工廠供電課后習(xí)題.doc

1.1對工廠供電工作有哪些基本要求？對工廠供電工作的基本要求是：安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟。變電所和配電所各自的任務(wù)是什么？配電所的任務(wù)是接受電能和分配電能；而變電所的任務(wù)是接受電能，變換電壓和分配電能。1.2電力變壓器的額定一次電壓，為什么規(guī)定有的要高于相應(yīng)的電網(wǎng)額定電壓5%，有的等于相應(yīng)的電網(wǎng)額定電壓？而其額定二次電壓，為什么規(guī)定有的高于相應(yīng)的電網(wǎng)額定電壓10%，有的又可只高于相應(yīng)的電網(wǎng)額定電壓5%？答：電力變壓器的額定電壓。a. 電力變壓器一次繞組的額定電壓。分兩種情況：l 當(dāng)變壓器直接與發(fā)電機相連時，其一次繞組額定電壓應(yīng)與發(fā)電機額定電壓相同，即高于同級電網(wǎng)額定電壓5%。l 當(dāng)變壓器不與發(fā)電機相連，而是連接在線路上時，則可看作是線路的用電設(shè)備，因此其一次繞組額定電壓應(yīng)與電網(wǎng)的額定電壓相同。 b. 電力變壓器二次繞組的額定電壓。亦分兩種情況：l 變壓器二次側(cè)供電線路較長（如較大的高壓電網(wǎng)）時，其二次繞組額定電壓應(yīng)比相連電網(wǎng)額定電壓高10%，其中5%是用于補償變壓器滿負(fù)荷運行時繞組內(nèi)部約5%的電壓損耗，這是因為變壓器二次繞組的額定電壓是指變壓器一次繞組加上額定電壓時，二次繞組開路的電壓，帶負(fù)載運行時其內(nèi)部必有電壓損耗；此外變壓器滿負(fù)荷運行時輸出的二次電壓還要高于所連電網(wǎng)額定電壓5%，以補償線路上的電壓降。變壓器二次側(cè)供電線路不長（如低壓電網(wǎng)或直接供電給高低壓用電設(shè)備）時，其二次繞組額定電壓只需高于所連電網(wǎng)額定電壓5%，僅考慮補償變壓器滿負(fù)荷運行時繞組內(nèi)部5%的電壓損耗。1.3三相交流電力系統(tǒng)的電源中性點有哪些運行方式？中性點不直接接地的電力系統(tǒng)與中性點直接接地的電力系統(tǒng)在發(fā)生單相接地時各有什么不同特點？答：在三相交流電力系統(tǒng)中，作為供電電源的發(fā)電機和變壓器的中性點有三種運行方式：一種是電源中性點不接地，一種是中性點經(jīng)阻抗接地，再有一種是中性點直接接地。中性點不直接接地的電力系統(tǒng)在發(fā)生單相接地時，兩完好相對地電壓將升高倍。中性點直接接地的電力系統(tǒng)在發(fā)生單相接地時，兩完好相對地電壓不變。1.4低壓配電系統(tǒng)中的中性線（N線）、保護線（PE線）和保護中性線（PEN線）各有哪些功能？TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)、TN-C-S系統(tǒng)、TT系統(tǒng)、IT系統(tǒng)各有什么特點？答：中性線（N線）的功能：一是用來接額定電壓是相電壓的單相用電設(shè)備，二是用來傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流，三是減小負(fù)荷中性點的電位偏移。保護線（PE線）的功能：是為保障人身安全，防止觸電事故用的接地線。系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分，例如金屬外殼、金屬構(gòu)架等，通過保護線接地，可在設(shè)備發(fā)生接地故障時減少觸電危險。保護中性線（PEN線）兼有中性線和保護線的功能。這種中性線在我國通稱為“零線”，俗稱“地線”。TN-C系統(tǒng)又稱三相四線制，N線與PE線全部合為PEN線，曾在我國廣泛應(yīng)用。系統(tǒng)中的N線與PE線全部分開，則此系統(tǒng)稱為TN-S系統(tǒng)，又稱三相五線制，此系統(tǒng)安全性穩(wěn)定、可靠,是當(dāng)前在工廠供電中積極推廣的一種系統(tǒng)。如果系統(tǒng)的前一部分其N線與PE線合為PEN線，而后一部分線路，N線與PE線全部或部分分開，則此系統(tǒng)稱為TN-C-S系統(tǒng)，此系統(tǒng)多為老企業(yè)將三相四線制改造為三相五線制一種過渡過程的系統(tǒng)。