源?答：電力系統(tǒng)主要的無功電源包括同步發(fā)電機、調(diào)相機、電容器及靜止無功補償器、6、電力系統(tǒng)無功功率平衡指什么?答：電力系統(tǒng)無功功率平衡包含兩個含義。首先是對于運行的各個設(shè)備，要求系統(tǒng)無功電源所發(fā)出的無功功率與系統(tǒng)無功負(fù)荷及無功損耗相平衡。其次是對于一個實際系統(tǒng)或是在系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計中，要求系統(tǒng)無功電源設(shè)備容量與系統(tǒng)運行所需要的無功電源及系統(tǒng)的備用無功電源相平衡，以滿足運行的7、短路指什么?有哪些基本類型?答：短路就是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。供電系統(tǒng)中短路的基本類型分三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路。8、簡述無窮大功率電源條件下短路電流的計算步驟。答：無窮大功率電源條件下短路電流的計算步驟如下：(1)取功率基準(zhǔn)值SB,并取各級電壓基準(zhǔn)值等于該級的平均額定電壓。(2)計算各元件的電抗標(biāo)么值，并繪制出等值電路。(3)網(wǎng)絡(luò)化簡，求出從電源至短路點之間的總電抗標(biāo)么值0(4)計算出短路電流周期分量有效值(也就是穩(wěn)態(tài)短路電流),再還原成有名值。(5)計算出短路沖擊電流和短路最大有效值電流。(6)9、簡述應(yīng)用運算曲線計算有限容量系統(tǒng)短路電流的計算步驟。Xd,無窮大(1)繪制等值網(wǎng)絡(luò)。首先選取基準(zhǔn)功率和基準(zhǔn)電壓；Xd,無窮大容量電源的電抗為零，由于運算曲線制作時已計入負(fù)荷的影響，等值網(wǎng)絡(luò)中可略去負(fù)荷：進行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)計算并做出電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)。(2)進行網(wǎng)絡(luò)變換，求轉(zhuǎn)移電抗。將短路電流變化規(guī)律大體相同的發(fā)電機合并成等值機，以減少計算工作量：消去除等值機電源點(含無窮大容量電源)和故障點以外的所有中間節(jié)點：求出各等值機對故障點以及無窮大容(3)求出各等值機對故障點的計算電抗。將求出的轉(zhuǎn)移電抗按各相應(yīng)等值發(fā)電機的容量進行歸算，得到各(4)由計算電抗根據(jù)適當(dāng)?shù)倪\算曲線找出指定時刻t各等值機提供的短路電流周期分量標(biāo)么值。無窮大容量電源供給的三相短路電流是不衰減的，其周期分量有效值的標(biāo)么值可直接計(5)計算短路電流周期分量的有名值。將各等值機和無窮大容量電源提供的短路電流周期分量標(biāo)么值，乘以各自的基準(zhǔn)值得到它們的有名值，再求和后得到故障點周期電流有名值。答：最大負(fù)荷年利用小時數(shù)max的意義是：如果用戶以年最大負(fù)荷小時所消耗的電能即為該用戶以實際負(fù)荷運行時全年消耗的電能A用公式表示為最大負(fù)荷損耗時間.可以理解為：如果線路中輸送的功率一直保持為最大負(fù)荷功率max(此時的有功損耗為iPmax),在小時內(nèi)的電能損耗恰好等于線路全年的實際電能損答：(1)合理使用變壓器。應(yīng)根據(jù)用電特點選擇較為靈活的接線方式，并能隨各變壓器的負(fù)載率及時進行負(fù)荷調(diào)整，以確保變壓器運行在最佳負(fù)載狀態(tài)。變壓器的三相負(fù)載力求平衡，不平衡運行不僅降低出力，而且增加損耗。(2)重視和合理進行無功補償。合理地選擇無功補償方式、補償點及補償容量，能有效地穩(wěn)定系統(tǒng)的電壓水平，避免大量的無功通過線路遠(yuǎn)距離傳輸而造成有功網(wǎng)損。對電網(wǎng)的無功補償通常采取集中、分散、就地相結(jié)合的方式，具體選擇要根據(jù)負(fù)荷用電特征來確定。(3)對電力線路改造，擴大導(dǎo)線的載流水平。按導(dǎo)線截面的選擇原則，可以確定滿足要求的最小截面導(dǎo)線；但從長遠(yuǎn)來看，選用最小截面導(dǎo)線并不經(jīng)濟。如果把理論最小截面導(dǎo)線加大一到二級，線損下降所節(jié)省的費用，足可以在較短時間內(nèi)把增加的投資收回，而且導(dǎo)線截面增大溫升下降，線路無功損耗也會有所下降。(4)調(diào)整用電負(fù)荷，保持均衡用電。