供配电复习解读

第一章1.由发电机、变压器、输配电线路和用户组成的整体称为电力系统。2.电力网是由变压器和输配电线路组成的。3.根据电压等级一般电力网有高压网络、中压网络和低压网络 3级网络。4.通常电能质量主要有 _电压__和_频率两部分。5.什么是电力系统？它的作用是什么？ 由发电机、变压器、输配电线路和用户组成的整体称为电力系统。起着生产、分配、输送和消耗电能的作用。6.衡量电能的技术指标有哪些？各有什么要求？电能质量包括电压质量与频率质量两部分。电压质量又可分为幅值与波形质量两方面。以电压偏差、电压波动与闪变、电压正弦波畸变率、负序电压系数(三相电压不平衡度率偏差等项指标来衡量。

通常)、频7.什么是柔性交流输电系统？柔性交流输电系统（FACTS）的英文表达为：FlexibleACTransmissionSystems。是综合电力电子技术、微处理和微电子技术、通信技术和控制技术而形成的用于灵活快速控制交流输电的新技术。指应用于交流输电系统的电力电子装置。利用大功率电力电子元器件构成的装置来控制调节交流电力系统的运行参数或网络参数，优化电力系统运行状态，提高交流电力系统线路的输电能力。其中 “柔性”是指对电压电流的可控性；电力系统的额定电压是如何规定的？用电设备的额定电压 由于电压损耗，线路上各点电压略有不同。用电设备，其额定电压只能按线路首端与末端的平均电压即电网的额定电压 Ue来制造，所以用电设备的额定电压规定与供电电网的额定电压相同。发电机的额定电压：发电机是接在线路首端的，所以规定发电机额定电压高于所供电网额定电压的5%。6）电力变压器一次绕组额定电压：如变压器直接与发电机相连，则其一次绕组额定电压应与发电机额定电压相同，即高于供电电网额定电压的5%。如变压器不与发电机相连，而是连接在线路上，其一次绕组额定电压应与供电电网额定电压相同。电力变压器的二次绕组额定电压： 如果变压器二次侧供电线路较长， 则变压器二次绕组额定电压要考虑补偿变压器二次绕组本身5%的电压降和变压器满载时输出的二次电压仍高于电网额定电压的5%，所以这种情况的变压器二次绕组额定电压要高于二次侧电网额定电压的10%，如果变压器二次侧供电线路不长，则变压器二次绕组额定电压只需高于二次侧电网额定电压的 5%，仅考虑补偿变压器内部的 5%。9.简述电能的特点。电能不能大量存储。电能的生产、输送、分配和消费实际上是同时进行的，在电力系统中，任何时刻各发电厂发出的功率， 必须等于该时刻各用电设备所需的功率与输送、

分配各电磁过程的快速性。电力系统中任何一个地方的运行状态的改变或故障，都会很快影响整个系统的运行，仅依靠手动操作是无法保证电力系统的正常和稳定运行， 所以电力系统的运行必须依靠信息就地处理的继电保护和自动装置，以及信息全局处理的调度自动化系统。与国民经济的各部门、人民的日常生活等有着极其密切的关系。供电的突然中断会给交通运输业、公共事业带来严重的后果10.如图1.12所示，试标出发电机、变压器T1、变压器T2、变压器T3和变压器 T4额定电压。T110.5kv0.38kvG220kvT3110kvT410kvT2G:10.5kv;T1:10.5,kv,400vT2:10.5kv,242kv,T3:220kv,121kv,T4:110kv,10.5kv.第二章1.电力负荷按重要程度分为一级负荷；二级负荷；三级负荷2.进行无功功率补偿，提高功率因素的意义是降低电能损耗；降低电压损失；和提高供电设备利用率3.尖峰电流是指单台或多台用电设备持续 1~2s的短时最大负荷电流。什么叫年最大负荷利用小时？什么叫年最大负荷和年平均负荷？答：年最大负荷利用小时是指负荷以年最大负荷 Pmax持续运行一段时间后，消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能，这段时间就是最大负荷利用小时。年最大负荷 Pmax指全年中负荷最大的工作班内（为防偶然性，这样的工作班至少要在负荷最大的月份出现2～3次）30分钟平均功率的最大值，因此年最大负荷有时也称为30分钟最大负荷P30。5.需要系数的含义是什么？答：所有用电设备的计算负荷并不等于其设备容量引进需要系数的概念 ,即：Pc KdPe。