TT系統(tǒng)中的所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均各自經(jīng)PE線單獨接地。IT系統(tǒng)中的所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分也都各自經(jīng)PE線單獨接地，它與TT系統(tǒng)不同的是，其電源中性點不接地或經(jīng)1000阻抗接地，且通常不引出中性線。1.5試確定圖1.18所示供電系統(tǒng)中變壓器T1和線路WL1，WL2的額定電壓。圖1.18 習(xí)題1.13的供電系統(tǒng) 答：T1：6121KV， WL1：110KV， WL2：35KV。1.6 試確定圖1.19所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機和所有變壓器的額定電壓。圖1.19 習(xí)題1.14的供電系統(tǒng) 答：G：10.5KV， T1：1038.5KV， T2：356.6KV， T3：100.4KV。2.1電力負(fù)荷按重要程度分哪幾級?各級負(fù)荷對供電電源有什么要求? 一級負(fù)荷：中斷供電將造成人員傷亡或在政治上經(jīng)濟上造成重大損失者，以及特別重要的負(fù)荷。雙電源供電，必要時增設(shè)應(yīng)急電源。 二級負(fù)荷：是斷供電，在政治、經(jīng)濟上造成較大損失者。雙電源供電，當(dāng)負(fù)荷較小時可以專線供電。 三級負(fù)荷：不屬于一、二級的負(fù)荷。對供電電源無特殊要求。2、工廠用電設(shè)備按其工作制分哪幾類?什么叫負(fù)荷持續(xù)率?它表征哪類設(shè)備的工作特性? 工作制分三類：（1）連續(xù)工作制，（2）斷續(xù)周期工作制，（3） 短時工作制 負(fù)荷持續(xù)率：負(fù)荷持續(xù)率為一個工作周期內(nèi)工作時間與工作周期的百分比值，負(fù)荷持續(xù)率表征斷續(xù)周期工作制的設(shè)備的工作特性。 2.2什么叫計算負(fù)荷？為什么計算負(fù)荷通常采用半小時最大負(fù)荷？正確確定計算負(fù)荷有何意義？答：通過負(fù)荷的統(tǒng)計計算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中的各元件的負(fù)荷值稱為計算負(fù)荷。 理論及實踐均證明，計算負(fù)荷實際上與從曲線上查得的半小時最大負(fù)荷P30，也就是年最大負(fù)荷Pmax是基本相當(dāng)?shù)?。所以計算?fù)荷也可認(rèn)為就是半小時最大負(fù)荷P30。計算負(fù)荷是電力一次系統(tǒng)的電器及傳輸導(dǎo)線選擇的基本依據(jù)，也是二次系統(tǒng)繼電保護整定值確定的基本依據(jù)。若計算負(fù)荷確定過大，將使電器和導(dǎo)線電纜選的規(guī)格過大，造成投資過高，導(dǎo)致浪費。若計算負(fù)荷確定過小，又將使電器和導(dǎo)線電纜等設(shè)備在過負(fù)荷情況下運行，必將增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣老化甚至燒毀，這也是很危險的。由此可見，正確確定計算負(fù)荷意義重大。2.2 在確定多組用電設(shè)備總的視在計算負(fù)荷和計算電流時，可否將各組的視在計算負(fù)荷和計算電流分別相加？為什么？應(yīng)如何正確計算？答：不可以，因為各個用電設(shè)備組的功率因數(shù)不相同。應(yīng)將各個用電設(shè)備組的有功功率和無功功率分別相加，然后按求視在計算負(fù)荷和計算電流的公式去求解。2.4、什么叫尖峰電流?尖峰電流的計算有什么用途? 尖峰電流是指持續(xù)時間1-2S的短時最大負(fù)荷電流（電動機起動時出現(xiàn)）。 尖峰電流主要用來選擇熔斷器和低壓斷路器、整定繼電保護裝置及檢驗電動機自起動條件等。2.5、已知某機修車間的金屬切削機床組，擁有380V的三相電動機7.5kw3臺，4kw8臺，3kw17臺，1.5kw10臺。試用需要系數(shù)法求其計算負(fù)荷。解：此機床組電動機的總?cè)萘繛椴楦戒洷?得 Kd =0.160.2 (取0.2)，有功計算負(fù)荷 無功計算負(fù)荷 視在計算負(fù)荷 計算電流 2.6某車間有一條380V線路供電如表4.7中所示的5臺異步電動機，試計算該電路的尖峰電流（取K = 0.9）。