《工厂供电》试题库(第四章)

第四章工厂变配电所及其一次系统
一、填空题
1、变电所的任务是，，。

答：受电，变压，配电
2、配电所担负着从电力系统，然后直接的任务。

答：受电，直接配电
3电气设备中最常发生的一种物理现象是，其特点是和答：电弧，光亮很强，温度很高
4、在变电所中承担和任务的电路，称为一次电路；凡用来、、和的电路，称为二次回路。

答：输送电能，分配电能，控制，指示，监测，保护一次设备运行
5、高压隔离开关不允许操作，高压负荷开关只能通断电流，高压断路器能通断电流。

答：带负荷，负荷和过负荷，短路
6、变配电所增设联络线的目的是。

答：为了提高供电系统运行的可靠性和灵活性
7、GG—1A型开关柜，型号中第一个“G”表示，型号中第二个“G”表示。

答：高压开关柜，固定式
8、低压配电系统中，系统称为三相四线制系统，系统中的外露可导电部分经各自的PE线直接接地。

答：TN、TT，TT、IT
9、采用Y0/Y0/Δ接线的电压互感器，接成Y0二次绕组作用是，接成Δ的二次绕组作用是，用这种装置可以监视中性点不接地系统有无故障，有故障Δ两端电压为V，无故障Δ两端电压为V。

答：供电给需线电压的仪表、继电器及作为绝缘监察的电压表，供电给用作绝缘监察的电压继电器，单相接地，100，0
10、低压断路器具有、和等保护功能。

答：过载，欠压，过流
11、有一380V线路接一电动机，PN=56kW，η=0.8，cosφ=0.7,Kst=7,若采用RT0型熔断器作短路保护，则熔断器选为，熔体电流为 A 。

答：RT0-400，350
12、某用户变电所装有两台S9-400/10型的配电变压器（均Yyn0联结）。

则此两台变压器经济运行的临界负荷为： KV A。

答：255
16、电流互感器在工作时其二次侧不允许；电压互感器在工作时其二次侧不允许；所以，互感器在工作时其二次侧有一端必须。

答：开路，短路，接地
17、校验电器设备的热稳定度时采用的电流为。

答：三相短路稳态电流
闸刀型开关带负荷操作（拉合闸）是 C 。

A：不允许的； B：允许的； C：有良好的灭弧装置是允许的。

四、问答题
1、开关触头间产生电弧的根本原因是什么？发生电弧有哪些游离方式？其中最初的游离方式是什么？维持电弧主要靠什么游离方式？
答：产生电弧的原因：触头在分断电流时，触头本身及触头周围的介质中含有大量可被游离的电子，在外加电压足够大时，产生强烈的电游离而发生电弧。

产生电弧的游离方式：
（1）热电发射：触头分断电流时，阳极表面大电流收缩集中，出现炽热光斑，温度很高，触头表面电子吸收热能，发射到触头间隙，形成自由电子。

（2）高电场发射：触头开断初，电场强度大，触头表面电子被强行拉出。

3）碰撞游离：高速电子碰撞中性质点，使中性质点变成正离子和自由电子，当离子浓度足够大时，介质击穿产生电弧。

4）热游离：电弧中心温度高达10000摄氏度，电弧中的中性质点游离为正离子和自由电子。

最初的游离方式：热电发射。

维持电弧主要靠：碰撞游离产生电弧热游离维持电弧。

2、使电弧熄灭的条件是什么？熄灭电弧的去游离方式有哪些？开关电器中有哪些常用的灭弧方法？答：电弧熄灭的条件：去游离率>游离率 熄灭电弧的去游离方式：
正负带电质点的“复合”，重新成为中性质点 正负带电质点的“扩散”，使电弧区带电质点减少
开关电器中常用的灭弧方法
速拉灭弧法、冷却灭弧法、吹弧灭弧法、长弧切短灭弧法、粗弧切短灭弧法、狭沟灭弧法、真空灭弧法 、SF6灭弧法。

3、高压隔离开关有哪些功能？有哪些结构特点？
答：隔离高压电源、保证设备和线路的安全检修。

断开后有明显可见的断开间隙，没有专门的灭弧装置，不允许带负荷操作，可以通断不超过2A 的空载变压器、电容电流不超过5A 的空载线路，与高压断路器配合使用。

4、高压负荷开关有哪些功能？它可装设什么保护装置？它靠什么来进行短路保护？ 答：功能：具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流和过负荷电流。

