工厂供电期末复习提纲

工厂供电期末复习提纲

一、填空题

1、工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要并做好节能工作，必须达到的基本要求是（安全）、（可靠）、（优质）、（经济）。

2、按照国家标准对三相交流电网和电力设备额定电压的规定，发电机额定电压应高于（同级电网额定电压）5% ；电力变压器二次绕组额定电压，当二次侧供电线路较长时，变压器二次侧额定电压应比相连电网额定电压高（10%），当二次侧供电线路不长时，变压器二次侧额定电压只高于所连电网额定电压（5%）。

3、工厂的高压配电电压一般应采用（6-10K）V，低压配电电压一般应采用220/380V。

4、低压配电系统中，按其保护接地型式分为TN系统、（TT系统）、（IT系统）。

5、电力系统中应用最广泛的电力变压器是（油浸式低损耗变压器）变压器，变压器油起（绝缘、灭弧、冷却）作用。

6、电气设备中常用的灭弧方法为（速拉灭弧法）。

7、低压电力线路基本的结线方式有（树干式）、（放射式）、（环式）。

8、工厂的用电设备，按其工作制分为（长期连续工作制）、（短时工作制）、（断续周期工作制）三类。

9、我国规定安全电流为（0.03或30m）A。

10、按照国家标准对三相交流电网和电力设备额定电压的规定，发电机额定电压应高于（同级电网额定电压）5% 。电力变压器一次绕组额定电压，当变压器直接与发电机相连时，绕组额定电压与（发电机额定电压）相同，即高于同级电网额定电压5%；当变压器不与发电机相连而是连接在线路上时，变压器一次绕组额定电压应与（线路的额定电压）相同。

11、变压器的额定温升是以环境温度为（40℃）作参考，并保证上层油面最高温度不超过（95℃）。

12、电流互感器在工作时其二次侧不得（开路）。

13、高压断路器具有相当完善的（灭弧装置），因此它不仅能通断（正常的负荷电流），而且能通断一定的（短路电流）；油断路器是用（油）作灭弧介质的。

14、电能质量指标为（电压）、（频率）及（三相电压或三相电流是否平衡）。

15、电缆线路的薄弱环节在（电缆头）处。

16、避雷针实质上是引雷针，它是把（雷电流）引入地下。它的保护范围是以它能够防护（保护直击雷）的空间来表示。

17、选择导线和电缆截面必须满足的条件是（发热条件）、（电压损耗）、（经济电流密度）、（机械强度）。

二、判断题（正确画√，错误画×）

1、电缆线路的薄弱环节在电缆接头处。（√）

2、架空线路在附近出现对地雷击时极易产生感应过电压。（√）

3、当电源中性点不接地的电力系统中发生单相接地时，三相用电设备的正常工作并不受影响。

（√）

4、电流互感器在工作时其二次侧不得短路。（×）

5、电压不同的线路同杆架设时，电压较低的线路应架设在上面，电压较高的线路则架设在下面。

（×）

6、电压波动是由于负荷急剧变动的冲击性负荷所引起。( √ )

7、对工厂供电系统来说，提高电能质量主要是提高电流质量。( × )

8、电力系统中发生单相短路的几率最大，而发生三相短路的可能性最小。( √ )

9、产生电弧的根本原因在于触头本身及触头周围的介质中含有大量可被游离的电子。( √ )

10、电压互感器在工作时其二次侧不得开路。( × )

11、高压隔离开关在线路发生过负荷时可以拉开。（×）

12、在三相四线制电路中零线应与相线的截面相等。（×）

13、在低压供配电系统中，保护线PE和保护中性线PEN上不允许装设熔断器和开关。（√）

三、名词解释

1、电压波动

答：电压波动是指电网电压的幅值或其有效值的快速变动。

或者回答为：电压波动是指电网电压方均根值（有效值）的连续快速变动。

2、经济电流密度

答：经济电流密度是指与最低年计算费用对应的电流密度称为经济电流密度。

或者回答为：经济电流密度是指与导线经济截面对应的导线电流密度，而经济截面是从全面经济考虑，既使线路的年运行费用接近于最小，又适当考虑有色金属节约的导线截面。

3、年最大负荷利用小时

答：年最大负荷利用小时又称年最大负荷使用时间，它是一个假想时间，在此时间内，电力负

荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。

4、尖峰电流

答：尖峰电流是指持续时间1-2s的短时最大负荷电流。

5、导体的允许载流量

答：导体的允许载流量，就是在规定的环境温度条件下，导线能够连续承受而不致

使其稳定温度超过允许值的最大电流。

6、雷电过电压

答：雷电过电压是由于电力系统中的设备、线路或建（构）筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。

