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文檔簡介
1、第一章 概 論一、填空題1、三相交流電力系統(tǒng)中,作為供電電源的發(fā)電機和變壓器的中性點有三種運行方式:一種是電源中性點 , 一種是中性點 ,再有一種是中性點 。我國220/380V低壓配電系統(tǒng)廣泛采用中性點 運行方式。答案:不接地,經消弧線圈接地,直接接地,直接接地2、變電站的任務是 。答案:接受電能,變換電壓,分配電能3、電力系統(tǒng)是由 、 和 組成。答案:發(fā)電廠,變電所,電力用戶4、工廠供電是指 。答案:工廠所需電能的供應和分配5、對工廠供電的基本要求是: 。答案:安全,可靠,優(yōu)質,經濟6、配電所的任務是 。答案:接受電能、分配電能7、 和 是衡量電能質量的兩個基本參數(shù)。答案:電壓,頻率8、中
2、性線(N線)的三大功能是 、 、 。答案:接用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設備,傳導三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流,減小負荷中性點的電位偏移9、保護線(PE線)的功能是 。答案:保障人身安全、防止觸電事故用的接地線10、保護中性線(PEN)兼有 和 的功能。答案:中性線(N線)、保護線(PE線)11、當不接地系統(tǒng)發(fā)生單相短路時,其它兩相電壓將 ,其對地電容電流 。答案:升高倍,升高3倍12、低壓配電系統(tǒng)按保護接地形式分為 , , 。答案:TN系統(tǒng),TT系統(tǒng),IT系統(tǒng)13、發(fā)電機額定電壓規(guī)定高于 ;當變壓器直接與發(fā)電機相連時,其一次繞組額定電壓應 ;當變壓器連接在線路上時,其一次繞組額定電壓
3、應 。答案:線路電壓±5%±10%,與發(fā)電機額定電壓相同,相線路額定電壓相同14、電力系統(tǒng)中性點即是 和 的中性點。答案:發(fā)電機,變壓器15、二、判斷題1、在TN-C方式供電系統(tǒng)中,干線上必須安裝漏電保護器。( )答案:Ö2、變電所與配電所的區(qū)別是變電所多了變換電壓的功能。( )答案:Ö3、中性點接地是保護接地。( )答案:´4、因整個線路允許10的電壓降,故發(fā)電機的額定電壓高于線路額定電壓10。( )答案:´三、單選題1、在低電壓配電系統(tǒng)的接地形式中,會產生電磁干擾的是 。A)TN-CB)TN-SC)TTD)IT答案:A2、當不接地
4、系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時,其相電壓會升高 倍。A)2B)C)3D)答案:D3、當不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時,其接地電容電流升高 倍。A)2B)C)3D)答案:C4、我國10KV電力系統(tǒng)采用的是 運行方式。A)直接接地B)不接地C)經消弧線圈接地D)都有答案:B5、我國220KV電力系統(tǒng)采用的是 運行方式。A)直接接地B)不接地C)經消弧線圈接地D)都有答案:A6、5、我國民用電220/380V電力系統(tǒng)采用的是 運行方式。A)直接接地B)不接地C)經消弧線圈接地D)都有答案:A7、我國GB50096-1999住宅設計規(guī)范規(guī)定中,不宜采且的接地方式是 。A)TN-CB)TN-SC)TN-C-SD)
