济南大学工厂供电试题总汇

用户变电所位置选择的原则是什么？尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。进出线方便。3.靠近电源侧。4.设备运输方便。不应设在有剧烈振动或高温的场所。不应设在多尘或腐蚀性气体场所；无法远离时，不应设在污源盛行风向的下侧。不应设在厕所、浴室或其它经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻。不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。9.不应设在地势低洼和可能积水的场所。什么是计算负荷？答：根据已知的工厂的用电设备安装容量求取确定的、预期不变的最大假想负荷。也就是通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值，称为计算负荷。确定计算负荷的目的是什么？答：计算负荷是用户供电系统结构设计、供电线路截面选择、变压器数量和容量选择、电气设备额定参数选择等的依据，合理地确定用户各级用电系统的计算负荷非常重要。2-3什么是负荷曲线？负荷曲线在求计算负荷时有什么作用？答：电力负荷随时间变化的曲线称为负荷曲线。而计算负荷就是在该用户典型负荷曲线上的半小时最大平均负荷求得的。2-4什么是年最大负荷利用小时数Tmax？什么是年最大负荷损耗小时数目两者有何区别？答：年最大负荷利用小时数Tmax是一个假象时间，即电力负荷按照最大负荷Pmax持续运行Tmax时间所消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗电能Wa。年最大负荷损耗小时是一个假想时间，含义为：当输配电设备以最大负荷输送时，在时间内产生的电能损耗，恰好等于设备中全年的实际电能损耗。2-5用户变电所位置选择的原则是什么？尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。进出线方便。3.靠近电源侧。4.设备运输方便。不应设在有剧烈振动或高温的场所。不应设在多尘或腐蚀性气体场所；无法远离时，不应设在污源盛行风向的下侧。不应设在厕所、浴室或其它经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻。不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。9.不应设在地势低洼和可能积水的场所。2-6变压器台数选择应考虑哪些因素？什么是明备用？什么是暗备用？答：变压器的台数应根据供电条件、负荷性质、用电容量和运行方式等综合确定。明备用是指一台变压器工作，另一台变压器停止运行作为备用。此时，两台变压器均按最大负荷时变压器负载率的100%考虑。暗备用是指两台变压器同时运行，正常情况下每台变压器各承担全部负荷的50%。因此，每台变压器的容量宜按全部最大负荷的70%选择。2-7变压器容量选择应考虑那些因素？答：在确定变压器容量时，除考虑正常负荷外，还应考虑到变压器的过负荷能力和经济运行条件。一般变压器容量应留有15%〜20%的裕量。2-8什么是变电所的电气主接线？对变电所主接线的基本要求是什么？答：电气主接线是指电能从电源分配给用电设备的主要电路。变电所主接线的基本要求是安全、可靠、灵活、经济。2-9用户供电系统高压配电网的接线方式有哪几种？请从可靠性、经济性、灵活性等方面分析其优缺点。答：放射式接线、树干式接线、环式接线放射式接线优点：供电可靠性较高，本线路故障不影响其它用户；继电保护简单易于整定；便于实现自动化；运行简单，切换操作方便。缺点：一旦线路或开关设备发生故障，由该回路供电的负荷将中断且难以恢复；配电线路和高压开关柜数量多，投资大。树干式接线优点：变配电所的馈出线少，投资小，结构简单，节省有色金属。缺点：可靠性差、线路故障影响范围大，只适于三级负荷。环式接线优点：供电可靠性高，运行方式灵活。缺点：保护装置和整定配合复杂。2-10简述高压断路器和高压隔离器在电力系统中的作用和区别。答：高压断路器是当线路正常时，用来通断负载电流；线路故障（短路）时，在保护装置的作用下用来切断巨大的短路电流。断路器具有良好的灭弧装置和较强的灭弧能力。隔离开关没有灭弧装置，其灭弧能力很小。仅当电气设备停电检修时，用来隔离电源，造成一个明显的断开点，保证检修人员的工作安全。2-11我国10（6）kV配电变压器常采用哪两种联结组？在3次谐波比较突出的场合，宜采用哪种联结组？答：对于10（6）变压器，其绕组型式可以是Yyn0或Dyn11接法，但Dyn11接法具有零序过电流保护灵敏度高和抑制零序谐波等优点。2-12电流互感器和电压互感器各有哪些功能？电流互感器工作时二次侧为什么不能开路？答：电流互感器的作用就是用于测量比较大的电流。电压互感器的作用是：把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用。