【正文】 系列感應(yīng)式電流繼電器由感應(yīng)元件和電磁元件兩部分組成。感應(yīng)元件主要由線圈、帶短路環(huán)的電磁鐵和轉(zhuǎn)動鋁盤組成；電磁元件主要由線圈、電磁鐵和銜鐵組成。線圈和電磁鐵是兩組元件共用的。感應(yīng)元件產(chǎn)生反時限特性，電磁元件產(chǎn)生電流速斷特性。感應(yīng)式電流繼電器廣泛應(yīng)用于反時限的繼電保護(hù)中，它兼有電磁式電流繼電器、時間繼電器、中間繼電器和信號繼電器的功能，從而可以簡化繼電保護(hù)裝置，減少投資。感應(yīng)式電流繼電器文字符號為KA，圖形符號為感應(yīng)式電流繼電器的圖形符號 KA表示反時限動作特性2. 如何整定和調(diào)節(jié)反時限過電流保護(hù)的動作電流和動作時限?答：當(dāng)線圈電流增大到繼電器的動作電流Iop時，鋁盤受到的推力也將增大到克服彈簧阻力，使鋁盤帶動框架前移，使蝸桿與扇形齒輪嚙合，即繼電器動作。繼電器線圈中的電流越大，鋁盤轉(zhuǎn)動得越快，扇形齒輪沿蝸桿上升的速度也越快，因此動作時間也越短，這是感應(yīng)式電流繼電器的“反時限特性”。當(dāng)繼電器線圈中的電流進(jìn)一步增大到整定的速斷電流時，電磁鐵瞬時吸下銜鐵，使觸點(diǎn)切換，同時也使信號牌掉下，這是感應(yīng)式電流繼電器的“電流速斷特性”。感應(yīng)式電流繼電器的動作特性曲線3. 在單相接地保護(hù)裝置中，電纜頭的接地線為什么要穿過零序電流互感器的鐵芯后接地？答：因為接地時三相電流相加的值就是零序電流，而且此零序電流會經(jīng)過接地線形成通路，零序電流互感器感應(yīng)到的是電流流過時產(chǎn)生的磁場，如果接地線沒有進(jìn)過零序電流互感器的中間，零序電流互感器就無從感應(yīng)，所以就沒有電流，即單相接地保護(hù)裝置起不到保護(hù)作用。4. 試述變壓器差動保護(hù)的工作原理。答：變壓器差動保護(hù)反映變壓器內(nèi)部故障及引出線套管的故障。單臺運(yùn)行的變壓器容量為10 000 kVA及以上和并列運(yùn)行的變壓器每臺容量在6 300 kVA及以上時，都應(yīng)裝設(shè)差動保護(hù)裝置。 變壓器差動保護(hù)的工作原理圖下圖所示。差動保護(hù)裝置是根據(jù)被保護(hù)元件兩側(cè)電流差而動作的保護(hù)裝置。把變壓器兩側(cè)的電流互感器按同極性串聯(lián)起來，使繼電器KA跨接在兩連線之間，則流入電流互感器的電流就是兩側(cè)電流互感器二次側(cè)電流之差，即IKA=I1－I2。在變壓器正常運(yùn)行或保護(hù)區(qū)外發(fā)生短路時，電流互感器TA1和TA2的二次電流同時增大，流入繼電器的動作電流為零或差值很小，繼電器KA不動作。當(dāng)變壓器差動保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時，在單電源供電的情況下I2=0，流入繼電器回路的電流IKA=I1。此時繼電器回路的電流超過繼電器KA整定的動作電流，KA動作，使斷路器QFQF2同時跳閘，切除變壓器。變壓器差動保護(hù)的工作原理圖 外部故障，保護(hù)不動作內(nèi)部故障，保護(hù)動作 5. 變壓器的過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)的動作電流如何整定？答：動作電流整定： (619)式中，Iop 為繼電器的動作電流；Krel為保護(hù)裝置的可靠系數(shù)，；Kw為保護(hù)裝置的接線系數(shù)，三相三繼電器式、兩相兩繼電器式和兩相三繼電器式接線取1，兩相一繼電器式接線取；Kre為保護(hù)裝置的返回系數(shù)，；Ki為電流互感器變比；(～3)；。習(xí)題解答（7）模擬測試卷七答案一、填空題（30%）1. 工廠常用的用電設(shè)備按工作制可分為三類：長期連續(xù)工作制設(shè)備、短時工作制設(shè)備、反復(fù)短時工作制設(shè)備。2. 經(jīng)過換算至統(tǒng)一規(guī)定工作制下的“額定功率”稱為設(shè)備容量。3. 電焊機(jī)設(shè)備在計算額定容量時暫載率應(yīng)換算到100%。4. 年負(fù)荷曲線反映了全年負(fù)荷變動與對應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)時間的關(guān)系。