供電工程 - 下載本文

第一章

一、填空題

1.電力用戶配電變壓器一次側額定電壓 電網額定電壓,二

次側額定電壓高于二次電網額定電壓 ,主要補償 電壓損失。

2.用電設備的額定電壓 電網額定電壓。發電機額定電壓比同級電網額定電壓高 ,用于補償 。

3.在我國電力系統中,110kV以上高壓系統,為降低 要求,多采用中性點 方式。1kV以下的低壓配電系統,考慮到 的使用,中性點通常為 方式。 4.中性點不接地電力系統發生一相接地故障時,中性點對地電壓 為 ,非故障相對地電壓 ,但線電壓大小及對稱性 ,三相電氣設備可 。

5. 10kV供電系統廣泛采用中性點不接地系統,當系統發生單相接地故

障時,線電壓 ,三相電氣設備 。但流過故障點的接地電流數值較大時,就會在接地點間產生斷續電弧引起 ,損害另外

一相絕緣,可能發展成為 故障。因此該系統應當裝設 裝臵,必要時還可裝設 保護。

6.在中性點不接地的10kV電力系統中,電氣設備的絕緣要求必須按 電壓考慮。若單相接地電容電流超過規定,會產生穩態電弧致使電網出現 ,危及電氣設備安全,此時應采取中性點經 或 接地的運行方式。 7.電力用戶10kV供電系統多采用中性點 接地方式;220/380V多采用中性點 接地方式,以利于 。

8. 我國電力系統常用的中性點接地方式有中性點 接地,中性點 經 接地,中性點經 接地

或經小電阻接地。中性點接地方式的選擇主要取決于單相接地時 及 等因素。

9.中性點不接地的電力系統在正常運行時,各相對地電容電流 ,各相對地電壓為 。當發生一相接地故障時,線間電壓 ,而非故障相對地電壓升高到原來的 ,故障相電容電流增大到原來的 。

10. 、 、 、 是對用戶供電系統的基本要求。

11.根據規范,一級負荷應由 電源供電,二

級負荷一般應由 電源供電,三級負荷一般由 電源供電。

二、簡答題

1.中性點不接地系統在一相接地時有何特點? 2.低壓TN系統與TT系統有何異同?

3.什么是低壓TN系統?TN系統有幾種形式? 4.什么是低壓配電TN-S系統?作圖示意。 第二章

一、填空題

1.計算電流是指線路中持續時間 的最大負荷電流,而尖峰電流是指線路中持續時間 的最大負荷電流。按發熱條件選擇供電系統各元件應采用 ,而整定過電流保護動作電流則采用 。

2.并聯電容器的補償方式分為三種: 、 、和 。由于

電力負荷的變動性,低壓并聯電容器組的投切方式一般采用 方式。

3.計算負荷是根據已知用電設備組 確定的,預期不變

的 假想負荷。用來作為按 條件選擇供電系統元件的依據。

二、計算題

1.某用戶10/0.38kV變電所供電給5個回路:1#回路PN=230kW,Kd=0.2,cosφ=0.6;2#回路PN=800kW,Kd=0.4,cosφ=0.7;3#回路PN=720kW,Kd=0.5,cosφ=0.8;4#回路PN=540kW,Kd=0.5,cosφ=0.7;5#回路計算負荷150kW+j120kvar。

(1)試求低壓母線總計算負荷Pc、Qc、Sc、Ic(KΣ=0.9);

(2)為使功率因數不小于0.9,則需在低壓側進行補償的無功容量是多 少?

2.某用戶10/0.38kV變電所設有一臺變壓器,已知低壓側計算負荷為650kW+j800kvar。按規定,高壓側功率因數不得低于0.9。

(1)求補償前高壓側總計算負荷Pc、Qc、Sc、Ic、cosφ? (2)求在低壓側裝設的無功補償容量QNC有多大? (3)所選變壓器容量SNT有何變化?

