電力系統(tǒng)習(xí)題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——電力系統(tǒng)習(xí)題習(xí)題一答案

一、填空題：1、電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電所、電力線路和電能用戶組成的一個整體。2、變電所的功能是接受電能、變換電壓和分派電能。

3、電力線路的作用是將發(fā)電廠、變電所和電能用戶連接起來，完成輸送電能和分派電能的任務(wù)。

4、對工廠供配電的基本要求是安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟。

5、中性點的運行方式有中性點不接地系統(tǒng)、中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)和中性點直接接地系統(tǒng)三種。

6、電能的質(zhì)量是指電壓、頻率和正弦波形三項指標(biāo)。二、簡答題：

1、什么叫電壓偏移?如何計算電壓偏移?

電壓偏移指電壓偏離額定電壓的幅度，即電壓偏差。一般以百分數(shù)表示，即：ΔV％=[（U-UN）/UN]×100%

2、發(fā)電機、用電設(shè)備和變壓器三者的額定電壓是如何規(guī)定的?為什么?

額定電壓是國家根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展的需要，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟分析后確定的。發(fā)電、變電、供電、用電設(shè)備的額定電壓不盡一致。用電設(shè)備的額定電壓等于電力線路的額定電壓；發(fā)電機的額定電壓較電力線路額定電壓高5％；變壓器一次繞組額定電壓等于發(fā)電機額定電壓(升壓變壓器)或電力線路額定電壓(降壓變壓器)，二次繞組額定電壓較電力線路額定電壓高10％或5％(視線路電壓等級或線路長度而定)。

三、計算題：

1、如下圖，所示系統(tǒng)中線路的額定電壓，試求發(fā)電機和變壓器的額定電壓。

解：發(fā)電機的額定電壓：UNG=1.05UN.1WL=1.05×6=6.3KV

變壓器IT的額定電壓：U1N.1T=UNG=6.3KVU2N.1T=1.1UN.2WL=1.1×110=121KV所以，IT額定電壓為121/6.3KV。

變壓器2T的額定電壓U1N.2T=UN.2WL=110KVU2N.2T=1.05UN.3WL=1.05×10=10.5KV

所以，2T額定電壓為110/10.5KV

習(xí)題二答案

一、填空題：1、負荷曲線按負荷的功率性質(zhì)不同，分為有功負荷曲線和無功負荷曲線；按時間單位的不同，分為日負荷曲線和年負荷曲線。

2、因線路具有電阻和電抗，所以其功率損耗包括有功和無功兩部分。3、有功功率損耗是電流流過線路電阻所引起的，無功功率損耗是電流流過線路電抗所引起的。

4、提高功率因數(shù)的方法有提高自然功率因數(shù)、人工補償功率因數(shù)。

5、人工補償功率因數(shù)的方法有并聯(lián)電容器人工補償、同步電動機補償、動態(tài)無功功率補償。

二、簡答題：

1、簡述全廠負荷計算的步驟。

確定全廠的計算負荷是選擇工廠電源進線一、二次設(shè)備的基本依據(jù)，是工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計的重要組成部分，也是與電力部門簽訂用電協(xié)議的基本依據(jù)。

（1）供給單臺用電設(shè)備的支線的計算負荷確定（2）用電設(shè)備組計算負荷的確定

（3）車間干線或多組用電設(shè)備組的計算負荷確定（4）車間變電所低壓母線的計算負荷的確定（5）車間變電所高壓母線的計算負荷的確定（6）總降變電所二次側(cè)的計算負荷確定（7）總降變電所高壓側(cè)的計算負荷的確定

2、什么叫負荷曲線?有哪幾種?與負荷曲線有關(guān)的物理量有哪些?

負荷曲線是表征電力負荷隨時間變動狀況的一種圖形，反映了用戶用電的特點和規(guī)律。

(1)年最大負荷Pmax(2)年最大負荷利用小時Tmax（3）平均負荷

（4）負荷系數(shù)KL

3、什么叫尖峰電流?尖峰電流的計算有什么用處?

尖峰電流IPK是指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù)1～2秒的短時最大負荷電

流。

計算尖峰電流的目的是選擇熔斷器、整定低壓斷路器和繼電保護裝置、計算電壓波動及檢驗電動機自啟動條件等。

三、計算題：

1、已知某機修車間的金屬切削機床組，有電壓為380V的電動機30臺，其總的設(shè)備容量為120kW。試求其計算負荷。

解：查附錄表1中的“小批生產(chǎn)的金屬冷加工機床電動機〞項，可得：Kd=0.16～0.2(取0.2計算)

cosφ=0.5，tgφ=1.73。Pc=KdPe=0.2×120=24(kW)

