工厂供电期末复习

本文格式为Word版，下载可任意编辑——工厂供电期末复习第一章

1、工厂供电的基本要求：安全、可靠、优质、经济。

2、变电所和配电所的任务的不同：变电所的任务是接受电能、变换电压和分派电能；而配电所的任务是接受电能和分派电能，不改变电压。3、我国规定的工频为50Hz，其频率偏差超过?0.2Hz。4、衡量电能质量的两个基本参数：电压、频率。

5、三相交流电力系统电源中性点的运行方式：中性点不接地、中性点经电阻接地、中性点直接接地。

6、电力变压器的额定一次电压，为什么有的规定要高于相应的电网额定电压5%，有的又等于相应的电网额定电压？而其额定二次电压，为什么规定有的要高于相应的电网额定电压10%，有的又可只高于相应的电网额定电压5%？（课本11页（四）电力变压器的额定电压）7、工厂采用的高压配电电压寻常为10kV。其次章

1.、电力负荷按重要等级分为：一级负荷、二级负荷、三级负荷。

一级负荷：中断供电将造成人身伤亡者、或在政治、经济上造成重大损失者除有两个独立电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁其他负荷介入。

二级负荷：中断供电将在政治、经济上造成较大损失者。

三级负荷：一般电力负荷，所有不属于一、二级负荷者均属于三级负荷。2、工厂的供电设备按其工作制分为：连续工作制、短时工作制、断续周期工作制。

负荷持续率：一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值。用来表示断续周期工作制设备的工作特性。

3、在确定多组用电设备总的视在计算负荷和计算电流时，一般不能将各组的视．．．．在计算负荷和计算电流相加来得到。第三章

1、在三相系统中，短路的形式有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路（实质是两相短路）等。发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的可能性最小。三相短路的短路电流最大，因此造成的危害也最为严重。

2、短路计算电压，又称平均额定电压，由于线路首端短路时其短路最为严重，因此按线路首端电压考虑，即短路计算电压取为此线路额定电压高5%。

3、在无限大容量系统中，两相短路电流与三相短路电流之间的关系：

Ik(2)/Ik(3)?3/2?0.866；单相短路电流与三相短路电流之间的关系：

Ik(1)?(3)Ik2?3Z0?（Z0?为零序阻抗，Z1?为正序阻抗）。

Z1?(3)(3)4、对一般开关电器，其短路动稳定度校验条件：imax?ish或Imax?Ish，式中imax(3)和Imax分别为电器的极限通过电流（又称动稳定电流）的峰值和有效值，ish为(3)三相短路冲击电流，Ish为三相短路后第一个周期的短路全电流有效值。其热

1

(3)2tima，It为电器的热稳定电流；t为电器的热稳定度稳定度校验条件：It2t?I?(3)试验时间；I?为三相短路稳态电流；tima为短路发热假想时间，又称热效时间。

第四章

1、熔断器的主要功能：主要对电路及电路设备进行短路保护，有的也有过负荷保护的功能。

2、高压隔离开关（QS）的功能：（1）隔离高压电源(以保证其他设备和线路的安全检修)；（2）倒闸操作；（3）接通和断开较小的电流。3、高压负荷开关(QL)的功能：（1）能通断一定的负荷电流和过负荷电流，不能切断短路电流故障；（2）必需与高压熔断器串联，借助于熔断器切除短路电流；(3)与隔离开关一样，具有明显的断开间隙，也具有隔离电源，保证安全检修的功能。

4、高压断路器（QF）的功能：（1）通断正常负荷电流；（2）接通和承受一定的短路电流；（3）在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。

5、低压断路器（QF）的功能：既能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷和低电压（失压）下自动跳闸，功能与高压短路器相像。6、电力变压器并列运行必需满足的条件：

（1）所以并列变压器的额定一次电压和二次电压必需对应相等（即：变压器的电压比必需一致）（允许误差不超过?5%）

（2）所有并列变压器的阻抗电压（即短路电压）必需相等（3）所有并列变压器的连接组别必需一致

此外，并列运行的变压器容量应尽量一致或相近，其最大容量与最小容量之比，一般不能超过3:1。

7、电流互感器和电压互感器的功能：（1）用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘；（2）用来扩大仪表、继电器等二次设备的用途。电流互感器工作时二次侧不能开路的原因：二次侧开路时，励磁电流比正常工作时增大几十倍，将会产生严重后果。

8、对工厂配电所主接线的基本要求：安全、可靠、灵活、经济。第五章

高压配电系统优先考虑采用放射式的接线方式，低压配电系统优先考虑采用树干式的配电方式。第六章

工厂供电系统中的过电流保护装置有：熔断器保护、低压断路器保护和继电保护。供电系统对保护装置的基本要求：选择性、速动性、可靠性、灵敏度。计算题：

2-6某厂变电所有一台630kV?A变压器，其二次侧（380V）的有功计算负荷为

420kW，无功计算负荷为350kvar。试求此变电所一次侧（10kV）的计算负荷及功率因数。假使功率因数未达到0.90，问此变电所低压母线上应装设多大并联电容器容量才能达到要求？解：（1）变压器低压侧的视在计算负荷为S30(2)?4202?3502kV?A?547kV?A变压器的功率损耗为

