工厂供配电技术习题4

工厂供配电技术习题4工厂供配电技术习题4工厂供配电技术习题4xxx公司工厂供配电技术习题4文件编号：文件日期：修订次数：第1.0次更改批准审核制定方案设计，管理制度思考题与习题44-1高压和低压的放射式接线和树干式接线有哪些优缺点分别说明高、低压配电系统各宜首先考虑哪种接线方式p624-2架空线路与电缆线路有何优缺点？p65、714-3工厂架空线路有哪几种敷设方式运行管理要注意哪些事项p65、704-4工厂电力电缆常用哪几种敷设方式各有何特点p734-5电缆线路故障的确定方法及程序如何？p754-6工厂发生突然停电事故，变配电所值班人员应如何处理？p824-7如何测定三相电路的相序？试说明电容式指示灯和电感式指示灯测定相序的状态显示。P774-8如何核对线路两端的相位？p774-9采用钢管穿线时可否分相穿管，为什么？p4-10高压输电线路、照明线路、车间动力线路各是采用什么原则来选择导线的？p834-11试按发热条件选择220/380V的TN-S线路中的相线、N线、PE线截面及穿钢管(G)的管径。已知线路的计算电流为150A，安装地点的环境温度为30℃，拟用BLV型铝芯塑料线穿钢管埋地敷设。4-12某车间电气平面布线图上，某一线路旁标注有BLV-500-(3×50+1×25)--DA，请说明各文字符号的含义。P2354-13某220/380V低压架空线路如图4-34所示，环境温度35℃，允许电压损耗为3%，试选择导线截面（采用铝芯绝缘线）。图-34习题4-13线路图4-14有一条用LGJ型钢芯铝线架设的5km长的35kV架空线路，计算负荷为2500kW，cosφ=，Tmax=4800h，jec=A/mm:，计算其经济截面。思考题与习题4及解：4-1高压和低压的放射式接线和树干式接线有哪些优缺点分别说明高、低压配电系统各宜首先考虑哪种接线方式p62接线方式优点缺点1.放射式接线方式简捷，操作维护方便，保护简单，便于实现自动化。高低压开关设备用得多，投资高，线路故障自检修时，该线路供电的负荷要停电，可靠性较低（可增加备用线路改善）。2.树干式从变配电所引出的线路少，高低压开关设备相应用得少。配电干线少可以节约有色金属，供电可靠性差，干线故障或检修将引起干线上的全部用户停电。3.环式运行灵活，供电可靠性高。当干线上任何地方发生故障时，只要找出故障段，拉开其两侧的隔离开关，把故障段切除后，全部线路可以恢复供电。闭环运行时继电保护整定比较复杂三种基本接线方式都有其优缺点。实际上工厂高低压配电系统的接线方式往往是几种接线方式的组合，究竟采用什么接线方式，应根据具体情况，经技术经济综合比较后才能确定。一般情况下，高压配电系统优先采用放射式，对于可靠性要求不高的辅助生产区和生活区住宅，可以考虑采用树干式或环式配电。4-2架空线路与电缆线路有何优缺点？p65、71线路形式优点缺点架空线路投资费用低，施工容易，故障易查找，便于检修等优点。可靠性差，受外界环境的影响大，需要足够的线路走廊，有碍观瞻。电缆线路受外界因素（雷电、风害等）的影响小，供电可靠性高，不占路面，发生事故不易影响人身安全成本高，查找故障困难，接头处理复杂。4-3工厂架空线路有哪几种敷设方式运行管理要注意哪些事项p65、70答：按照所使用的材料不同，电杆有木杆、水泥杆、金属杆三种。木杆是早期所使用的材料，目前正逐步被淘汰。导线在电杆上的排列有：水平排列，三角形排列，三角、水平混合排列和双回路垂直排列等。低压三相四线水平排列时，中性线一般应靠近电杆。电压不同的线路同杆架设时，电压较高的线路应在上面。导线有裸导线和绝缘导线。为了经常掌握线路的运行状况，及时发现设备缺陷和隐患，为线路检修提供内容，以保证线路正常、可靠、安全运行，要进行线路巡视，采取防污、防雷、防暑、防寒防冻、防风、防汛等预防措施。适时进行线路检修，保证供电正常。