【正文】 第一章 概 論一、填空題三相交流電力系統(tǒng)中,作為供電電源的發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)有三種運(yùn)行方式：一種是電源中性點(diǎn) ， 一種是中性點(diǎn) ，再有一種是中性點(diǎn) 。我國220/380V低壓配電系統(tǒng)廣泛采用中性點(diǎn) 運(yùn)行方式。答案：不接地，經(jīng)消弧線圈接地，直接接地，直接接地變電站的任務(wù)是 。答案：接受電能，變換電壓，分配電能電力系統(tǒng)是由 、 和 組成。答案：發(fā)電廠，變電所，電力用戶工廠供電是指 。答案：工廠所需電能的供應(yīng)和分配對工廠供電的基本要求是： 。答案：安全，可靠，優(yōu)質(zhì)，經(jīng)濟(jì)配電所的任務(wù)是 。答案：接受電能、分配電能 和 是衡量電能質(zhì)量的兩個基本參數(shù)。答案：電壓，頻率中性線（N線）的三大功能是 、 、 。答案：接用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備，傳導(dǎo)三相系統(tǒng)中的不平衡電流和單相電流，減小負(fù)荷中性點(diǎn)的電位偏移保護(hù)線（PE線）的功能是 。答案：保障人身安全、防止觸電事故用的接地線保護(hù)中性線（PEN）兼有 和 的功能。答案：中性線（N線）、保護(hù)線（PE線）1當(dāng)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相短路時，其它兩相電壓將 ，其對地電容電流 。答案：升高倍，升高3倍1低壓配電系統(tǒng)按保護(hù)接地形式分為 ， ， 。答案：TN系統(tǒng)，TT系統(tǒng)，IT系統(tǒng)1發(fā)電機(jī)額定電壓規(guī)定高于 ；當(dāng)變壓器直接與發(fā)電機(jī)相連時，其一次繞組額定電壓應(yīng) ；當(dāng)變壓器連接在線路上時，其一次繞組額定電壓應(yīng) 。答案：線路電壓177。5%~177。10%，與發(fā)電機(jī)額定電壓相同，相線路額定電壓相同1電力系統(tǒng)中性點(diǎn)即是 和 的中性點(diǎn)。答案：發(fā)電機(jī)，變壓器1二、判斷題在TNC方式供電系統(tǒng)中，干線上必須安裝漏電保護(hù)器。（ ）答案：214。變電所與配電所的區(qū)別是變電所多了變換電壓的功能。（ ）答案：214。中性點(diǎn)接地是保護(hù)接地。（ ）答案：180。因整個線路允許10％的電壓降，故發(fā)電機(jī)的額定電壓高于線路額定電壓10％。（ ）答案：180。三、單選題在低電壓配電系統(tǒng)的接地形式中，會產(chǎn)生電磁干擾的是 。A）TNC B）TNS C）TT D）IT答案：A當(dāng)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時，其相電壓會升高 倍。A）2 B） C）3 D）答案：D當(dāng)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時，其接地電容電流升高 倍。A）2 B） C）3 D）答案：C我國10KV電力系統(tǒng)采用的是 運(yùn)行方式。A）直接接地 B）不接地 C）經(jīng)消弧線圈接地 D）都有答案：B我國220KV電力系統(tǒng)采用的是 運(yùn)行方式。A）直接接地 B）不接地 C）經(jīng)消弧線圈接地 D）都有答案：A我國民用電220/380V電力系統(tǒng)采用的是 運(yùn)行方式。A）直接接地 B）不接地 C）經(jīng)消弧線圈接地 D）都有答案：A我國GB500961999《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定中，不宜采且的接地方式是 。A）TNC B）TNS C）TNCS D）TT答案：A衡量電能質(zhì)量的兩個基本參數(shù)是 和 。A）電流 B）電壓 C）頻率 D）波形在不接地電網(wǎng)中，當(dāng)一相接地發(fā)生故障時，其它兩相的對地電壓將 。A）為0伏 B）比原來的電壓低 C）升高到線電壓 D）電壓保持不變四、名詞解釋工廠供電答：工廠供電是指工廠所需要電能的供應(yīng)和分配。電力系統(tǒng)答：由各級電壓的電力線路將一些發(fā)電廠、變電所和電力用戶聯(lián)系起來的一個發(fā)電、變電、配電和用電的整體，稱為電力系統(tǒng)。變電站答：接受電能、改變電壓、分配電能的場所。配電所答：接受電能、分配電能的場所。五、問答題工廠供電對工業(yè)生產(chǎn)有何重要作用？對工廠供電工作有哪些基本要求？