Qc=Pctgφ=24×1.73=41.52(kvar)Sc=Pc/cosφ=24/2.5=48（kVA）SCIc?3U?348?72.39(A)0.38N

2、一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50kW，其中較大容量電動機有7.5kW2臺，4kW2臺，2.2kW8臺；另接通風(fēng)機2臺共2.4kW；電阻爐1臺2kW。試求計算負荷(設(shè)同時系數(shù)為0.9)。解：冷加工電動機：Kd1=0.2COSφ1=0.5，tgφ1=1.73

Pc1=Kd1Pe1=0.2×50=10(kW)Qc1=Pc1tgφ1=10×1.73=17.3(kvar)通風(fēng)機：Kd2=0.8COSφ2=0.8，tgφ1=0.75

Pc2=Kd2Pe2=0.8×2.4=1.92(kW)Qc2=Pc2tgφ2=1.44(kvar)電阻爐：

Kd3=0.7COSφ3=1.0tgφ3=0Pc3=Kd3Pe3=0.7×2=1.4(kW)Qc3=Pc3tgφ3=0nPc?K?Pci?0.9?（10?1.92?1.4）?12（kW）i?1

n

Qc?K?Qci?0.9?（17.3?1.44?0）?16.9（kvar）i?12Sc?Pc2?Qc?122?16.92?20.73(kVA)

Sc20.73Ic?3??3.15(A)UN3?0.38

3、一機修車間的380V線路上，接有金屬切削機床電動機20臺共50kW，其中較大容量電動機有7.5kW2臺，4kW2臺，2.2kW8臺；另接通風(fēng)機2臺共2.4kW；電阻爐1臺2kW。試用二項式法求計算負荷。解:求出各組的平均功率bPe和附加負荷cPx。

??(1)金屬切削機床電動機組：

取b1=0.14，c1=0.4,x1=5，cosφ1=0.5，tgφ1=1.73，x=5，則：(bPeΣ)1=0.14×50=7(kW)

(cPx)1=0.4×(7.5×2+4×2+2.2×1)=10.08(kW)（2）通風(fēng)機組

查附錄表1，?。篵2=0.65，c2=0.25，cosφ2=0.8，tgφ2=0.75，x2=2，則：(bPeΣ)2=0.65×2.4=1.56(kW)(cPx)2=0.25×2.4=0.6(kW)(3)電阻爐

查附錄表1，取b3=0.7，c3=0，cosφ3=1，tgφ2=0，x3=1，則：(bPeΣ)3=0.7×2=1.4(kW)(cPx)3=0

顯然，三組用電設(shè)備中，第一組的附加負荷(cPx)1最大，故總計算負荷為：Pc?(bPe?)i?(cPx)1

?(7?1056?1.4)?10.08?20.04(KW)

Qc?(bPe?tg?)i?(cPx)1tg?1

?(7?1.73?1.56?0.75?0)?10.08?1.73?30.72Sc?P2?Q2?20.242?30.722cc

?36.68(kVA)

Sc36.68Ic?3UN?3?0.38?55.73(A)

4、有一380V配電干線，給三臺電動機供電。已知:IN1=5A，IN2=4A，IN3=10A，Istl=35A，Ist2=16A，Kst3=3，求該配電線路的尖峰電流。

解：第3臺電動機的啟動電流為：Ist3=Kst3·IN3=3×10=30(A)可見，最大啟動電流是Ist3，則Istmax=35A，取KΣ=0.9，因此該線路的尖峰電流:

Ipk=K∑(IN2+IN3)+Istmax=0.9×(4+10)+35=47.6(A)

??習(xí)題三答案

一、填空題：

1、短路電流計算的目的主要是供母線、電纜、設(shè)備的選擇和繼電保護整定計算之用。

2、三相交流系統(tǒng)的短路種類主要有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。三、簡答題：

1、引起短路的原因主要有哪些？

短路發(fā)生的主要原因是電力系統(tǒng)中電器設(shè)備載流導(dǎo)體的絕緣損壞。造成絕緣損壞的原因主要有設(shè)備絕緣自然老化，操作過電壓，大氣過電壓，絕緣受到機械損傷等。

運行人員不遵守操作規(guī)程發(fā)生的誤操作，如帶負荷拉、合隔離開關(guān)，檢修后忘拆除地線合閘等；或鳥獸跨越在袒露導(dǎo)體上，這些也是引起短路的原因。

2、短路的危害主要有哪些？

發(fā)生短路時，由于短路回路的阻抗很小，產(chǎn)生的短路電流較正常電流大數(shù)十倍，可能高達數(shù)萬安培甚至數(shù)十萬安培。同時，系統(tǒng)電壓降低，離短路點越近電壓降低越大。三相短路時，短路點的電壓可能降到零。因此，短路將造成嚴重危害。