調(diào)整用電設(shè)備運行方式，合理分配負(fù)荷，降低電網(wǎng)高峰時段的用電，增加低谷時段的用電：改造不合理的局域配電網(wǎng)，保持三相平衡，使用電均衡，降低線損。答：網(wǎng)絡(luò)未加無功補償設(shè)備前，負(fù)荷的有功功率、無功功率為P、Q,與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)墓β氏嗟?。加裝了一部分無功補償設(shè)備Q后，網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)挠泄β什蛔?，傳輸?shù)臒o功功率示，視在功率S■比S小了，補償后電力網(wǎng)的功率因數(shù)由補償前的coS^提高到coS^2。如圖4-1所示。圖4-1無功補償原理的示意圖耗和電能損耗。(3)改善電壓質(zhì)量。答：無功補償設(shè)備合理配置的主要原則：(1)總體平衡與局部平衡相結(jié)合。(2)電業(yè)部門補償和用戶補償向結(jié)合。(3)分散補償與集中補償相結(jié)合，以分散為主。(4)降損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為無功補償?shù)闹饕胧?1)利用同步發(fā)電機進行補償。(2)利用調(diào)相機進行無功補償。(3)利用電容器進行無功補償。(4)利用靜止補償器進行無5、調(diào)壓的方式有哪些?如何進行?調(diào)壓有哪些主要措施?答：調(diào)壓主要有：“逆調(diào)壓”、“順調(diào)壓”、“常調(diào)壓”等幾種方式。(1)逆調(diào)壓。若由中樞點供電的各負(fù)負(fù)荷時升高電壓(取1.05U),低谷負(fù)荷時降低電壓(取UN)的中樞點電壓調(diào)整方式，稱為逆調(diào)壓。這種方;低谷負(fù)荷時允許中樞點電壓略高(取調(diào)壓的主要措施：(1)調(diào)節(jié)勵磁電流以改變發(fā)電機端電壓UG。(2)改變變壓器T1、T2的變比k?、k?。(3)通過改變電力網(wǎng)無功功率分布。(4)改變輸電線路的參數(shù)(降低輸3可將X忽略。(4)非周期分量衰減快，ksh取1-1.3。僅在配電變壓器低壓側(cè)母線附近短路時，才(5)必須計及某些元件阻抗的影響。包括：長度為抗；多匝電流互感器原繞組的阻抗；低壓自動空氣開關(guān)過壓比10/0.4KV、Pk=11.5kW、P?=3.26kW、U%=4.5、1.%=2,求該臺變壓器歸算到10kV側(cè)解：取Un=10kV(按工程單位計算)繞組電抗：RjXT圖4-2等值電路H(2J?=181.6kW、=229kw、Uk?%=18、Uk求出各繞組的短路電壓百分值：3再按與雙繞組變壓器相似的公式，求各繞組的電抗：圖4-3等值電路R胡0.5=0.27800.5=10.8(,)變壓器：繞組電抗：XT=U0%NN°.5_10531.勵磁電導(dǎo)：jX-U?SG變壓器阻抗的功率損耗：2=3.6510出(S)變壓器導(dǎo)納的功率損耗：雖丫N卜2,310510比100315*2=0.06.j0.44(MVA)s?S3+ASry_(40.189+j22.66,+(0.06+j0.44,=40.24#j231(MVA)線路末端電納的功率損耗：率損耗：線路首端電納的功率損耗：則：S;=S'?+ASz=42.07+j線路首端注入的功率：(3)根據(jù)已求S和U?,由首端向末端求電壓分布線路電壓損耗：線路末端電壓：變壓器阻抗電壓損耗：歸算到110kV側(cè)的變壓器低壓側(cè)電壓：(4)求變壓器低壓側(cè)母線的實際電壓及電壓偏移變壓器的實際變比：4、設(shè)某配電線路末端負(fù)荷為700kW,功率因數(shù)為0.75,要求將其功率因數(shù)提高到=700J焉「-{掐-1)=345.8(回5、如圖4-6所示的系統(tǒng)，有關(guān)參數(shù)已標(biāo)注在圖中，當(dāng)電纜線路末端k圖4-5供電系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)短路電流：沖擊電流：第五章電力設(shè)備的選擇習(xí)題與解答1、什么叫熱穩(wěn)定?答：開關(guān)電器和載流導(dǎo)體具有承受短路電流熱效應(yīng)而不至于損壞的能力，稱為熱穩(wěn)定。2、什么叫動穩(wěn)定?答：開關(guān)電器和載流導(dǎo)體具有承受短路電動力效應(yīng)而不至于產(chǎn)生機械變形或永久性變形損壞的能力，稱為動穩(wěn)3、什么叫長期工作電流?答：是指電氣設(shè)備滿載時的持續(xù)工作電流，稱為長期工作電流。4、什么叫經(jīng)濟電流密度?