4-4工厂电力电缆常用哪几种敷设方式各有何特点p73答：有直埋式、混凝土管、电缆沟、架桥和组合式汇线桥架、电缆排管及隧道适用等敷设方式。电缆直接埋地是最常用、最经济的方法，但当电缆数量较多或容易受到外界损伤的场所，电缆敷设在混凝土管或电缆沟中可避免损坏和减少对地下其他管道的影响，电缆排管及隧道适用敷设多根电缆，当电缆数量超过30根时，修建隧道会比较经济，架桥和组合式汇线桥架适用于车间内线路的敷设，可采用沿墙架设、沿梁架设或电缆穿管埋地敷设等方式。车间低压配电的线路根数多，汇线桥架使电线、电缆、管缆的敷设更标准、更通用，且结构简单、安装灵活，可任意走向，并且具有绝缘和防腐蚀功能．适用于各种类型的工作环境，使工厂配电线路的建造成本大大降低。4-5电缆线路故障的确定方法及程序如何？p75答：电缆线路发生故障，一般要借助一定的测量仪器和测量方法才能确定。通过测量每根电缆芯线对地绝缘电阻、各电缆芯线间的绝缘电阻和每根芯线的直流电阻。兆欧表不能检测出时，可采用高压直流法来测试。先要确定故障性质（(1)接地故障，(2)短路故障，(3)断线故障，(4)闪络性故障，(5)综合性故障，）然后采用直流电桥法进行距离粗测，利用声测法进行故障定点，确定故障点的距离。按电业安全工作规程进行修复后，必须对电缆进行绝缘电阻测试和耐压试验，并核对相位。试验合格后，才可恢复运行。4-6工厂发生突然停电事故，变配电所值班人员应如何处理？p82答：工厂供电线路及车间内配电线路在运行中发生突然停电，可按不同情况分别处理。(1)当进线没有电压时，说明是电力系统方面暂时停电。这时总开关不必拉开，但出线开关应该全部拉开，以免突然来电时，用电设备同时起动，造成过负荷和电压骤降，影响供电系统的正常运行。(2)当两条进线中的一条进线停电时，应立即进行切换操作，将负荷（特别是其中重要的负荷）转移给另一条进线供电。(3)厂内配电线路发生故障使开关跳闸时，可试合一次（如果开关的断流容量允许），争取尽快恢复供电。由于多数故障属暂时性的，试合可能成功。如果试合失败，开关再次跳闸，说明线路上故障尚未消除，这时应该对线路进行停电检修。(4)车间线路在使用中发生故障时，首先向用电人员了解故障情况，找出原因。故障检查时，先查看用电设备是否损坏及熔断器中的熔体是否烧断。然后逐级检查线路，一般方法如下：①熔体未烧断，一般是断电故障。测试电源端，无电，说明是上一级的线路或开关出了故障，应检查上一级线路或开关；也可能是电源中断供电，此时等待供电恢复。测试电源端，有电，说明是本熔断器以下的故障。如果用电设备未损坏，这就可能是导线接头松脱，导线与用电设备的连接处松脱，导线线芯被碰断或拉断等，应逐级检查，寻找故障点。②熔体已烧断，一般是短路故障。多数故障可能是用电设备损坏，发生碰线或接地等事故（例如灯座内短路），应先对用电设备进行检查，发现用电设备的故障并修复后，便可继续供电使用。经检查用电设备如无短路点，那就是线路本身有短路点，这时应逐段检查导线有无因绝缘层老化和碰伤而发生相间短路或接地短路，然后采取措施恢复绝缘或更换导线。4-7如何测定三相电路的相序？试说明电容式指示灯和电感式指示灯测定相序的状态显示。答：测定三相线路的相序，可采用电容式或电感式指示灯相序表。P77图(a)电容式指示灯相序表的原理接线，A相电容C的容抗与B、C两相指示灯的阻值相等。此相序表接上待测三相线路电源后，灯亮的相为B相，灯暗的相为C相。图(b)为电感式指示灯相序表的原理接线，A相电感L的感抗与B、C两相指示灯的阻值相等。此相序表接上待测三相线路电源后，灯暗的相为B相，灯亮的相为C相。4-8如何核对线路两端的相位？p77答：(1)核对同一电源线路前后的相位。核对相位最常用的方法为兆欧表法和指示灯法。图(a)所示为用兆欧表核对线路两端相位的接线。线路首端接兆欧表，其L端接线路，E端接地。