7、电力系统

答：电力系统是指由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体。

8、计算负荷

答：通过负荷的统计计算求出的、用以按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。

9、瓦斯保护

答：瓦斯保护又称气体继电保护，保护油浸式电力变压器内部故障的一种基本保护装置，主要元件气体继电器。

10、照度：

答：照度是指受照物体表面单位面积投射的光通量。

11、一次回路

答：由各种开关、电器、变压器及母线等组成的电路。

12、二次回路

答：由仪表、仪用互感器、继电保护元件、控制元件、操作元件等按照一定的次序连接起来的电路。

四、简答题

1、简述电力负荷的分级及对供电电源的要求。

答：一级负荷：要求两个独立电源供电；一级负荷中特别重要的负荷，还必须增设应急电源。

二级负荷：要求两回路供电。

三级负荷：对供电电源无特殊要求。

2、简述电弧形成的根本原因及熄灭条件。

答：根本原因在于触头本身及触头周围的介质中含有大量可被游离的电子。这样，当分断的触

头间存在着足够大的外施电压的条件下，这些电子就有可能强烈电离而产生电弧。

熄灭条件：必须使触头间电弧中的去游离率大于游离率，即其中离子消失的速率大于离子产生

的速率。

3、什么是负荷曲线？简述分类方法。

答：负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形，绘在直角坐标纸上，纵坐标表示负

荷（有功功率或无功功率）值，横坐标表示对应的时间，一般以小时为单位。

按负荷对象分，有工厂的、车间的或设备的；按负荷的功率分，有有功的和无功的；按所表示

的负荷变动的时间分，有年的、月的、日的或工作班的。

4、简述三相系统中发生三相短路的物理过程。

答：当发生三相短路时，由于负荷阻抗和部分线路阻抗被短接，所以电路中的电流要突然增大。但是，由于短路电路中存在着电感，电流又不能突变，因而引出了一个过渡过程，即短路的暂态过程。

最后短路电流又进入稳态。

5、简述变压器的正常过负荷。

答：电力变压器在实际运行中，其负荷总是变化，不均匀的，而变压器的容量又是按最大负荷

（计算负荷）来选择的，因此它没有充分发挥其负荷能力。从维持变压器规定的使用寿命（20）年

来考虑，必要时完全可以过负荷运行，此称为正常过负荷。

正常过负荷包括两部分：

（1）由于昼夜负荷不均匀而考虑的过负荷

（2）由于夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷

6、供电系统对继电保护装置有哪些基本要求？

答：选择性：首先由距故障点最近的断路器动作切除故障线路，缩小停电范围。

速动性：在发生故障时，力求保护装置能迅速动作切断故障。

灵敏性：是指保护装置在保护范围内对发生故障或不正常运行状态的反应能力。

可靠性：是指在规定的保护范围内发生了属于应该动作的故障时，不应该拒动作，而在任

何不属于应该动作的故障时，不应该误动作。

7、简述短路的原因和后果。

答：主要原因：是电力系统中电气设备载流部分绝缘损坏。引起绝缘损坏的原因有操作过电压、

雷击过电压、暴风雨、绝缘材料老化、设备维护不周以及由于机械力引起的损伤等。工作人员不合理操作、鸟兽跨越在不同相的裸露载流导体上。

后果：（1）元件发热；

（2）短路电流引起很大的机械应力；

（3）破坏电气设备的正常运行；

（4）破坏系统稳定；

（5）干扰通信系统

8、什么是电力电缆？简述其敷设方式？

答：电力电缆是一种特殊的导线，再它几根绞绕的绝缘导电芯线外面，通包有绝缘层和保护层。

敷设方式：直接埋地敷设、利用电缆沟、电缆桥架。

9、高压隔离开关有哪些功能？它为什么不能带负荷操作？它为什么能作为隔离电器来保证安全检修？

答：功能：隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修。

因为隔离开关没有专门的灭弧装置，故不能带负荷操作。

因为断开后有明显可见的断开间隙，且断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的。能充分保障人参和设备的安全。

10、简述互感器的主要功能？

答：（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应用范围。

11、保护线（PE）与零线（N）有什么区别？

答：（1）PE线平时没有电流，而N线在三相不平衡时是有电流的。

（2）功能不同，N线是工作零线，PE是专用保护接地或接零线。N线是减小负荷中性点的电压偏移，PE线是保障人生安全。

12、在采用高压隔离开关—断路器的电路中，送电时应如何操作，停电时又应如何操作？

答：送电时先合隔离开关后合断路器，停电时先拉断路器后拉隔离开关。

五、分析题

1、画出备用电源自动投入装置的电气原理图，并简述其工作原理；为什么YO不能长时间通电？如何实现？

解：

（按3版的解法）

WL1为工作电源，WL2为备用电源。

WL1工作时，WL2备用，断路器QF2断开。当WL1断电而引起失压保护动作时，OF1跳闸，其长开触点QF1（3-4）断开，使原通电动作的时间继电器KT断电，但其延时断开触点尚未及断开。这时QF1的另一常闭触点（1-2）闭合，从而使合闸接触器KO通电动作，使断路器QF2的合闸线圈YO通电，使QF2合闸，投入备用电源WL2，恢复供电。WL2投入后，KT的延时断开触点断开，切断KO的回路，同时QF2的联锁触点（1-2）断开，切断YO回路，防止YO长时间通电。