答：重要作用:現(xiàn)代社會是建立在電能應(yīng)用的基礎(chǔ)之上的，電能在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小(除電化等工業(yè)外)，其重要性是在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以增加產(chǎn)量、提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度。如果工廠供電突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。例如某些對供電可靠性要求很高的工廠，即使是極短時間的停電，也會引起重大設(shè)備損壞，或引起大量產(chǎn)品報廢，甚至可能發(fā)生重大的人身事故，給國家和人民帶來經(jīng)濟(jì)上甚至政治上的重大損失。 基本要求：① 安全：在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。② 可靠：應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性即連續(xù)供電的要求。③ 優(yōu)質(zhì)：應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求。④ 經(jīng)濟(jì)：供電系統(tǒng)的投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能地減少有色金屬消耗量。工廠供電系統(tǒng)包括哪些范圍？變電所和配電所的任務(wù)有什么不同？什么情況下可采用高壓深入負(fù)荷中心的直配方式？答：工廠供電系統(tǒng)是指從電源線路進(jìn)廠起到高低壓用電設(shè)備進(jìn)線端止的電路系統(tǒng),包括工廠內(nèi)的變配電所和所有的高低壓供電線路。配電所的任務(wù)是接受電能和分配電能，不改變電壓；而變電所的任務(wù)是接受電能、變換電壓和分配電能。高壓深入負(fù)荷中心的直配方式，可以省去一級中間變壓，簡化了供電系統(tǒng)接線，節(jié)約投資和有色金屬，降低了電能損耗和電壓損耗，提高了供電質(zhì)量。然而這要根據(jù)廠區(qū)的環(huán)境條件是否滿足35kV架空線路深入負(fù)荷中心的“安全走廊”要求而定，否則不宜采用。電力網(wǎng)和動力系統(tǒng)？建立大型電力系統(tǒng)有哪些好處?答：電力網(wǎng)：電力系統(tǒng)中各級電壓的電力線路及其聯(lián)系的變電所，稱為電力網(wǎng)或電網(wǎng)。動力系統(tǒng)：電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠的動力部分及其熱能系統(tǒng)和熱能用戶，就稱為動力系統(tǒng)。建立大型電力系統(tǒng)或聯(lián)合電網(wǎng)，可以更經(jīng)濟(jì)合理地利用動力資源，減少燃料運(yùn)輸費(fèi)用，減少電能消耗，降低發(fā)電成本，保證供電質(zhì)量（即電壓和頻率合乎規(guī)范要求），并大大提高供電可靠性。我國規(guī)定的“工頻”是多少？對其頻率偏差有何要求？答：工頻：一般交流電力設(shè)備的額定頻率為50HZ。 規(guī)定：頻率偏差 177。 電壓偏差 177。5%電壓偏差是指電氣設(shè)備的端電壓與其額定電壓之差，通常以其對額定電壓的百分值來表示。三相交流電力系統(tǒng)的電源中性點(diǎn)有哪些運(yùn)行方式?中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)與中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時各有什么特點(diǎn)？答：中性點(diǎn)運(yùn)行方式：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。 中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)單相接地時，另兩相對地電壓升高為原來的根號3倍。單相接地電容電流為正常運(yùn)行時相線對地電容電流的3倍。中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地系統(tǒng)單相接地時，另兩相對地電壓升高為原來的根號3倍，減小了接地電流。在單相接地電容電流大于一定值的電力系統(tǒng)中，電源中性點(diǎn)必須采取經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式。