（1）短路產(chǎn)生很大的熱量，導(dǎo)體溫度升高，將絕緣損壞。（2）短路產(chǎn)生巨大的電動力，使電氣設(shè)備受到機械損壞。

（3）短路使系統(tǒng)電壓嚴重降低，電器設(shè)備正常工作受到破壞。例如異步電動機的轉(zhuǎn)矩與外施電壓的平方成正比，當(dāng)電壓降低時，其轉(zhuǎn)矩降低使轉(zhuǎn)速減慢，造成電動機過熱燒壞。

（4）短路造成停電，給國民經(jīng)濟帶來損失，給人民生活帶來不便。（5）嚴重的短路將影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，使并列的同步發(fā)電機失步，造成系統(tǒng)解列，甚至崩潰。

（6）單相短路產(chǎn)生的不平衡磁場，對附近的通信線路和弱電設(shè)備產(chǎn)生嚴重的電磁干擾，影響其正常工作。

3、為了簡化分析三相短路的分析計算所假設(shè)三相短路發(fā)生在一個無限大容量電源的供電系統(tǒng)。何謂“無限大容量系統(tǒng)〞？

所謂“無限大容量系統(tǒng)〞指端電壓保持恒定，沒有內(nèi)部阻抗以及容量無限大的系統(tǒng)。實際上，任何電力系統(tǒng)都有一個確定的容量，并有一定的內(nèi)部阻抗。當(dāng)供配電系統(tǒng)容量比電力系統(tǒng)容量小得多，電力系統(tǒng)阻抗不超過短路回路總阻抗的5％～10％；或短路點離電源的電氣距離足夠遠，發(fā)生短路時電力系統(tǒng)母線電壓降低很小，此時可將電力系統(tǒng)看作無限大容量系統(tǒng)。4、發(fā)生最嚴重短路電流的條件是什么？(1)短路前電路空載或cos??1(2)短路瞬間電壓過零，即t=0時

0

α=0或180。

?k?900。(3)短路回路純電感，即

習(xí)題四答案

一、填空題：

1、工廠變配電所是工廠供電系統(tǒng)的樞紐，擔(dān)負著工廠供電、變換電壓配電的任務(wù)，有變電所和配電所之分。

2、吹弧滅弧法按吹弧的方向(相對電弧方向)有縱吹和橫吹兩種

3、SF6斷路器滅弧室的結(jié)構(gòu)形式有壓氣式、自能滅式和混合滅弧式。4、高壓隔離開關(guān)按安裝地點分為戶內(nèi)式和戶外式兩大類。按有無接地開關(guān)可分為不接地、單接地、雙接地三類。5、電流互感器按一次電壓分高壓和低壓兩大類，按一次繞組匝數(shù)分單匝式、多匝式。

6、車間變電所主要類型有獨立變電所、車間附設(shè)變電所、車間內(nèi)變電所、露天或半露天變電所、桿上變電臺等。

7、變壓器的分類按功能可分為升壓變壓器和降壓變壓器，按相數(shù)可分為單相和三相變壓器，按繞組導(dǎo)體的材質(zhì)分銅繞組和鋁繞組變壓器。8、工廠變電所常用主接線按其基本形式可分為線路-變壓器組單元接線、單母線接線、橋式接線三種類型。

二、簡答題：

1、何謂工廠變電所由一次回路和二次回路，各有何作用？

一次回路承受輸送和分派電能任務(wù)的電路，稱一次回路(一次系統(tǒng))，也稱為主電路或主接(結(jié))線。一次電路中所有的電氣設(shè)備稱為一次設(shè)備，如變壓器、斷路器、互感器等。

二次回路凡用來控制、指示、監(jiān)測和保護一次設(shè)備運行的電路，叫二次回路(二次系統(tǒng))，也叫二次接(結(jié))線。2、電弧現(xiàn)象的主要危害有哪些？

電弧的高溫可使開關(guān)觸頭變形、熔化從而接觸不良甚至損壞。當(dāng)開關(guān)分斷短路電流時，觸頭間的電弧延長了短路電流持續(xù)的時間，使短路電流危害供電系統(tǒng)的時間延長，這會給供配電系統(tǒng)中的設(shè)備造成更大的損壞。3、產(chǎn)生電弧的根本原因是什么？電弧產(chǎn)生的過程中有哪些游離方式?

產(chǎn)生電弧的根本原因是開關(guān)觸頭在分斷電流時，觸頭間電場強度十分大，使觸頭本身的電子及觸頭周邊介質(zhì)中的電子被游離而形成電弧電流。產(chǎn)生電弧的游離方式主要有：高電場發(fā)射、熱電發(fā)射、碰撞游離、熱游離。

4、電弧熄滅條件是什么？去游離方式有哪些?