2?PT?0.015S30(2)?0.015?547kV?A?8.2kW?QT?0.06S30(2)?0.06?547kV?A?32.8kW变电所一次侧的计算负荷为P30(1)?420kW?8.2kW?428kW

?383kvarQ30(1)?350kvar?32.8kvarS30(1)?4282?3832kV?A?574kV?A变电所一次侧的功率因数cos?(1)?P30(1)/S30(1)?428/574?0.746

（2）无功补偿容量

按规定，变电所高压侧的cos??0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗?QT远大于其有功功率损耗?P一般取?QT?(4~5)?P因此T，T，在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.90，这里取cos?'?0.92。

补偿前变压器低压侧功率因数cos?(2)?420/547?0.768要使低压侧功率因数由0.77提高到0.92，低压侧需装设的并联

电容器容为

QC?P30(tan??tan?')?420?(tanarccos0.768?tanarccos0.92)

?171kvar取QC?175kvar

验证（可省）：补偿后变压器容量和功率因数补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为

S'30(2)?4202?(350?175)2kV?A?455kV?A补偿后变压器的功率损耗?P'T?0.015S30(2)?0.015?455kV?A?6.8kW?Q'T?0.06S30(2)?0.06?455kV?A?27.3kW变电所一次侧的计算负荷为P'30(1)?420kW?6.8kW?427kW

3Q'30(1)?(350?175)kvar?27.3kvar?202kvarS'30(1)?4272?2023kV?A?472kV?A补偿后工厂的功率因数为cos?'?427/472?0.905

这一功率因数满足规定（0.9）要求。

3-1有一地区变电所通过一条长4km的10kV电缆线路供电给某厂装有两台并

列运行的S9-800型（Yyn0联结）电力变压器的变电所。地区变电所出口断路器的断流容量为300MV?A。试用标幺制法求该厂变电所10kV高压母线

(3)(3)(3)ish上和380V低压母线上的短路电流Ik(3)、I''(3)、I?、、Ish和短路容量Sk(3)，

并列出

表。?电源

G(1)

解：短路计算电路图如上图

（1）确定基准值

S9?800k-1(Yyn0)k?2短路计算

电缆线l?4km(2)(3)10kV(4)S9?800(Yyn0)380V取Sd?100MV?A，Uc1?10.5kV，Uc2?0.4kV而Id1?Sd3Uc1?100MV?A3?10.5kV?5.50kAId2?Sd100MV?A??144kA3Uc23?0.4kV（2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值

1）电力系统的电抗标幺值X1*?Sd100MV?A??0.333Soc300MV?A2）电缆线路的电抗标幺值

由表3-1查得X0?0.08?/km，因此

*?X0l?X2Sd100MV?A?0.08?/km?4km??0.290Uc21(10.5kV)24

3）电力变压器的电抗标幺值由附录表5查得Uk%?4.5，因此

**?X4?X3Uk%Sd4.5?100MV?A??5.625

100SN100?800kV?A绘短路等效电路图如下图所示，图上标出各元件的序号和电抗标幺

值，并标明短路计算点。

k?110.33320.29035.625k?245.625（3）计算k?1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量

1)总电抗标幺值

***?0.290?0.623X?(k?1)?X1?X2?0.3332)三相短路电流周期分量有效值

)Ik(3?1?Id1(3)X?(k?1)?5.50kA?8.83kA0.6233）其他三相短路电流

(3))?Ik(3I''(3)?I??1?8.83kA

(3)?2.55I''(3)?2.55?8.83kA?22.5kAish(3)?1.51I''(3)?1.51?8.83kA?13.3kAIsh4）三相短路容量

)Sk(3?1?Sd*X?(k?1)?100MV?A?160.5MV?A

0.623（4）计算k?2点短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量

1)总电抗标幺值

*****X?(k?2)?X1?X2?X3//X4?0.333?0.290?5.625/2?3.436

2)三相短路电流周期分量有效值

)Ik(3?2?Id2(3)X?(k?2)?144kA?42kA3.4365

3）其他三相短路电流

(3))?Ik(3I''(3)?I??2?42kA

(3)?1.84I''(3)?1.84?42kA?77.3kAish(3)?1.09I''(3)?1.09?42kA?45.8kAIsh5）三相短路容量

)Sk(3?1?Sd*X?(k?2)?100MV?A?29.1MV?A

3.436例5-6某220V/380V的TN-C线路，如图1所示。线路拟采用BX-500型铜芯橡

皮绝缘线户内明敷，环境温度为30℃，允许电压损耗5%。试选择该线路的导线截面。

30m50m解：（1）线路的等效变换将图1

所示带均匀分布负荷的线路，等效变换为图2所示集中负荷的线路。

原集中负荷p1?20kW，

cos?1?0.8，tan?1?0.75，故q1?20kW?0.75?15kvar

40m0.4kW/mcos??0.820kWcos??0.8图155m原分布负荷p2?0.4(kW/m)

?50km?20kW，cos?2?0.8，

tan?2=0.75，故q2?20kW?0.75

40m20kW20kW?j15kvar图2

?j15kvar?15kvar

（2）按发热条件选择导线截面线路中的最大负荷（计算负荷）为

P?p1?p