答：所謂經(jīng)濟電流密度就是當(dāng)線路導(dǎo)線單位截面上通過這一電流時，使線路的建設(shè)投需要，用高壓斷路器將一部分電力設(shè)備或線路投入或退出運行；(2)保護作用：高壓斷路器可以在電力設(shè)備或線路出答：(1)工作可靠，在額定工作條件下能可靠的長期運行：(2)具有足夠的斷路能力：(3)盡可能短的開斷時間；(4)結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉。答：對隔離開關(guān)的基本要求是：(1)有明顯的斷開點；(2)隔離開關(guān)斷開點應(yīng)具有可靠的絕緣：(3)具有足夠承受短路的穩(wěn)定性：(4)結(jié)構(gòu)簡單、動作可靠：(5)與接地刀閘相互聯(lián)鎖。8、簡要說明帶負(fù)荷拉高壓隔離開關(guān)為什么會造成弧光短路?答：隔離開關(guān)是開啟式的電氣設(shè)備，其動、靜觸明顯斷開點的作用，只能拉合較小的變壓器空載電流和空載線路的電容電流。當(dāng)帶負(fù)荷拉隔離開關(guān)時，因為電流較空氣擊穿電壓大大下降，從而導(dǎo)致空氣擊穿造成弧光短路。9、為什么兩只電流互感器的二次繞組順向串聯(lián)使用可以減小誤差?答：電流互感器有不同的準(zhǔn)確度級，每級規(guī)定出它的電流誤差和角度誤差(簡稱誤差)。如果電流互感器二次負(fù)荷不超過規(guī)定值，則所產(chǎn)生的誤差在相應(yīng)準(zhǔn)確級規(guī)定的范圍以內(nèi)。如果二次負(fù)荷超過規(guī)定值，誤差就增大，準(zhǔn)確級就降低如把兩只電流互感器的二次繞組順向串聯(lián)后使用，電流變比不變，但每只電流互作，因此其電流規(guī)格很小，只有0.5A,外形尺寸也較小。答：電流互感器在運行中，如有二次回路開路現(xiàn)象時，將會產(chǎn)生異常聲響，同時電流表指示不正常，電度表鋁盤轉(zhuǎn)動慢或不足，二次回路可能發(fā)生打火現(xiàn)象，運行人員應(yīng)通過指示儀表的數(shù)值和實際負(fù)荷的大小及聲響等情況，判斷電流互感器二次回路是否開路。12、三相水平布置的導(dǎo)體，受到的電動力最大的是哪相?電動力是周期變化的嗎?包含哪些周期?實際運行時該如何避免共振?答：三相水平布置的導(dǎo)體，受到的電動力最大的是中間相，由于中間相與兩邊相的相間距離相對邊相較小。由于電流是交流的故，電動力也是交變的，其包含50HZ和100HZ即工頻和倍頻兩種周期。實際運行時，要避免導(dǎo)體的共振頻率與其所受的電動力頻率相同或相近，要遠(yuǎn)離這兩種頻率，可以通過調(diào)整導(dǎo)體的布置來進行調(diào)整，如導(dǎo)體平放和豎放、導(dǎo)體絕緣子之間的距離的改變等，當(dāng)導(dǎo)體的固有振動頻率低于30Hz或高于160Hz時，共振可以忽略不計。1、為什么選擇電氣設(shè)備時不僅要考慮電壓、電流，還要考慮動、熱穩(wěn)定度?設(shè)備通過很大的短路電流，每相載流部分會急劇發(fā)熱甚至燒毀，同時相間的電動力很大，設(shè)備可能承受不了。因此，為了保證按正常工作條件選擇的設(shè)備，在最大短路電流通過之后仍2、自動空氣開關(guān)和接觸器在用途上的區(qū)別是什么?答：自動空氣開關(guān)是用于當(dāng)電路中發(fā)生過載、短路和欠電壓等不正常情況時，能自動分?jǐn)嚯娐返碾娖?，亦可用作不頻繁控制電動機的起動、停止或接通、分?jǐn)嚯娐?。它是低壓交、直流配電系統(tǒng)中的重要控制和保護電器之一。接觸器是電力拖動和自動控制系統(tǒng)中，應(yīng)用最普遍的一種電器。它作為執(zhí)行元件可以遠(yuǎn)距離頻繁地控制電動機的起動、根據(jù)產(chǎn)品的容量等級，能短時間接通和分?jǐn)喑^數(shù)倍額定電流的過負(fù)荷，每小時可以帶電操作高達1200次。接觸器按其控制的電流種類分交流和直流兩種，交流接觸器主要用于工頻50Hz和60Hz的電路中。3、為什么發(fā)電廠和變電所的6~35kV戶內(nèi)配電裝置都采用矩形母線?答：因為在同樣截面下，矩形母線比圓形母線的周界大，即矩形母線的散熱面大，因而冷卻條件好；同時因為交流電集膚效應(yīng)的影響，圓形截面母線的電阻要比矩形截面母線的電阻大一些，因此在相同的截面積和允許發(fā)熱溫度下，矩形截面通過的電流要大些。所以，在6-35KV戶內(nèi)配電裝置中一般都采用矩形母線；而在110KV及以上配電裝置中，采用矩形母線邊角易產(chǎn)生電暈，4、為什么敷設(shè)油浸紙絕緣電力電纜時，高低差不能過大?