线路末端逐相接地。如果兆欧表指示为零，则说明末端接地的相线与首端测量的相线属同一相。如此三相轮流测量，即可确定线路首端和末端各自对应的相。图(b)所示为用指示灯核对线路两端相位的接线。线路首端接指示灯，末端逐相接地。如果指示灯通上电源时灯亮，则说明末端接她的相线与首端接指示灯的相线属同一相。如此三相轮流测量，亦可确定线路首端和末端各自对应的相。(2)核定两路并列电源的相位。两个电源能否进行并列运行，在技术上主要取决于它们的电压、频率和相位是否相同。必须经过检测，确认两个电源的电压、频率和相位均相同时，才能进行并列运行方式。同一个电力系统的两路电源，由于线路走向不同，各相导线间交叉换位以及电缆引入户内的过程中，都可能造成相位排列上的不一致。所以在变电所必须对两个以上的电源进行核相，以免彼此的相序或相位不一致，致使投入运行时造成短路或环流而损坏设备。4-9采用钢管穿线时可否分相穿管，为什么？答：不可以。如果分相穿管，ΣI≠0，电流会在钢管上感应产生涡流，发热消耗能量。4-10高压输电线路、照明线路、车间动力线路各是采用什么原则来选择导线的？p83答：导线、电缆选择的内容包括两个方面：选型号和选截面。导线和电缆的型号应根据它们使用的环境、敷设方式、工作电压等方面进行选择。导线、电缆截面的选择必须满足安全、可靠的条件。也就是说，从满足正常发热条件看，要求通过导线或电缆的电流不应大于它的允许载流量；从满足机械强度条件看，要求架空导线的截面不应小于它的最小截面。此外还应保证电压质量，即线路电压损耗不应大于正常运行时允许的电压损耗，以及满足经济要求等。对于电力电缆有时还必须校验短路时的热稳定度，看其在短路电流作用下是否会烧毁，由于架空线路很少因短路电流的作用引起损坏，一般不校验热稳定度。4-11试按发热条件选择220/380V的TN-S线路中的相线、N线、PE线截面及穿钢管(G)的管径。已知线路的计算电流为150A，安装地点的环境温度为30℃，拟用BLV型铝芯塑料线穿钢管埋地敷设。解：查P237附表4-9，右方“4-5根单线芯”下30℃栏往下到BLV（倒数第三行）160A（142＜150＜160）再向左水平至线芯截面列相交处得120mm2，即相线截面，N线与PE线截面应≥50%相线截面，故取70mm2。表中对应的5根穿管钢管管径为80mm，即取BLV-500-（3×120+1×70+PE70）-G80-DA。4-12某车间电气平面布线图上，某一线路旁标注有BLV-500-(3×50+1×25)--DA，请说明各文字符号的含义。P235解：聚氯乙稀铝芯塑料线-耐压500伏-3根50mm2芯线加1根25芯线（中性线）-硬质塑料管，管径65mm，-沿地暗敷。4-13某220/380V低压架空线路如图所示，环境温度35℃，允许电压损耗为3%，试选择导线截面（采用铝芯绝缘线）。解：取X0=Ω/km，查P236附表4-7取150mm2，得R0=Ω/km，X0=Ω/km，代入式4-4得：按发热条件校验：查P236附表4-7的150mm2导线允许载流量为440A，计算修正系数440×=391A，满足发热条件。4-14有一条用LGJ型钢芯铝线架设的5km长的35kV架空线路，计算负荷为2500kW，cosφ=，Tmax=4800h，jec=A/mm2，计算其经济截面。已知：LGJ型钢芯铝线，l=5km，UN=35kV，P30=2500kW，cosφ=，Tmax=4800h，jec=A/mm2。解：，取70mm2，复核：查P236附表4-7，70mm2的R0=，X0=，cosΦ=，tanΦ=，Q=PtanΦ=2500×=2550Kvar，即取70mm2LGJ型钢芯铝线符合要求。4-15从某变电所架设一条10kV的架空线路，向工厂1和2供电，如图所示。已知导线采用LJ型铝绞线，全线导线截面相同，三相导线布置成三角形，线间距为1m