电力工程基础复习资料

1、一。填空第一章1。电力系:由发电厂、变电所和电力用户连接起来的一个 整体组成该系统起着电能的生产输送分配和消耗的作 用2。电力网在电力系统中，通常将输送、交换和分配电能 的设备称为电力 .可分为地方电力网、域电力网和超高 压远距离输电网三种类型3。电能质量 是指电压、频率和波形的质量.4。电力系统在保证电可靠性和良好电能质量的前提下， 应最大限度提高电力系统运行中的经济性第三章 电力网的接线方式放射式干线式链式环式及两端 供电（按布置方式分有备用接线和无备用接（按其 对负荷供电可靠性的要求分6.垂导线悬挂在杆塔的绝缘子上自悬挂点至导线最低 点的垂直距离称为弧垂.7 。电线路的参数是指其电阻，电

2、抗（电感导和电纳 （电容)第五章 高压断路器高压断路器是电力系统中最为重要的开关设 备具有完善的灭弧装置此不仅能通断正常负荷电流, 而且能切断一定的短路电流，并在保护装置作用下自动跳 闸，切除短路故障。 高压隔离开关：高压隔离开关俗称刀闸，它没有专门的灭 弧装置，断流能力 所以不能带负荷操作。高压隔离开关 常与断路器配合使用断器来完成带负荷线路的接通和 断开任务。10.避雷器是保护电力系统中电气设备的绝缘免受沿线路传 来的雷电过电压损害的一种保护设备有保护间隙管型避 雷器阀型避雷器和金属氧化物避雷器等几种类型在成套 配电装置中氧化锌避雷器使用较为广泛。11电气主接线是电所电气部分的主体 ,是证

3、连续供电 和电能质量的关键环节主线的基本要求是安全、 灵活经济变电所常用的主接线基本形式有线路一变压去 器单元接线单母线接线单母线分段接线单母线带旁路 母线接线、双母线接线、桥式接线等。第六章12、二次系 ：保证一次系统的安全、可靠、经济运行， 在变电所中设置了专门为一次系统服务的二次系统。 13。继电保护装置的基本任务 :自动、迅速、有选择地将 故障元件从电力系统中切除，使其损坏程度尽可能减小 并 最大限度地保证非故障部分迅速恢复正常运行能对电气 元件的不正常运行状态做出反应根据运行维护的具体条 件和设备的承受能力，发出报警信号、减负荷或延时跳闸. 保护装置的基本要求 : 选择性速动性灵敏性

4、可靠性。15保护装置用的接线方式有三完全星形接线相不 完全星形接线和两相电流差接线 前两种接线方式无论发生何种相间短路 ,其接线 系数都等于 1。16.电力变压器的继电保护 是根据变压器的容量重要程度 确定的变压器的故障分为内部故障和外部故障变压器的 保护一般有瓦斯保护纵联差动或电流速断保护过电流保 护、过负荷保护和接地保 ( 大电流接地系统中的变压器） 等。第七章17。操作电源有直流和交流之分它为整个二次系统提供工 作电源直流操作电源可采用蓄电池也可采用硅整流器电 源后者较为普遍交流操作电源可取自互感器二次侧或所 用变压器低压母线保回路的操作的操作电源通常取自 电流互感器常用交流操作方式是去

5、分流跳闸的操作方 式。 。中央信号系统 分事故声响信号和预告声响信号 .断路 器事故跳闸时发出事故信号路事故跳闸时发出事故信 号，蜂鸣器发出声 ,同时断路器的位置指示灯发出绿光闪 光;统中发生不正常运行情况时发出预告信号 警铃发出声 响，同时光字牌点亮，显示故障性质 .整个变电所只有一套 中央信号系统，通常安装在主控制室的信号屏内。 第八章19。配电网动化系统DAS包括配 系统、地 理信息系统 (GIS)需方管理 DSM）三个部分。其中配电 SCADA 系负责配电网的数据采集与监控系统，实现配网 进线监控配电变电站自动化馈自动化和配变巡检及无 功补偿等功能 系统负责设备管理、用户信息系统、 S

6、CADA 功及故障信息显示等功能 统负责负荷监 控与管理、远方抄表与计费自动化等功能。20.馈线自动化的主要功能 是监视馈线的运行方和负荷， 当发生故障时及时准确地判断故障区段迅速隔离故障区 段并恢复健全区段的供电线自动化的实现方式有基于重 合器的当地控制方式和基于 FTU 的远方控制方式。 第九章21.过电压分 为内部过电压和电过电压两大类 .内部过电压 又分为操作过电压和谐振过电 雷电过电压有直击雷过电 压、感应过电压和雷电波侵入三种形式。二.答1。什么叫电压降落？什么叫电压损？答：电压降落是指线路始末端电压的相量差；电压损失 是指线路始末端电压的代数差。 什么是“经济截面 ？如何按经济电