电流互感器运行时，副边不允许开路。因为在这种情况下，原边电流均成为励磁电流，将导致磁通和副边电压大大超过正常值而危及人身及设备安全。因此，电流互感器副边回路中不允许接熔断器，也不允许在运行时未经旁路就拆卸电流表及继电器等设备。2-13什么是操作电源？常用直流操作电源有哪几种？各自有何特点？答：变电所的控制、保护、信号及自动装置以及其他二次回路的工作电源称为操作电源。2-14在供电系统中提高功率因数的措施有哪些？答：（1）提高自然功率因数。自然功率因数是在没有任何补偿情况下，用电设备的功率因数。提高自然功率因数的方法有：①合理选择异步电机；②避免电力变压器轻载运行；③合理安排和调整工艺流程，改善机电设备的运行状况；④在生产工艺条件允许的情况下，采用同步电动机代替异步电动机。（2）采用人工补偿无功功率。装用无功功率补偿设备进行人工补偿，电力用户常用的无功功率补偿设备是电力电容器，又称并联电容器、移相电容器、静电电容器。2-15在供电系统中，无功功率补偿的方式有哪几种？各种补偿方式有何特点？答：配电网无功补偿方案有变电站集中补偿、配电变低压补偿、配电线路固定补偿和用电设备分散补偿。四种方案。1、变电站集中补偿变电站集中补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等，主要目的是平衡输电网的无功功率，改善输电网的功率因数，提高系统终端变电所的母线电压，补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。这些补偿装置一般集中接在变电站10kV母线上，因此具有管理容易、维护方便等优点，但这种补偿方案对10kV配电网的降损不起作用。鉴于变电站无功补偿对提高高压电网功率因数，维持变电所母线电压和平衡系统无功有重要作用，因此应根据负荷的增长安排、设计好变电站的无功补偿容量，运行中在保证电压合格和无功补偿效果最好的情况下，尽可能使电容器组投切开关的操作次数为最少。2、配电变低压补偿配电变低压补偿是目前应用最普遍的补偿方法。由于用户的日负荷变化大，通常采用微机控制、跟踪负荷波动分组投切电容器补偿，总补偿容量在几十至几百千乏不等。目的是提高专用变用户功率因数，实现无功的就地平衡，降低配电网损耗和改善用户电压质量。配变低压无功补偿的优点是补偿后功率因数高、降损节能效果好。但由于配电变压器的数量多、安装地点分散，因此补偿工程的投资较大，运行维护工作量大，也因此要求厂家要尽可能降低装置的成本，提高装置的可靠性。采用接触器投切电容器的冲击电流大，影响电容器和接触器的使用寿命；用晶闸管投切电容器能解决接触器投切电容器存在的问题，但明显缺点是装置存晶闸管功率损耗，需要安装风扇和散热器来通风与散热，而散热器会增大装置的体积，风扇则影响装置的可靠性。低压补偿装置安装地点分散、数量大，运行维护是补偿工程需要重点考虑的问题；另外，配电系统负荷情况复杂，系统可能存在谐波、三相不平衡，以及防止出现过补偿等问题。3、配电线路固定补偿线路补偿既通过在线路杆塔上安装电容器实现无功补偿。由于线路补偿远离变电站，因此存在保护难配置、控制成本高、维护工作量大、受安装环境限制等问题。因此，线路补偿的补偿点不宜过多；控制方式应从简，一般不采用分组投切控制；补偿容量也不宜过大，避免出现过补偿现象；保护也要从简，可采用熔断器和避雷器作为过电流和过电压保护。线路补偿主要提供线路和公用变压器需要的无功，工程问题关键是选择补偿地点和补偿容量。线路补偿具有投资小、回收快、便于管理和维护等优点，适用于功率因数低、负荷重的长线路。线路补偿一般采用固定补偿，因此存在适应能力差，重载情况下补偿度不足等问题。自动投切线路补偿仍是需研究的课题。4、用电设备随机补偿感应电动机是消耗无功最多的低压用电设备，故对于油田抽油机、矿山提升机、港口卸船机等厂矿企业的较大容量电动机，应该实施就地无功补偿，即随机补偿。与前三种补偿方式相比，随机补偿更能体现以下优点：（1）线损率可减少20%；（2）改善电压质量，减小电压损失，进而改善用电设备启动和运行条件；（3）释放系统能量，提高线路供电能力。无限大容量电源供电系统是指内阻抗为零的电源，即其容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统，当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不变。无限大容量系统发生三相短路后，短路电流在达到稳定之前，经过一个暂态过程。在短路暂态过程中，存在短路非周期分量电流和短路电流周期分量。短路非周期分量电流是由于短路初始瞬间电流不能突变而产生的一个按指数规律衰减电流，该电流衰减完，暂态过程结束而达到稳定状态。短路电流周期分量是短路后短路回路阻抗突然减小而增大很多倍的电流，短路后一直存在，短路暂态过程结束后只有该分量存在。答：短路全电流：短路后短路回路中存在的电流，为短路电流周期分量与非周期分量之和。