,两者之间存在一个比值关系，因此需要式中，

Kd为需要系数；

Pc为计算负荷；

Pe为设备容量。形成该系数的原因有：用电设备的设备容量是指输出容量，它与输入容量之间有一个平均效率；用电设备不一定满负荷运行因此引入符合系数 KL；用电设备本身及配电线路有功率损耗，所以引进一个线路平均效率wL；用电设备组的所有设备不一定同时运行，故引入一个同时系数 K。

,6.提高自然功率因素有哪些常用的方法？他们的基本原理是什么？1、合理选择电动机的规格、型号2、防止电动机空载运行3、保证电动机的检修质量4、合理选择变压器的容量5、交流接触器的节电运行他们的基本原理是在不添置任何补偿设备的情况下，采用科学措施减少用电设备的无功功率的需要量，使供配电系统总功率因素提高。某场10KV母线上的有功计算负荷为320KV，平均功率因数0.67.如果使平均功率因数提高到0.9，在10KV母线上固定补偿，则需要装设 BW型并联电容器的总容量是多少？并选择电容器的型号和个数。解：

tan

av1

tan(arccos0.67)

1.1080tan

av2

tan(arccos0.9)

0.4843Qcc

Pav(tan

av1

tan

av2)KaLPc(tan

av1

tan

av2

)=0.75

320

(1.1080-0.4843)kvar=149.688kvarn=Qcc/qcN 149.688/10=15考虑到三相均衡分配，每相装设 5个，此时并联电容器的实际补偿容量为 150kvar。选择BW-10.5-10-1型电容器15个。某厂全年消耗电能Wa为2500万度，Wr为2100万度，供电电压为10KV。其平均有功功率和平均功率因数是多少？欲将功率因数提高到0.9，需装BWF10.5-30-1型并联电容器多少台？解：PavWa/t2.5107/87602853.88kWtanav12100/25000.84cosav1cos(arctan0.84)0.77QccPav(tanav1tanav2)=2853.88(0.84-0.4843)kvar=1015.13kvarn=Qcc/qcN1015.13/30=34考虑到三相平衡应装设36台，每相12台。第三章高压电器按其功能和作用分为断路器；隔离开关；负荷开关；熔断器高压断路器的主要功能是通断正常的隔离电源，切除安全检修确定工厂变电所变压器容量和台数的原则是什么？1）变压器容量的确定应满足用电负荷对可靠性的要求。在一二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技术上，经济上比较合理时，主变器选择也可多于两台；b对季节性负荷或昼夜负荷比较大的宜采用经济运行方式的变电所，技术经济合理时可采用两台主变压器c三级负荷一般选择一台猪变压器，负荷较大时，也可选择两台主变压器。（2）变压器容量的确定装单台变压器时，其额定容量SN应能满足全部用电设备的计算负荷Sc，考虑负荷发展应留有一定的容量裕度，并考虑变压器的经济运行，即SN>=(1.15~1.4)Sc。装有两台主变压器时，其中任意一台主变压器容量)SN应同时满足下列两个条件:a任一台主变压器运行时，应满足总计算负荷的60%~70%的要求，即SN=(0.6~0.7)Scb任一台变压器单独运行时，应能满足全部一二级负荷Sc(I+II)的要求，即SN>=Sc(I+II)高压断路器有哪些作用？常用的10KV高压断路器有哪几种？各写出一种型号并解释型号含义。答：（1）高压断路器是一种专门用于断开或接通电路的开关设备，它有完善的灭弧装置，因此，不仅能在正常时通断负荷电流，而且能在出现短路故障时在保护装置作用下切断短路电流。（2）常用10kV高压断路器有高压少油断路器，高压真空断路器，SF6断路器。（3）略5.高压负荷开关有哪些功能？能否实施短路保护？在什么情况下自动跳闸？答：功能：隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修及人身安全。高压负荷开关不能断开短路电流，所以不能实施短路保护。常与熔断器一起使用，借助熔断器来切除故障电流，可广泛应用于城网和农村电网改造。高压负荷开关上端的绝缘子是一个简单的灭弧室，它不仅起到支持绝缘子的作用，而且其内部是一个汽缸，装有操动机构主轴传动的活塞，绝缘子上部装有绝缘喷嘴和弧静触头。当负荷开始分闸时，闸刀一端的弧动触头与弧静触头之间产生电弧，同时在分闸时主轴转动而带动活塞，压缩汽缸内的空气，从喷嘴往外吹弧，使电弧迅速熄灭。6.互感器的作用是什么？电流互感器和电压互感器在结构上各有什么特点？答：互感器是电流互感器和电压互感器的合称。互感器实质是一种特殊的变压器，其基本结构和工作原理与变压器基本相同。其主要有以下3个功能：（1）将高电压变换为低电压（100V），大电流变换为小电流（5A或1A），供测量仪表及继电器的线圈；（2）可使测量仪表，继电器等到二次设备与一次主电路隔离，保证测量仪表，继电器和工作人员的安全；（3）可使仪表和继电器标准化。电流互感器的结构特点是：一次绕组匝数少且粗，有的型号还没有一次绕组，铁心的一次电路作为一次绕组（相当于1匝）；而二次绕组匝数很多，导体较细。电流互感器的一次绕组串接在一次电路中，二次绕组与仪表，继电器电流线圈串联，形成闭合回路，由于这些电流线圈阻抗很小，工作时电流互感器二次回路接近短路状态。电压互感器的结构特点是：由一次绕组，二次绕组和铁心组成。一次绕组并联在线路上，一次绕组的匝数较多同二次绕组的匝数较少，相当于降压变压器。二次绕组的额定一般为100V。二次回路中，仪表、继电器的电压线圈与二次绕组并联，这些线圈的阻抗很大，工作的二次绕组近似于开路状态。7.主接线设计的基本要求是什么？什么是内桥式接线和外桥式接线？各适用于哪些场合？答：主接线的基本要求是安全，可靠，灵活，经济。所谓桥式接线是指在两路电源进线之间跨接一个断路器，犹如一座桥。断路器跨在进线断路器的内侧，靠近变压器，称为内桥式接线。若断路器跨在进线断路器的外侧，靠近电源侧，称为外桥式接线。适用范围：对35kV及以上总降压变电所，有两路电源供电及两台变压器时，一般采用桥式接线。内桥式接线适用于大中型企业的一、二级负荷供电。适用于以下条件的总降压变电所：供电线路长，线路故障几率大；负荷比较平稳，主变压器不需要频繁切换操作；没有穿越功率的终端总降压变电所。外桥式接线适用于有一、二级负荷的用户或企业。适用于以下条件的总降压变电所：供电线路短，线路故障几率小；用户负荷变化大，变压器操作频繁；有穿越功率流经的中间变电所，因为采用外桥式主接线， 总降压变电所运行方式的变化将不影响公电力系统的潮流。第四章1.输电线路的主要电气参数是电阻、电抗、电导和电纳2.电力系统的无功负荷一般指的是感性负载 ,，它既消耗有功功率同时也消耗无功功率。X2I2X3.异步电动机的无功损耗为QMQmQXm4.无功功率补偿调压就是通过在负荷侧安装同步调相机、电容器或静止补偿器。5.反映系统电压水平的主要发电厂或枢纽变电站的母线就是中枢点6.双绕组和三绕组变压器用什么等值电路表示？其参数如何计算？RTI0