7、密度来选导线和 电缆截面 I I 答:年运行费用达到最小、初投资费用又不过大而确 定的符合总经济利益的导线截面,称经济 I I 功能用于调试、整定定值与变比等;供电电源工作的可靠性 是确保直接影响着微机保护装置的可靠性常采用逆变按经济电流密度选择导线截面时先按ec30jec压电源6。备用电源自动投入装置的作用是么？有哪些基本要求出经济截 ,然后选择与ec最接近而又偏小一点的标准求?答用电源自动投装置的作用是当工作电源不论任截面这样可节省初投资和有色金属消耗量。3。 倒闸操作的基本要求是什么？答倒闸操作的基本要求是合闸送电时先合上隔离 开关，再合上断路器；跳闸断电时，先断开断路器 ,再断开 隔离

8、开关。4。 距离保护的基本原理是什么？由哪几部分组成 ?各分 的作用是么 答：距离保护是反应保护安装处至故障点的距离（或阻 抗根据距离的远近而确定是否动作的一种保护装置。系统正常工作时保护安装处测量到的电压 U 它接近w何原因发生故障 自动、快速地将备用电源投入，从而保 证重要负荷的不间断供电，提高供电的可靠性。备用电源自动投入装置应满足以下基本要求 工作电 源不论任何原因断开（如工作电源故障或被错误断开等, 用电源应能自动投入；必须在工作电源确已断开 ,而用 电源电压也正常时，才允许投入备用电源； APD 的动作 时间应尽可能短以利于电动机的自起动；APD 只能动作 一次 ,以免将备用电源重

9、复投入到永久性故障上去；当电 压互感器的二次回路断线时 APD 不应误动作；若备用 电源容量不足，应在 APD 动作的同时切除一部分次要负 荷。 , 量 到 为 荷 电 L 则 值7。 简述变电站综自动化系的基本功能 答电站综合自动系统主要分为微机监控和微机保wI ZL L基本上是负荷阻抗，其值较大 . 当系统短路护两大系统微机监控系统主要是应用微机控制技术替代 现行的人工监控方式实现运行调度的自动化和微机化而时，保护安装处测量到的电压为残余电压U ，测量到的电微机保护系统则是应用微机控制技术代传统的机电型 电子型模拟式继电保护装置获更好的工作特性和更高流为短路电流, 则值I 为保护安装处至短

10、的技术指标 . 变电站综合自动化系统还有远动系统功 能，电压、无功综合控制系统功能，小电流接地选线功能，路点之间的阻抗，也称为短路阻抗，其值较 因此,利电 压和电流的比值但清楚地判断系统的正常工作状态和 短路状态，还能反映短路点到保护安装处的距离。距离保护装置一般由起动元件元件和时间元件三 部分组成动元件作用是在被保护线路发生短路时立即 起动保护装置量件的作用是用来测量短路点到保护安 装处的距离并判断短路故障的方向时间元件的作用是用 来建立距离保护第 IIIII 段的动作时限，以获得其所需要 的动作时限特性5 微机保护装置的件构成分几部分？各部分的作用 是什么？答：微机保护装置的硬件构成可分为

11、六部分，即数据采 集部分微型计算机部分输入输出接口部分通信接口部 分、人机接口部分和电源部分数据采集系统的任务是将模拟量输入量准确地转换为所 需的数字量微型计算机系统是微机保护装置的核心主要 由微处理器程序存储器数据存储器接口芯片及定时器 等组成；输入输出接口是微机保护与外部设备的联系部分; 通信接口是实现变电站综合自动化的必要条件因此每个 保护装置都带有相对标准的通信接口电路机接口部分主 要包括显示、键盘、各种面板开关、打印与报警等，其主要低频减载功能和备用电源自投功能等。 配电自动化对通信系统要求有哪些？答：配电自动化对通信系统的要求是：通信的可靠性； 双向通信的要求；通信速率的要求 ;通

