工厂供电期末复习

第一章

1、工厂供电的基本要求：安全、可靠、优质、经济。

2、变电所和配电所的任务的不同：变电所的任务是接受电能、变换电压和分配

电能；而配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压。

3、我国规定的工频为50Hz，其频率偏差超过 0.2Hz。

4、衡量电能质量的两个基本参数：电压、频率。

5、三相交流电力系统电源中性点的运行方式：中性点不接地、中性点经电阻接

地、中性点直接接地。

6、电力变压器的额定一次电压，为什么有的规定要高于相应的电网额定电压

5%，有的又等于相应的电网额定电压？而其额定二次电压，为什么规定有的要高于相应的电网额定电压10%，有的又可只高于相应的电网额定电压5%？

（课本11页（四）电力变压器的额定电压）

7、工厂采用的高压配电电压通常为10kV。

第二章

1.、电力负荷按重要等级分为：一级负荷、二级负荷、三级负荷。

一级负荷：中断供电将造成人身伤亡者、或在政治、经济上造成重大损失者除有两个独立电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁其他负荷介入。

二级负荷：中断供电将在政治、经济上造成较大损失者。

三级负荷：一般电力负荷，所有不属于一、二级负荷者均属于三级负荷。

2、工厂的供电设备按其工作制分为：连续工作制、短时工作制、断续周期工作制。

负荷持续率：一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值。用来表示断续周期工作制设备的工作特性。

3、在确定多组用电设备总的视在计算负荷和计算电流时，一般不能．．．．

将各组的视在计算负荷和计算电流相加来得到。

第三章

1、在三相系统中，短路的形式有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路（实质是两相短路）等。发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的可能性最小。三相短路的短路电流最大，因此造成的危害也最为严重。

2、短路计算电压，又称平均额定电压，由于线路首端短路时其短路最为严重，因此按线路首端电压考虑，即短路计算电压取为此线路额定电压高5%。

3、在无限大容量系统中，两相短路电流与三相短路电流之间的关系：866.02/3/)3()2(==k k I I ；单相短路电流与三相短路电流之间的关系：∑

∑+=10)3()1(23Z Z I I k k （∑0

Z 为零序阻抗，∑

1Z 为正序阻抗）。 4、对一般开关电器，其短路动稳定度校验条件：)3(m ax sh i i ≥或)3(max sh I I ≥，式中max i 和m ax I 分别为电器的极限通过电流（又称动稳定电流）的峰值和有效值，)3(sh i 为

三相短路冲击电流，)3(sh I 为三相短路后第一个周期的短路全电流有效值。其热

稳定度校验条件：ima t t I t I 2)3(2∞

≥，t I 为电器的热稳定电流；t 为电器的热稳定度试验时间；)3(∞I 为三相短路稳态电流；ima t 为短路发热假想时间，又称热效时间。

第四章

1、熔断器的主要功能：主要对电路及电路设备进行短路保护，有的也有过负荷保护的功能。

2、高压隔离开关（QS ）的功能：（1）隔离高压电源(以保证其他设备和线路的安全检修)；（2）倒闸操作；（3）接通和断开较小的电流。

3、高压负荷开关(QL)的功能：（1）能通断一定的负荷电流和过负荷电流，不能

切断短路电流故障；（2）必须与高压熔断器串联，借助于熔断器切除短路电流；(3)与隔离开关一样，具有明显的断开间隙，也具有隔离电源，保证安全检修的功能。

4、高压断路器（QF）的功能：（1）通断正常负荷电流；（2）接通和承受一定

的短路电流；（3）在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。

5、低压断路器（QF）的功能：既能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷和低

电压（失压）下自动跳闸，功能与高压短路器相似。

6、电力变压器并列运行必须满足的条件：

（1）所以并列变压器的额定一次电压和二次电压必须对应相等（即：变压器的电压比必须相同）（允许误差不超过%

）

5

（2）所有并列变压器的阻抗电压（即短路电压）必须相等

（3）所有并列变压器的连接组别必须相同

此外，并列运行的变压器容量应尽量相同或相近，其最大容量与最小容量之比，一般不能超过3:1。

7、电流互感器和电压互感器的功能：（1）用来使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘；（2）用来扩大仪表、继电器等二次设备的用途。电流互感器工作时二次侧不能开路的原因：二次侧开路时，励磁电流比正常工作时增大几十倍，将会产生严重后果。

