供電工程復(fù)習題 翁雙安（考試題庫）

1、第一章1. P1 電力系統(tǒng)的構(gòu)成包含：發(fā)電、輸電、變電、配電和用電。2. P4 電力系統(tǒng)運行的特點：（1）電力系統(tǒng)發(fā)電與用電之間的動態(tài)平衡（2）電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程十分迅速 （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 簡答：對電力系統(tǒng)運行的要求（1）安全 在電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用中，應(yīng)確保不發(fā)生人身和設(shè)備事故（2）可靠 在電力系統(tǒng)的運行過程中，應(yīng)避免發(fā)生供電中斷，滿足用戶對供電可靠性的要求 （3）優(yōu)質(zhì) 就是要滿足用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求（4）經(jīng)濟 降低電力系統(tǒng)的投資和運行費用，盡可能節(jié)約有色金屬的消耗量，通過合理規(guī)劃和調(diào)度，減少電能損耗，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟運行。4、

2、P7 電力系統(tǒng)中性點的接地方式：電源中性點不接地，電源中性點經(jīng)消弧線圈接地，電源中性點經(jīng)小電阻接地和中性點直接接地。P9 電源中性點不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，非故障相的對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的3，而故障相的對地電容電流升至正常工作時的3倍。中性點不接地發(fā)生單相短路時，短路電流??；源中性點直接接地發(fā)生單相短路時，短路電流很大。對于3-10kV電力系統(tǒng)中單相接地電流大于30A，20kV及以上電網(wǎng)中單相接地電流大于10A時，電源中性點必須采用經(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 各級電力負荷對供電電源

3、的要求：一級負荷：由兩個獨立電源供電二級負荷：采用兩臺變壓器和兩回路供電三級負荷：對供電方式無特殊要求（一個回路）7、額定電壓的計算：P6用電設(shè)備的額定電壓=所連電網(wǎng)的額的電壓UN發(fā)電機的額定電壓UN.G=1.05UN （UN 同級電網(wǎng)額定電壓）電力變壓器的額定電壓：一次繞組：與發(fā)電機或同級電網(wǎng)的額定電壓相同，U1N.T=UN.G或U1N.T=UN1 ；二次繞組：線路長：U2N.T =1.1UN.G ; 線路短: U2N.T =1.05 UN28、 輸電電壓等級：220/380v，380/660v，1kv，3kv，6kv，10kv，20kv，35kv，66kv，110kv，220kv，330k

4、v，500kv，750kv。 我國最高電壓等級為750kv.9、 P17 大型電力用戶供電系統(tǒng)需經(jīng)用戶總降壓變電所和配電變電所兩級變壓 ；中小型的組只需一次變壓。第二章 負荷計算與無功補償1、P23 計算負荷:通過對已知用電設(shè)備組的設(shè)備容量進行統(tǒng)計計算出的，用來安發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的最大負荷值。2、P23 用電設(shè)備的工作制：長期連續(xù)工作制，短時工作制，斷續(xù)周期工作制。3、P24 負荷持續(xù)率（又稱暫載率）為一個工作周期內(nèi)工作時間與工作周期的百分比值 =t/T*100%=t/(t+t0 )* 100% ，用來表征斷續(xù)周期工作制的設(shè)備的工作特性4、P25 年最大負荷Pm=Pc=P30 (計

5、算負荷) P26 年平均負荷，電力負荷在全年時間內(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)法計算負荷：P24 例2-1總?cè)萘坑泄τ嬎阖摵桑╧W） Pc=Pm=Kd Pe無功計算負荷 (kvar) Qc=Pc tan視在計算負荷 (kV.A) Sc=Pc / cos計算電流（）3 6、P33 尖峰電流：指只持續(xù)12 s的短時最大電流，用來計算電壓波動、選擇熔斷器和低壓斷路器及整定繼電保護裝置等。單臺用電設(shè)備的尖峰電流Ikp,就是其起動電流Ist；Ikp=Ist=kst IN.M 多臺設(shè)備 Ikp=Ist.max+Ic(n-1)8、P39 電力線路的功

6、率損耗 電力變壓器的功率損耗 PT0.01Sc , QT0.05Sc第三章 短路電流計算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、無限大容量電源：電源內(nèi)阻抗為零，供電容量相對于用電負荷容量大得多，電源母線上的輸出電壓維持不變。3、P53 ikt=ik+iDC ik 短路電流瞬時值， 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 短路沖擊電流瞬時值 IP短路沖擊電流有效值高壓 iP=2.55Ik , IP =1.51 Ik380V iP =1.84Ik , IP =1.09 Ik4、P56 標幺值法（相對單位制法）：A*=A / Ad 無

7、單位先選定基準容量Sd=100MV.A ,和基準電壓Ud; Ud=Uc=1.05UN 基準電流 Id= Sd / 3 Uc 基準電抗 Xd= Ud/3Id = Uc2 /Sd當線路結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)不詳時，x0可取其平均值，對10kV架空線路x0 =0.35/km 對10kV電力電纜x0 =0.10/km5、 P60 兩相短路電流與三相短路電流關(guān)系 IK2=3/2 IK3=0.866IK3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、變換、控制、調(diào)節(jié)。2、P72 供電系統(tǒng)對高低壓電器的共同性要求：（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

