供电技术期末复习

2.简述用户供电系统的主要特点（重点）1.电力用户供电系统由用户内部变配电所、供电线路和用电设备等组成，其中变配电所是电力系统的一个终端降压变配电所。2.电力用户供电系统的供电电压一般在110KV及以下。3.大多为国家电网供电，也可建立自备发电站。4.用户变电所位置选择的原则是什么？（重点）1、总降压变电所或总配电所

总降压变电所的位置应接近负荷中心，并适当靠近电源的进线方向，以便使有色金属的消耗量最少和线路功率及电能损耗最小。同时，还应考虑变电所周围的环境、进出线的方便和设备运输的方便。

2、10（6）KV变电所：10（6）KV变电所的位置应该深入到低压负荷的中心，但往往受到生产工艺和建筑的制约。考虑到运输的方便及进出线方式，10（6）KV变电所的位置主要有以下几种类型：

（1）独立变电所

（2）附设变电所

（3）箱式变电所

（4）地下变电所5.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？（重点）台数选择考虑因素：（1）供电可靠性要求

（2）负荷变化与经济运行

（3）集中负荷容量大小

明备用：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荷率均按100%考虑。

暗备用：两台变压器同时运行，正常情况下每台变压器各承担负荷的50%，每台变压器宜按全部最大负荷的70%选择。6.变压器容量选择应考虑哪些因素？（重点）1、变压器的容量需要满足在计算负荷下，变压器能够长期可靠运行

对单台变压器

满足条件

：

SNT>SC

SNT：单台变压器的额定容量；Sc：计算负荷

对两台变压器（一般为等容量，互为备用）满足条件：

SNT1+

SNT2>=

sc

；SNT1>=

sc1+

sc2

；

SNT2>=

sc1+

sc2（SNT1、SNT2：分别为并列运行的两台变压器的额定容量；

Sc1、Sc2：分别为负荷Sc中一级和二级负荷的容量。）2、为了适应工厂发展和调整的需要，变压器容量应留有15～25％裕量。

3、满足变压器经济运行条7.电流互感器和电压互感器各如何选择和校验？（重点）电流互感器：（1）电流互感器的额定电压应大于或等于安装点的电网额定电压；（2）一次侧的额定电流应大于或等于线路最大工作电流的1.2-15倍；（3）测量精度与它二次侧所接的负荷大小有关；（4）动、热校验Kd≥ish（3）/√2IN1.TA，（KtIN1.TA）²t≥I∞tj；（5）校验短路冲击电流通过它一次绕组时在出线瓷帽处出现的应力F是否低于绝缘瓷帽上给定的最大允许应力Fal电压互感器在供电系统中是用来测量高电压的，其一次绕组与高压电网并联。二次侧不能短路运行，为了保护电压互感器，在搞、低压侧均装设熔断器来切除内部故障。选择项目如下：（1）其额定电压要与供电电网的额定电压相同；（2）合适的类型（户内型，户外性）；（3）应根据电压互感器的测量精度要求来确定二次侧允许介入的负荷。It，t热稳定试验电流及时间，I，tj安装处短路电流及时间4-6

电流速断保护为什么会出现死区？（重点）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。11.什么是继电保护装置？供电系统对继电保护有哪些要求？（重点）继电保护装置是一种能反映供电系统中电气元件（电力线路、变压器、母线、用电设备等）发生故障或处于不正常运行状态、并动作于断路器跳闸或发出信号的自动装置。继电保护装置由测量比较、逻辑判断、执行输出三部分组成。

继电保护一般应满足可靠性、灵敏性、选择性和速动性4个基本要求。12.什么是电流互感器的10%误差曲线？它有什么用途？（重点）所谓电流互感器的10%误差曲线，是指互感器的电流误差为10%时一次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。

通常是按电流互感器接入位置的最大三相短路电流来确定其Ik（3）/

I1.TA值，从相应型号互感器的10%曲线中找出横坐标上允许的阻抗欧姆数，使接入二次侧的总阻抗不超过此Z2值，则互感器的电流误差保证在10%以内。13.在供电系统中，什么叫做安全保护接地？他分哪几种类型？个有什么特点？为保证人体触及意外带电的电气设备时的人身安全，而将电气设备的金属外壳进行接地即为保护接地（又称安全接地）。