中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)單相接地時，另兩相對地電壓不變，變成單相接地短路。低壓配電系統(tǒng)中的中性線(N線)、保護(hù)線(PE線)和保護(hù)中性線(PEN線)各有哪些功能？ TN—C系統(tǒng)、TN—S系統(tǒng)、TNCS系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)各有哪些特點(diǎn)，各適于哪些場合應(yīng)用？答：中性線(N線)的功能：一是用來接用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備；二電是用來傳導(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(diǎn)的電位偏移。保護(hù)線(PE線)的功能：它是用來保障人身安全、防止發(fā)生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(指正常不帶電壓但故障情況下可能帶電壓的易被觸及的導(dǎo)電部分，例如設(shè)備的金屬外殼、金屬構(gòu)架等)通過保護(hù)線接地。保護(hù)中性線(PEN線)的功能：它兼有中性線(N線)和保護(hù)線(PE線)的功能。這種保護(hù)中性線在我國通稱為“零線”，俗稱“地線”。TN—C系統(tǒng)：其中的N線與PE線全部合為一根PEN線。PEN線中可有電流通過，因此對某接PEN線的設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾。主要于我國低壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普普遍，但不適于對安全和抗電磁干擾要求高的場所。TN—S系統(tǒng)：其中的N線與PE線全部分開，設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接PE線。主要用于對安全較高（如潮濕易觸電的浴室和居民住宅等）的場所對抗電磁干擾要求高的數(shù)據(jù)處理和精密檢測等實(shí)驗(yàn)場所。TNCS系統(tǒng)：該系統(tǒng)的前一部分全部為TNC系統(tǒng)，而后邊有一部分為TNC系統(tǒng)，有一部分則為TNS系統(tǒng)，其中設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分接PEN線或PE線。主要用于安全要求和對抗電磁干擾要求高的場所。TT系統(tǒng)：中性點(diǎn)直接接地，設(shè)備外殼單獨(dú)接地。IT系統(tǒng)：中性點(diǎn)不接地，設(shè)備外殼單獨(dú)接地。主要用于對連續(xù)供電要求較高及有易燃易爆危險的場所。簡述供電可靠性的含義，作用及衡量標(biāo)準(zhǔn)。答：所謂供電可靠性，就是供電系統(tǒng)及其設(shè)備、元件等在規(guī)定的運(yùn)行條件下和預(yù)期工作壽命階段，能滿意地完成其設(shè)計(jì)功能的概率。一般用每年用戶不停電時問的概率值(從零到1)或百分值(0～100％)來衡量一個供電系統(tǒng)或設(shè)備的可靠性。可靠性是供電系統(tǒng)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，也是電力負(fù)荷分級的基本依據(jù)。在設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)時就要根據(jù)負(fù)荷對供電可靠性的要求程度，合理地選擇供電電源和確定供電方案。另外，通過對一個實(shí)際供電系統(tǒng)可靠性的研究和分析，可以對系統(tǒng)的改進(jìn)甚至對主要設(shè)備的設(shè)計(jì)制造提供充分的依據(jù)。什么叫電氣設(shè)備的額定電壓？電力系統(tǒng)為什么要采用多種電壓等級？電氣設(shè)備在高于或低于其額定電壓下工作會出現(xiàn)什么問題？答：所謂額定電壓，就是使發(fā)電機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備在正常運(yùn)行時獲得最佳經(jīng)濟(jì)效果的電壓。額定電壓是電氣設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造和使用中的重要參數(shù)。在電氣工程中，電力網(wǎng)的額定電壓應(yīng)與電氣設(shè)備的額定電壓相對應(yīng)，并且已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，系列化。電力系統(tǒng)采用多種電壓等級是基于以下四種情況；1)目前， 、 (少數(shù)大容量發(fā)電機(jī)為24kV) 等。