供電工程復(fù)習(xí)題翁雙安

供電工程復(fù)習(xí)題—翁雙安第一章P1電力系統(tǒng)的構(gòu)成包括：發(fā)電、輸電、變電、配電和用電。P4電力系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)：（1）電力系統(tǒng)發(fā)電與用電之間的動(dòng)態(tài)平衡（2）電力系統(tǒng)的暫態(tài)過(guò)程十分迅速(3）電力系統(tǒng)的地區(qū)性特色明顯(4）電力系統(tǒng)的影響重要3、P4簡(jiǎn)答:對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的規(guī)定（1）安全在電能的生產(chǎn)、輸送、分派和使用中,應(yīng)保證不發(fā)生人身和設(shè)備事故(2）可靠在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)防止發(fā)生供電中斷，滿足顧客對(duì)供電可靠性的規(guī)定(3)優(yōu)質(zhì)就是要滿足顧客對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的規(guī)定(4）經(jīng)濟(jì)減少電力系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)用，盡量節(jié)省有色金屬的消耗量,通過(guò)合理規(guī)劃和調(diào)度，減少電能損耗,實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。4、P7電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式：電源中性點(diǎn)不接地，電源中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，電源中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地和中性點(diǎn)直接接地.P9電源中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相的對(duì)地電壓電壓升至電源相電壓的√3倍，非故障相的電容電流為正常工作時(shí)的√3,而故障相的對(duì)地電容電流升至正常工作時(shí)的3倍.·中性點(diǎn)不接地發(fā)生單相短路時(shí)，短路電流小;·源中性點(diǎn)直接接地發(fā)生單相短路時(shí)，短路電流很大。對(duì)于3-10kV電力系統(tǒng)中單相接地電流不小于30A,20kV及以上電網(wǎng)中單相接地電流不小于10A時(shí)，電源中性點(diǎn)必須采用經(jīng)消弧線圈的接地方式.5、P14三相低壓配電系統(tǒng)分類N、TT和IT系統(tǒng)。6、P18各級(jí)電力負(fù)荷對(duì)供電電源的規(guī)定：一級(jí)負(fù)荷:由兩個(gè)獨(dú)立電源供電二級(jí)負(fù)荷:采用兩臺(tái)變壓器和兩回路供電三級(jí)負(fù)荷：對(duì)供電方式無(wú)特殊規(guī)定（一種回路）7、額定電壓的計(jì)算：P6用電設(shè)備的額定電壓=所連電網(wǎng)的額的電壓UN發(fā)電機(jī)的額定電壓UN。G=1.05UN(UN同級(jí)電網(wǎng)額定電壓）電力變壓器的額定電壓:一次繞組：與發(fā)電機(jī)或同級(jí)電網(wǎng)的額定電壓相似,U1N.T=UN.G或U1N。T=UN1;二次繞組：線路長(zhǎng)：U2N.T=1.1UN.G；線路短：U2N.T=1.05UN2輸電電壓等級(jí):220/380v，380/660v,1kv，3kv，6kv，10kv，20kv，35kv,66kv，110kv，220kv，330kv，500kv，750kv.我國(guó)最高電壓等級(jí)為750kv。P17大型電力顧客供電系統(tǒng)需經(jīng)顧客總降壓變電所和配電變電所兩級(jí)變壓；中小型的組只需一次變壓。第二章負(fù)荷計(jì)算與無(wú)功賠償1、P23計(jì)算負(fù)荷:通過(guò)對(duì)已知用電設(shè)備組的設(shè)備容量進(jìn)行記錄計(jì)算出的,用來(lái)安發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的最大負(fù)荷值。