5. 年持續(xù)負(fù)荷曲線是根據(jù)一年中具有代表性的夏季日負(fù)荷曲線和冬季日負(fù)荷曲線繪制的。6. 全年中負(fù)荷最大工作班內(nèi)消耗電能最大的半小時的平均功率，稱為半小時最大負(fù)荷，把它通常稱為“計算負(fù)荷”。7. 負(fù)荷計算的方法有 需要系數(shù)法 和 二項式系數(shù)法 。8. 在計算設(shè)備臺數(shù)較少，而且各臺設(shè)備容量相差懸殊的車間干線和配電箱的計算負(fù)荷時宜采用二項式系數(shù)法。9. 把靠外部供給電能而發(fā)光的光源稱為電光源。10. 照明燈具的布置方案分為均勻布置和選擇布置。11. 確定全廠計算負(fù)荷的方法有多種，如逐級推算法、需要系數(shù)法以及按年產(chǎn)量或年產(chǎn)值估算法等。12. 提高功率因數(shù)通常有兩種途徑：一種是提高自然功率因數(shù)，另一種是采用人工補(bǔ)償裝置來提高功率因數(shù)。13. 短路故障時是電力系統(tǒng)中最常見的一種故障，也是最嚴(yán)重的一種故障。14. 在電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，發(fā)生三相短路的可能性最小，但是通常三相短路電流最大，造成的危害也最嚴(yán)重。15. 短路計算的方法常用的有三種：有名值法、標(biāo)幺值法和短路容量法。16. 接地的種類有：工作接地、保護(hù)接地、重復(fù)接地。二、判斷題（20%）1. 對于反復(fù)短時工作制設(shè)備，其設(shè)備容量就是設(shè)備銘牌上的額定功率。（ ）2. 起重電動機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)暫載率有15%、25%、60%、100%四種。（ ）3. 年最大負(fù)荷利用小時Tmax是一個反映工廠負(fù)荷特征的重要參數(shù)，Tmax越大，負(fù)荷越平穩(wěn)。（ √ ）4. 需要系數(shù)是一個小于1的系數(shù)。（ √ ）5. 如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?5%，則先將單相設(shè)備容量換算成三相設(shè)備容量，再進(jìn)行負(fù)荷計算。（ ）6. 白熾燈、碘鎢燈等不用鎮(zhèn)流器的照明設(shè)備，其設(shè)備容量為燈頭的額定功率。（ √ ）7. 瞬時功率因數(shù)可用來了解和分析工廠或用電設(shè)備在生產(chǎn)過程中無功功率的變化情況，以便采取相應(yīng)的補(bǔ)償措施。（ √ ）8. 三相短路和兩相接地短路稱為對稱短路，而單相短路和兩相短路稱為不對稱短路。（ ）9. 通常以三相短路時的短路電流熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)來校驗電氣設(shè)備。（ √ ）10. 為了保障人身安全，將電力設(shè)備正常情況不帶電的外殼與接地體之間作良好的金屬連接，稱為工作接地。（ ）三、選擇題（10%）1. 下列哪些設(shè)備屬于反復(fù)短時工作制設(shè)備（ D ）。 A. 通風(fēng)機(jī) B. 水閘用電動機(jī) C. 電熱設(shè)備 D. 電焊機(jī)2. 用電設(shè)備臺數(shù)較少，各臺設(shè)備容量相差懸殊時，宜采用（ A ），一般用于干線配變電所的負(fù)荷計算。A. 二項式法 B. 單位面積功率法 C. 需要系數(shù)法 D. 變值需要系數(shù)法3. 用電設(shè)備臺數(shù)較多，各臺設(shè)備容量相差不懸殊時，國際上普遍采用（ C ）來確定計算負(fù)荷。A. 二項式法 B. 單位面積功率法 C. 需要系數(shù)法 D. 變值需要系數(shù)法4. 高壓供電的工廠，最大負(fù)荷時的功率因數(shù)不得低于( B )，其他工廠不得低于( C )。A. B. C. D. 5. 我國規(guī)定安全電流為（ B ）50Hz交流，觸電時間不超過1s。 A. 20mA B. 30mA C. 40mA D. 50mA6. 在中性點(diǎn)直接接地的低壓電力網(wǎng)中采用接零時，為確保公共PE線或PEN線安全可靠，將零線上的一點(diǎn)或多點(diǎn)再次與大地作金屬性連接，稱為（ C ）。