第二章供配电系统的构成

1第二章供配电系统的构成答案2-1负荷分级的依据是什么？它们对电源、主结线和供配电网络形式分别有哪些要求？答：“负荷”的概念是指用电设备，“负荷的大小”是指用电设备功率的大小。不同的负荷，重要程度是不同的。重要的负荷对供电可靠性的要求高，反之则低。因此根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的程度进行分级，并针对不同负荷等级确定其对供电电源的要求。（1）不同等级负荷对电源的要求：普通一级负荷应由两个电源供电，且当其中一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷，除由满足上述条件的两个电源供电外，尚应增设应急电源专门对此类负荷供电。应急电源不能与电网电源并列运行，并严禁将其他负荷接入该应急供电系统。二级负荷对电源的要求是：一般应由两回线路供电，当电源来自于同一区域变电站的不同变压器时，即可认为满足要求。三级负荷对电源的要求三级负荷对电源无特殊要求，一般单电源供电即可。（2）对主结线的基本要求：安全性必须保证在任何可能的运行方式及检修状态下运行人员及设备的安全。可靠性主结线的可靠性要求由用电负荷的等级确定。要保证主结线的可靠性可以采用多种措施。如系统中某一电气元件故障时，可以由保护装置自动把故障元件迅速切除，使之不影响系统其他部分的继续运行；也可以在系统中设置备用元件，当工作元件故障时，由自动装置立即投入备用元件来替代工作元件。因此，在主结线中就要考虑是否方便电气元件的投切操作。灵活性应能适应各种可能的运行方式的要求。主结线的电路关系是可以改变的，在系统运行中，这种主结线电路关系的改变叫运行方式的改变。运行方式的改变通常是通过对主结线中某些电气元件的投入和切除来实现的，因此，主结线应考虑是否方便电气元件的投切操作。从而适应各个时段能源供电能力与负荷变化的要求，适应元件检修的要求，保证各种不正常运行方式下系统仍能达到足够的供电质量。经济性应满足最少的投资与年运行费用的要求，使得总经济效益为最佳。22-2断路器、负荷开关、隔离开关的区别是什么？答：（1）断路器是一种开关电器，能切除或投入正常负荷，并能切断故障回路。故障回路中故障电流通常很大（如短路电流），切断故障回路需专门强灭弧能力的灭弧装置，所以断路器主触头设于灭弧装置内，无法观察其通断状态，即断开时无可见断点。考虑使用安全，除小容量低压断路器外，一般断路器均不能单独使用，必须与能产生可见断点的隔离电器配合使用。（2）负荷开关也是一种开关电器，能切除或投入正常负荷，具有一定的灭弧能力，断时有明显可见断点。（3）隔离开关是一种隔离电器，只能切除或投入空载或很小（几安）的负荷，断开时有明显可见的断点。往往与断路器配合使用。2-3什么叫主结线？中、低压供配电系统中常用的主结线有哪几种形式？各有何特点？答：主结线是指由各种开关电器、电力变压器、母线、电力电缆或导线、移相电容器、避雷器等电气设备依一定次序相连接的接受和分配电能的电路。主结线只表达上述电气设备之间的电气联结关系，与其具体安装地点无关。主结线的实施场所是变电站或配电站。主结线可分为有母线结线和无母线结线两大类。有母线结统又可分为单母线结线和双母线结线；无母线结线可分为单元式结线、桥式结线和多角形结线。中、低压供配电系统中主要采用单母线结线、单元式结线和桥式结统。单母线结线是有母线主结线中的一种，是中、低压供配电系统中最常用的一种主结线形式。顾名思义，这种结线形式中只有一条母线，单母线结线又可分为单母线不分段结线、单母线分段结线、单母线带旁路结线等。单元式结线——线路一变压器组：单元式结线用于只有一回进线和一回出线的场合；只有一种运行方式。这是向三级负荷供电的系统常用的主结线形式。桥式结线用于有n回进线和n回出线的情况，通常是二进二出或三进三出。桥式结线实际是单母线分段结线中进出线回路数相同，且取消进线或出线断路器时的特殊情况。将此时的母线联络断路器称为桥断路器。桥式结线分为外桥式结线和内桥式结线。外桥式结线桥断路器在进线断路器的外侧（即进线侧），则称为外桥式结线。内桥式结线桥断路器在进线断路器的内侧（即出线侧），则称为外桥式结线。32-4主结线中母线的作用是什么？答：母线，实质上是主结线电路中接受和分配电能的一个电气联结点，形式上它将一个电气联结点延展成了一条线，以便于多个进出线回路的联结。在中、低压供配电系统中通常使用短形截面的铜导体（铜排）来作母线。