低压配电系统接地型式有IT系统、TT系统和TN系统（包括TN-C、TN-S、TN-C-S系统）共5种。

IT系统

中性点不接地系统中将电气设备正常情况下的不带电金属部分与接地极之间作良好的金属连接（2）TT系统

在中性点接地系统中，将电气设备外壳，通过与接地无关的接地极直接接地（3）TN系统

中性点直接接地系统中电气设备在正常情况下不带电的金属部分用保护线或者中性线与系统中性点相连接。14.什么叫过电压？雷电过电压有哪些形式？各是如何产生的？（重点）过电压是指在电气线路上或电气设备上出现的超过正常工作电压的对绝缘很有危险的异常电压。

雷电过电压有两种基本形式：直接雷击，间接雷击(1).

直接雷击

它是雷电直接击中电气线路、设备或建（构）筑物，其过电压引起的强大的雷电流通过这些物体放电入地，从而产生破坏性极大的热效应和机械效应，相伴的还有电磁脉冲和闪络放电。这种雷电过电压称为直击雷。

(2).

间接雷击

它是雷电没有直接击中电力系统中的任何部分，而是由雷电对线路、设备或其他物体的静电感应或电磁感应所产生的过电压。这种雷电过电压，称为感应雷或雷电感应。15.导线截面积选择（重点）两个最基本要求：架空线路的机械过载能力和导线最高允许工作温度1）按照发热选择，（2）按照经济电流密度选择，（3）按电压损失要求1.试分析中性点不接地系统发生单相接地故障后，改系统电压发生什么变化？此时流经故障点的电流如何确定？故障相对地电压为零，非故障相对地电压降升高至原来相电压的√3倍，而线电压在大小和相位都没有变化。故障相由于对地电压的升高其电容电流升至原来电容电流的√3倍，故障相电容电流增大到原来的3倍。中性点经消弧线圈接地系统中，消弧线圈对容性电流的补偿方式有哪几种？一般采用哪一种？为什么？

全补偿方式、欠补偿方式、过补偿方式。一般采用过补偿方式，在过补偿方式下，即使系统运行方式改变而切除部分线路时，也不会发展成为全补偿方式，至使系统发生谐振。什么是计算负荷？确定计算负荷的目的是什么？计算负荷是用电设备的等效负荷，对于已运行的电力用户而言，计算负荷Pc就是该用户典型负荷曲线的半小时最大平均负荷P30.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。什麽叫短路电流的力效应？为什麽要用短路冲击电流来计算？（1）短路电流的力效应：三相载流导体水平敷设在同一平面上，三相短路电流流过各相导体时，根据两平行导体间同相电流力相吸，异相电流力相斥的原理，中间相受力最大。14.什麽叫短路电流的热效应？为什麽要用短路稳态电流来计算？（1）在线路发生短路时，强大的短路电流将产生很大的热量。工程上，可近似地认为导体在短路时间内是与周围介质绝热的。短路电流产生的热量不向外扩散，全部转化为载流导体的温升；

由于短路全电流的有效值在整个短路过程中非常数，特别是发电机端短路，变化比较复杂，为了便于计算，工程上以短路稳态分量有效值代替短路全电流的有效值；15.简述高压断路器和高压隔离开关在供电系统中的作用，两者在结构上有何主要区别。高压断路器作用：线路正常时，用来通断负荷电流；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。

高压隔离开关作用：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，以保证检修人员的安全。

主要区别：

高压断路器具有良好的灭弧装置和较强的灭弧能力。

高压隔离开关没有灭弧装置，其灭弧能力很小。设备名称额定电压KV额定电流A断流容量MV.A动稳定热稳定断路器11111负荷开关11111隔离开关111熔断器111电流互感器1111电压互感器1支柱绝缘管111套管绝缘子111母线111电缆111低压断路器111限流电抗器1111电流互感器在供电系统中常用的接线方式有哪些？各种接线方式有何特点？全星形联结方式：利用三个电流互感器串接三个电流继电器而成，Kkx=Ik/ITA.2=1，Kkx为接线系数，这种结线方式对各种故障都起作用，当短路电流相同时，对所有故障都同样灵敏，对相间短路动作可靠，至少有两个继电器动作。主要用于高压大电流接地系统，以及大型变压器、电动机的差动保护、相间保护和单相接地保护。非全星形联结法：广泛应用在中性点不接地系统中。因为这种联结对单相接地的误动作率低。