8、对工厂配电所主接线的基本要求：安全、可靠、灵活、经济。

第五章

高压配电系统优先考虑采用放射式的接线方式，低压配电系统优先考虑采用

树干式的配电方式。

第六章

工厂供电系统中的过电流保护装置有：熔断器保护、低压断路器保护和继电保护。供电系统对保护装置的基本要求：选择性、速动性、可靠性、灵敏度。 计算题：

2-6 某厂变电所有一台 A kV ?630变压器，其二次侧（380V ）的有功计算负荷为

420kW ，无功计算负荷为350kvar 。试求此变电所一次侧（10kV ）的计算负荷及功率因数。如果功率因数未达到0.90，问此变电所低压母线上应装设多大并联电容器容量才能达到要求？

解：（1）变压器低压侧的视在计算负荷为

A kV A kV S ?=?+=54735042022)2(30

变压器的功率损耗为

kW A kV S P T 2.8547015.0015.0)2(30=??=≈?

kW A kV S Q T 8.3254706.006.0)2(30=??==?

变电所一次侧的计算负荷为

kW kW kW P 4282.8420)1(30=+=

var 383var 8.32var 350)1(30k k k Q =+=

A kV A kV S ?=?+=57438342822)1(30

变电所一次侧的功率因数

746.0574/428/cos )1(30)1(30)1(===S P ?

（2）无功补偿容量

按规定，变电所高压侧的9.0cos ≥?，考虑到变压器本身的无功功

率损耗T Q ?远大于其有功功率损耗T P ?，一般取T T P Q ?=?)5~4(，

因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.90，这里取92.0'cos =?。

补偿前变压器低压侧功率因数768.0547/420cos )2(==?

要使低压侧功率因数由0.77提高到0.92，低压侧需装设的并联电容器容

为

var

171)92.0arccos tan 768.0arccos (tan 420)

'tan (tan 30k P Q C =-?=-=??

取var 175k Q C =

验证（可省）：补偿后变压器容量和功率因数

补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为

A kV A kV S ?=?-+=455)175350(420'22)2(30

补偿后变压器的功率损耗

kW A kV S P T 8.6455015.0015.0')2(30=??=≈?

kW A kV S Q T 3.2745506.006.0')2(30=??==?

变电所一次侧的计算负荷为

kW kW kW P 4278.6420')1(30=+=

var 202var 3.27var )175350(')1(30k k k Q =+-=

A kV A kV S ?=?+=472202427'22)1(30

补偿后工厂的功率因数为

905.0472/427'cos ==?

这一功率因数满足规定（0.9）要求。

3-1 有一地区变电所通过一条长4km 的10kV 电缆线路供电给某厂装有两台并列

运行的S9-800型（Yyn0联结）电力变压器的变电所。地区变电所出口断路器的断

流容量为A MV ?300。

试用标幺制法求该厂变电所10kV 高压母线上和380V 低压母线上的短路电流)3(k I 、)3(''I 、)3(∞I 、)3(sh i 、)3(sh I 和短路容量)3(k S ，并列出短路计算

表。

解：短路计算电路图如上图

（1） 确定基准值

取A MV S d ?=100，kV U c 5.101=，kV U c 4.02=

而 kA kV A MV U S I c d d 50.55.103100311=??==

kA kV

A MV U S I c d d 1444.03100322=??== （2） 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值

yn0)(800

9Y S -)

4(kV 10V

380

1）电力系统的电抗标幺值

333.0300100*1=??==A

MV A MV S S X oc d 2）电缆线路的电抗标幺值

由表3-1查得km X /08.00Ω=，因此

29.0)5.10(1004/08.02

210*2=???Ω=?=kV A MV km km U S l X X c d 0 3）电力变压器的电抗标幺值

由附录表5查得5.4%=k U ，因此

625.58001001005.4100%*4*3=????===A

kV A MV S S U X X N d k 绘短路等效电路图如下图所示，图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标明短路计算点。

（3） 计算1-k 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量

1)总电抗标幺值

623.0290.0333.0*2*1*)1(=+=+=-∑X X X k

2)三相短路电流周期分量有效值

kA kA X I I k d k 83.8623

.050.5)3()1(1

)3(1===-∑- 3）其他三相短路电流

3625

.51-k 2-k