2-5为什么断路器两侧均装设隔离开关？此时隔离开关的作用是什么？什么情况下可只在断路器电源侧装设？答：开关电器的组合方式对电气设备或配电线路进行投入或切除，是由各种开关电器实施的。在确定开关元件时，要考虑到既能投、切正常负荷，又能在回路故障时切除故障回路，因此通常采用“断路器十隔离开关”（两台隔离开关分设于断路器两侧，可产生明显断点）。当断路器的负荷侧无电流倒送可能时，则可省去断路器负荷侧的隔离开关。2-6“断路器+隔离开关”的开关组合形式在进行分、合操作时，应注意的操作顺序是什么？答：开关电器的操作顺序由“断路器十隔离开关”组成的开关组，因隔离开关不能切合负荷电流和短路电流，在进行回路投入和退出操作时，必须遵循的操作顺序是：。（1）接通回路时，先闭合隔离开关，后闭会断路器。）2）断开回路时，先断开断路器，后断开隔离开关。2-7“负荷开关+熔断器”的开关组合形式在进行分、合操作时，应注意的操作要求是什么？答：由“负荷开关十熔断器”组成的开关组，当正常负荷投、切时，使用负荷开关操作；回路过负荷或短路时，由熔断器自动切断电路。不能用熔断器投、切正常负荷。2-8中压手车式开关柜中用什么装置来代替隔离开关？其图形符号是什么？答：手车式开关柜的断路器安装在一个小车上，小车上下端有两个插头，开关柜内相应位置有两个插槽，这两对插接件相当于隔离开关的作用。柜内有自锁装置保证断路器闭合时，接插件被锁死不能抽出；而接插件分开时，断路器又无法闭合，以满足开关操作顺序的要求，此时以一对插接头的符号来表示隔离开关。常见的型号有GC、KYN、JYN等。2-9试通过查阅产品资料，比较低压固定式开关柜和低压抽屉式开关柜的异同。答：低压成套配电装置又常称为低压开关拒、低压配电枢或低压配电屏。与中压开关柜一样，按断路器是否可以抽出，可分为固定式、抽屉式和抽出式开关柜等。固定式开关拒常见的型号有JK、GGD等。抽出式开关拒有的可将整个回路的所有元件（包括断路器、互感器、仪表等）一并抽出，有的只将断路器部分抽出。常见的型号有GCK、YDS、DOMINO、MNS等。42-10什么叫供配电网络结构？中、低压供配电系统中常见的网络结构有哪几种？各有何特点？答：供配电网络是指由电源端（变、配电站）向负荷端（电能用户或用电设备）输送电能时采用的网络形式。供配电网络由电力线路将变、配电站与各电能用户或用电设备连接起来。供配电网络的分类供配电网络的主要的类别有放射式、树干式和环式以及由上述三种形式派生出来的其他形式。放射式网络供电方式的特点是供电可靠性较高，当任意一回线路故障时，不影响其他回路供电，且操作灵活方便，易于实现保护和自动化；但其有色金属耗量较大，一次投资较高。此种网络结构在中压和低压系统中均较常见。树干式网络结构的优点是，电源端出线回路数较放射式少，节省有色金属，节约一次投资；但其可靠性较差，配电干线检修或故障时，会使所有用户停电，并且当干线中某一用户的保护装置拒动时，也可能引起干线停电，因此只能向三级负荷供电。环式网络结构清晰，可靠性较高，网络中任何一段线路检修时均不会造成用户停电，可向一、二级负荷供电。其缺点是环式网络中所有线路都必须能承担环网中全部负荷，因而线路投资较高。但对于负荷密度较大的区域，如城市电网，环网供电是较好的方式，可使电源端出线回路减少，特另是在环网中增加。自动装置后，故障后切除故障点、改变运行方式迅速，可靠性提高。2-11变、配电站站址选择应遵循的原则是什么？答：变、配电站站址选择应遵循以下几条原则：（1）接近负荷中心。（2）进出线方便。（3）靠近电源侧。（4）满足供电半径的要求。（5）运输设备方便。（6）避免有剧烈震动和高温的场所。（7）避免多尘或有腐蚀性气体的场所。（8）避免设在潮湿或易积水场所。（9）避免设在有爆炸危险的区域内或设在有火灾危险区域的正上面或正下面。52-12试述架空线路和电缆线路的结构特点与敷设方式，并分析其优缺点。答：架空线路是指安装在室外的电杆上，用来输送电能的线路。架空线路由导线、绝缘于、横担、电杆和金具等组成。架空线路应沿道路平行敷设，避免通过各种起重机频繁活动地区和各种露天堆场；应尽可能减少与其他设施的交叉和跨越建筑物；架空线路不应采用单股的铝线或铝合金线；另外，架空线路应满足不同的档距要求，与地面、建筑物以及导线之间的距离应该满足相应的要求规定。电缆线路主要由三部分组成：导体、绝缘层、护套层和错装层。其敷设方式主要有直接理地敷设、电缆沟内敷设、电缆隧道中敷设、电缆托盘或线槽内敷设、穿管敷设或明敷设等。