答：敷設(shè)油浸紙絕緣電力電纜時如高差過大，會造成油壓差過大，使低處外包破裂，易造成低處電纜頭密封困難；電纜高處缺油枯干，使絕緣降低，甚至在運行中擊穿。因此，垂直或沿陡坡傾斜敷設(shè)的6-10kV油浸紙絕緣電力電纜，其高低差不能超過15米。5、為什么屋內(nèi)配電裝置的母線要涂漆，而屋外配電裝置的母線則不涂漆?答：屋內(nèi)配電裝置不受陽光直接照射，故母線涂漆后可提高熱輻射能力，增加載流量。涂不同顏色的漆，還可以識別相序，便于操作巡視。屋外配電裝置的母線因受陽光直接照射，母線如涂漆，則會增加對太陽能的吸收而降低載流量。若母線不涂漆，表面光亮，可反射太陽能，降低母線的溫升，提高載流量。此外，屋外母線多半是絞線，溫度變化時伸縮極為顯著,表面的涂漆層將迅速遭到破壞，所以屋外配電裝置的母線一般均不涂漆。6、電壓互感器二次側(cè)為什么不許短路但必須接地?電流互感器在運行中為什么不許開路?答：電壓互感器本身阻抗很小，如二次短路時，二次通過的電流增大可能會燒毀繞組，因此二次側(cè)必須裝設(shè)熔斷器。當(dāng)二次側(cè)短路使熔斷器熔斷時，將影響表計指示以及可能引起繼電保護誤動作，所以在電壓互感器二次回路工作時應(yīng)特別注意防止短路。接地屬于保護接地，主要是防止一、二次絕緣擊穿，高壓竄入二次側(cè)，危及人身和二次設(shè)備絕緣安全。另外，因二次回路絕緣水平低，也會擊穿，使絕緣損壞更嚴(yán)重，所以二次側(cè)必須有一點可靠接地。電流互感器一次繞組電流的大小與二次負(fù)荷電流的大小無關(guān)。在正常運行時，由于二次負(fù)荷阻抗很小，二次側(cè)接近短路狀態(tài)，一次電流所產(chǎn)生的磁化力大部分被二次電流所抵償，總磁通密度不大，所以二次繞組電勢也不大，一旦開路時二次側(cè)阻抗無限增大，即二次電流等于零，總磁化力等于一次繞組磁化力就是一次電流完全變成了激磁電流，此時鐵芯高度飽和，將在二次繞組產(chǎn)生很高的電勢，其值可高達幾千伏，嚴(yán)重威脅人身安全，或造成二次電氣元件絕緣損壞；飽和鐵芯的磁滯渦流損耗加劇，將燒毀繞組；鐵芯剩磁將影響準(zhǔn)確度。7、互感器的準(zhǔn)確度等級是如何規(guī)定的?各適用于怎樣的供電對象?答：電流互感器的準(zhǔn)確度是以電流誤差的百分值規(guī)定的，例如0.2級的電流互感器，其最大電流誤差不超過百分之零點二。電流互感器的準(zhǔn)確度一般分為五級，即0.2、0.5、1、3、10級。電壓互感器的準(zhǔn)確度是以電壓誤差的百分值規(guī)定的，例如0.2級的電壓互感器，其最大電壓誤差不超過百分之零點二。電壓互感器的準(zhǔn)確度一般分為四級，即0.2、0,5、1、3級。0.2級一般用于試驗室對準(zhǔn)確度要求較高的測量；0.5級用于所有計費用的電度表；1級用于一般指示儀表：3-10級一般用于保護繼電器。答：電壓互感器輔助二次繞組接成開口三角形，用以反映零序電壓。對于中性點直接接地的110kV及以上系統(tǒng)，當(dāng)電網(wǎng)內(nèi)一相(如A相)完全接地時，互感感器A相被短接，開口三角形的輸出電壓等于兩個非故障相(B相值即零序電壓，其大小恰等于輔助二次繞組的額定電壓。因為電壓繼電器或電壓表已經(jīng)規(guī)格化而統(tǒng)一為100V,為使定電壓必須為100V。對于中性點不接地的35kV及以下系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生單相(如A相)完全接地時兩個非故障相的電壓上升到線值而9、使用電壓互感器和電流互感器時應(yīng)注意些什么?為什么?答：使用電壓互感器時應(yīng)注意嚴(yán)格避免二次側(cè)短路，否則一二次繞組都會因短路電流的高壓竄入二次繞組，將危及人身和二次設(shè)備絕緣安全。使用電流互感器時應(yīng)注意嚴(yán)禁二次繞組開路，否則，當(dāng)一次電路有電流時將引起鐵芯過度磁化而飽和，在二次繞組感應(yīng)高電壓危及人身安全和二次設(shè)備絕緣安全，且有可能導(dǎo)答：電流互感器的變比是一次電流與二次電流之比。兩個二表5-1斷路器及隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù)計算參數(shù)第六章電力負(fù)荷特性和計算分析習(xí)題與解答、問答題1、電力負(fù)荷曲線及其特性?答：負(fù)荷曲線是指在某一時間段內(nèi)描繪出的負(fù)荷關(guān)系曲線。電力負(fù)荷特性指反映電力系統(tǒng)負(fù)荷功率頻率和電壓)變化而變化的關(guān)系曲線或數(shù)學(xué)關(guān)系式。(有功或無功)隨時間的推移而變化的(有功或無功)隨系統(tǒng)運行參數(shù)(主要是2、綜合用電負(fù)荷、系統(tǒng)供電負(fù)荷以及發(fā)電負(fù)荷?