工厂供电复习题

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1、11工厂供电须达到那些基本要求？ （1）安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠 应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。（3）优质应满足电能用户对电压和频率等的质量要求。经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量。工厂供电对工业生产有何重要作用：电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占比重多少，而是在于工业生产实现电气化以后，可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自 动化。2. 工厂供电系统包括哪些范围？变电所和配电所的

2、任务有什么不同？什么情况下可采用高压深入负荷中心的直配方式？工厂供电系统是指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的电路系统，包括工厂内的变配电所和所有的高低压供电线路。配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压；而变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能。高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中间变压，简化了供电系统接线，节约投资和有色金属，降低了电能损耗和电压损耗，提高了供 电质量。然而这要根据厂区的环境条件是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用。3. 在三相交流电力系统中，作为供电电源的发电机和变压器的中性点有那三种运行方式？并各有什么特点？电源

3、中性点不接地；中性点经阻抗接地；中性点直接接地。前两种合称为小接地电流系统，亦称中性点非有效接地系统，或称中性点非直接接地系统。后一种中性点直接接地系统，称为大接地电流系统，亦称为中性点有效接地系统。1当中性点不接地系统中发生单相接地时，三相用电设备的正常工作并未受到影响，因为线路的线电压无论其相位和量值均未发生变化，因此该系统中的三相用电设备仍能照常运行。但是这种存在单相接地故障的系统不允许长期运行，以免再有一相发生接地故障时，形成两相接地短路，使故障扩大。2在电源中性点经消弧线圈接地的三相系统中，与中性点不接地的系统一样，在系统发生单相接地故障时允许短时间（一般规定为2 h ）继续运行，但

4、应有保护装置在接地故障时及时发出报警信号。中性点经消弧线圈 接地的电力系统，在单相接地时，其他两相对地电压也要升高到线电压，即升高为原对地电压的E3倍。3中性点直接接地的系统发生单相接地时，其他两完好相的对地电压不会升高，这与上述中性点非直接接地的系统不同。因此中性点直接接地系统中的供用电设备绝缘只需按相电压考虑，而无须按线电压考虑。4. 工厂的电力负荷，根据其对供电可靠性的要求及中断供电造成的损失或影响的程度分为三级，简述各分级要求：（1） 一级负荷 一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者， 或者中断供电将在政治、 经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产 品报废、用重要原料生产的产品大量报

5、废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。（2）二级负荷 二级负荷为中断供电将在政治、 经济上造成较大损失者，如主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被 打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。（3）三级负荷 三级负荷为一般电力负荷，所有不属于上述一、二级负荷者均属三级负荷。5. 简述各级电力负荷对供电电源的要求。（1） 一级负荷对供电电源的要求由于一级负荷属重要负荷，如果中断供电造成的后果将十分严重，因此要求由两路电源供电，当其中一路电源发生故障

6、时，另一路电源应不致同时受到损坏。一级负荷中 特别重要的负荷，除上述两路电源外，还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。常用的应急电源有：1）独立于正常电源的发电机组；2）供电网络中独立于正常电源的专门供电线路；3）蓄电池；4）干电池。（2）二级负荷对供电电源的要求二级负荷也属于重要负荷，要求由两回路供电，供电变压器也应有两台，但这两台变压器不一定在同一变电所。在其中一回路或一台变压器发生常见故障时，二级负荷应不致中断供电，或中断后能迅速恢复供电。只有当负荷较小或者当地供电条件困难时，二级负荷可由一回路6kV及以上的专用架空线路供电。这是考虑架空线路发生

7、故障时，较之电缆线路发生故障时易于发现且易于检查和修复。 当采用电缆线路时，必须采用两根电缆并列供电， 每根电缆应能承受全部二级负荷。（3）三级负荷对供电电源的要求由于三级负荷为不重要的一般负荷，因此它对供电电源无特殊要求。6. 衡量电能质量的两个基本参数是什么？电压质量包括哪些方面要求？衡量电能质量的两个基本参数是电压和频率.电压质 量包括电压的偏差、波动、波形及其三相的对称性（平衡性）等。7. 简述电压偏差及电压波动的概念？ 电压偏差是指给定瞬间设备的端电压U与设备额定电压U “之差对额定电压U “的百分 值。电压波动值，以用户公共供电点在时间上相邻的最大与最小电压有效值U max与U m