2、P23用電設(shè)備的工作制:長(zhǎng)期持續(xù)工作制，短時(shí)工作制，斷續(xù)周期工作制。3、P24負(fù)荷持續(xù)率（又稱暫載率）為一種工作周期內(nèi)工作時(shí)間與工作周期的比例值ξ=t/T*100%=t/(t+t0)＊100%，用來(lái)表征斷續(xù)周期工作制的設(shè)備的工作特性4、P25年最大負(fù)荷Pm=Pc=P30（計(jì)算負(fù)荷）P26年平均負(fù)荷，電力負(fù)荷在整年時(shí)間內(nèi)平均消耗的功率Pav=Wa/87605、P28需要系數(shù)：Kd=Pm/Pe需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷：P24例2-1總?cè)萘浚校澹健疲校危橛泄τ?jì)算負(fù)荷（kW）Pc=Pm=KdPe無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（kvar)Qc=Pctan∮視在計(jì)算負(fù)荷(kV。A)Sc=Pc/cos∮計(jì)算電流（Ａ）Ｉｃ＝Ｓｃ／√3ＵＮ6、P33尖峰電流：指只持續(xù)1~2s的短時(shí)最大電流，用來(lái)計(jì)算電壓波動(dòng)、選擇熔斷器和低壓斷路器及整定繼電保護(hù)裝置等。單臺(tái)用電設(shè)備的尖峰電流Ikp,就是其起動(dòng)電流Ist;Ikp=Ist=kstIN。M多臺(tái)設(shè)備Ikp=Ist.max+Ic(n-1)8、P39電力線路的功率損耗電力變壓器的功率損耗△PT≈0。01Sc，△QT≈0。05Sc第三章短路電流計(jì)算1、P50短路的類型:三相短路、兩相短路、單相短路、兩相接地短路2、無(wú)限大容量電源：電源內(nèi)阻抗為零,供電容量相對(duì)于用電負(fù)荷容量大得多，電源母線上的輸出電壓維持不變。3、P53ikt=ik+iDCik短路電流瞬時(shí)值,ik短路電流周期分量iDC短路電流非周期分量i``短路次暫態(tài)電流有效值iP短路沖擊電流瞬時(shí)值IP短路沖擊電流有效值高壓iP=2.55Ik"，IP=1。51Ik"380ViP=1.84Ik",IP=1.09Ik”4、P56標(biāo)幺值法（相對(duì)單位制法）：A*=A/Ad無(wú)單位先選定基準(zhǔn)容量Sd=100MV.A，和基準(zhǔn)電壓Ud；Ud=Uc=1。05UN基準(zhǔn)電流Id=Sd/√3Uc基準(zhǔn)電抗Xd=Ud/√3Id=Uc2/Sd當(dāng)線路構(gòu)造數(shù)據(jù)不詳時(shí)，x0可取其平均值，對(duì)10kV架空線路x0=0。35Ω/km對(duì)10kV電力電纜x0=0.10Ω/kmP60兩相短路電流與三相短路電流關(guān)系I”K2=√3/2I”K3=0.866I”K3第四章電器、電線電纜及其選擇1、P72電器在供電系統(tǒng)中的作用：通斷、保護(hù)、變換、控制、調(diào)整.2、P72供電系統(tǒng)對(duì)高下壓電器的共同性規(guī)定：（1）安全可靠的絕緣（2)必要的載流能力（3）較高的通斷能力(4)良好的力學(xué)性能（5）必要的電氣壽命（6）完善的保護(hù)功能3、配電用低壓斷路器按構(gòu)造形式分，有萬(wàn)能式和塑料式斷路器.簡(jiǎn)答:脫扣器（跳閘用）分類及其作用：分勵(lì)脫扣器、欠壓或失壓脫扣器、熱脫扣器(過(guò)負(fù)荷保護(hù))、過(guò)流脫扣器（短路保護(hù))4、P100電流互感器在三相電路中接線方案:一相式、兩相不完全星形、三相星形5、配電用電線電纜的構(gòu)造和敷設(shè)：架空線、電力電纜、硬母線、絕緣母線10、P100線路電壓損失的計(jì)算：△U%=1/10UN2（PR+QXi)11、P113導(dǎo)線和電纜截面的選擇與校驗(yàn)：（1）發(fā)熱條件（2）電壓損失條件(3）經(jīng)濟(jì)電流密度條件（4）經(jīng)濟(jì)電流（5）機(jī)械強(qiáng)度條件根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一般負(fù)荷電流較大的低壓配電線路，一般先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體截面，然后再校驗(yàn)電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度、短路熱穩(wěn)定等條件；對(duì)負(fù)荷電流不大而配電距離較長(zhǎng)的線路，一般先按電壓損失條件選擇導(dǎo)體截面，然后再校驗(yàn)發(fā)熱條件、機(jī)械強(qiáng)度、短路熱穩(wěn)定等條件;對(duì)給變壓器供電的高壓進(jìn)線以及變電所用電電源線路，因短路容量較大而負(fù)荷電流較小,一般先按短路熱穩(wěn)定條件選擇導(dǎo)體截面,然后再校驗(yàn)發(fā)熱條件；對(duì)長(zhǎng)距離大電流線路及35kV以上高壓線路,可先按經(jīng)濟(jì)電流密度條件選擇截面積，然后再校驗(yàn)其他條件。