3.某車間380V線路上接有如下設備:冷加工機床電動機7.5kW×3臺、4kW×8臺、3kW×17臺、1.5kW×10臺(Kd=0.2、cosφ=0.5);吊車電動機18kW×1臺,ε=15%(Kd=0.7、cosφ=0.7);通風機組1.5kW×2臺(Kd=0.8、cosφ=0.8);試

(1)求線路上的計算負荷Pc、Qc、Sc、Ic(取K∑=0.93)。

(2)若將線路上功率因數提高到0.9,則應安裝的無功補償容量有多 大?

4.某工廠10kV高壓配電所供電給4個10/0.4kV車間變電所。已知 車間1設備容量PN=1500kW、Kd=0.6、cosφ=0.8;車間2設備容量PN= 900kW、Kd=0.7、cosφ=0.75;車間3設備容量PN=700kW、Kd=0.5、 cosφ=0.9;車間4設備容量PN=500kW、Kd=0.6、cosφ=0.8。試

(1)計算高壓配電所總計算負荷Pc、Qc、Sc、Ic(KΣ=0.9,考慮 車間變壓器損耗)。

(2)若要求各車間變電所分組補償使高壓側功率因數達0.9以上,試 以車間1為例計算出低壓無功補償容量的大小。

5.某35/10kV總降壓變電所,10kV母線上接有接有下列負荷: 1#車間變電所850kW+j200kvar;2#車間變電所920kW+j720kvar;3#車間變電所780kW+j660kvar;4#車間變電所880kW+j780kvar。試(1)計算該總降壓變電所35kV

側計算負荷Pc、Qc、Sc、Ic(取K∑=0.9)。 (2)若將總降壓變電所10kV母線上功率因數提高到0.95,則應在10kV側安裝的無功補償容量有多大。 6. 某廠10/0.38kV車間變電所供電給3個回路:1#回路電動機組,設備總容量2000kW(Kd=0.25、cosφ=0.7);2#回路為2臺行車,設備總容量14.6kW( ε =15% ,Kd=0.85、cosφ=0.7);3#回路為單相電阻爐,容量分別為25kW、10kW、18kW(Kd=0.7、cosφ=1)。低壓母線上接有補償電容器組10組,每組15kvar。試 (1)計算該車間變電所0.38kV側的計算負荷Pc、Qc、Sc、Ic(KΣ=0.93)。 (2)計算該車間變電所10kV側的計算負荷Pc、Qc、Sc、Ic。 第三章

1.某用戶35/10kV總降壓變電所裝有一臺S9-3150電力變壓器,Uk%=7。采用一條5km長的35kV架空線路供電,x0=0.4Ω/km。上級變電所出口處短路容量為200MVA,試

(1)計算供電系統中各主要元件的電抗標幺值;

(2)計算變壓器高壓側k-1處的三相短路電流Ik,ish,Ish,I∞; (3)計算變壓器低壓側k-2處的三相短路電流Ik,I∞。 2.某用戶變電所裝有一臺S9-1000/10/0.4kV變壓器(Uk%=6)。由上級 變電所采用一條5km長的10kV架空線路(x0=0.4Ω/km)供電。已知上級變 電所出口處短路容量為500MVA,試

1)計算供電系統中各主要元件的電抗標幺值;

(2)計算變壓器高壓側k-1處的三相短路電流Ik,ish,Ish,I∞; (3)計算變壓器低壓側k-2處的三相短路電流Ik,I∞。

3.某廠10/0.38kV車間變電所裝有一臺S9-800變壓器(Uk%=4.5)。

由廠10kV高壓配電所通過一條0.5km長的10kV電纜(x0=0.10Ω/km)供 電。已知高壓配電所母線處三相短路電流Ik為2.86kA,試 (1)計算供電系統中各主要元件的電抗標幺值;