在電弧產(chǎn)生的過程中，游離和去游離是共同存在、互為相反的兩個過程。游離率等于去游離率時，電弧在間隙中穩(wěn)定燃燒。要使電弧熄滅，必需使去游離率大于游離率這就是電弧熄滅的條件。去游離方式有“復(fù)合〞和“擴散〞。5、對電氣觸頭有哪些基本要求?

①滿足正常負荷的發(fā)熱要求。正常的負荷電流(包括線路的過負荷電流)長期通過觸頭時，觸頭的發(fā)熱溫度不應(yīng)超過允許值。為此，觸頭必需接觸緊湊良好，盡量避免觸頭表面產(chǎn)生氧化層，盡量降低接觸電阻。

②具有足夠的機械強度。能夠經(jīng)受規(guī)定的通斷次數(shù)而不致發(fā)活力械變形或損壞。

③具有足夠的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。具有足夠的動穩(wěn)定度指在可能發(fā)生的最大短路沖擊電流通過時，觸頭不至于因最大電動力作用而損壞；具有足夠的熱穩(wěn)定度指在可能最長的短路時間內(nèi)通過最大短路電流時所產(chǎn)生的熱量不致使觸頭燒損或熔焊。

④具有足夠的斷流能力。在開斷可能發(fā)生的最大沖擊電流或最大短路容量時，觸頭不應(yīng)被電弧燒損，更不應(yīng)發(fā)生熔焊現(xiàn)象。6、開關(guān)電器中常用的滅弧方法有哪些？(1)速拉滅弧法(2)冷卻滅弧法(3)吹弧滅弧法(4)長弧切短滅弧法(5)粗弧分細滅弧法(6)狹溝滅弧法(7)真空滅弧法

7、SF6斷路器有哪些優(yōu)缺點？

優(yōu)點：斷流能力強，滅弧速度快，電絕緣性能好，檢修周期長，適用于需頻繁操作及有易燃易爆炸危險的場所。

缺點：要求加工精度高，對其密封性能要求更嚴，價格昂貴。8、互感器的作用有哪些？

互感器是電流互感器和電壓互感器的合稱。

作用：(a)使儀表、繼電器等二次設(shè)備與一次主電路隔離。(b)擴大儀表、繼電器等二次設(shè)備的應(yīng)用范圍。9、在使用電流互感器應(yīng)有哪些本卷須知？①電流互感器在工作時二次側(cè)不得開路。②電流互感器二次側(cè)有一端必需接地。

③電流互感器在接線時，必需注意其端子的極性。10、在使用電壓互感器應(yīng)有哪些本卷須知？

①電壓互感器在工作時，其一、二次側(cè)不得短路。②電壓互感器二次側(cè)有一端必需接地。

③電壓互感器在接線時，必需注意其端子的極性。

11、工廠高壓供電電壓采用哪一級供電電壓，主要取決于那些因素？

(1)電力部門所能提供的電源電壓。如某一中小型工廠，可采用10kV供電電壓，但附近只有35kV電源線路，而要取得遠處lOkV供電電壓，投資

較大時，則只有采用35kV供電電壓。

(2)工廠負荷大小及距離電源線路遠近。每一級供電電壓都有其合理的供電容量和供電距離，當(dāng)負荷較大時，相應(yīng)的供電距離就會減小。假使工廠距離供電電源較遠時，為了減少能量損耗，可采用較高的供電電壓。

(3)工廠大型設(shè)備的額定電壓決定了工廠的供電電壓。例如，某些制藥廠或化工廠的大型設(shè)備，其額定電壓為6kV，則必需采用6kV電源電壓供電。當(dāng)然也可采用35kV或lOkV電源進線，再降成6kV廠內(nèi)配電電壓供電。12、在確定變壓器臺數(shù)是應(yīng)注意哪些問題？①滿足用電負荷對可靠性的要求。

②對負荷變化較大宜采用經(jīng)濟運行方式的變電所，應(yīng)選擇兩臺變壓器。③在選擇變電所主變壓器臺數(shù)時，應(yīng)適當(dāng)考慮負荷的發(fā)展，留有擴建增容的余地。

13、工廠變電所常用的主接線有哪幾種類型?各有何特點?答案見教材P98。

習(xí)題五答案

一、填空題：

1、高壓開關(guān)電器主要指高壓斷路器、高壓熔斷器、高壓隔離開關(guān)和高壓負荷開關(guān)。

2、穿墻套管按其使用場所來分為戶內(nèi)普通型、戶外-戶內(nèi)普通型、戶外-戶內(nèi)耐污型、戶外-戶內(nèi)高原型、戶外-戶內(nèi)高原耐污型五類；按結(jié)構(gòu)形式分為銅導(dǎo)體、鋁導(dǎo)體和不帶導(dǎo)體(母線式)套管；按電壓等及分：6、10、20及35kV四級。

3、電氣設(shè)備型號選擇，一般先考慮設(shè)備的工作環(huán)境條件，即戶內(nèi)、戶外、安裝方式、環(huán)境溫度等，才能確定所選設(shè)備的具體型號。

二、簡答題：

1、電氣設(shè)備選擇的一般原則是什么?