12、電器的選擇高壓P82低壓P95第五章供電系統(tǒng)的一次接線1、P135簡(jiǎn)答：對(duì)一次接線的基本規(guī)定：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)。安全包括設(shè)備安全及人身安全。一次接線應(yīng)符合國(guó)標(biāo)有關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，對(duì)的選擇電氣設(shè)備及其監(jiān)視、保護(hù)設(shè)備，考慮多種安全技術(shù)措施.可靠就是一次接線應(yīng)符合電力負(fù)荷尤其是一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的規(guī)定。可靠性不僅和一次接線的形式有關(guān)，還和電氣設(shè)備的技術(shù)性能、運(yùn)行管理的自動(dòng)化程度等原因有關(guān)。因此,對(duì)一次接線可靠性的評(píng)價(jià)應(yīng)客觀、科學(xué)、全面和發(fā)展。靈活是用至少的切換來(lái)適應(yīng)多種不一樣的運(yùn)行方式，如變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式、電源線路備用方式等.檢修時(shí)應(yīng)操作簡(jiǎn)便，不致過(guò)多影響供電可靠性.此外,還應(yīng)能適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展,便于擴(kuò)建。經(jīng)濟(jì)是一次接線在滿足上述技術(shù)規(guī)定的前提下，盡量做到接線簡(jiǎn)化、投資省、占地少、運(yùn)行費(fèi)用低。2、P13610kV配電變壓器有Yyn0和Dyn11兩種常見(jiàn)聯(lián)結(jié)組。3、P137電力變壓器容量選擇滿足Sr。T>SC一般應(yīng)保留10%-20％的裕量4、電力變壓器并列運(yùn)行的條件：（1)變壓器一次、二次側(cè)額定電壓UN相等（2）變壓器阻抗電壓相等（3）變壓器連接組別相等5、P140變配電所的電氣主接線的基本形式：有母線的主接線(單母線接線、單母線分段接線、雙母線接線），無(wú)母線的主接線。6、P144內(nèi)橋接線運(yùn)行特點(diǎn)：電源線路投入和切除時(shí)操作簡(jiǎn)便,變壓器故障時(shí)操作較復(fù)雜。適于電源線路較長(zhǎng)、變壓器不需常常切換操作的狀況。外橋接線運(yùn)行特點(diǎn)：電源線路投入和切除時(shí)操作較復(fù)雜，變壓器故障時(shí)操作簡(jiǎn)便。適于電源線路較短、變壓器需常常切換操作的狀況.7、P153高壓配電網(wǎng)接線基本形式：放射式、樹(shù)干式、環(huán)式（又稱環(huán)網(wǎng)接線，其特是把兩回樹(shù)干式配電線路的末端或中部連接起來(lái)構(gòu)成環(huán)式網(wǎng)絡(luò)，接線供電可靠性高。一般環(huán)式、拉手環(huán)式、雙線拉手環(huán)式）P156低壓配電網(wǎng)接線基本形式：放射式、樹(shù)干式、環(huán)式、鏈?zhǔn)?第七章供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)1、P181對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本規(guī)定：選擇性、速動(dòng)性、可靠性、敏捷度。2、P184繼電保護(hù)裝置的接線形式是指互感器與電流繼電器之間的聯(lián)接方式，有三相三繼電器和兩相兩繼電器。