供配电技术复习资料.doc

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资源描述

1、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

2、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

3、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

4、响。 第 2 章 负荷计算 1、计算负荷(P C)的概念:PmaxP 30P C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 PmaxP 30P C;年最大负荷利用小时数 Tmax:例 2:南

5、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WaT maxPmax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,T max 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 =

6、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

7、 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:

8、tgav1tg(arccos0.67) 1.1080tgav2tg(arccos0.9)0.4843QccPav.(tgav1tgav2) 8001048760 (1.10800.4843) 569.59kVarnQcc/q CN569.59/1440.68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0.96U N/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) 。

9、63.0895691067806cos22 av3、对称三相短路电流的计算(包括:I K*、I K、I sh、i sh、S k) 。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

10、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(U N、I N)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

11、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

12、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、t 2、t 3 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

13、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 rr x 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(U tou) 、跨步电压(U step)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。

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