8、的力學(xué)性能 （5）必要的電氣壽命（6）完善的保護功能3、配電用低壓斷路器按結(jié)構(gòu)形式分，有萬能式和塑料式斷路器。簡答：脫扣器（跳閘用）分類及其作用：分勵脫扣器、欠壓或失壓脫扣器、熱脫扣器（過負荷保護）、過流脫扣器（短路保護）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、配電用電線電纜的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)：架空線、電力電纜、硬母線、絕緣母線10、 P100 線路電壓損失的計算：U%=1/10UN2 (PR+QXi) 11、P113 導(dǎo)線和電纜截面的選擇與校驗：（1）發(fā)熱條件（2）電壓損失條件（3）經(jīng)濟電流密度條件(4)經(jīng)濟電流（5）機械強度條件根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，對一般負荷電

9、流較大的低壓配電線路，通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體截面，然后再校驗電壓損失、機械強度、短路熱穩(wěn)定等條件；對負荷電流不大而配電距離較長的線路，通常先按電壓損失條件選擇導(dǎo)體截面，然后再校驗發(fā)熱條件、機械強度、短路熱穩(wěn)定等條件；對給變壓器供電的高壓進線以及變電所用電電源線路，因短路容量較大而負荷電流較小，一般先按短路熱穩(wěn)定條件選擇導(dǎo)體截面，然后再校驗發(fā)熱條件；對長距離大電流線路及35kV以上高壓線路，可先按經(jīng)濟電流密度條件選擇截面積，然后再校驗其他條件。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 簡答：對一次接線的基本要求：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟。安全包括設(shè)備安全

10、及人身安全。一次接線應(yīng)符合國家標準有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，正確選擇電氣設(shè)備及其監(jiān)視、保護設(shè)備，考慮各種安全技術(shù)措施。可靠就是一次接線應(yīng)符合電力負荷特別是一、二級負荷對供電可靠性的要求?？煽啃圆粌H和一次接線的形式有關(guān)，還和電氣設(shè)備的技術(shù)性能、運行管理的自動化程度等因素有關(guān)。因此，對一次接線可靠性的評價應(yīng)客觀、科學(xué)、全面和發(fā)展。靈活是用最少的切換來適應(yīng)各種不同的運行方式，如變壓器經(jīng)濟運行方式、電源線路備用方式等。檢修時應(yīng)操作簡便，不致過多影響供電可靠性。另外，還應(yīng)能適應(yīng)負荷的發(fā)展，便于擴建。經(jīng)濟是一次接線在滿足上述技術(shù)要求的前提下，盡量做到接線簡化、投資省、占地少、運行費用低。2、P136 10kV配

11、電變壓器有Yyn0和Dyn11兩種常見聯(lián)結(jié)組。3、P137 電力變壓器容量選擇滿足 Sr.TSC 一般應(yīng)保留10%-20%的裕量4、電力變壓器并列運行的條件：（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），無母線的主接線。6、P144 內(nèi)橋接線運行特點：電源線路投入和切除時操作簡便，變壓器故障時操作較復(fù)雜。適于電源線路較長、變壓器不需經(jīng)常切換操作的情況。 外橋接線運行特點：電源線路投入和切除時操作較復(fù)雜，變壓器故障時操作簡便。適于電源線路較短、變壓

12、器需經(jīng)常切換操作的情況。7、P153 高壓配電網(wǎng)接線基本形式：放射式、樹干式、環(huán)式（又稱環(huán)網(wǎng)接線，其特是把兩回樹干式配電線路的末端或中部連接起來構(gòu)成環(huán)式網(wǎng)絡(luò)，接線供電可靠性高。普通環(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、樹干式、環(huán)式、鏈式。第七章 供電系統(tǒng)的繼電保護1、P181 對繼電保護裝置的基本要求：選擇性、速動性、可靠性、靈敏度。2、P184 繼電保護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366kV電力線路，應(yīng)裝設(shè)相間短路保護、單相接地保護和過負荷保護。（1） 相間短路保護應(yīng)動作于斷路器的跳閘機

13、構(gòu)，使斷路器跳閘，切除短路故障部分。（2） 單相接地保護：a.絕緣監(jiān)視裝置，裝設(shè)在變配電所的高壓母線上，動作于信號。 b有選擇性的單相接地保護（零序電流保護），動作于信號和跳閘（危及人身和設(shè)備安全時）。（3）過負荷保護動作于信號。6、P186 帶時限的過電流保護（包括定時限和反時限）動作電流Iop的整定原則：（1）動作電流Iop應(yīng)躲過線路的最大負荷電流（包括正常過負荷電流和尖峰電流）IL.max, 以免保護裝置在線路正常運行時誤動作：Iop.1 IL.max, =(1.53)I30(2)保護裝置的返回電流Ire也應(yīng)躲過IL.max,， 否則，保護裝置可能發(fā)生誤動作。P188 帶時限的過電流保護