8、in之差对电网额定电压 Un的百分 值来表示.8. 低压配电系统按接地型式，那三种系统？ （一） TN系统TN系统的中性点直接接地，所有设备的外露可导电部分均接公共 的保护线（PE线）或公共的保护中性线（PEN线）。（二）TT系统TT系统的中性点直接接地，而其中设备的外露可导电部 分均各自经PE线单独接地，（三）IT系统IT系统的中性点不接地，或经高阻抗（约 1000 Q）接地。9. 工厂的用电设备，按其工作制分那三类？简述各特点。（1）连续工作制设备这类工作制设备在恒定负荷下运行，且运行时间长到足以使之达到热平衡状态。（2）短时工作制设备 这类工作制设备在恒定负荷下运行的时间短（短于达到热平

9、衡 所需的时间），而停歇时间长（长到足以使设备温度冷却到周围介质的温度）。（3）断续周期工作制设备这类工作制设备周期性地时而工作，时而停歇，如此反复运行，而工作周期一般不超过10mi n,无论工作或停歇，均不足以使设备达到热平衡。10. 什么叫计算负荷？为什么计算负荷通常采用半小时最大负荷？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。根据计算负荷选择的电气设备和导线电缆，如果以计算负荷连续运行，其发热温度不会超过允许值。由于导体通过电流达到稳定温升的时间大约需（34） t，t为发热时间常数。截面在16mm及以上的导体，其t 10min，因此载流导体大约经

10、 30min （半小时）后可达到稳定温升值。由此可见，计算负荷实际上与从负荷曲线上查 得的半小时最大负荷P30 （亦即年最大负荷Pnax ）是基本相当的。所以，计算负荷也可以认为就是半小时最大负荷。11. 什么叫尖峰电流？尖峰电流的计算有什么用途？尖峰电流是指持续时间12s的短时最大电流。尖峰电流主要用来选择熔 断器和低压断路器、整定继电保护装置及检验电动机自启动条件等。12. 简述负荷曲线的概念。负荷曲线是表征电力负荷随时间变动情况的一种图形,它绘在直角坐标纸上。纵坐标表示负荷（有功或无功功率），横坐标表示对应的时间（一般以小时h为单位）。负荷曲线按负荷对象分，有工厂的、车间的或某类设备的负

11、荷曲线。按负荷性质分，有有功和无功负荷曲线。按所表示的负荷变动时间分，有年的、月的、日的或工作班的负荷曲线。13. 简述年最大负荷的概念。年最大负荷Pmax就是全年中负荷最大的工作班内（这一工作班的最大负荷不是偶然出现的，而是全年至少出现23次）消耗电能最大的半小时平均功率。因此年最大负荷也称为半小时最大负荷P30O14. 简述年最大负荷利用小时的概念。年最大负荷利用小时Tmax是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷（或P30）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12.按需要系数法三相用电设备组有功计算负荷的基本公式为：P30=KPe o简述该表达式的概念。将全

12、厂用电设备的总容量Pe （不计备用设备容量）乘上一个需要系数Kd ，即得全厂的有功计算负荷15. 二项式法的基本公式是 P30=bPe+cR。简述该表达式的概念。 bPe表示设备组的平均功率，其中Pe是用电设备组的设备总容量；cPx表示设备组中x台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷，其中Px是x台最大容量的设备总容量；b、c是二项式系数。用电设备台数较少、各台设备容量相差悬殊时，宜采用二项式法。16. 单台用电设备尖峰电流的计算公式为： 血=2=幺In o简述该表达式的概念。 IN 为用电设的备额定电流；1st 为用电 设备的启动电流；Kst为用电设备的启动电流倍数，笼型电动机为 Kst