(2)計算變壓器高壓側k-1處的三相短路電流Ik,ish,Ish,I∞; (3)計算變壓器低壓側k-2處的三相短路電流Ik,I∞。

4.某用戶10/0.38kV變電所裝有兩臺SCB10-800變壓器,Uk%=6。采用一條3km長的10kV電纜供電,x0=0.08Ω/km。已知上級變電所出口處三相短路容量 300~400MVA,試

1)計算供電系統中各主要元件的電抗標幺值;

(2)計算變壓器高壓側k-1處的最大三相短路電流Ik,ish,Ish,I∞;

(3)計算兩臺變壓器分列遠行時低壓側k-2處的最小三相短路電流Ik,I∞。 第四章

一、填空題

1.對一般電器,短路動穩定校驗條件是 ,熱穩定校驗條件是 。 2.高壓隔離開關的功能主要是 ,但不允許

操作。高壓斷路器在線路正常時,可用來通斷 ,在線路故障時,用來 。

3.電流互感器二次側在工作時不能 ,否則鐵心磁通 ,溫升 。更為嚴重的是,二次側將感應出 。

4.熔斷器在線路過負荷或短路時,能利用其 ,來切斷故障,其保護特性具有 特性 二、簡答題

1.如何選擇和校驗高壓斷路器?

2.高壓斷路器有何功能?與高壓負荷開關有何區別?

3. 電流互感器有何功能?為什么在工作時,其二次側不能開路? 4. 如何選擇校驗低壓配電線路保護用低壓斷路器?

5. 什么是低壓配電系統的接地故障?可采取哪些保護措施 ? 6. 低壓斷路器有何功能?與低壓負荷開關有何區別 ? 7. 如何選擇校驗保護變壓器的高壓熔斷器 ?

8. 電壓互感器有何功能?若要反應一次系統的零序電壓,則電壓互感器要接成什么接線方式?

9. 電流互感器常用接線有幾種?各適用于什么場 三、計算題

1.有一條380V電動機配電線路技術數據如下:電動機容量37kW,額定電流70A,直接啟動電流倍數為7;線路相線截面為35mm2,25℃時允許載流量為107A,熱穩定系數為115,線路三相短路電流為9kA,單相短路電流為3kA。初選保護用低壓斷路器型號為CM1-100/3,熱電磁式脫扣器額定電流In(即長延時脫扣動作電流)有50A、80A、100A待定,瞬時脫扣動作電流為12In,動作時間0.02s,額定短路運行分斷能力25kA。試(1)整定斷路器脫扣器動作電流; (2)校驗斷路器過電流保護動作靈敏度是否滿足要求 ;(3)校驗斷路器開斷能力是否合格 ;(4)校驗斷路器過電流保護是否與線路配合 ;

2.某10kV變電所裝有一臺S9-1250/10/0.4kV變壓器,已知變壓器一次側三相短路電流為10kA。高壓斷路器初選VD4-12型,額定電流1000A,額定開斷電流20kA,動穩定電流50kA,熱穩定電流20kA 4s。斷路器斷路時間0.1s,繼電保護動作時間0.5s,試判斷該斷路器選擇 是否滿足正常工作條件、開斷能力要求和短路動穩定和熱穩定要求? 3.某380V TN-C 線路由A點向B、C兩點負荷樹干式供電。已知AB線段長100m、BC線段長50m。B點負荷為40kW+j30kvar;C點負荷為30kW+j30kvar。線路擬采用VV22-0.6/1-3×70+1×35電纜埋地敷設,允許載流量195A,r0=0.291Ω/km、x0=0.069Ω/km,熱穩定系數115。B點三相短路電流12kA,C點單相短路電流4kA。線路首端保護用斷路器長延時脫扣器動作電流為160A,瞬時脫扣器動作電流1600A,動作時間0.02s,線路允許電壓損失△ual%=5。試 (1)校驗該線路選擇是否滿足發熱條件 ; (2)校驗該線路選擇是否滿足電壓損失條件 ;(3)校驗該線路選擇是否滿足短路熱穩定條件 。