5、TT答案:A8、衡量電能質量的兩個基本參數(shù)是 和 。A)電流B)電壓C)頻率D)波形9、在不接地電網(wǎng)中,當一相接地發(fā)生故障時,其它兩相的對地電壓將 。A)為0伏B)比原來的電壓低C)升高到線電壓D)電壓保持不變四、名詞解釋1、工廠供電答:工廠供電是指工廠所需要電能的供應和分配。2、電力系統(tǒng)答:由各級電壓的電力線路將一些發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來的一個發(fā)電、變電、配電和用電的整體,稱為電力系統(tǒng)。3、變電站答:接受電能、改變電壓、分配電能的場所。4、配電所答:接受電能、分配電能的場所。5、五、問答題1、工廠供電對工業(yè)生產有何重要作用對工廠供電工作有哪些基本要求答:重要作用:現(xiàn)代社會是建立在電
6、能應用的基礎之上的,電能在產品成本中所占的比重一般很小(除電化等工業(yè)外),其重要性是在于工業(yè)生產實現(xiàn)電氣化以后可以增加產量、提高產品質量和勞動生產率,降低生產成本,減輕工人的勞動強度。如果工廠供電突然中斷,則對工業(yè)生產可能造成嚴重的后果。例如某些對供電可靠性要求很高的工廠,即使是極短時間的停電,也會引起重大設備損壞,或引起大量產品報廢,甚至可能發(fā)生重大的人身事故,給國家和人民帶來經濟上甚至政治上的重大損失。 基本要求: 安全:在電能的供應、分配和使用中,不應發(fā)生人身事故和設備事故。 可靠:應滿足電能用戶對供電可靠性即連續(xù)供電的要求。 優(yōu)質:應滿足電能用戶對電壓和頻率等質量的要求。 經濟:供電系
7、統(tǒng)的投資少,運行費用低,并盡可能地減少有色金屬消耗量。2、工廠供電系統(tǒng)包括哪些范圍變電所和配電所的任務有什么不同什么情況下可采用高壓深入負荷中心的直配方式答:工廠供電系統(tǒng)是指從電源線路進廠起到高低壓用電設備進線端止的電路系統(tǒng),包括工廠內的變配電所和所有的高低壓供電線路。配電所的任務是接受電能和分配電能,不改變電壓;而變電所的任務是接受電能、變換電壓和分配電能。高壓深入負荷中心的直配方式,可以省去一級中間變壓,簡化了供電系統(tǒng)接線,節(jié)約投資和有色金屬,降低了電能損耗和電壓損耗,提高了供電質量。然而這要根據(jù)廠區(qū)的環(huán)境條件是否滿足35kV架空線路深入負荷中心的“安全走廊”要求而定,否則不宜采用。3、電
8、力網(wǎng)和動力系統(tǒng)建立大型電力系統(tǒng)有哪些好處?答:電力網(wǎng):電力系統(tǒng)中各級電壓的電力線路及其聯(lián)系的變電所,稱為電力網(wǎng)或電網(wǎng)。動力系統(tǒng):電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠的動力部分及其熱能系統(tǒng)和熱能用戶,就稱為動力系統(tǒng)。建立大型電力系統(tǒng)或聯(lián)合電網(wǎng),可以更經濟合理地利用動力資源,減少燃料運輸費用,減少電能消耗,降低發(fā)電成本,保證供電質量(即電壓和頻率合乎規(guī)范要求),并大大提高供電可靠性。4、我國規(guī)定的“工頻”是多少對其頻率偏差有何要求答:工頻:一般交流電力設備的額定頻率為50HZ。 規(guī)定:頻率偏差 ±0.2Hz 電壓偏差 ±5%電壓偏差是指電氣設備的端電壓與其額定電壓之差,通常以其對額定電壓的百分值
9、來表示。5、三相交流電力系統(tǒng)的電源中性點有哪些運行方式?中性點非直接接地系統(tǒng)與中性點直接接地系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時各有什么特點答:中性點運行方式:中性點不接地系統(tǒng)、中性點經阻抗接地系統(tǒng)、中性點直接接地系統(tǒng)。 中性點非直接接地系統(tǒng)單相接地時,另兩相對地電壓升高為原來的根號3倍。單相接地電容電流為正常運行時相線對地電容電流的3倍。中性點經阻抗接地系統(tǒng)單相接地時,另兩相對地電壓升高為原來的根號3倍,減小了接地電流。在單相接地電容電流大于一定值的電力系統(tǒng)中,電源中性點必須采取經消弧線圈接地的運行方式。中性點直接接地系統(tǒng)單相接地時,另兩相對地電壓不變,變成單相接地短路。6、低壓配電系統(tǒng)中的中性線(N線