13、=57，绕线转子电动机 Kst = 23,直流电动机 Kst =1.7，电焊变压器 Kst 3 o17. 引至多台用电设备的线路上的尖峰电流按下式计算：。简述该表达式的概念。式中用电设备中启动电流与额定电流之差为最大的那台设备的启动电流为将启动电流与额定电流之差为最大的那台设备除外的其他n-1台设备的额定电流之和；KK为上述n-1台设备的同时系数，按台数多少选取，一般取 0.71 o18. 简述供电系统中性线（N线）的功能。一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；二是用来传导三相系统中 的不平衡电流和单相电流；三是用来减小负荷中性点的电位偏移。19. 工厂的高（低）压线路有哪几种基本接

14、线方式？各有什么特点。工厂的高压线路有放射式、树干式和环形等基本接线方式。1.放射式接线：线路之间互不影响，因此其供电可靠性较高，而且便于装设自动装置，保护装置也比较简单，但是其高 压开关设备用得较多，且每台断路器须装设一个高压开关柜，从而使投资增加。而且在发生故障或检修时，该线路所供电的负荷都要停电。要提高其供电可靠性，可在各车间变电所的高压侧之间或低压侧之间敷设联络线。如果要进一步提高其供电可靠性，可采用来自两个电源的两路高压进线，然后经分段母线，由两段母线用双回路对重要负荷交叉供电.2.树干试接线优点：多数情况下，能减少线路的有色金属消耗量；采用的高压开关数较少，投资较省。缺点：供电可靠

15、性较低，当干线发生故障或检修时，接于干线的所有变电所都要停电，且在实现自动化方面适应性较差。要提高其供电可靠性，可采用双干线供电或两端供电的接线方式 3.环形接线：实质上是两端供电的树干式接线。这种接线在现代城市电网中应用很广。为了避免 环形线路上发生故障时影响整个电网，也为了便于实现线路保护的选择性，因此大多数环形线路采用“开口”运行方式，即 环形线路中有一处的开关是断开的。为了便于切换操作，环形线路中的开关多采用负荷开关。23、 交流三相系统中的导线应采用什么颜色来表示？答：交流三相系统中的导线A、B、C三相分别用黄、绿、红表示，PE线采用黄绿双色线表示，N线、PEN线要采用淡蓝线表示。2

16、4. 为保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，选择导线和电缆截面时须满足些条件？并简述之。 （1）发热条件 导线和电缆在通过正常最大负荷电流即计算电流时产生的发热温度不应超过其正常运行时的最高允许温度。（2）电压损耗条件导线和电缆在通过正常最大负荷电流即计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。（3）经济电流密度 35kV及以上的高压线路及 35kV以下的长距离、大电流线路例如较长的电源进线和电弧炉的短网等线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年运行费用支出最小。按经济电流密度选择的导线（含电缆）截面，称为

17、“经济截面”。（4）机械强度导线（含裸线和绝缘导线）截面不应小 于其最小允许截面。25、什么是导线的允许载流量？答:导线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。26. 什么叫导线“经济截面”？根据电力线路运行的年运行、年电损、年折旧等与导线截 面积的关系等概念叙述之。从全面的经济效益考虑，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，称为经济截面。线路年运行费用C与导线截面A的关系曲线。其中曲线1表示线路的年折旧费（即线路投资除以折旧年限之值）和线路的年维修管理费之和与导线 截面的关系曲线。曲线2表示线路的年电能损耗费

18、与导线截面的关系曲线。曲线3为曲线1与曲线2的叠加，表示线路的年运行费用（包括线路的年折旧费、维修管理费和电能损耗费）与导线截面的关系曲线。27、 变配电所的防雷措施主要有哪些？ （ 1）装设避雷针：室外配电装置应装设避雷针来防护直击雷。（2）装设避雷线：处于峡谷地区的变配电所，可利用避雷线来防护直击雷。（3）装设避雷器：防止雷电侵入波对变配电所电气装置特别是对主变压器的危害。28、什么叫接闪器？其功能是什么？避雷针、避雷线和避雷带（网）各主要用在哪些场所？接闪器就是专门用来接受直接雷 击（雷闪）的金属物体.避雷针主要保护线路、设备和建筑物等。避雷针的保护范围，以它能够防护直击雷的空间来表示。