12、信不受停电的影响; 信系统建设费用；使用和维护的方便性;可扩充性。 远程自动抄表系统由几部分组成？各部分的作是什 么？答：远程自动抄表系统由电能表、采集终/采集模块、 集中抄表器信道和后台主站系统构成电能表是电能计量 装置的核心；采集终端用于采集多个用户电能表电能量信 息，并经处理后通过信道传送到系统上一 ( 中继器或集中 器）;集模块用于采集单个用户电能表电能量信息 并将它 处理后通过信道传送到系统上一级中继器或集中器 器用于收集各采集终端或采集模 ( 或多功能电能表）的数 据，并进行处理储 ,并能和主站或手持式抄表器进行数据 交换；信道用于信号（数据）的传输；后台主站系统通过信 道对集中器

13、中的信息采集，并进行处理和管理。10. 变电所有些防雷措施？ : 变电所内的设备和建筑物必须有完善的直击雷防护装 置，通常采用独立避雷针或避雷 ; 对于雷电侵入波的过电 压保护是利用阀型避雷器以及与阀型避雷器相配合的进线段保护。 什么叫安全电？我国规的安全电压等级有哪？ 各适用于么环境？答：安全电压是指不致使人直接致死或致残的电压。 我国规定的安全电压等级有 42V、36V 和手提照明灯、在危险环境和特别危险环境中使用携带 三。计算式电动工具如无特殊安全结构或安全措施，应采用 或 的安全电压金属容器内隧道内矿井内等工作地点 狭窄、行动不 以及周围有大面积接地导体的环境，应采 用 24V 或 1

14、2V 的安全电压；水下作业等场所采用 6V 的安 全电压。当电气设备采用 24V 以上安全电压时,必须采取 护直接接触带电体的保护措施。1。图 试确定图 1-12 所示供电系统中电机和所有变压器额定电压答:发电机 变压器 T110.5/242kV;变压器 T2:10/33kV变压器 T3变压器 ； 变压器 T5:35/6。6 kV 某工厂车间 线路上接有冷加工机床 50 台，共 200kW;吊车 3 台，共 （；通机 8 台，每台 3 ；电焊变压 台每台 ， cosN0.5)；空压机 台，55kW。试定该车间计算负荷。解：该车间的计算负荷如下表所示。暂态率设备容量 电力负荷计算表设备容量/kW

15、K计算负荷序号用电设备名称台数铭牌值换算值需要的系数 tan /kW Q /kVA I /A12345冷加工机床 吊车通风机 电焊变压器空压机5038412004.52488552003.52435。47550。160.80。850.50。50.80。350.81。0。32052512446.7555。3609114。433。2335.06小计 负荷总 0.9）66110.875 。96 125.06160 243.13。 有一条 380V 压干线，供电给 30 台小批生产的冷加床电动机，总容量为 200kW,其中较大容量的电动机有 10kW1 台，7kW3 台， 台。试分别用需要系数法和二式

16、系数法计算该干线的计算负。解：用需要系数法和二项式系数法所求计算负荷如下表所示。电力负荷计算表（需要系数法）计算负荷用电设备名称台数设备容量/Kcos tan /kW Q S /kVA32 平方+55.36平方合开根I /A用 KVA/1.732*0。38冷加工机床号30 0.5 32 55.36 63.94电力负荷计算表(二项式系数法)97.15用电设备设备台数设备容量二项式系数cos tan计算负荷名称n/x /eP/b/ /kWQ S /kVAI /A冷加工机床30/5200 。0。5 4227384.32128.1二项式系数法 的基本公式为P30=bPe+cPx c 和最大容量设备台数

17、 X 等也可查表4。 某电力用户 母线的有功算负荷为 ，自然功率因数为 ，现要求提高到 ，试问需装设多少功补 偿容量？果用 BW10。540-1W 型电容器，问需装多少个 ?装设以后该厂的视在计算负荷为少？比未设时的视在 计算负荷少了多少？解:（1）装设的 401W 型并联电容器容量及个数 0。 1200 C改善前和改善后表负荷* Q 822C 20 .55 40C取 21则实际补偿容量为：C 40 840（ 无功补偿前后视在负荷的变化补偿前： tan(arccos 140330P 120030 1846cos 0.65kVA补偿后:S30 230 30Q C2 2 )21325 kVA补偿后

18、视在负荷减少了: 1846 1325 520.5 kVA 某降压变电所装有一台 Y，yn0 联结的 800/10 型电力变压器 其二次侧（）的有功计算负荷为 520kW，无功计 算负荷为 430kvar,试求此变电一次侧的计算负荷功率因数.如功率因数达到 。9，问应在此变电所低压母线上装多 大并联电器容量才能达到要求解：(1）变压器一次侧的计算荷和功率因数查附录表 A-1 可知，S9-800/10 （Yyn0)变器的技术数据为：Q0空载无功损耗） P0载损耗（kW) PK额定负载损耗kW) 变压器额定 量kVA I0%-压器空载电流百分比。 UK%-短路电压百分比 平均负载系数 负载 波动损耗