(1)按工作環(huán)境要求選擇電氣設(shè)備的型號。

(2)按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓。UN≥UW.N

(3)按最大負荷電流選擇電氣設(shè)備的額定電流。IN≥ImaxIN≥Ic(4)按短路條件校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。校驗公式為：動穩(wěn)定度校驗

3)3)imax≥或Imax≥I(shi(sh熱穩(wěn)定度校驗2(3)2Itt?I?tima

(5)開關(guān)電器必需校驗斷流能力開關(guān)電器設(shè)備的斷流容量不小于安

3)裝地點最大三相短路容量，即：Ioc?I(k.max或：Soc?Sk.max2、電流互感器選擇主要有那些條件？

①電流互感器額定電壓應(yīng)不低于裝設(shè)點線路額定電壓；②根據(jù)一次負荷計算電流Ic選擇電流互感器變比；

③根據(jù)二次回路的要求選擇電流互感器的確鑿度并校驗確鑿度；④校驗動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。3、高壓斷路器如何選擇?

斷路器的選擇，除考慮額定電壓、額定電流外，還要校驗其斷流容量和短路時的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定是否符合要求。從選擇過程來講，一般先按斷路器的使用場合、環(huán)境條件(見教材表5—2)來選擇型號，然后再選擇其額定電壓、額定電流值，最終校驗斷流容量和動穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度?，F(xiàn)在由于成套裝置應(yīng)用較為普遍，斷路器大多項選擇擇戶內(nèi)型的，假使是戶外式變電所，則放置在戶外的斷路器應(yīng)選擇戶外型的。4、電壓互感器應(yīng)按哪些條件選擇?確鑿度級如何選用?

（1）按裝設(shè)點環(huán)境及工作要求選擇裝置類型(如戶內(nèi)、戶外，計量、監(jiān)視用等)；

（2）電壓互感器的額定電壓應(yīng)不低于裝設(shè)點線路額定電壓；（3）按測量儀表對電壓互感器確鑿度要求選擇并校驗確鑿度。

為了保證確鑿度的誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)，二次負荷應(yīng)不大于相應(yīng)的規(guī)定值，計算公式為：S2≤SN（）S2?(?Pu)2?(?Qu)25、支柱絕緣子的作用是什么?按什么條件選擇?

支柱絕緣子主要是用來固定導(dǎo)線，并使導(dǎo)線與設(shè)備或基礎(chǔ)絕緣。支柱絕緣子的選擇，應(yīng)按以下條件:

（1）按使用場所(戶內(nèi)、戶外)選擇型號；（2）選擇額定電壓；

（3）校驗動穩(wěn)定度。校驗公式為：Fc(3)?KFal6、穿墻套管按哪些條件選擇?穿墻套管按以下條件選擇：（1）使用場所選擇結(jié)構(gòu)形式（2）選擇額定電壓（3）選擇額定電流

（4）校驗動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度動穩(wěn)定度校驗：Fc≤0.6Fal熱穩(wěn)定度校驗：I(?3)2tima?It2t7、低壓斷路器選擇的一般原則是什么?

①低壓斷路器的類型及操作機構(gòu)形式應(yīng)符合工作環(huán)境、保護性能等方面的要求。

②低壓斷路器的額定電壓應(yīng)不低于裝設(shè)地點線路的額定電壓。

③低壓斷路器的(等級)額定電流應(yīng)不小于它所能安裝的最大脫扣器的額定電流。

④低壓斷路器的短路斷流能力應(yīng)不小于線路中最大短路電流。

二、計算題：

1、在10kV母線上配置一組電壓互感器，作母線電壓、各回路有功電能和無功電能測量及母線絕緣監(jiān)視用。若該母線共有四路出線，每路出線上均需裝設(shè)三相有功電度表和三相無功電度表及功率表各一只，每個電壓線圈消耗的功率為1.5VA；四只電壓表，其中三只分別接于各相，作相電壓監(jiān)視，另一只電壓表用于測量各線電壓，電壓線圈的負荷均為4.5VA。若選擇三只JDZJ-10型電壓互感器，試校驗其二次負荷是否符合其確鑿度要求。解:由于測量電能,查附錄表8,JDZJ-10型電壓互感器0.5級二次繞組(單相)額定負荷為50VA。