差接法：应用于中性点不接地系统的变压器、电动机及线路的相间保护。22.简述接触电压、跨步电压、对地电压的概念。

在接地回路里，人站在地面上触及到绝缘损坏的电气装置时，人体所承受的电压称为接触电压；人的双脚站在不同电位的地面上时，两脚间所呈现的电压称为跨步电压；电气设备从接地外壳、接地极到20米以外零电位之间的电位差，称为接地时的对地电压。23.

为什么由同一变压器供电的供电系统中不允许有的设备采取接地保护而另一些设备又采取接零保护？

因为同时采用了接地与接零两种不同保护方式时，则当实行保护接地的设备万一发生了碰壳故障，零线的对地电压将会升高到电源相电压的一半或更高。这时，实行保护接零(因直接与零线相接)的所有设备上，便会带有同样高的电位，使设备的外壳等金属部分将呈现较高的对地电压，从而危及操作人员的安全。20.为什么在TN系统中，采用漏电保护装置后，中性线不可再重复接地？

因为在系统正常运行时，三相负荷可能不平衡，这一不平衡电流经中性线返回，使保护装置内形成的闭合磁通为0，保护不能动作。短路会产生的危害有：（1）短路电流产生的热量，使导体温度急剧上升，会使绝缘损坏；（2）短路电流产生的电动力，会使设备载流部分变形或损坏；（3）短路会使系统电压骤降，影响系统其他设备的正常运行；（4）严重的短路会影响系统的稳定性；短路还会造成停电；（5）不对称短路的短路电流会对通信和电子设备等产生电磁干扰等。短路的形式有三相短路，两相短路，单相接地短路和两相接地短路①电源电压、电源进线回路数和线路结构；②变电所的接线方式和运行方式；③高压开关柜和低压配电屏的类型和电路方案；④高低压电气设备的型号及规格；⑤各条馈出线的回路编号、名称及容量等。5.差动保护的原理及其保护范围。正常运行时，流入继电器的电流为两侧电流之差，即Ir=IⅠ2-IⅡ2=0，继电器不动作，当变压器内部发生故障时，Ir=IⅠ2或Ir=IⅠ2-IⅡ2，其值为短路电流继电器动作，使两侧短路器跳闸。保护范围：器的内部线圈及引出线的相间短路、单相接地短路和匝间短路。变压3-1,什么是大容量电源供电系统？该系统发生短路时其电流该如何变化？

答：无限大容量电源是指内阻抗为零的电源，不论输出的电流如何变动，电源内部均不产生压降，电源母线上的输出电压维持不变。系统发生短路时，短路电流的全电流瞬时值由周期分量和非周期分量合成，经过0.01s短路电流的幅值达到冲击电流值，非周期分量衰减至零，暂态过程结束，短路进入稳态，稳态电流只含短路周期分量。

3-2，说明短路全电流、短路电流的周期分量、短路电流的非周期分量、短路冲击电流、短路稳态电流、短路容量的物理含义。

答：短路全电流：指短路时电流的瞬时值，它是由短路电流的周期分量与短路电流的非周期分量组成。

短路电流的周期分量：指短路全电流的稳态部分，只要短路持续，电源电压维持恒定，这部分则保持不变。

短路电流的非周期分量：指短路全电流的暂态部分，经一段时间后很快衰减至零。

短路冲击电流：指短路全电流达到幅值。

短路稳态电流：当非周期分量衰减结束，余下的周期分量就是短路稳态电流。

短路容量：发生短路的回路中的功率。3、某供电系统如图所示。已知电力系统电源容量为500MV·A，线路L1每公里阻抗值x0=0.38Ω，线路长度为5公里。两台变压器型号相同，变压器的短路电压百分数=4.5，容量为1MV·A。试求工厂变电所高压10kV母线上k1点短路和低压380V母线上k2点短路的三相短路电流和短路容量。确定基准值。取Sj=100MV·A，对于k1处，取Uj1=10.5kV，则Ij1==5.50KA对于K2处，取Uj2=0.4kV，则计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值。电源架空线路L1