短路电流的周期分量：因短路后短路回路阻抗突然减小很多倍，而按欧姆定律应突然增大很多倍的电流。短路电流的非周期分量：因电路含有电感，电路电流不可能突变，而按愣次定律感生的用以维持短路初始瞬间电流不致突变的一个反向衰减性电流。短路冲击电流：为短路全电流中的最大瞬时值。短路后经半个周期，短路全电流达到最大值，此时的电流即短路冲击电流。短路稳态电流：是短路电流非周期分量衰减完毕以后的短路全电流。短路容量：又称短路功率，等于短路电流周期分量有效值与短路处的正常工作电压（平均额定电压）的乘积。答：短路计算为什么采取平均电压，平均电压与电网额定电压有何区别？因电压在线路上有损失，而使线路首末端电压不同，所以短路计算中采用平均电压。平均电压为线路首末端电压的和除以2,若线路末端电压为额定电压，则首端电压应比额定电压高10%，这样平均电压为1.05倍的额定电压。额定电压为国家根据经济技术需要统一制定的标准电压。答：供电系统发生短路时，短路电流是相当大的，如此大的短路电流通过电器和导体就会产生很大的电动力，即短路电流的力效应。供电系统发生短路时，短路电流特别是短路冲击电流将使相邻导体之间产生很大的电动力，有可能使电器和载流部分遭受严重损坏，所以要用短路冲击电流来计算。答：供电系统发生短路时，短路电流是相当大的，如此大的短路电流通过电器和导体就会产生很高的温度，即短路电流的热效应。因短路全电流的有效值在整个短路过程中不是常数，为便于计算，在工程上以短路稳态电流来代替短路全电流进行计算。答：短路发热的假想时间是指在此时间内，假定导体通过短路稳态电流所产生的热量，恰好与实际短路电流在实际短路时间内所产生的热量相等。这一假定的时间，称为短路发热的假想时间或热效时间。由短路电流周期分量作用的假想时间和短路电流非周期分量作用的假想时间组成，前者是保护装置的动作时间和断路器的固有分闸时间之和，对无限大容量供电系统，后者近似为0.05s。答：高压断路器的作用：正常运行时，用于接通和分断负荷电流；短路情况下，切除巨大的短路电流。隔离开关的作用：保证电气设备检修时，使需检修的设备与处于电压下的其余部分有明显的隔离。高压断路器要具有很强的灭弧装置，而隔离开关没有特殊的灭弧装置。10.答：对一般开关设备的热稳定棱验条件t8j对一般开关设备的动稳定校验条牛4-1继电保护装置是指能反映供电系统中的电气设备发生故障或不正常工作状态，并能动作于断路器跳闸或自动信号装置发出预报信号的一种自动装置。对继电保护装置的基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性4-3电流互感器的10%误差曲线是指互感器的电流误差最大不超过10%时，一次测电流对其额定电流的倍数k=I1/I1.TA与二次侧负荷阻抗Z2的关系曲线。其作用是用来选择电流互感器及其二次负荷阻抗。4-4电流互感器在供电系统中常用的接线方式有：三相完全星形接线、两相不完全星形接线、两相电流差接线。各种接线方式的特点如下：三相完全星形接线，三台电流互感器与三只电流继电器对应连接。接线系数为1,对各种故障都起作用，灵敏度高，相间短路动作可靠。两相不完全星形接线，A、C两相装有电流互感器，分别与两只电流互感器相连，接线系数在正常工作和相间短路时均为1。对相间短路，A、C相接地短路具有保护作用，B相接地无保护。两相电流差接线，由两台电流互感器和一只电流互感器组成。接线系数随不同的短路方式而不同，三相短路时为，AB或BC短路时为1，AC短路时为2。4-6电流速断为什么会出现保护死去？由于电流速断保护的动作电流躲过了线路末端的最大短路电流，因此靠近末端的一段线路上发生的不一定是最大的短路电流时，电流速断不会动作，这说明电流速断保护不能保护线路的全长，存在死区。4-7过电流保护和电流速断保护怎么满足供电系统对继电保护要求？过电流保护的动作电流按躲过线路的尖峰电流整定，按时间阶梯原则保证保护的选择性，按被保护线路末端最小运行方式下两相短路电流校验其灵敏度来满足灵敏度的要求。电流速断保护的动作电流按躲过下级线路首端最大三相短路电流整定来保证保护的选择性，按其安装处在系统最小运行方式下的两相短路电流作为最小短路电流校验来满足灵敏度的要求。4-9中性点非有效接地系统发生单相接地故障时，通常采取哪些保护措施？通常采用绝缘监视装置监视系统的绝缘和零序电流保护。电力系统组成：发电厂变电站配电站电力网电能用户。7-5在具有两个独立电源的变电所或电气设备上，若其中一个电源不论任何原因，失电而断开时，另一个电源便自动投入，恢复供电，这种装置称为备用电源自动投入装置，简称APD。对备用电源自动投入装置的基本要求：1）当常用电源失压或电压很低时，APD应将此路电源切除，随即将备用电源投入，以保证不间断地向用户供电。2）常用电源因负荷侧故障被继电保护装置切除或备用电源无电时，APD均不应动作。3）APD只应动作一次。以避免将备用电源合闸到永久性故障上去。4）APD的动作