4.某廠高壓配電所有一條10kV電纜線路供電給一臺容量1000kVA的10/0.4kV車間變壓器。已知電纜型號為YJV-8.7/10-3×50,允許載流量192A,熱穩定系數143,線路三相短路電流8kA。線路首端高壓斷路器型號為VS1-12型,額定電流1000A,額定開斷電流20kA,動穩定電流50kA,熱穩定電流20kA 4s,斷路器斷路時間0.1s,繼電保護動作時間0.5s。試判斷

1)該斷路器選擇是否滿足正常工作條件? (2)該斷路器選擇是否滿足短路動穩定和熱穩定要求? 3)該線路選擇是否滿足發熱條件?(4)該線路選擇是否滿足短路熱穩定條件?

5.設有一回路10kV 電纜供給2km處的一個負荷點,計算負荷1600kW,cosφ= 0.9。電纜型號為YJV22-8.7/10-3×50,直接埋地敷設,允許載流量190A,熱穩定系數143,線路r0=0.435Ω/km、x0=0.107Ω/km,三相短路電流8kA,允許電壓損失△ual%=5。已知線路首端高壓斷路器斷路時間0.1s,繼電保護動作時間0.5s。試(1)校驗該線路選擇是否滿足發熱條件 ;(2)校驗該線路選擇是否滿足電壓損失條件 ;(3)校驗該線路選擇是否滿足短路熱穩定條件。 第五章

一、填空題

1.變配電所電氣主接線是表示 電路,對其基本要求是 、 、靈活和經濟。

2.高壓配電網的典型接線方式有 、 和 。低壓配電網除上述三種方式外,還有一種 。 二、簡答題

1.對變電所電氣主接線有何基本要求?并作簡要解釋。

2. 雙回線路-變壓器組單元接線和單母線分段接線這兩種電氣主接線在安全性、可靠性、靈活性和經濟性等方面有何不同? 三、計算題

1.某用戶10/0.38kV總計算負荷為1100kVA,功率因數已補償至0.92,其中一二級負荷為650kVA。采用兩路10kV電源供電(一用一備)。試(1)試選擇變電所主變臺數及容量; (2)設計出該變電所變壓器一次側電氣主接線圖,并簡要說明其基本形式和各開關柜的用途 ;(3)設計出該變電所變壓器二次側電氣主接線圖(無功補償可暫不考慮),并簡要說明其基本形式和各開關柜的用途 。

2.某用戶10kV變電所總計算負荷為1000kW,功率因數0.92,其中二級負荷占總負荷的50%,兩路10kV電源可同時供電。試(1)試選擇變電所主變臺數及容量; (2)設計出該變電所變壓器一次側電氣主接線圖,并簡要說明其基本形式和各開關柜的用途 ;(3)設計出該變電所變壓器二次側電氣主接線圖(無功補償可暫不考慮),并簡要說明其基本形式和各開關柜的用途 。

3.某用戶10/0.38kV變電所裝有一臺SCB10-630/10/0.4kV變壓器,采用一路10kV電源供電,用戶自備有低壓柴油發電機組一臺,容量180kW,作為二級負荷的備用電源。(1)根據規范,該供電方案是否合理? (2)設計出該變電所10kV側電氣主接線圖,并簡要說明其基本形式和各開關柜的用途 ;(3)設計出該變電所0.38kV側電氣主接線圖(無功補償可暫不考慮),并簡要說明其基本形式和各開關柜的用途 。

4.某用戶10kV變電所裝有4臺10/0.4kV變壓器,每兩臺變壓器二次側相互聯絡,采用兩路10kV電源,可同時工作互為備用。(1)設計出該變電所變壓器一次側電氣主接線圖,并簡要說明其基本形式和各開關柜的用途 ;(2)設計出該變電所其中相互聯絡的兩臺變壓器二次側電氣主接線圖(無功補償可暫不考





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