19、 避雷线架设在架空线路的上方，保护架空线路或其他物体（包括建筑物）免遭直接雷击。避雷带（网）主要保护建筑物特别 是高层建筑物，使之免遭直接雷击和雷电感应。29、避雷针和避雷线的保护范围都用 “滚球法”来确定，简述“滚球法”的概念及不同防雷建筑类别的滚球半径各是多少？“滚球法”就是选择一个半径为 Hr （滚球半径）的球体，按需要防护直击雷的部位滚动，如果球体只接触到避雷针（线）或避雷针（线）与地面，而不触及需要保护的部位，则该部位就在避雷针（线）的保护范围之内。滚球半径Hr按建筑物的防雷类别不同而取不同值。 其中第一类防雷建筑物的滚球半径是 30米，第二类防雷建筑物的滚球半径是 45米，第三类防

20、雷 建筑物的滚球半径是60米，330. 接地电阻通过电流的性质分为哪两种？接地电阻是接地线和接地体的电阻与接地体散流电阻的总和。接地电阻按其通电流的性质分：工频接地电阻：是工频接地电流流经接地装置入地所呈现的接地电阻；冲击接地电阻：是雷电流流经接地装置入地所呈现的接地电阻。31. 什么叫接地、接地体、接地线及接地装置？电气装置的某部分与大地之间作良好的电气连接,称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体。连接接地体与设备、装置接地部分的金属导体，称为接地线。接地线在设备、装置 正常运行情况下是不载流的，但在故障情况下要通过接地故障电流。接地线与接地体合称接地装置。32. 什么叫工

21、作接地、保护接地、重复接地？工作接地是为保证电力系统和设备达到正常工作要求而进行的一种接地,例如电源中性点的接地、防雷装置的接地等。保护接地是为保障人身安全、防止间接触电而将设备的外露可导电部分接地。重复接地：在TN系统中，为确保公共 PE线或PEN线安全可靠，除在电源中性点进行工作接地外，还应在PE线或PEN线的下列地点进行重复接地：（1）在架空线路终端及沿线每隔 1km处；（2）电缆和架空线引入车间和其他建筑物处。33. 根据人体触电的情况将触电防护分那两种？并简述其概念。根据人体触电的情况将触电防护分为直接触电防护和间接触电防护两种。（1）直接触电防护指对直接接触正常时带电部分的防护，例

22、如对带电导体加隔离栅栏或加保护罩等。（2）间接触电防护指对故障时可带危险电压而正常时不带电的电气装置外露可导电部分的防护，例如将正常不带电的设备金属外壳和框架等接地，并装设接地故障保护等。34. 某厂一座高45m的水塔上安装有一支高 2m的避雷针。根据滚球法作出该避雷针的保护范围，已知被保护的建筑属第三类防雷建筑物。（要求画图并写出画图步骤及概念说明）1.在距地面Hr处作一平行于地面的平行线。2.以避雷针的针尖为圆心，Hr为半径，作弧线交于平行线的 A、B两点。3.以A、B为圆心，Hr为半径作弧线，该弧线与针尖相交并与地面相切。 从此弧线起到地面上的整个锥形空间，就是避雷针的保护范围。36.

23、安全电流的概念及安全电流主要与那些因素有关：安全电流是人体触电后的最大摆脱电流。（1）触电时间：触电时间在0.2s以下和0.2s以上（即以200ms为界），电流对人体的危害程度是大有差别的。触电时间超过0.2s时，致颤电流值将急剧降低。（2）电流性质：直流、交流和高频电流通过人体时对人体的危害程度是不一样的，通常 以5060Hz的工频电流对人体的危害最为严重。（3）电流路径：电流对人体的伤害程度，主要取决于心脏的受损程度。不 同路径的电流对心脏有不同的伤害程度，而以电流从手到脚特别是从一手到另一手对人最为危险。（4）体重和健康状况：健康人的心脏和虚弱病人的心脏对电流伤害的抵抗能力是大不一样的。人的心理状态、情绪好坏以及人的体重等，也使电流对人体的危害程度有所差异。37. 安全电压及其等级：安全电压是指不致使人直接致死或致残的电压。42v在有触电危险的场所使用的手持式电动工具等;36v在矿井、多导电粉尘等场所使用的行灯等;24v12v6v可供某些具有人体可能偶然触及的带电体设备选用。4