答：綜合用電負(fù)荷指將各工業(yè)部門消費的功率與農(nóng)業(yè)、交通運輸和市政生活消費的功率相加得到；將綜合用電負(fù)荷加上網(wǎng)絡(luò)中損耗的功率為系統(tǒng)中各發(fā)電廠應(yīng)供出的功率稱系統(tǒng)供電負(fù)荷；系統(tǒng)供電負(fù)荷再加上各發(fā)電廠本身消費的功率(廠用電),即為系統(tǒng)中各發(fā)電機應(yīng)發(fā)出的功率，稱作電力系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷。3、長期連續(xù)、短時、斷續(xù)周期工作制的定義?答：長期連續(xù)工作制：在恒定負(fù)載(如額定功率)下連續(xù)運行相當(dāng)長時間，可以使設(shè)備達到熱平衡的工作條件。這類工作制的用電設(shè)備長期連續(xù)運行，負(fù)荷比較穩(wěn)定：短時工作制：設(shè)備在額定工作電流恒定的一個工作周期內(nèi)不會達到允許溫升，而在兩個工作周期之間的間歇又很長，能使設(shè)備冷卻到環(huán)境溫度值；斷續(xù)周期工作制：用電設(shè)備周期性地工作、停歇，反復(fù)運行，而且工作和停歇的時間都很短，周期一般不超過作時間內(nèi)升溫到額定值，也不能在一個停歇時間內(nèi)冷卻到環(huán)境溫度。10min,使設(shè)備既不能在一個工4、負(fù)荷率?負(fù)荷持續(xù)率?荷持續(xù)率為一個工作周期內(nèi)工作時間與工作周期的百分比值，用下式表示(其中T-工作周來表征斷續(xù)周期工作制的工作性質(zhì)。5、計算負(fù)荷概念?需要系數(shù)如何確定?t?！ぷ髦芷趦?nèi)的停歇時間)它又稱暫載率，可用答：所謂計算負(fù)荷，就是在已知用電設(shè)備性質(zhì)、容量等條件的情況下，按照一定的方法和規(guī)律，通過計算確定的電力負(fù)荷。它是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個假定負(fù)荷。計算負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)需和實際變動負(fù)荷產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等，通常將根據(jù)半小時(30min)的平均負(fù)荷所繪制的負(fù)荷曲線上的最大負(fù)荷”稱為計算負(fù)荷",并作為按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的依據(jù)。需要系數(shù)確定如下：在設(shè)備額定功率PN已知的條件下，實測統(tǒng)計出用電設(shè)備組(車間、全廠)的計算負(fù)荷巳，即在典型的用電設(shè)備組負(fù)荷曲線上出現(xiàn)30min的最大負(fù)荷Pna,就可以求出需要系數(shù)Kd,定義如下：6、利用系數(shù)、同時系數(shù)和形狀系數(shù)分別指?答：利用系數(shù)可定義為：K同時系數(shù)K'p又稱參差系數(shù)：考慮到干線上各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素，可將干線上各用電設(shè)備的計同時系數(shù)K、p:k^P形狀系數(shù)K、·可定義為：7、負(fù)荷預(yù)測的定義?K?=巴p答：負(fù)荷預(yù)測是從已知的用電需求出發(fā)，考慮政治、經(jīng)濟、氣候等相關(guān)因素，對未來的用電需求做出的預(yù)測，一般包括電力需求預(yù)測和電能需求預(yù)測兩部分內(nèi)容。8、負(fù)荷估算中的負(fù)荷密度法以及單位指標(biāo)法?答：所謂負(fù)荷密度法就是根據(jù)國家的電力政策、建筑物的性質(zhì)、負(fù)載的性質(zhì)等多方面的因素，使用對已竣工工程的數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計后確定的單位面積功率(負(fù)荷密度)所設(shè)計系統(tǒng)的計算負(fù)荷進行估算的一種方法：數(shù)據(jù)，對單位指標(biāo)法與負(fù)荷密度法基本相同，是根據(jù)已有的單位用電指標(biāo)來估算計算負(fù)荷。其有功計算負(fù)荷的計算公式一單位數(shù)量，如戶數(shù)，人數(shù)，床數(shù)。9、年最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax?答：當(dāng)用戶始終保持最大負(fù)荷凡擬運行時，經(jīng)過Tmax小時所消耗的電能恰好等于其全年的實際總耗電量。年最大負(fù)荷利用小時數(shù)的大小，在一定程度上反映了實際負(fù)荷在一年內(nèi)的變化程度。10、用電設(shè)備臺數(shù)、容量不同的情況下計算負(fù)荷時方法的選取?答：用電設(shè)備臺數(shù)較多、各臺設(shè)備容量相差不懸殊時，宜采用需要系數(shù)法，一般用于干宜采用二項式系線、配變電所的負(fù)荷計算。用電設(shè)備臺數(shù)較少，各臺設(shè)備容量相差懸殊時，宜采用二項式系數(shù)法，一般用于支干線和配電屏(箱)的負(fù)荷計算。1、某商場建筑面積為12000m,擬裝設(shè)配電變壓器兩臺，單位面積容量按80VAm?估算，配電變壓器負(fù)荷率為80%,選用兩臺相同容量的變壓器，每臺變壓器的容量應(yīng)是?2、對某車間進行可行性研究時，采用單位面積負(fù)荷密度法估算負(fù)荷，該車間面積為解：有功計算負(fù)荷；Fca=S*,=2000*0.6=1200(kW),COS=0.7,tan=1.02.視在功率計算負(fù)荷第七章繼電保護基礎(chǔ)習(xí)題與解答、問答題1、繼電保護裝置由哪些部分組成，它的作用?對繼電保護裝置有哪些技術(shù)要求?答：繼電保護裝置由測量部分(元件)、邏輯部分(元件)和執(zhí)行部分(元件)組成。其作用：當(dāng)被保護元件發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇地將故障從電力系統(tǒng)切除，以保證電力系統(tǒng)其余部分恢復(fù)正常運行，并使故障元件免于繼續(xù)受損害；當(dāng)被保護元件發(fā)生異常運行狀態(tài)時，經(jīng)一定延時動作于信號，以使值班人員采取措施。要求：選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。2、繼電保護按其功用的不同可分為哪些類型?如何區(qū)分?常用的保護繼電器有哪些?答：繼電保護按其功用可分為主保護、后備保護、輔助保護。主保護是指能反應(yīng)整個保護元件上的故障，并能以最短延時有選擇地切除故障的保護：當(dāng)主保護或其斷路器拒動時用于切除故障的保護稱為后備保護。輔助保護是為補充主保護和后備保護的不足而增設(shè)的比較簡單的保護。常用的保護繼電器：電流繼電器、電壓繼電器、時間繼電器、中間繼電器、信號繼電器等。3、同步發(fā)電機可能發(fā)生哪些故障以及異常運行狀況?發(fā)電機保護有哪些方案?答：故障：定子繞組相間短路，定子繞組單相匝間短路，定子繞組單相接地，轉(zhuǎn)子回路一點或兩點接地，發(fā)電機失磁等。異常運行情況：外部短路引起的定子繞組過電流，過負(fù)荷引起的過電流，定子繞組電流不對稱，勵磁電流急劇下降或消失，定子繞組過電壓，發(fā)電機逆功率運行等。保護方案：縱差保護、匝間短路保護、發(fā)電機定子繞組單相接地保護、轉(zhuǎn)子回路一點或兩點接地保護、發(fā)電機失磁保護、過負(fù)荷保護、過電流保護(包括過電流保護，低電壓過電流保護，復(fù)合電壓起動的過電流保護，定時限負(fù)序電流保護或是反時限負(fù)序電流保護)、過電壓保護、逆功率保護、低頻保護等。4、三段式電流保護中，各段的靈敏度如何校驗?為什么II、山段的靈敏度系數(shù)要求大于而不是等于1?答：電流l段的靈敏度校驗按照最小保護范圍考慮，要求應(yīng)大于15~20%電流Ⅱ段和Ⅲ段的靈敏度均用靈敏度系數(shù)進行判別，靈敏度系數(shù)定義為：in為靈敏度校驗點發(fā)生相間短路時，通過保護的最小短路電流，1為待校驗保護的動作電流，Ⅱ、山段的靈敏度系數(shù)均要求大于而不是等于1主要是因為考慮到計算、電流互感器、線路參數(shù)等誤差影響，考慮最不利的因素。5、工廠供電系統(tǒng)中，為保證供電連續(xù)可靠，除了必要的保護之外，通常裝設(shè)那兩類自動裝置?他們各自應(yīng)滿足怎樣的要求?答：備用電源自動投入裝置和自動重合閘裝置。前者是當(dāng)工作電源或工作設(shè)備因故障斷開后，能自動將備用電源或備用設(shè)備投入工作，使用戶不致停電的一種自動裝置，簡稱為(2)常用(工作)電源因負(fù)荷側(cè)故障被繼電保護切除或備用電源無電時，AAT均不應(yīng)動源投入；生故障，由繼電保護裝置動作斷開時限ARC裝置使斷路器重新臺上，若線路的故障是瞬時性的，則重合成功又恢復(fù)供電，若線采用ARC因為電纜瞬時性故障的機率較小。(5)自動重合閘裝置動作后應(yīng)自動復(fù)歸，準(zhǔn)備好再次動作。