供配电技术复习资料.doc

第1章 电力系统概论1、概念（填空）：（1）电力系统： 4个组成部分：发电厂、变电所、电力线路、电能用户。（2）供配电系统： 6个组成部分：总降压变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所、建筑物变电所、用电设备。2、电力系统额定电压的计算（计算）： 电网、用电设备、发电机、电力变压器。 （1）电网（线路）的额定电压： 由国家规定（详见P5表1-1）； （2）用电设备的额定电压： 等于电力线路的额定电压； （3）发电机的额定电压： 比电力线路的额定电压高5%； （4）变压器一次绕组额定电压： 等于发电机的额定电压（升压变压器）或电力线路的额定电压（降压变压器）； 二次绕组额定电压： 比电力线路的额定电压高10%（35kV）或5%（10kV）。例1：我国规定的三相交流电网额定电压序列是：0.22，0.38，0.66，3，6，10，35，66，110，220，330，500kV。 请问：0.22，0.38，0.60，3，6，10.5，35，66，110，220，330，500kV是吗？3、电力系统的中性点运行方式（填空）：（1）3种：中性点不接地系统； 中性点经消弧线圈接地系统； 中性点直接接地系统。（2）不同电压等级对中性点运行方式的采用情况：采用中性点不接地运行方式： 363kV采用中性点经消弧线圈接地运行方式：310kV（接地电流30A）2063kV（接地电流10A）采用中性点直接接地运行方式： 110kV 或1kV 4、按工作制的负荷分类（填空）： 3类：连续工作制负荷； 短时工作制负荷；反复短时工作制负荷。5、电能的质量指标（填空）： 3项：电压质量； 频率质量； 供电可靠性。 6、电压质量（计算）： 电压偏移； 电压波动与闪变；电压畸变。例2：某380V输电线路，由于线路损失，某用户实际电压为370V，该用户的电压偏移为多少？ 例3：频率的变化对电力系统运行的稳定性影响很大，因而对频率的要求比对电压的要求严格得多，一般不超过0.5Hz。 电网低频率运行时，所有用户的交流电动机转速都相应降低，因而许多工厂的产量和质量都将不同程度地受到影响。 第2章 负荷计算 1、计算负荷（PC）的概念： PmaxP30PC如：已知电度表（KWh）的读数， 求PC（每30min平均功率的最 大值）。例1：某车间有三班制，其中最大负荷工作班从9点16点，由电度表每隔半小时记录一次电表值（单位kWh），记录为： 20，21，22.5，20.6，20.3，20.7，20.9，20.5，20.8，20.1，20.5，20.8，20.1，20.2，20.2。 则计算负荷Pc为多少？ 解：Pc=22.52=45kW2、负荷曲线的有关物理量：年最大负荷PmaxP30PC；年最大负荷利用小时数Tmax：例2：南方某厂的夏日负荷曲线上P1占的时间为8h，冬日负荷曲线上P1占的时间为2h，则年负荷曲线上P1占的时间为多少？3、物理意义：利用负荷曲线求Tmax物理意义：如图所示，使面积S1S2，负荷曲线所包络的面积即为全年所消耗的电能Wa，则矩形所包围的面积也为Wa，即WaTmaxPmax 它表示全年如果都在最大负荷下工作时的工作时数。例3：某厂的年最大负荷为1752kW，Tmax为4000h，则年平均负荷为 多少？解：4、设备容量的确定： 对反复短时工作制设备（电焊机和吊车电动机）的容量换算：对电焊机：要求统一换算到=100%时 的额定功率。对吊车电动机：要求统一换算到=25%时的额定功率。例4：某电焊变压器铭牌额定容量SN=42kVA，暂载率N=60%， 功率因数cosN=0.62，N=0.85，给该电焊变压器供电的支线负荷PC为多少？5、 计算负荷的方法： 2种：需要系数法； 二项式系数法。 需要系数法（多组时考虑同期系数） 二项式系数法（多组）： 理解公式中Px的含义： Px为用电设备组中x台最大容量的用电设备的容量之和。例5：当用电设备台数少而功率相差悬殊时，用需要系数法 计算的结果往往偏小，故此法不适用于低压线路的计算，只适用于计算变、配电所的负荷。 例6：用二项式系数法求计算负荷Pc=bPs+cPx，式中Px代表用电设备组中X台最大容量的用电设备的容量之和。变压器的近似计算：PT0.015SCQT0.06SC6、功率损耗和能量损耗： 变压器的近似计算：PT0.015SCQT0.06SC7、功率因素和无功功率补偿：补偿方式：3种：高压集中补偿； 低压集中补偿； 个别补偿。补偿装置：2种：并联电容器； 同步电动机。补偿容量的计算； 电容器个数的确定。 参看例题与作业。例7：某工厂全年用电量为：有功电度6000万度，无功电度7480万度，则该厂的平均功率因数为多少？例8：某厂全年用电量为800104KW.h，原功率因数为0.67，现欲补偿到0.9，则装设BW-10.5-14-1型电容器个数为多少？