14、 Iop=Kel*Kw* IL.max/ (Kre*Ki) Kel-可靠系數(shù)，對DL型繼電器取1.2, GL（反時限）取1.3； Kw-保護裝置的接線系數(shù)，對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 動作時間的整定：t1t2+t; t1 前一級保護裝置的動作時間，t2 后一級保護中最長的動作時間； t時間級差，DL取0.5S，GL取0.7S。 P189 過電流保護的靈敏度校驗：Ks=（KW*I2k2.min）/（Ki*Iop）1.5過電流保護作為后備保護時Ks1.2即可。定時限過電流保護的優(yōu)點：動作時間比較精確，整定簡便，動作時間

15、一定；缺點：所需繼電器多，接線復(fù)雜，對操作電源的可靠性要求高。反時限過電流保護的優(yōu)點：繼電器數(shù)量大為減少，而且可同時實現(xiàn)電流速斷保護，加之可采用交流操作，因而簡單經(jīng)濟；缺點：動作時間的整定比較麻煩，且誤差較大。7、 P191 電流速斷保護（不帶時限），也稱瞬時電流速斷保護。【1】電流速斷保護動作電流（速斷電流）Iqb應(yīng)躲過它所保護的線路末端的三相短路電流Ik(3) 。 公式 Iqb=Krel* I1k2.min /KiI2k3.maxKelDL取1.2.3; GL取1.41.5【2】電流速斷保護的靈敏度按其安裝處（及線路首段）在最小運行方式下的兩相短路電流Ik(2)作為最小短路電流Ik.min

16、來校驗。 KS=Kw* I1K2.min/ （Ki*Iqb）1.5最小運行方式：線路阻抗最大，短路電流最小的運行方式。計算題例題:（考題在以下基礎(chǔ)上簡單變化）一、經(jīng)濟電流密度的計算：導(dǎo)線截面的選擇，既要使電能損耗小，又不要過分地增加線路投資、維修費用和有色金屬消耗量。按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線和電纜，一般只用于高壓線路按經(jīng)濟電流密度選擇的導(dǎo)線和電纜截面，叫經(jīng)濟截面。經(jīng)濟截面Aec可由下式求得：Aec=Ic/jec式中jec經(jīng)濟電流密度。A/mm2 Ic 線路的計算電流例題有一條LJ鋁絞線架設(shè)的10千伏架空線路，計算負荷為1280千瓦，cos=0.9,年利用時間為4200小時。試選擇其經(jīng)濟截面。并校

17、驗其發(fā)熱條件和機械強度。解（1）選擇經(jīng)濟截面。Ic=P/3Ucos=82A由表1-3查得經(jīng)濟電流密度jec =1.15 A/mm2 Aec=Ic/jec =82/1.1571mm可選70毫米玻囪J-70型鋁絞線。（2）校驗發(fā)熱條件查手冊得知LJ的允許載流量（25）Ij(82A)Ie(265A)可見，選LJ-70能滿足發(fā)熱條件。（3）校驗機械強度。查表1-3得知高壓居民區(qū)的架空鋁絞線最小允許截面Smin=(25毫米),S(70毫米)Smin(25毫米),可見LJ-70也能滿足機械強度要求。二、標幺值計算三相短路：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-

18、1點短路和兩臺變壓器并聯(lián)運行、分列運行兩種情況下低壓380V母線上k-2點短路的三相短路電流和短路容量。解：（1）確定基準值：取 Sd=100MV.A, Ucl=10.5kV， Uc2=0.4kV而Id1=Sd/3Uc1=100MV.A/(3U*10.5kV)=5.50 kAId2=Sd/3Uc2=100MV.A/(3U*0.4kV)=144.34 kA(2)計算短路電路中各主要元件的標幺值1）電力系統(tǒng)X1*=Sd/Sk=100MV.A / 250MV.A = 0.42）架空線路 X2*=x0LSd/U2c= 0.35 /km * 5km * 100MV.A / (10.5 kV)2= 1.5

19、93)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,圖上標出各元件的序號和電抗標幺值，并標出短路計算點。（3） 求k-1點的短路電路總阻抗標幺值及三相短路電流和短路容量1） 總電抗標幺值 X*(k-1)= X1* + X2* =0.4+1.59=1.992） 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=2.76kA3） 其他三相短路電流 I（3）k-1= I（3）k

20、-1 = I（3）k-1 =2.76 kA ish(3)=2.55*2.76 kA=7.04kAIsh(3) =1.51*2.76 kA=4.17kA4)三相短路容量 Sk-1（3）= Sd / X*(k-1)=100MV.A / 1.99 = 50.3 MV.A（4）求k-2點的短路電路總阻抗標幺值及三相短路電流和短路容量兩臺變壓器并聯(lián)運行情況下：1） 總電抗標幺值X*(k-2)= X1* + X2* + X3* /X4* = 0.4+1.59+5/2=4.492） 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=32.14kA3） 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，一般R1/3 X,可取ksh=1.6,因此ish=2.26 I，Ish=1.31 I，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