這對于雷擊機會較多的線路是非常必要的。時，或某些保護動作不允許自動合閘時，應(yīng)將自動重合閘裝置閉鎖。6、民用建筑配電系統(tǒng)中，應(yīng)如何考慮采用的保護方案?答：一般民用建筑配電系統(tǒng)的高壓側(cè)為10kV小接地系統(tǒng)，低壓側(cè)為380V/220V中性點直接接地系統(tǒng)。用電設(shè)備一般為380V動力設(shè)備(也包括少部分低壓動力設(shè)備，如電加熱設(shè)備)和220V照明設(shè)備(也包括部分36V安全電壓的照明設(shè)備)。此外，一些明用建筑配電系統(tǒng)中還有少量的大型動力設(shè)備使用高壓(3kV或6kV)電動機，這部分設(shè)備數(shù)量雖然很少，但負(fù)荷的性質(zhì)很重要，一般為一級或二級負(fù)荷，且設(shè)備很貴重，也需要進行保護。民用建筑配電系統(tǒng)中，對于不同的變配電設(shè)備應(yīng)采用不同的保(1)供電線路：過載保護、短路保護、單相接地保護、雷電過電壓保護、操作過電壓保護等。(2)變壓器：過載保護、內(nèi)部短路保護、接線端子短路、雷電過電壓保護等。(3)各種用電負(fù)荷：過載保護、各種短路保護等。同樣，民用建筑配電系統(tǒng)的繼電保護也要滿足選擇性、靈敏性、可靠性以及靈活性的要1、畫出三段式電流保護歸總式原理圖，并說明各段保護的構(gòu)成以及采用的接線方式。答：保護原理如圖7-1所示。在原理圖中，各保護元件線圈與觸點作為一個整體出現(xiàn)，信號圖7-1保護原理通過各元件的連接關(guān)系說明保護的動作原理。圖中：電流I段：無時限電流速斷保護，包括圖中的電流繼電器KA1、KA2,中間繼電器KM和信號繼電器KS1,采用兩相兩繼電器不完全星形接線方式，KA1KA2電流取自AC兩相的電流互感器二次側(cè)；電流Ⅱ段：限(延)時電流速斷保護，包括圖中的電流繼電器KA3KA4,時間繼電器KT1和信號繼電器KS2,采用兩相兩繼電器不完全星形接線方式，KA3KA4電流取自A、C兩相的電流互感器二次側(cè)：電流Ⅲ段：定時限過電流保護，包括圖中的電流繼電器KA5KA6KA7,時間繼電器KT2和信號繼電器KS3,采用兩相三繼電器接線方式，KA5KA6電流取自A、C兩相的電流互感器二次側(cè)，KA7電流為AC兩相的電流互感器二次側(cè)電流之和，等價于引入了B相電流，當(dāng)用于Y/d接線變壓器原后備時，可以提高保護的靈敏度。2、圖7-2所示中性點不接地系統(tǒng)，畫出在線路L3的k點發(fā)生單相金屬性接地時電容電流的分布，并指出電壓、電流有哪些特點?圖7-2中性點不接地系統(tǒng)電壓、電流特點：故障相電壓為零，非故障相對地電壓升高為線電壓；同一電壓級的全電網(wǎng)均出現(xiàn)相同的零序電壓，大小等于相電壓；故障相電容電流為零，非故障相對地電容電流增大3倍，使電網(wǎng)出現(xiàn)零序電流；非故障線路保護安裝處零序電流為本線路電容電流，故障線路保護安裝處零序電流為所有非故障線路電容電流總和；故障點接地電流為所有線路(包括故障以及非故障)對地電容電流之和；故障線路與非故障線路零序電流大小不同，方向相3、圖7-3所示網(wǎng)絡(luò)接線，裝設(shè)方向過電流保護，動作時限級差取0.5s,分析說明哪些答：此類問題考慮時，首先，按照已裝設(shè)了方向元件，取網(wǎng)絡(luò)末端最靠近負(fù)荷處短路，計算此時各保護的動作時間，同方向按照階梯原則計算，全部計算完之后，每個保護動作時間取計算中的大者：其次考慮方向元件裝設(shè)，對于背靠背(同一母線上，通過短路電流方向相異)的保護，若是二者動作時間相同，則均需裝設(shè)方向元件，若是不等，則只需對小時限保護裝設(shè)方向元件。首先，計算保護的動作時限：t=3.0s,t?=2.5s,t=1.5s,t?=1.5s,=2.5s,t?=1.0s,t,=3.0s,t?=3.5s,t。=:2.5s;可見需要裝設(shè)方向元件的是保護保護2、3、4、6、7應(yīng)加方向元件。4、圖7-4所示為相間短路保護中功率方向繼電器的接線，判別其否為90°接線方式，T亦I圖7-4相間短路保護中功率方向繼電器的接線答：按照90°接線方式的定義(當(dāng)COs=1時，弓l入繼電器的電流與引入繼電器電壓相差為90°,超前),KP1、KP3接線是錯誤的：KP2雖然上理論上接線正確(引入為Ib和U),但為防止接線錯3鄉(xiāng)-StD=0.度校驗。圖中所示電壓為電網(wǎng)額定電壓，單位長度線路阻抗為0.稅/km,可靠系數(shù)K嚴(yán)1.3。