UN23PkSN210XTIbUNBT1033RT+jXTGT+jBTRT1pk1UN23SN210pk2UN23RT2SN210RT3pk3UN23S210NRT1 jXT11GT jBT

Uk%UN2PFe3P03100SNGTUN210UN210Uk1%UN2XT1100 SNXT2 Uk2%UN2100 SNXT3 Uk3%UN2100 SN2jXT2RT2RT3jXT33简述降低电能损耗的技术措施。调整完善电力网的结构；合理选择导线截面、选择节能型配电变压器；合理调整运行电压；增加无功补偿,提高功率因数；平衡配电变压器的三相负荷；利用计算机集成信息软件、优化地区无功电压的运行。8.简述电力系统调压措施。利用发电机凋压；改变变压器变比调压；利用无功功率补偿调压。9.变压器的短路损耗Pk？变压器的短路损耗Pk是通过变压器的短路试验测得的，将变压器其中一侧绕组短接，在另一侧绕组施加电压，使短路侧绕组通过的电流达到额定值。由于变压器的一侧短接，另外一侧施加的电压很小就能使短路侧的电流达到额定值，此时变压器相应激磁回路的损耗主要是变压器的铁心损耗，亦称铁损，其值很小，可以忽略不计。10.有一台三相三绕组变压器，各绕组电压220/121/38.5KV，容量比100/100/50，实测空载电路数据：Pk（1-2）Pk’(2-3)=277KW.Pk’(1-3)=265KW.Uk(1-2）%=9.09.U’k(2-3)%=10.75.U’k(1-3)%=16.45.Po=59KW.Io%=0.332.试求变压器等值电路的参数并绘制等值电路。解变压器的导纳p0103S592103s1.22106SGT2220UNI000SN103S0.33290000103s6.17106SBT1002202100UN2各绕组的电阻：由于各绕组容量比不同，先将短路损耗折算至额定容量为基准进行pk(12)pk'(12)pk(13)pk'(13)pk(23)pk'(23)