解：tgav1tg(arccos0.67)1.1080 tgav2tg(arccos0.9)0.4843 QccPav.(tgav1tgav2) 8001048760 (1.10800.4843) 569.59kVar nQcc/qCN569.59/14 40.68 应取3的整数倍：42个。第3章 短路电流计算1、标幺值的概念及计算。 标幺值有名值/基准值例1：某线路额定电压为UN，由于某种原因造成电压损失4%，则该线路的电压标么值为多少？解：标幺值有名值/基准值 电压标幺值0.96UN/UN0.962、电力系统的电抗标幺值的计算。 包括：线路；变压器；电抗器； 电力系统（或出口断路器）。 3、对称三相短路电流的计算 （包括：IK*、IK、Ish、ish、Sk）。 参看例题与作业。第4章 供配电系统1、配电电压的选择： 高压配电电压：10kV或6kV； 低压配电电压：380/220V或660V。 配电电压的高低取决于厂区范围、用电负荷的大小和分布情况；如果在方案比较中，高、低两种电压的优缺点相差不多，从发展观点出发，宜采用较高电压。2、变压器台数和容量的选择原则： 单台变压器容量选择原则：按SC的100%； 两台变压器容量选择原则：按SC的60%70%。3、备用问题：明备用、暗备用。 两台变压器的备用方式有两种：（1）一种是暗备用，两台变压器均按60%70%的负荷来选择；（2）另一种是明备用，每台变压器都按最大负荷的100%来选择。4、倒闸操作原则：P97接通电路时：先闭合隔离开关， 后闭合断路器；切断电路时：先断开断路器， 后断开隔离开关。原因：带负荷操作过程中要产生电 弧，而隔离开关没有灭弧能 力，所以隔离开关不能带负 荷操作，断路器可以。第5章 电气设备的选择 1、电气设备选择的一般原则： 按环境和正常工作条件 （UN、IN）选择； 按短路条件校验动稳定和 热稳定。第6章 电力线路1、电力线路的接线方式（填空）。 3种：放射式、树干式、环式。2、选择导线的一般原则： 按允许载流量的选择； 按允许电压损失的选择； 按经济电流密度的选择； 按机械强度的选择； 满足短路稳定度的条件。第7章 供配电系统的继电保护 1、继电保护的概念与基本要求： 4个：选择性、可靠性、速动性、 灵敏性。 理解：保护原则（有选择性）、 主保护、后备保护等概念。例1：下图中，若在K点发生故障，应由哪些断路器跳闸才算有选择性，使停电范围缩到最小？并指出图中5QF的后备保护 2、时间整定原则（保证选择性）： 阶梯原则（计算t1=t2+t）。 请看教材P206 7-19题3、电流速断保护存在死区，必须与主保护（过电流保护）一起配合使用，才能保证有选择性和速动性。例2：如左图所示，有双侧电源的三绕组变压器，图中标出了各侧保护装置的动作时限，已知t=0.5S，试说明变压器三侧开关1QF、2QF、3QF上过电流保护装置的工作时限分别为多少？ 例3：单电源三绕组变压器上装设了过电流保护，为了保证有选择性，过电流保护的时间t1、t2、t3应分别如何整定？（t=0.5S） 4、发生单相接地故障后：P181 相电压、线电压和电流的变化。 对中性点不接地系统（小电流接地系统）系统正常运行时： 每相对地电压与相电压相等。发生单相接地故障时： 故障相对地电压为0； 非故障相对地电压升高 倍，与线电压相等； 线电压不发生任何变化。 因此，设计时，对中性点不接地系统，每相的绝缘耐压水平，需按线电压考虑。 对中性点直接接地系统 （大电流接地系统） 当发生单相接地故障时，单相短路电流比正常电流大很多，保护电器将动作，能迅速切除故障部分的设备。 非故障相的对地电压不会升高。 因此，设计时，对中性点直接接地系统，每相绝缘耐压水平只按相电压考虑。第9章 电气安全、防雷和接地1、安全电压的概念： 交流有效值50V； 安全电流的概念：30mAs。2、避雷保护装置保护范围的计算。 避雷针； 避雷线。例1：避雷针在被保护物高度hx的平面上的保护半径rx： 若在保护平面上被保护物距离避雷针的实际距离为r：若rrx时：则不能保护被保护物；若rrx时：则能保护被保护物。 3、变压器的防雷保护（避雷器工作原理）。 避雷器正常工作时，保护间隙未被击穿，电阻大，不影响电网正常供电。 当线路遭受雷击或发生感应雷时，产生大气冲击过电压波，击穿避雷器气隙，气隙电阻迅速变小，强大的雷电流通过接地装置入地，使变压器免受大气过电压波的冲击，这样，变压器就得到了保护。4、接触电压（Utou）、跨步电压（Ustep）的概念。5、保护接地： 分为TN系统、TT系统、IT系统。6、对TN系统，为什么要进行重复接地（原理）？ 目的：减轻PEN线断开后的触电危险； 降低设备外壳对地电压。7、为什么要进行环路式接地？P271 目的：使电位分布比较均匀，降低跨步电压 和接触电压。