19、系数 QK-额定负载漏磁功率(KQ-功经济当量 上计算时各参数的选择条件: （）取 功损耗P2PK -(1) 功损耗Q0+KT2QK-（(3综合功率损 : -（3） I0%SN,QKUKSN式中:Q0空载无功损耗(） 空载损耗（kW 额定负载损耗（kW）变压器额定容量 (kVAI0%-变 器 空 载 电 流 百 分 比 。 短 压 百 比 平 均 载 系数负载波动损耗系数QK-额定负载漏磁功率（ kvar) KQ无功经济当量(的选择条件: (1）取 KT ；上式计算时各参数 1.4kW 空载损耗， 7.5kW 额定负载， I % 0.8空载电流,U % 4.5短路电压S ( 2 )520430

20、 674 .76kVA计算负荷 )P ( 2 )S ( 2 ) .760.77功率因数800（平均负载系数）则变压器的功率损耗为: T 0 1.4 0.843 kW有功损耗 T N ( I 2U %) 0.843 100 32 kvar 功损耗变压器高压侧的计算负荷为：P (1) ( ) 520 .73 TkW (1)Q ( 430 462 TS30 (1) .7324622 .6kVA30 (1)30 (1)526 .73700 0.75（2 ）确定无功补偿容量。由于要求变压器高压侧的功率因数0 在变压器低压侧进行补偿时，取低压侧补偿后的功率因数( ) .92,则压侧需装设的补偿容量为:al

21、al取QC 520 tan(arccos tan(arccos0.92) C210 一条 10kV 线路向两个用户供电允许电压失为 ，环境温度为 ，其他参数图 26 所示若用相同截面的 型架空线 试按允许电压损失选择其导线截面，并按热条件和械强度进行校验 .解按允许电压损失选择导线截面：5设 x ，则 V 500V1000.4 300 Vr 10 296 a rVA 800 0.032 mm22选 LJ95 型铝绞线。图 习题 附图（按热条件进行校验:P p 1 2kW 600 1 2 P 2 2 900 kVAI A1、取导线或电缆的抗平均值，6-10KV 架空线取 。35 以取 。4/KM

22、;低压线路取 3穿管及电 缆线路取 08/KM。求出无功负荷在电抗上起的电压损失.UX=21010niiixqlUn22、根据UR=UALUX= 5- UX计算出当前负荷在线路上的有功电压损失。由 21010nRiiirUplUn210n，推出 1iiiNRplSrUU求出导线的截面积。其中： r 为导线的电导率，取 0.053KM/MM2，铝取 0。 MM2查附录表 A8 得，时 95 导线的允许载流量为 Ial 286A 因此满足发热条件要求（）按机械强度进行验:查表 ,10kV 架空铝绞线的最小截面为 25 ,故足机械强度条件 某 110 架空线路输送功率 ，功率因为 0年最大负荷利小时

23、数为 5500h试按经济电流密度选择 LGJ 型钢芯铝线的导线截面。解：线路的计算电流为L L IP3U N 由表 3-3，查得j 0.9 ，因此导线的经济截面为 ec0.9137.2mm2选 120 钢芯铝绞线。 如图 4 所示网络，各元件的参数已标于图中 试用标幺值法计算 k 点生三相短路时短路点短路电流。图 习题 附图解取SMVA， U ，则各元件电抗标幺值为线路*x l1d2av1000.4 115 变压器X* % S 10.5 k d S 电抗器 * % S U 2 d U d 100 1.164 3 0.3 * *WL * X * 1.164 2I k3UX * kA 在图 所示电

24、力系统中 ,所有发电机均为汽轮发电机。各元件参数如下发电机 、 容量均为 ， ，发电机 G3 容量为 50MVA， ;变压器 T1、T2 每台容量为 U % k,变压器 T3 量为 ，Uk% ;线路 WL 的长度为 50km,单位长度电抗为 0.4/ km,电压为 110kV ，试用运算曲线法计算10kV 电压级 k 点发生短路时 和 02s 时短路电流。图 33 习 附图解：）等效电路取S100，U U ，则各元件电抗标幺值为发电机 G1G2变压器 、T2100 * X * 0.416 1 * X * 0.333 3 4发电机 G3*100 0.25 50变压器 *60.105 线路 * 0.4 100115 2作等值电路如下图所示。（）化简网络，求各源到短路点的转移电抗X* X* * X* 0.21