10、)、保護線(PE線)和保護中性線(PEN線)各有哪些功能 TNC系統(tǒng)、TNS系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)各有哪些特點,各適于哪些場合應用答:中性線(N線)的功能:一是用來接用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設備;二電是用來傳導三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流;三是減小負荷中性點的電位偏移。保護線(PE線)的功能:它是用來保障人身安全、防止發(fā)生觸電事故用的接地線。系統(tǒng)中所有設備的外露可導電部分(指正常不帶電壓但故障情況下可能帶電壓的易被觸及的導電部分,例如設備的金屬外殼、金屬構架等)通過保護線接地。保護中性線(PEN線)的功能:它兼有中性線(N線)和保護線(PE線)的功能。這種保護中
11、性線在我國通稱為“零線”,俗稱“地線”。TNC系統(tǒng):其中的N線與PE線全部合為一根PEN線。PEN線中可有電流通過,因此對某接PEN線的設備產生電磁干擾。主要于我國低壓配電系統(tǒng)中應用最為普普遍,但不適于對安全和抗電磁干擾要求高的場所。TNS系統(tǒng):其中的N線與PE線全部分開,設備的外露可導電部分均接PE線。主要用于對安全較高(如潮濕易觸電的浴室和居民住宅等)的場所對抗電磁干擾要求高的數(shù)據(jù)處理和精密檢測等實驗場所。TN-C-S系統(tǒng):該系統(tǒng)的前一部分全部為TN-C系統(tǒng),而后邊有一部分為TN-C系統(tǒng),有一部分則為TN-S系統(tǒng),其中設備的外露可導電部分接PEN線或PE線。主要用于安全要求和對抗電磁干擾要
12、求高的場所。TT系統(tǒng):中性點直接接地,設備外殼單獨接地。IT系統(tǒng):中性點不接地,設備外殼單獨接地。主要用于對連續(xù)供電要求較高及有易燃易爆危險的場所。7、簡述供電可靠性的含義,作用及衡量標準。答:所謂供電可靠性,就是供電系統(tǒng)及其設備、元件等在規(guī)定的運行條件下和預期工作壽命階段,能滿意地完成其設計功能的概率。一般用每年用戶不停電時問的概率值(從零到1)或百分值(0100)來衡量一個供電系統(tǒng)或設備的可靠性??煽啃允枪╇娤到y(tǒng)的一項重要指標,也是電力負荷分級的基本依據(jù)。在設計供電系統(tǒng)時就要根據(jù)負荷對供電可靠性的要求程度,合理地選擇供電電源和確定供電方案。另外,通過對一個實際供電系統(tǒng)可靠性的研究和分析,可
13、以對系統(tǒng)的改進甚至對主要設備的設計制造提供充分的依據(jù)。8、什么叫電氣設備的額定電壓電力系統(tǒng)為什么要采用多種電壓等級電氣設備在高于或低于其額定電壓下工作會出現(xiàn)什么問題答:所謂額定電壓,就是使發(fā)電機、變壓器等電氣設備在正常運行時獲得最佳經濟效果的電壓。額定電壓是電氣設備在設計、制造和使用中的重要參數(shù)。在電氣工程中,電力網(wǎng)的額定電壓應與電氣設備的額定電壓相對應,并且已經標準化,系列化。電力系統(tǒng)采用多種電壓等級是基于以下四種情況;1)目前,我國發(fā)電機的額定電壓為6.3 、10.5或15.75kV (少數(shù)大容量發(fā)電機為24kV) 等。2)電力輸送多采用高壓,這樣可以提高輸送功率,加大輸送距離。換句活說,
14、輸送同樣功率的電能在采用高壓時,可相應減少輸電線路中的電流,因而減少線路上的電能損失和電壓損失,提高輸電效率和供電質量。同時,導線截面亦隨電流的減小而減小,節(jié)省了有色金屬。所以,從發(fā)電廠發(fā)出的電能,除供給附近用戶直接用電外,一般都經過升壓變電所變換為高壓電能,經遠距離輸送后,再經降壓變電所變?yōu)榈蛪弘娔?,供用戶使用?)高壓輸電的電壓隨國民經濟的需要和電力技術的發(fā)展而不斷提高。對于中短距離一般采用35kv輸電;對于長距離、大容量則采用110、330、500kV輸電。國內近年來已有數(shù)條750kV超高壓輸電線路投入使用。用于1100kV、1500kV的超高壓輸電設備亦在試制中。4)礦山用電設備,由于