3、P185對(duì)3～66kV電力線路，應(yīng)裝設(shè)相間短路保護(hù)、單相接地保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)。相間短路保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于斷路器的跳閘機(jī)構(gòu)，使斷路器跳閘，切除短路故障部分。單相接地保護(hù)：a.絕緣監(jiān)視裝置,裝設(shè)在變配電所的高壓母線上，動(dòng)作于信號(hào).b．有選擇性的單相接地保護(hù)（零序電流保護(hù)），動(dòng)作于信號(hào)和跳閘(危及人身和設(shè)備安全時(shí)）。（3)過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作于信號(hào)。6、P186帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)（包括定期限和反時(shí)限）動(dòng)作電流Iop的整定原則：（1)動(dòng)作電流Iop應(yīng)躲過(guò)線路的最大負(fù)荷電流（包括正常過(guò)負(fù)荷電流和尖峰電流)IL。max，以免保護(hù)裝置在線路正常運(yùn)行時(shí)誤動(dòng)作：Iop.1〉IL。max,=（1。5～3）I30（2）保護(hù)裝置的返回電流Ire也應(yīng)躲過(guò)IL。max，，否則，保護(hù)裝置也許發(fā)生誤動(dòng)作。P188帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)Iop=Kel＊Kw＊IL.max/（Kre＊Ki)Kel--—可靠系數(shù)，對(duì)DL型繼電器取1。2,GL（反時(shí)限）取1。3;Kw———保護(hù)裝置的接線系數(shù),對(duì)三相三繼電器和兩相兩繼電器式接線為1;Kre---繼電器返回系數(shù)，DL取0。85，GL取0.8；P189動(dòng)作時(shí)間的整定：t1≧t2+△t;t1前一級(jí)保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間，t2后一級(jí)保護(hù)中最長(zhǎng)的動(dòng)作時(shí)間；t時(shí)間級(jí)差,DL取0.5S，GL取0。7S。P189過(guò)電流保護(hù)的敏捷度校驗(yàn)：Ks=（KW*I2k2。min）/（Ki*Iop）≥1.5過(guò)電流保護(hù)作為后備保護(hù)時(shí)Ks≥1。2即可。定期限過(guò)電流保護(hù)的長(zhǎng)處：動(dòng)作時(shí)間比較精確，整定簡(jiǎn)便，動(dòng)作時(shí)間一定；缺陷：所需繼電器多，接線復(fù)雜，對(duì)操作電源的可靠性規(guī)定高。反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的長(zhǎng)處：繼電器數(shù)量大為減少，并且可同步實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)，加之可采用交流操作，因而簡(jiǎn)樸經(jīng)濟(jì)；缺陷：動(dòng)作時(shí)間的整定比較麻煩，且誤差較大。7、P191電流速斷保護(hù)（不帶時(shí)限)，也稱瞬時(shí)電流速斷保護(hù)。【1】電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流（速斷電流）Iqb應(yīng)躲過(guò)它所保護(hù)的線路末端的三相短路電流Ik(3)。公式Iqb=Krel＊I”1k2.min/KiI"2k3。maxKel—DL取1.2~１。3；GL取1。4~1.5【2】電流速斷保護(hù)的敏捷度按其安裝處（及線路首段）在最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流Ik（2)作為最小短路電流Ik.min來(lái)校驗(yàn)。KS=Kw＊I”1K2.min/（Ki*Iqb)≧1。5最小運(yùn)行方式：線路阻抗最大，短路電流最小的運(yùn)行方式。計(jì)算題例題:（考題在如下基礎(chǔ)上簡(jiǎn)樸變化）一、經(jīng)濟(jì)電流密度的計(jì)算：導(dǎo)線截面的選擇，既要使電能損耗小,又不要過(guò)度地增長(zhǎng)線路投資、維修費(fèi)用和有色金屬消耗量。