除三只電壓表分別接于相電壓外，其余設(shè)備的電壓線圈均接于AB或BC線電壓間，可將其折算成相負荷，B相的負荷最大，若不考慮電壓線圈的功率因數(shù)，接于線電壓的負荷折算成單相負荷:S?1[3S?(3?3)S]?SB?ABBCAB3B相：

S2=4.5+SB?=4.5+SAB

=4.5+[4.5+4×(1.5+1.5+1.5)]=27(VA)重選變比為160／5A，Kes=160，Kt=75，則：

Kes×√2I1N=160×1.414×0.16=36．2(kA)>25(kA)滿足動穩(wěn)定要求。(2)熱穩(wěn)定度校驗

2222

(KtIIN).t=(75×0.16)×1=144(kA.s)>tima=10×1.2=120(kA2·s)I(?3)2滿足熱穩(wěn)定要求。(3)確鑿度校驗

S2≈∑Si+(RwL+Rxc)I22N

2

=(0.5+0.5+3)+5×[√3×2／(53×2．5)+0．1]=7.15(VA)(2)應(yīng)保證在工作電源斷開后，備用電源電壓正常時，才投入備用電源。(3)備用電源自動投入裝置只允許動作一次。

(4)電壓互感器二次回路斷線時，APD不應(yīng)誤動作。

(5)采用APD的狀況下，應(yīng)檢驗備用電源過負荷狀況和電動機自啟動狀況。如過負荷嚴重或不能保證電動機自啟動，應(yīng)在APD動作前自動減負荷

習(xí)題九答案

一、填空題：

1、電氣安全包括人身安全和設(shè)備安全兩個方面。2、觸電事故可分為“電擊〞與“電傷〞兩類。3、雷電過電壓對電力系統(tǒng)的危害極大，主要有三種形式：直擊雷過電壓、感應(yīng)雷過電壓、雷電侵入波三種種類。

4、一套完整的避雷設(shè)備由接閃器或避雷器、引下線和接地裝置三部分組成。

5、接地分工作接地和保護接地。

二、簡答題：

1、電氣安全包括哪兩方面?忽視電氣安全有什么危害?電氣安全包括人身安全和設(shè)備安全兩個方面。人身安全指電氣從業(yè)人員或其他人員的安全；設(shè)備安全指包括電氣設(shè)備及其所拖動的機械設(shè)備的安全。電氣設(shè)備應(yīng)用廣泛，假使設(shè)計不合理、安裝不妥當(dāng)、使用不正確、維修不及時，特別是電氣人員缺乏必要的安全知識與安全技能，麻痹大意，就可能引發(fā)各類事故，如觸電傷亡、設(shè)備損壞、停電、甚至引起火災(zāi)或爆炸等嚴重后果。

2、什么是安全電壓和安全電流？

安全電壓指為防止觸電事故而采用的由特定電源供電的電壓系列，稱為安全電壓。

安全電流指人體觸電后最大的擺脫電流。我國規(guī)定為30mA(50Hz交流)，觸電時間按不超過ls計，即30mA·s。3、什么直接觸電防護和間接觸電防護？

直接觸電防護指對直接接觸正常帶電部分的防護。例如對帶電體加隔離柵欄或加保護罩，使用絕緣物等。

間接觸電防護指對故障時可帶危險電壓，而正常時不帶電的外露可導(dǎo)電部分(如金屬外殼、框架等)的防護。例如將正常不帶電的外露可導(dǎo)電部分接地，并裝設(shè)接地故障保護裝置，故障時可自動切斷電源。4、什么是過電壓？過電壓有哪些種類？

過電壓指在電氣設(shè)備或線路上出現(xiàn)的超過正常工作要求并對其絕緣構(gòu)成要挾的電壓。

過電壓按產(chǎn)生原因可分為內(nèi)部過電壓和外部過電壓。5、變配電所有哪些防雷措施？重點保護什么設(shè)備？

(1)裝設(shè)避雷針以保護整個變配電所建(構(gòu))筑物免遭直擊雷。(2)裝設(shè)避雷線、避雷器作為變配電所進線的防雷保護。

(3)裝設(shè)閥型避雷器，對沿線路侵入變配電所的雷電波進行限制，以保護變配電設(shè)備。

6、什么是接地電流和對地電壓？接地電流：電氣設(shè)備發(fā)生接地故障時，電流經(jīng)接地裝置流人大地并作半球形散開，這一電流稱接地電流。對地電壓：電氣設(shè)備接地部分與零電位的“大地〞之間的電位差，稱對地電壓。

7、什么叫接地？電氣上的‘地’是何意義？

接地指電氣設(shè)備的某部份與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。在單根接地體或接地故障點20m遠處，實際散流電阻已趨近于零。這電位為零的地方，稱為電氣上的“地〞或“大地〞。8、什么是工作接地和保護接地？