15、功率、安全、制造工藝及經濟性等原因,其額定電壓多采用低壓,如127、220、380、660、1140V等,只有大型設備,才采用6 kV高壓。隨著礦井10kV下井的研究和實現(xiàn),額定電壓為10kV的電氣設備也已問世。變、配電所的運行人員,應盡量保持供用電系統(tǒng)在額定電壓或規(guī)定的電壓范圍內運行。當線路電壓高于額定值所規(guī)定的范圍時,有的設備(如移相電容器)將因過壓而損壞;有的設備(如變壓器、電動機等)將因磁飽和而引起激磁電流增加使總電流加大,造成設備過熱損壞或縮短使用壽命;有的設備(如避雷器、熔斷器等)在動作時產生的電弧由于電壓高、電壓恢復速度快而難以熄滅。電氣設備在低于額定電壓或規(guī)定的范圍內運行時,照
16、明負荷的照度及效率降低;感應電動機輸出功率降低,電流增加、溫度升高,大大影響其使用壽命;線路及變壓器由于要輸送同樣的功率,電流必然增大,結果二者的損耗都增加,輸送效率大大降低。9、在消弧線圈接地系統(tǒng)中,為什么三相線路對地分布電容不對稱,或出現(xiàn)一相斷線時,就可能出現(xiàn)消弧線圈與分布電容的串聯(lián)諧振 為什么一旦系統(tǒng)出現(xiàn)這種串聯(lián)諧振,變壓器的中性點就可能出現(xiàn)高電位圖1-1對地回路的串聯(lián)諧振示意圖答:如圖1-1所示,為變壓器中性點經消弧線圈L接地的供電系統(tǒng)。當三相線路對地分布電容不對稱或出現(xiàn)一相斷線時,線路參數(shù)不再是對稱的,因此負載中性點將發(fā)生位移,導致0點與點之間出現(xiàn)電位差。由于線路參數(shù)的變化使C與L的
17、關系恰好符合公式時,在電壓UOO´的作用下,線路對地回路將發(fā)生消弧線圈與對地分布電容的串聯(lián)諧振?;芈芬坏┏霈F(xiàn)串聯(lián)諧振,由于總阻抗幾乎為零,故即使UOO´的數(shù)值不大,回路中也會流過很大的電流,流過消弧線圈L,產生較大的壓降,使變壓器中性點0對地呈現(xiàn)高電位,極易損壞變壓器的對地絕緣。10、試查閱相關資料或網(wǎng)上查閱,找出當年我國的發(fā)電機裝機容量年發(fā)電量和年用。答:(參考)我國去年的發(fā)電機裝機容量是4憶千瓦,年發(fā)電量為21870憶千瓦時,年用電量是21700憶千瓦時六、計算題1、試確定圖所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機G和變壓器1T,2T和3T的額定電壓。解:發(fā)電機的額定電壓U = 1.05&
18、#180;10KV = 10.5KV;變壓器1T的額定電壓一次側 U = 10.5KV; 二次側 U = 1.1´35KV= 38.5KV;變壓器2T 的額定電壓一次側 U = 35KV; 二次側 U = 1.05´10KV= 10.5KV;變壓器 3T 的額定電壓一次側 U= 10KV; 二次側 U= 1.05´0.38/1.05´0.22= 0.399/0.23KV0.4/0.23KV;2、試確定圖中所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機G,變壓器2T,3T線路1WL,2WL的額定電壓。解:發(fā)電機G,額定電壓 U=1.05U1=10.5KV 變壓器2T U1=U=10.5KV U2=1.1´220=242KV 故額定電壓為:10.5/242; 變壓器3T U1=220KV U3=1.05´10=10.5KV U2=1.1´110=121KV 線路1WL的額定電壓為 U=10K
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