2)電力輸送多采用高壓，這樣可以提高輸送功率，加大輸送距離。換句活說，輸送同樣功率的電能在采用高壓時，可相應(yīng)減少輸電線路中的電流，因而減少線路上的電能損失和電壓損失，提高輸電效率和供電質(zhì)量。同時，導(dǎo)線截面亦隨電流的減小而減小，節(jié)省了有色金屬。所以，從發(fā)電廠發(fā)出的電能，除供給附近用戶直接用電外，一般都經(jīng)過升壓變電所變換為高壓電能，經(jīng)遠(yuǎn)距離輸送后，再經(jīng)降壓變電所變?yōu)榈蛪弘娔?，供用戶使用?)高壓輸電的電壓隨國民經(jīng)濟(jì)的需要和電力技術(shù)的發(fā)展而不斷提高。對于中短距離一般采用35kv輸電；對于長距離、大容量則采用13500kV輸電。國內(nèi)近年來已有數(shù)條750kV超高壓輸電線路投入使用。用于1100kV、1500kV的超高壓輸電設(shè)備亦在試制中。4)礦山用電設(shè)備，由于功率、安全、制造工藝及經(jīng)濟(jì)性等原因，其額定電壓多采用低壓，如122380、660、1140V等，只有大型設(shè)備，才采用6 kV高壓。隨著礦井10kV下井的研究和實(shí)現(xiàn)，額定電壓為10kV的電氣設(shè)備也已問世。變、配電所的運(yùn)行人員，應(yīng)盡量保持供用電系統(tǒng)在額定電壓或規(guī)定的電壓范圍內(nèi)運(yùn)行。當(dāng)線路電壓高于額定值所規(guī)定的范圍時，有的設(shè)備(如移相電容器)將因過壓而損壞；有的設(shè)備(如變壓器、電動機(jī)等)將因磁飽和而引起激磁電流增加使總電流加大，造成設(shè)備過熱損壞或縮短使用壽命；有的設(shè)備(如避雷器、熔斷器等)在動作時產(chǎn)生的電弧由于電壓高、電壓恢復(fù)速度快而難以熄滅。電氣設(shè)備在低于額定電壓或規(guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)行時，照明負(fù)荷的照度及效率降低；感應(yīng)電動機(jī)輸出功率降低，電流增加、溫度升高，大大影響其使用壽命；線路及變壓器由于要輸送同樣的功率，電流必然增大，結(jié)果二者的損耗都增加，輸送效率大大降低。在消弧線圈接地系統(tǒng)中，為什么三相線路對地分布電容不對稱，或出現(xiàn)一相斷線時，就可能出現(xiàn)消弧線圈與分布電容的串聯(lián)諧振? 為什么一旦系統(tǒng)出現(xiàn)這種串聯(lián)諧振，變壓器的中性點(diǎn)就可能出現(xiàn)高電位？圖11對地回路的串聯(lián)諧振示意圖答：如圖11所示，為變壓器中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈L接地的供電系統(tǒng)。當(dāng)三相線路對地分布電容不對稱或出現(xiàn)一相斷線時，線路參數(shù)不再是對稱的，因此負(fù)載中性點(diǎn)將發(fā)生位移，導(dǎo)致0點(diǎn)與點(diǎn)之間出現(xiàn)電位差。由于線路參數(shù)的變化使C與L的關(guān)系恰好符合公式時，在電壓UOO180。的作用下，線路對地回路將發(fā)生消弧線圈與對地分布電容的串聯(lián)諧振?；芈芬坏┏霈F(xiàn)串聯(lián)諧振，由于總阻抗幾乎為零，故即使UOO180。的數(shù)值不大，回路中也會流過很大的電流，流過消弧線圈L，產(chǎn)生較大的壓降，使變壓器中性點(diǎn)0對地呈現(xiàn)高電位，極易損壞變壓器的對地絕緣。試查閱相關(guān)資料或網(wǎng)上查閱，找出當(dāng)年我國的發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量年發(fā)電量和年用。答：（參考）我國去年的發(fā)電機(jī)裝機(jī)容量是4憶千瓦，年發(fā)電量為21870憶千瓦時，年用電量是21700憶千瓦時六、計(jì)算題試確定圖所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)G和變壓器1T，2T和3T的額定電壓。解：發(fā)電機(jī)的額定電壓U = 180。10KV = 。變壓器1T的額定電壓一次側(cè) U = ； 二次側(cè) U = 180。35KV= ；變壓器2T 的額定電壓一次側(cè) U = 35KV； 二次側(cè) U = 180。10KV= ；變壓器 3T 的額定電壓一次側(cè) U= 10KV； 二次側(cè) U= 180。180。= ≈；試確定圖中所示供電系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)G，變壓器2T，3T線路1WL，2WL的額定電壓。