A. 工作接地 B. 安全接地 C. 重復(fù)接地7. 接地電阻常用的測量方法有（ A ）和（ B ）測量法。其中（ B ）在工程上使用廣泛。A. 電流電壓表法 B. 接地電阻測量儀 C. 非接觸法 四、問答題（40%）1. 一個大批量生產(chǎn)的機(jī)械加工車間，擁有380V金屬切削機(jī)床42臺，總?cè)萘繛?00kW，試確定該車間的計算負(fù)荷？解: 查附表3，取需要系數(shù)和功率因數(shù)為Kd=，cos φ=，tan φ=，根據(jù)式（712）~式（715）有 2. 某小批量生產(chǎn)車間380V線路上接有金屬切削機(jī)床共30臺，總?cè)萘繛?0kW，其中較大容量的有10kW的2臺，4kW的10臺。試分別用需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法計算此車間的計算負(fù)荷。解: （1） 需要系數(shù)法。查附表3，取需要系數(shù)和功率因數(shù)為Kd=，cos φ=，tan φ=，根據(jù)式（712）~式（715）有 （2）二項式系數(shù)法。查附表3，取二項式系數(shù)為b=，c=，x=5，cos φ=，tan φ=，則 bPe=（102+3+410）=cPx=(102+3)=17 kW 3. 某機(jī)修車間有冷加工機(jī)床35臺，設(shè)備總?cè)萘繛?80kW，有380V電焊機(jī)4臺，共20kW（εN=65%），有吊車1臺10kW（εN=25%），試確定此車間的計算負(fù)荷。解：（1）冷加工機(jī)床組的計算負(fù)荷。查附表3，取需要系數(shù)和功率因數(shù)為Kd=，cos φ=，tan φ=，根據(jù)式（712）~式（715）有 （2）電焊機(jī)組的計算負(fù)荷。查附表3，取需要系數(shù)和功率因數(shù)為Kd=，cos φ=，tan φ=，根據(jù)式（712）~式（715）有 （3）吊車組的計算負(fù)荷。查附表3，取需要系數(shù)和功率因數(shù)為Kd=，cos φ=，tan φ=，根據(jù)式（712）~式（715）有（4）全車間的總計算負(fù)荷。查附表3，取同時系數(shù)K∑=，所以全車間的計算負(fù)荷為 4. 已知電機(jī)制造廠用電設(shè)備的總?cè)萘繛?200kW，試估算該廠的計算負(fù)荷。解：查表74，取Kd=，cos φ=，則tan φ=，可得 P30=KdPe=（4200）kW=1386kW Q30=P30tan φ=1386= 5. 某工廠變電所，其變壓器低壓側(cè)的有功計算負(fù)荷為350kW，無功計算負(fù)荷為250kvar。，如在變電所低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償時，需裝設(shè)多少補(bǔ)償容量？補(bǔ)償前后所選變壓器的容量有何變化？解：解：（1）補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù)。變電所低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷為變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為 未考慮無功補(bǔ)償時，主變壓器的容量應(yīng)選擇為500 kVA（參看附表4）。（2）無功補(bǔ)償容量。變壓器低壓側(cè)的功率因數(shù)較低，考慮到變壓器的無功功率損耗遠(yuǎn)大于有功功率損耗，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償時，才能滿足要求。取補(bǔ)償后 。由式（737）可得低壓側(cè)無功補(bǔ)償容量為QC=350(－)=112 kvar取QC=115 kvar。（3）補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)。補(bǔ)償后變壓器低壓側(cè)的計算負(fù)荷為無功補(bǔ)償后變壓器的容量可選為400 kVA。變壓器損耗為變壓器高壓側(cè)的計算負(fù)荷為補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為滿足要求。由此可見，補(bǔ)償后變壓器的容量減少了，提高了功率因數(shù)。