工作接地在正?；蚬收蠣顩r下為了保證電氣設(shè)備可靠地運行，而將電力系統(tǒng)中某一點接地稱為工作接地。

保護接地將在故障狀況下可能浮現(xiàn)危險的對地電壓的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分進行接地稱為保護接地。

9、什么是“保護接零〞？同一低壓低壓系統(tǒng)中，能否有的采用保護接地有的又采用“保護接零〞？

TN系統(tǒng)中，設(shè)備外露可導(dǎo)電部分經(jīng)低壓配電系統(tǒng)中公共的PE線(在TN-S系統(tǒng)中)或PEN線(在TN-C系統(tǒng)中)接地，這種接地形式我國習(xí)慣稱為“保護接零〞。

在同一低壓配電系統(tǒng)中，保護接地與保護接零不能混用。否則當(dāng)采取保護接地的設(shè)備發(fā)生單相接地故障時，危險電壓將通過大地串至零線以及采用保護接零的設(shè)備外殼上。

10、何為重復(fù)接地？有何必要？

重復(fù)接地將零線上的一處或多處通過接地裝置與大地再次連接，稱重復(fù)接地。

為確保零線可靠工作應(yīng)進行重復(fù)接地。在架空線路終端及沿線1km處、電纜或架空線引入建筑物處都要重復(fù)接地。如不重復(fù)接地，當(dāng)零線萬一斷線而同時斷點之后某一設(shè)備發(fā)生單相碰殼時，斷點之后的接零設(shè)備外殼者都將出現(xiàn)較高的接觸電壓。

習(xí)題十答案

一、填空題：

1、為了表征物體的光照性能，引入了以下三個參數(shù)：反射比、吸收比、透射比。

2、在工廠企業(yè)或變電所中，照明按裝設(shè)方式可分為一般照明、局部照明和混合照明。

3、照明按其用途可分為工作照明、事故照明、值班照明、警衛(wèi)照明和障礙照明等。

4、照明燈具根據(jù)配光曲線分為正弦分布型、廣照型、漫射型、配照型、深照型和特深照型。

5、根據(jù)光通量投射方向的百分比可分為直接照明型、半直接照明型、均勻漫射型、半間接照明型及間接照明型。6、按燈具的結(jié)構(gòu)特點可分為開啟型、閉合型、封閉型、密閉型和防爆型。

二、簡答題：

1、電氣照明有什么特點?對工業(yè)生產(chǎn)有什么作用?工廠電氣照明是工廠供電中不可缺少的組成部分，合理的電氣照明是保證安全生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率和保護工作人員視力健康的必要條件。工廠照明分為自然照明(自然采光)和人工照明兩大類，而電氣照明是人工照明中應(yīng)用范圍最廣的一種照明方式。實踐和試驗都證明，照明設(shè)計是否合理，將直接影響到生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率以及工作人員的視力健康。因此工廠電氣照明的合理設(shè)計對工業(yè)生產(chǎn)具有十分重要的意義。2、燈具在室內(nèi)的布置要求有哪些？

保證最低的照度及均勻性，光線的射向適當(dāng)，無眩光、陰影，安裝維護便利，布置整齊美觀，并與建筑空間協(xié)調(diào)，安全、經(jīng)濟等；在室外的布置要求是：燈具不宜懸掛過高或過低，過高會降低工作面上的照度且維修不便利，過低則簡單碰撞且擔(dān)憂全，另一方面要產(chǎn)生眩光，降低人眼的視力。

3、結(jié)合熒光燈工作線路圖分析熒光燈的工作原理。

熒光燈由起輝器S、燈管、鎮(zhèn)流器L和電容器c等組成。

當(dāng)熒光燈接上電源后，S首先產(chǎn)生輝光放電，使U形雙金屬片加熱伸開，接通燈絲回路，燈絲加熱后發(fā)射電子，并使管內(nèi)的少量汞汽化。此時s的輝光放電中止，雙金屬片冷卻收縮，突然斷開燈絲加熱回路，這就使L兩端感生很高的電動勢，連同電源電壓加在燈管兩端，使充滿汞蒸汽的燈管擊穿，產(chǎn)生弧光放電，點燃燈管。

三、計算題：

1、有一機械加工車間長為32m，寬為20m，高為5m，柱間距4m。工作面的高度為0.8m。若采用GCl-A-1型工廠配照燈(電光源型號為PZ220-150)作車間的一般照明。車間的頂棚有效反射比ρc為50％，墻壁的有效反射比ρw為30％。試確定燈具的布置方案,并計算工作面上的平均照度和實際平均照度.設(shè)該車間的照度標(biāo)準(zhǔn)為75lx.解：(1)確定布置方案查表10-3可知，150w～200w的白熾燈最低距地懸掛高度為3m，故可設(shè)燈具的懸掛高度為0.5m，則室空間高度為:hRC=5-0.8-0.5=3.7m