可装设热脱扣器保护装置，它与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。

5、高压断路器有哪些功能？
答：能通断负荷电流和短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。

6、熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高低压断路器及低压刀开关在选择时，哪些需校验断流能力？哪些需校验短路动、热稳定度？
答：校验断流能力：熔断器、高压负荷开关、高低压断路器、低压刀开关。

校验短路动、热稳定度：高压隔离开关、高压负荷开关、高低压断路器。

7、工厂或车间变电所的主变压器台数如何确定？主变压器容量又如何确定？
答：台数选择：满足用电负荷对供电可靠性的要求，对季节性负荷或昼夜负荷变动较大，采用经济运行方式。

一般车间变电所采用一台，应考虑欠负荷的发展，有一定余地。

主变压器容量的选择： 装设一台主变压器
30
.S S T N ≥
装设两台主变压器
)
21(30.30
.)7.0~6.0(+≥=S S S S T N T N
车间变电所单台变容量上限：1000KV A 或1250KV A
8、电力变压器并列运行必须满足哪些条件？ 答：（1）变压器的一、二次额定电压必须对应相等。

（2）变压器的阻抗电压（短路电压）必须相等。

（3）变压器的连接组别必须相同。

（4）变压器的容量尽量相同或相近，最大容量与最小容量之比不超过3：1。

9、电流互感器和电压互感器使用时注意事项？ 答：电流互感器使用注意事项： （1） 工作时二次侧不得开路，
（2） 二次侧有一端必须接地，
（3） 电流互感器在连接时，要注意其端子的极性。

电压互感器的使用注意事项：
（1） 工作时二次侧不得短路， （2） 二次侧有端必须接地，
（3） 互感器在连接时注意其端子的极性。

10、对工厂变配电所主接线有哪些基本要求？变配电所主接线图有哪些绘制方式？各适用于哪些场合？
答：对工厂变配电所主接线的基本要求：安全、可靠、灵活、经济。

主接线图绘制形式：系统式主接线图——用于变配电所的运行中， 装置式主接线图——用于变配电所施工图中使用。

11、变配电所所址选择应考虑哪些条件？ 答：所址选择的一般原则：
接近负荷中心 无剧烈振动或高温的场所 进出线方便 尘土少、无腐蚀性气体 接近电源侧 不在厕所、有水的下方 设备运输方便 不在有爆炸危险的地方
12、高压隔离开关有哪些功能？它为什么不能带负荷操作？它为什么能作为隔离电器来保证安全检修？
答：高压电源。

隔离开关没有专门的灭弧装置，不能带负荷操。

断开后有明显可充分断开间隙，且断开间隙的绝缘及相间绝缘都是足够可靠的。

能充分保障人参和设备的安全。

五、计算题
1、已知配电所10kV 母线短路时的kA I k
86.2)
3(=，线路的计算电流为
350A ，继电保护动作时间为
1.1s ，断路器断路时间取0.2s 。

试选择10kV 高压配电所进线侧的高压户内少油断路器的型号规格。

解：初步选用SNl0-10型，根据线路计算电流，试选SNl0-10Ⅰ型断路器来进行校验，如下表所示。

校验结果，所选SNl0-10I 型是合格的。

2、某10／0.4kV 变电所，总计算负荷为1200kV·A ，其中一、二级负荷680kV·A 。

试初步选择该变电所主变压器的台数和容量。

解：根据变电所有一、二级负荷的情况，确定选两台主变压器。

每台容量
T N S ⋅ =(0.6～0.7)×1200kV·A=(720～840)kV·A ，且T N S ⋅≥680kV·A ，
初步确定每台主变压器容量为800kV·A 。