圖7-6網(wǎng)絡(luò)接線示意AB線路長50km時，保護1的無時限電流速斷保護動作電流為：監(jiān)皿1臨=停7神AB線路長25km時，保護1的無時限電流速斷保護動作電流為：lop^krelkBmax=1.312.6150.4325靈敏度校驗考慮最小保護范圍：話5(寧焉一18·8)~.45%,由于長度不可能為負(fù)值，此時已經(jīng)沒有最小保護范圍pmin(%)=0結(jié)論：當(dāng)系統(tǒng)運行方式確定時，無時限電流速斷保護的動作電流以及保護范圍與線路長度有關(guān)，線路越短，無時限電流速斷保護的保護范圍越小，甚至失去。2、如圖7-7所示網(wǎng)絡(luò)接線，線路裝設(shè)階段式電流保護，試對保護1的無時限以及延時電流速斷保護進行整定計算。圖中所示電壓為電網(wǎng)額定電壓，單位長度線路阻抗為0-41/km,可靠系數(shù)K:1.3,=1.1,時限級差加“金。解：保護1的無時限電流速斷保護：1)動作電流，按照躲過被保護線路末端發(fā)生短路的最大短路電流的原則進行整定：繼電器側(cè)：繼電器側(cè)：心尹烏/:0叫47叱A(一)無時限電流速斷保護。(2)動作時限，只需考慮繼電器本身固有的時延：—(。磴孟入一需一佝心8%15~20%,可見，靈敏(二)延時電流速斷保護。取大者，心=1.8009(kA)(2)動作時限：與BD線路配合，取大者，焉=0.8447(kA)(2)動作時限：相鄰元件保護為速斷保護，故而t.1=0,0.5=0.5s(3)靈敏度校驗。計算靈敏度系數(shù)，判別靈敏度是否滿足要求：可見，靈敏度滿足要求。(三)定時限過電流保護。(1)動作電流，按照保證被保護元件通過最大負(fù)荷電流時，過電流保護不誤動，并且在外部故障切除后能夠可靠返回的原則整定：(2)動作時限：(3)靈敏度校驗。計算靈敏度系數(shù)，判別靈敏度是否滿足要求：近后備，sm=它，寺二總88松60-337仆2遠(yuǎn)后備(BD),可見，靈敏度能夠要求。護，電流互感器變比為400/5,整定上述保護的動作電流、動作時間并校驗靈敏度。(1)動作電流。按照躲過電動機的最大起動電流原則考慮：(2)動作時限(3)靈敏度校驗靈敏度系5、如圖7-9所示，降壓變壓器采用BCH-2型繼電器構(gòu)成縱差保護，已知變壓器容量為20MVA,電壓為110(1_22.5%)/11kV,Y/=-11接線，圖上電抗均為歸算到高壓側(cè)的有名400/5、500/5、1000/5、1500/5。試決定保護動作電流，基本側(cè)工作線圈匝數(shù)，非基本側(cè)平69.5燈表7-1變壓器的計算數(shù)據(jù)表B數(shù)據(jù)名變壓器的額定電流互感器的接線方電流互感器的計算變電流互感器的標(biāo)準(zhǔn)變各側(cè)數(shù)據(jù)KK電流互感器二次連接5.25A臂電流根據(jù)計算結(jié)果，選擇11kV側(cè)作為基本側(cè)，平衡繞組Wbl接于基本側(cè)，Wbll接于110kV其次，計算差動保護一次側(cè)的動作電流(a)按照躲過變壓器的勵磁涌流考慮：Ip=KrelL=1.3X按照躲過電流互感器二次回路斷線考慮：p(C)躲過外部故障時的最大不平衡電流考慮：外部短路時，最大短路電流歸算至基本側(cè)(11kV)為因此，1p=Kesunbmax=1.3[(1X0.1X1+0.05+0.05)X6.623]=1721.98(A)第三，確定差動繼電器各繞組的匝數(shù)該繼電器在保持W/W=2時，其動作安匝數(shù)為匝。這是基本側(cè)差動線圈的實際匝數(shù)和一組平衡線圈的實用匝數(shù)的和，即非基本側(cè)的平衡繞組匝數(shù)為,選定整定匝新計算動作電流。第四，靈敏度校驗。負(fù)荷側(cè)短路時的最小三相短路電流為：反應(yīng)到電源側(cè)繼電器中為：唱一.5197^電源側(cè)差動繼電器的動作電流為：計算差動繼電器的最小靈敏度系數(shù)：可見靈敏度滿足要求。1、什么是工作接地、保護接地、防雷接地?答：(1)工作接地：為保證電力系統(tǒng)正常工作而采取的接地，即電機中性點接地運行方式。(2)保護接地：一切正常不帶電而由于絕緣損壞有可能帶電的金屬部分(電氣設(shè)備金屬外殼、配電裝置的金屬構(gòu)架等)的接地，目的是設(shè)備絕緣損壞而使金屬外殼沒有危及人身安全的電壓。(3)防雷接地：使用防雷保護裝置(如避雷針、避雷線、避雷器)導(dǎo)泄雷電流的接地。2、何為接觸電壓和跨步電壓?答：(1)接觸電壓：當(dāng)人觸及漏電外殼，加于人手與腳之間的電壓，稱為接觸電壓，即通常按人站在距設(shè)備水平距離0.8m的地面上，手觸設(shè)備所承受的電壓。(2)跨步電壓：當(dāng)人在分布電壓區(qū)域內(nèi)跨開一步，兩腳間(相距0.8m)所承受的雷云的形成：積云在運動過程中受到強氣流的作用，形成了帶有正負(fù)電荷的兩部分積云，這種帶電