表4.7 習(xí)題4.18的負(fù)荷資料參數(shù)電動機M1M2M3M4M5額定電流IN（A）10.232.4306.120起動電流Ist（A）61.222716534140 解：由表4.7中可知，電動機M2的起動電流與額定電流之差最大 +227 =287 A3.1、什么叫短路?短路故障產(chǎn)生的原因有哪些?短路對電力系統(tǒng)有哪些危害?短路就是指不同的電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對地之間的低阻性短接。短路的原因：絕緣損壞、過電壓、外力損傷、違反操作規(guī)程、動物造成等。短路對電力系統(tǒng)的危害：產(chǎn)生很大的電動力、很高溫度、元器件損壞；電壓驟停、影響電氣設(shè)備正常運行；停電、電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性遭到破壞；不平衡電流、不平衡逆變磁場、電磁干擾等出現(xiàn)。3.2、短路有哪些形式?哪種短路形式的可能性最大?哪些短路形式的危害最為嚴(yán)重?短路的形式有：三相短路，兩相短路，單相短路。發(fā)生單相短路可能性最大。三相短路的短路電流最大，因此造成的危害最大。3.3、什么叫無限大容量的電力系統(tǒng)?它有什么特點?在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路時，短路電流將如何變化?能否突然增大?無限大容量的電力系統(tǒng)，是指供電容量相對于用戶供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)。特點是，當(dāng)用戶供電系統(tǒng)的負(fù)荷變動甚至發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓能基本維持不變。在無限大容量系統(tǒng)中發(fā)生短路時，由于負(fù)荷阻抗和部分線路阻抗被短路，所以電路電流根據(jù)歐姆定律要突然增大。但是由于電路中存在著電感，電流不能突變，因而引起一個過度過程，即短路暫態(tài)過程。最后短路電流達到一個新的穩(wěn)定狀態(tài)。3.4、什么是短路沖擊電流ish?什么是短路次暫態(tài)電流I?什么是短路穩(wěn)態(tài)電流I? 短路后經(jīng)半個周期，ik達到最大植，此時的短路全電流即短路周期電流。 短路次暫態(tài)電流有效值，即短路后第一個周期的短路電流周期分量ip的有效值。短路穩(wěn)態(tài)電流是短路電流非周期分量衰減完畢以后的短路全電流。3.5、什么叫短路計算電壓?它與線路額定電壓有什么關(guān)系? 由于線路首端短路時其短路最為嚴(yán)重，因此按線路首端電壓考慮，即短路計算電壓取為比線路額定電壓UN高5%3.6、在無限大容量系統(tǒng)中，兩相短路電流和單相短路電流各與三相短路電流有什么關(guān)系? （有正序、負(fù)序、零序阻抗）工程中 5.1 選擇導(dǎo)線和電纜截面應(yīng)滿足哪些條件？一般動力線路、照明線路、高壓輸電線路分別應(yīng)先按什么條件選擇？為什么？答：導(dǎo)線和電纜的截面選擇必須同時滿足下列條件：1.發(fā)熱條件、 2.經(jīng)濟電流密度、 3.允許電壓損耗、 4.機械強度。低壓動力線路，因負(fù)荷電流大，一般可先按發(fā)熱條件來選擇截面，然后再校驗機械強度和電壓損耗； 低壓照明線路，由于它對電壓質(zhì)量要求較高，一般可先按允許電壓損耗來選擇截面，然后再校驗發(fā)熱條件和機械強度； 35 kV及以上的高壓輸電線路，則可先按經(jīng)濟電流密度來選擇經(jīng)濟截面，再校驗發(fā)熱條件、允許電壓損耗和機械強度等。6.1、供電系統(tǒng)中有哪些常用的過電流保護裝置?對保護裝置有哪些基本要求?過電流保護裝置：熔斷器、低壓斷路器、繼電保護。基本要求：選擇性、速動性、可靠性、靈敏度（靈敏系數(shù) ）。6.2、低壓斷路器的瞬時、短延時和長延時過流脫扣器的動作電流各如何整定?其熱脫扣器的動作電流又如何整定?（1）瞬時過流脫扣器動作電流的整定 動作電流 可靠系數(shù)取值為（2）短延時過流脫扣器動作電流和動作時間的整定 動作電流 取值為1