3、现有一台S9-800/10型配电变压器与一台S9-2000/10型配电变压器并列运行，均为Dynll 联结。

负荷达到2800kV·A 时，变压器中哪一台将要过负荷?过负荷可达多少?
解：并列运行的变压器之间的负荷分配是与阻抗标幺值成反比的。

变压器的阻抗标幺值按下式计算
N
d k T
S S U Z
10000*
=
通常取 A KV A MV S d
⋅=⋅=510100；
查附录表5-1，得S9-800变压器(T1)的0
0k U =5，S9-2000变压器(T2)的0
0k
U = 6，两台变压器的
阻抗标幺值分别为(取A kV S d
⋅=510)：
25.68001001055*1
=⋅⨯⋅⨯=A kV A kV Z
T 00.320001001065*
2
=⋅⨯⋅⨯=A kV A kV Z
T
在负荷达2800kV·A 时各台负担的负荷分别为 A kV A kV S T ⋅=+⨯
⋅=90800.325.600
.328001
A kV A kV S T ⋅=+⨯⋅=189200.325.625
.628002
变压器(T1)将过负荷(908-800)kV·A=108kV·A ，将超过其额定容量13.5％。

按规定，油浸式电力变压器正常允许过负荷可达20％(户内)或30％(户外)。

因此变压器过负荷13.5％还是在允许范围内的。

另外，从上述两台变压器的容量比来看，800kV·A ：2000kV·A=1：2.5，尚未达到一般不允许的容量比1：3。

但考虑到负荷的发展和运行的灵活性，S9—800／10型变压器宜换以较大容量的变压器。

4、某厂的有功计算负荷为3000kW ，功率因素经补偿后达到0.92。

该厂6kV 进线上拟安装一台SN10-10型高压断路器，其主保护动作时间为0.9s ，断路器断路时间为0.2s 。

该厂高压配电所6kV 母线上的Ik （3）=20k 。

试选择该高压断路器的规格。

解：由题意可得，计算容量 S30=P30/cos ∅=3000/0.92=3260.87kV ∴ I30=S30/(
3UN)=3260.87/(3×6)kV=313.78A
而冲击电流 ish(3)=2.55Ik=2.55×20kA=51kA 又I ∝(3)2tima=(20kA)2×(0.9s+0.2s)=440
由以上计算，并根据我国生产的高压户内少油断路器型式，初步选用SN10-10型。

下面根据以上计算，对SN10-10Ⅱ型断路器进行校验下表：
序号
装设地点电气条件
SN10-10Ⅱ/1000-50型断路器
所以，应该选择SN10-10Ⅱ/1000-50型高压户内少油断路器。

5、 某10/0.4kV 的车间附设式变电所，总计算负荷为780kV ·A ，其中一、二级负荷有460kV ·A 。

试初步选择变电所主变压器的台数和容量。

已知当地的年平均气温为+25℃。

解：根据变电所有一、二级负荷的情况，确定选两台主变压器。

每台容量SN ·T=(0.6-0.7)×780kV ·A=(468-546)kV ·A,因此初选容量为500kV ·A ， 又当地的年平均气温为+25℃，所以，
实际容量为：
T
N ar T )S 100
20
8%(1S •=－－
－θ=（0.92-0.05）×500kV ·A=435kV ·A<460kV ·A,
不满足一、二级负荷要求，因此不合适。

6、某10/0.4kV 的车间附设式变电所，原装有S9-1000/10型变压器一台。

现负荷发展，计算负荷达1300kV ·A 。

问增加一台S9-315/10型变压器和S9-1000/10型变压器并列运行，有没有什么问题？如果引起过负荷，将是那一台过负荷？过负荷多少？已知两台变压器均为Yyn0联结。

解：并列运行的变压器之间的负荷分配是与阻抗标幺值成反比的，因此先计算其阻抗标幺值。

查附录5-1知S9-315/10型变压器T1的Uk%=4，S9-315/10型变压器T2的Uk%=4.5,取Sd=105kV ·A,因此:
Z*T1 =N d
k S S U 100%=(4×105kV ·A)÷(100×315kV ·A)=12.7
Z*T1 =N
d
k S S U 100%=(4.5×105kV ·A)÷(100×1000kV ·A)=4.5
由此可计算出两台变压器在负荷达1300kV ·A 时各台负担的负荷分别为
ST1=1300kV ·A ×5.47.125.4+=340kV ·A ST2=1300kV ·A ×5.47.127
.12+=959.88kV ·A
所以，S9-315/10型变压器T1将过负荷340-315=25kV ·A ，将超过其额定容量
A kV 315A
kV 25⋅⋅×100%=7.9%。

另外，从两台变压器的容量比来看，315kV ·A:1000kV ·A=1:3.17超过了不允许容量比1:3。