333kwsN222651001060kws3Nkw50sN222771001108kws3Nkw50，各绕组的电抗：短路电压百分数的折算：Uk(12)0Uk'(12)09.0900Uk(13)0Uk'(13)0sN00s3N0'0sNUk(23)Uk(23)00s3NUk101Uk(12)0Uk(13)00200Uk201Uk(12)0Uk(23)00200Uk301Uk(13)0Uk(23)00200

10016.455010010.7550Uk(2 3) 00Uk(13) 00Uk(12) 00

65.8431(9.0965.843)15.94521(9.094365.8)6.85521(65.8439.09)49.8552U0215.9452202k10UN103103XT1SN10090000100U00236.85522023k2UN1010XT2SN10090000100Uk300UN210349.8552202103XT3SN10090000100

85.7536.86268.112jX T2R T2RT1 jXT11RT3jXGTjBTT33第五章1.系统发生短路时，系统电流急剧增加；，系统电压大幅度下降2.短路的种类包括三相短路；两相短路；单相短路和两相接地短路3.短路全电流由短路电流周期分量；短路电流非周期分量组成4.短路对电力系统有什么危害？短路电流计算的目的是什么？答：短路主要危害大致有如下几方面：①短路时会产生很大的电动力和很高的温度，使故障元器件和短路电路中的其他元器件损坏；②短路时电压骤降，严重影响电气设备的正常运行；③短路时会造成停电事故，而且短路越靠近电源，引起停电的范围越大，给国民经济造成的损失也越大；④严重的短路会影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列；⑤单相对地短路时，电流将产生较强的不平衡磁场，对附近的通信线路、信号系统及电子设备等产生干扰，影响其正常运行。短路电流计算的目的是：①选择和校验电气设备；②进行继电保护装置的选型与整定计算；③分析电力系统的故障及稳定性能，选择限制短路电流的措施；④确定电力线路对通信线路的影响等。5.什么叫无限大容量电力系统？它有什么主要特征？答：无限大容量电源系统，指其容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统，当用户供配电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所中母线上的电压能基本维持不变。对一般用户供配电系统来说，可将电力系统看作无限大容量电源系统。无限大容量电源系统的主要特征是：系统母线电压为恒定值，系统内部阻抗为零。6各电流是什么含义？.答：短路电流周期分量ip：是因短路后电路阻抗突然减小很多，而按欧姆定律应突然增大很多倍的电流，它是一个幅值不变的正弦电流；短路电流非周期分量inp：是用以维持短路初瞬间的电流不致突变而由电感上引起的自感电动势所产生的一个反向电流，它为短路电流的暂态分量，是一个按指数函数衰减的直流分量。短路全电流ik：就是其周期分量ip和非周期分量inp之和。短路冲击电流ish：为短路全电流中的最大瞬时值。即短路后经过半个周期(即0.01s)ik达到最大值，此时的短路电流就是短路冲击电流ish，其关系表达式为ish＝2.55Ik。短路冲击电流有效值Ish：短路全电流ik的最大有效值是短路后第一个周期的短路电流有效值，其关系表达式为Ish＝1.51Ik。短路次暂态电流I：次暂态短路电流有效值，即短路后第一个周期的短路电流周期分量ip的有效值，其关系表达式为I＝Ik。短路稳态电流I：指短路电流非周期分量衰减完毕以后的短路全电流，其有效值用I表示。其关系表达式为I＝Ik＝I。7.什么叫电气设备的动稳定度？问什么要采用短路冲击电流来计算？答：通常把电气设备承受短路电流的电动效应而不至于造成机械性损坏的能力，称为电气设备具有足够的电动稳定度。因为电动力大小与短路电流瞬时值的平方成正比，而短路冲击电流最大，所以最大电动力即电动稳定度校验必须采用短路冲击电流来计算。8.高压断路器、高压负荷开关、高压熔断器及高压隔离开关在选择时，哪些需校验断流能力？哪些需校验