按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜,一般只用于高壓線路按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)線和電纜截面，叫經(jīng)濟(jì)截面.經(jīng)濟(jì)截面Aec可由下式求得：

Aec=Ic/jec式中

jec——經(jīng)濟(jì)電流密度。A/mm2Ic—線路的計(jì)算電流例題

有一條LJ鋁絞線架設(shè)的10千伏架空線路,計(jì)算負(fù)荷為1280千瓦，cosΦ=0.9，年運(yùn)用時(shí)間為4200小時(shí)。試選擇其經(jīng)濟(jì)截面。并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。

解

（1）選擇經(jīng)濟(jì)截面.

Ic=P/√3Ucos?=82A由表1—3查得經(jīng)濟(jì)電流密度jec=1.15A/mm2

Aec=Ic/jec=82/1。15≈71mm可選70毫米玻囪J—70型鋁絞線.(2)校驗(yàn)發(fā)熱條件

查手冊(cè)得知LJ的容許載流量(25℃）

Ij(82A)≤Ie（265A）可見(jiàn)，選LJ-70能滿足發(fā)熱條件。(3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表1-3得知高壓居民區(qū)的架空鋁絞線最小容許截面Smin=(25毫米）,S(70毫米）>Smin（25毫米）,可見(jiàn)LJ-70也能滿足機(jī)械強(qiáng)度規(guī)定。二、標(biāo)幺值計(jì)算三相短路：已知電力系統(tǒng)出口處的短路容量為Sk=250MV.A,試求工廠變電所10kV母線上k-1點(diǎn)短路和兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行、分列運(yùn)行兩種狀況下低壓380V母線上k—2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。解:（1）確定基準(zhǔn)值:取Sd=100MV。A，Ucl=10。5kV，Uc2=0。4kV而Id1=Sd/√3Uc1=100MV。A/（√3U*10.5kV）=5.50kAId2=Sd/√3Uc2=100MV.A/（√3U＊0.4kV)=144。34kA(2）計(jì)算短路電路中各重要元件的標(biāo)幺值1）電力系統(tǒng)X1＊=Sd/Sk=100MV。A/250MV。A=0。42）架空線路X2*=x0LSd/U2c=0.35Ω/km＊5km*100MV.A/（10。5kV）2=1。593）電力變壓器（由附錄表12查得S9—1000/10變壓器Dyn11聯(lián)結(jié)Uk%=5）X3＊=X4*=Uk％Sd/100SNT=5*100*103kVA/（100*1000kV。A）=5繪短路等效電路圖如下,圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。求k—1點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值X＊∑(k-1）=X1*+X2*=0。4+1.59=1.99三相短路電流周期分量有效值I(3）k-1=Id1/X*∑（k-1）=5.50kA/1。99=2。76kA其他三相短路電流I``（3）k—1=I``∞（3)k—1=I(3）k—1=2。76kAish(3)=2。55＊2。76kA=7。04kAIsh（3)=1。51＊2。76kA=4。17kA4）三相短路容量Sk—1（3）=Sd/X*∑（k—1）=100MV.A/1.99=50。3MV.A（4）求k-2點(diǎn)的短路電路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量?jī)膳_(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行狀況下:總電抗標(biāo)幺值X＊∑(k—2)=X1*+X2*+X3＊//X4＊=0.4+1。59+5/2=4。49三相短路電流周期分量有效值I（3）k—2=Id2/X＊∑（k-2)=144.34Ka/4.99=32.14kA其他三相短路電流在10/0。4kV變壓器二次側(cè)低壓母線發(fā)生三相短路時(shí)，一般R∑〈1/3X∑，可取ksh=1。6,因此ish=2。26I``，Ish=1。31I``，則I``（3）k-2=I``∞（3)k-2=I(3）k-2=32.14kAish(3)=2。26＊32。14kA=72.64kAIsh(3)=1.31＊32.14kA=42。10kA4)三相短路容量Sk-2（3）=Sd/X＊∑（k—