又查表10-4可知，該種燈具的最大距高比為1.25，即l/hRC=1.25，則燈具間的合理距離為:

l≤1.25hRC=1.25×3.7=4.625m初步確定燈具布置方案如下圖:

該布置方案的實際燈距為:

l?4?4?4m?4.625m滿足要求。

此時燈具個數(shù)為：n=5×8=40(個)(2)用利用系數(shù)法計算照度①計算室空間比RCR：

（l?b）?（32?20）RCR?5hRC?5?3.7?1.5lb32?20

②確定利用系數(shù)

查表可知：ρc=50％，ρw=30％，RCR=1時，μ=0.79；ρc=50％，ρw=30％，RCR=2時，μ=0.66。運用插入法可知：

ρc=50％，ρw=30％，RCR=1.5時，μ=0.72③確定布置燈具的光通量

查表Φ可知，普通照明用的白熾燈200W，其光通量Φ=2920lm。④確定減光系數(shù)

查表可知，機械加工車間的K=0.7。

?n?⑤計算平均照度：Eav?S?40?2920?0.7232?131.4lx?20

⑥計算實際平均照度E??Kn?avS

0.72?0.7?40?2920??91.98lx32?20

計算結(jié)果滿足照度要求。

習(xí)題十一答案

一、填空題：

1、變壓器的損耗包括有功損耗和無功損耗兩部分。

2、工廠是電能的主要用戶，儉約電能應(yīng)從組織管理和技術(shù)改造兩個方面來抓。

3．電動機作為使用最廣泛的電氣設(shè)備，其節(jié)電潛能最大，主要從選擇適合的容量、采用節(jié)電調(diào)速方法、適時改變繞組接法、安裝空載自停裝置、提高檢修質(zhì)量等方面著手。

4、電壓調(diào)理方法主要有：調(diào)整發(fā)電機端電壓；調(diào)理變壓器的實際變比；采用無功功率補償裝置；減少供配電系統(tǒng)的阻抗；及時改變系統(tǒng)的運行方式；使三相負荷平均分派。

5、工廠變配電所的值班方式有：輪班制、在家值班制和無人值班制。

二、簡答題：

1、儉約電能有何重要意義?

電能是在各行各業(yè)中應(yīng)用最廣泛的一種二次能源，電能的輸送、分派和控制既簡便又經(jīng)濟。工廠是電能的主要用戶，儉約電能不僅能為工廠降低成本，積累資金，而且也能緩解電力供需矛盾，給整個國民經(jīng)濟帶來很大的利益。

2、什么叫負荷調(diào)整?工廠有哪些主要調(diào)荷措施?

根據(jù)供電系統(tǒng)的電能供應(yīng)狀況及各類用戶不同的用電規(guī)律，合理地安排各類用戶的用電時間，以降低負荷高峰、填補負荷的低谷(即所謂的“削峰填谷〞)，充分發(fā)揮發(fā)、變電設(shè)備的潛力，提高系統(tǒng)的供電能力。具體方法：①同一地區(qū)各工廠的廠休日錯開；

②同一工廠內(nèi)各車間的上下班時間錯開，使各車間的高峰負荷分散；③調(diào)整大容量用電設(shè)備的用電時間，使其避開高峰負荷時間用電，做到各時段負荷均衡，從而提高了變壓器的負荷系數(shù)和功率因數(shù)，減少電能損耗。3、試分析兩臺變壓器經(jīng)濟運行的臨界負荷的計算公式。一臺變壓器單獨運行時其在負荷S時的綜合有功損耗為：

S2?PⅠ??P0?Kq?Q0?(?PK?Kq?QN)(SN)

兩臺變壓器并列運行時，每臺承受S/2，兩臺變壓器的綜合有功損耗為：

?PⅡ?2（?P0?Kq?Q0）?2(?PK?Kq?QN)(SSN)2

將以上兩式ΔP與S的函數(shù)關(guān)系繪成如下圖所示兩條曲線，兩條曲線相于a點，a點所對應(yīng)的變壓器負荷，就是變壓器經(jīng)濟運行的臨界負荷，用Scr表示。

＇＇當(dāng)?P＜?PS?S'＜Scr時，因ⅠⅡ，宜于一臺運行；

''''?P當(dāng)S?S''＞Scr時，Ⅰ＞?PⅡ故宜于二臺運行；

當(dāng)，S?Scr時，則?PⅠ??PⅡ即：?P0?Kq?Q0?(?PK?Kq?QN)(SS)2N

?2(?P0?Kq?Q0)?2(?PK?Kq?QN)(SSN)2

由此得判別兩臺變壓器經(jīng)濟運行的臨界負荷為：?P0?Kq?Q0crN?PK?