工厂供电简答题知识讲解

工厂供电简答题

第一章

**1.电力系统的基本概念

由各级电压的电力线路将发电厂、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，称为电力系统。（构成：发电、输电、变电、配电和用电）

**2.额定电压的概念及电力系统的额定电压

额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压

（1）电网（线路）的额定电压:首末两端电压的平均值，国家规定的额定电压

（2）用电设备的额定电压:用电设备的额定电压与同级电网（线路）的额定电压相同

（3）发电机的额定电压:发电机的额定电压为线路额定电压的105% （4）变压器的额定电压:一次线圈，升压变压器比电网的额定电压高5%，降压变压器与电网的额定电压相同；二次线圈，升压变压器比电网的额定电压高10%,降压变压器比电网的额定电压高10%

3.我国的电压等级

低压：220V，380V,660V

高压：3、6、10、35、110、220、330、500、750KV

*4.中性点运行方式、选择依据、各电压等级适合运行方式

（1）运行方式:中性点直接接地和中性点不接地（即中性点有效接地和中性点非有效接地）

（2）选择依据：单相接地时电气设备绝缘要求及供电可靠性

（3）各电压等级的方式：110kV及以上，中性点直接接地；6～35kV，中性点不接地或中性点经消弧线圈接地：低于1kv，中性点直接接地

5.用户供电系统的特点

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，其供电电压一般在110KV及以下。

6决定供电质量的主要指标

决定用户供电质量的主要指标为电压、频率和可靠性。

**7.三类负荷

（1）一类负荷：要求由两个独立电源供电。而对特别重要的关键负荷，应由两个独立电源供电。（2）二类负荷：重要负荷应由两回路供电，两个回路应尽可能引自不同的变压器或母线段。（3）三类负荷:对供电无特殊要求，允许较长时间停电，可采用单回路供电。

第二章

**1.有关负荷的概念

（1）设备安装容量（Pn）：是指连续工作的用电设备名牌上的标称功率Pe。

（2）设备的运行工作制：分为连续运行工作制、短时运行工作制、断续周期工作制。（3）负荷曲线：电力负荷随时间变化的曲线成为负荷曲线。

（4）年最大负荷利用小时（Tmax）：是一个假想时间，满足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的电能。

**2.什么是计算负荷？确定计算负荷的目的是什么？

概念：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。

目的：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。

**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。

4.计算负荷和实际负荷有何关系、有何区别？

用电设备在实际负荷下对配电设备产生的最大热效应与计算负荷产生的热效应相等。但计算负荷是按照一定方法计算得到的半小时最大平均负荷的假想值、

5供电电压和配电电压的选择

供电电压：指供配电系统从电力系统所取得的电源电压（电源进线的电压等级）。一般用户为6~10KV;中小型企业为10、6KV；大中型企业为

35~110KV

配电电压：指用户内部向用电设备配电的电压等级。（1）对于厂区和负荷都不大的用户，且取得35KV电源很方便时，可用35/0.4kV变压器直接供给用电负荷。（2）厂区十分分散，而分区负荷又相对集中，可采用

35kV架空线深入厂区直接给各分区供电。

*6.变电所的组成、设置原则及位置选择

组成：总降压变电所（35~110kV→6~10kV）；车间变电所（10(6)kV→380/220V）

直接降压变电所（35kV→380V）

设置原则：根据电压等级、总负荷大小、负荷分布、厂房相对位置来设置变电所。当用户供电电压为35kV及以上时一般设立总降压变电所；当供电电压为10(6)kV且有多台高压用电设备，或10(6)kV变电所较多时宜设立总配电所；如果负荷不大，可设独立变电所。车间变电所根据车间负荷大小，车间之间的距离，联动要求及

经济效果来设置。

位置选择：

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。

7.电力变压器的选择原则、过负荷能力和经济运行

原则：（1）首选低损耗节能型。（2）压器的容量的确定，要考虑正常负荷、过负荷能力和经济运行条件。

过负荷能力：分为正常过负荷和事故过负荷。（A. 由于昼夜负荷变化不均匀而考虑的过负荷。B. 由于夏季欠负荷而在冬季考虑的过负荷）

经济运行：是指能使系统的有功损耗最小、经济效益最佳的一种运行方式。变压器是变电所的主要耗电设备，变电所的经济运行主要取决于变压器的经济运行。

*8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。

*9.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。

*10.什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。

*11.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。

*12.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。

*13.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14.什么是操作电源？

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。直流操作电源特点：多采用单母线接线方式，并设有一组储能蓄电池:(1)在交流电源正常时，整流装置通过直流母线向直流负荷供电，同时为蓄电池浮充电；(2)当交流电源故障时，蓄电池通过直流母线向直流负荷供电。

15.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。就地补偿和集中补偿。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. 16.(不重要)_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：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。（2）配电变低压补偿：其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。

（3）配电线路固定补偿：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。（4）用电设备随机补偿：随机补偿线损率可减少20%；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；释放系统能量，提高线路供电能力。

17.简述隔离开关、电流互感器和电压互感器使用时的注意事项？

隔离开关：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。变电所中允许使用隔离开关的设备及正常通断操作：①电压互感器和避雷器②励磁电流不超过

2A的空载变压器③电容电流不超过5A的空载线路④感性负荷电流不超过5A的用电设备. 在上述情况下，当采用隔离开关作为负荷通断开关时，必须与熔断器配合，利用熔断器来切出故障。电流互感器：①电流互感器二次侧额定电流通常为5A或1A，使用中二次侧不允许开路②对于不使用的电流互感器的二次侧必须短路.。

电压互感器：电压互感器二次侧额定电压通常为100V，使用中二次侧不允许短路。

18.什么是电力系统的经济运行？变电所的经济运行主要区决于哪些电气设备的经济运行？

电力系统的经济运行：能使整个电力系统的电能损耗减少，经济效益提高的运行方式

变压器的经济运行线路的.供电系统负荷的经济调配.

19.什么叫年最大负荷和年平均负荷?什么叫负荷系数?

年度最大负荷Pmax ：全年中负荷最大工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率又叫半小时最大负荷P30。

年平均负荷Pav：电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率，也就是电力负荷在该时间t内消耗的电能Wt除以时间t的值

负荷系数又叫负荷率，它是用电负荷的平均负荷Pv与其最大负荷Pmax的比值。

第三章

**1.短路的基本概念?短路故障产生的原因有哪些?短路对电力系统有哪些危害?

（1）短路：供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触,并产生超出规定值的大电流。即不同电位的导电部分之间的低阻性短接。

(2)短路的原因：绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、动物造成等。

(3)短路对电力系统的危害：产生很大的电动力、很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气设备正常运行；

停电、电力系统运行的稳定性遭到破

坏；不平衡电流、不平衡逆变磁场、

电磁干扰等出现。

（4）短路的类型：三相短路；

两相短路；单相接地短路；两

相接地短路

**2.什么是无限大容量电源供电系

统？该系统发生短路时电流如何变

化？

答：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

(3)

k(2)

k (1,1)

k

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。 *3.冲击电流概念

（1）冲击电流：最严重短路的三相短路情况下，t = T/2 = 0.01s 时，短路电流幅值达到最大值ish

（2

（3）冲击电流的有效值： 4.解释名词：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

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。

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。

5.在短路计算中为什么要采用计算电

压？平均电压与电网额定电压有何区别？

sh I I =

答：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。

6.什么叫短路电流的力效应？为什么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。

7.什么叫短路电流的热效应？为什么要用短路稳态电流来计算？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。

8.短路电流作用的假想时间是什么含义？该假想时间如何确定？

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。