YO是按短时大功率设计的。

（按4版的解法---其图：见书中P267页图7—12）

WL1为工作电源，WL2为备用电源。

WL1工作时，WL2备用，断路器QF2断开。当WL1断电而引起失压保护动作时，OF1跳闸，其长开触点QF1（1-2）断开，使原通电动作的时间继电器KT断电，但其延时断开触点尚未及断开。这时QF1的另一常闭触点（3-4）闭合，从而使合闸接触器KO通电动作，使断路器QF2的合闸线圈YO通电，使QF2合闸，投入备用电源WL2，恢复供电。WL2投入后，KT的延时断开触点断开，切断KO的回路，同时QF2的联锁触点（1-2）断开，切断YO回路，防止YO长时间通电。

YO是按短时大功率设计的。

2、画图并分析说明短路前后导体温度的变化过程。 解：温度变化曲线如下：

导体在短路前通过负荷电流时的温度为θL ，t 1时发生短路，短路电流使导体温度迅速升高；在t 2时保护装置动作，切除短路故障，这时导体温度已达到θk 。图中t k 为短路电流作用时间，t k = t 2- t 1，τd 为短路引起的导体温升，τd =θk -θL 。短路被切除后，导体内无电流，不再产生热量，而只向周围介质散热，最后导体冷却到周围介质的温度θ0 。

3、画出反时限过电流保护的原理电路图，简述其工作原理。 解：反时限过电流保护的原理电路图：

解：

发电机G ：因为同级电网（线路）额定电压为35 KV ，发电机额定电压比同级电网（线路）额定电压高5%，故发电机额定电压为： U =1.05×35 KV =36.75KV

变压器T1：其一次绕组额定电压与发电机额定电压相同，故U 1 = U = 36.75KV ；

其二次绕组额定电压比相联电网额定电压高10%，故U 2 = 1.1×10 = 11KV

故额定电压为：36.75/11 KV 。

变压器T2：其一次绕组额定电压与电网额定电压相同，故U 1 = 10KV ；

其二次绕组额定电压比相联电网额定电压高5%，故U 2 = 1.05×380V = 400V 故额定电压为：10 KV /400V 。

变压器T3：其一次绕组额定电压与电网额定电压相同，故U 1 = 35KV ；

其二次绕组额定电压比相联电网额定电压高10%，故U 2 = 1.1×10KV = 11KV

故额定电压为：35 /11KV 。

G ：36.75KV T1：36.75/11KV T2：10KV/400V T3：35/11KV

六、计算题

1、某车间有一冷加工机床组，共有380V 的电动机39台，其中10kw 的3台、4kw 的8台、3kw 的18台、1.5kw 的11台，试用需要系数法和二项式系数法确定该设备组的计算负荷。并将结果分析说明。(查表知：K d =0.2 cos φ=0.5 tan φ=1.73 b=0.14 c=0.4 x=5 )

解：需要系数法

（1）计算此机床组电动机的总容量：

KW

P P N e 5.132115.118384310=?+?+?+?=∑=

（2）计算负荷 查表知：2.0=d K ，5.0cos =?，73.1tan =?

KW

P K P e d 5.265.1322.030=?==

var

85.4573.15.26tan 3030K P Q =?==?

KVA

P S 535

..05.26cos 3030==

=

?

（3）计算电流： A U

S I N

53.8038

.073.15333030=?=

?=

二项式系数法

（1）计算此机床组电动机的总容量：

KW

P P N e 5.132115.118384310=?+?+?+?=∑=

（2）计算负荷 查表知：2.0=d K ，5.0cos =?，73.1tan =?，b = 0.14 c = 0.4 x = 5

KW

P P x 38243105=?+?==

KW cP bP P x e 75.33384.05.13214.030=?+?=+=

var

38.5873.175.33tan 3030K P Q =?==?

KVA

P S 5.675

..075.33cos 3030==

=

?

（3）计算电流： A

U

S I N

56.10238

.073.15

.6733030=?=

?=

以上计算看出：两种计算方法所求计算负荷并不相等，二项式系数法结果偏大。 2、例3—1