《供配电技术》期末复习资料

供配电技术期末复习资料修订第2版1.电力系统的中性点运行方式：中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统、中性点直接接地系统。2.中性点经消弧线圈接地系统消弧线圈安装在变压器或发电机中性点与大地之间,接地电流中增加了一个感性电流IL̇,它和装设消弧线圈前的电容电流方向相反,相互补偿,减小了接地点的故障电流,使电弧易于自行熄灭,从而提高了供电可靠性.优点：在正常运行时,各相对地分布电容相同,三相对地电容电流对称且其和为零,各相对地电压为相电压.这种系统中发生一相接地故障时,线间电压不变.缺点：发生一相接地故障时,非故障相对地电压升高到原来相电压的√3倍.故障相电容电流增大到原来的3倍.电气设备的绝缘要按线电压来选择.3.补偿方式有三种：全补偿方式IL=Ik,系统将发生串联谐振,产生危险的高电压和过电流,造成设备的绝缘损坏.欠补偿方式IL≤Ik,很少被采用.过补偿方式IL≥Ik,采用,消弧线圈的过补偿度一般为5%~10%.4.决定用户供电质量的主要指标为电压、频率和可靠性。5.电力变压器的额定电压：对于一次侧,变压器接于电网末端时,额定电压与电网一致,变压器接于发电机引出端时,比同级电网额定电压高出5%.对于二次侧,变压器二次额定电压比电网额定电压高5%,当输电距离较长时,考虑线路电压损失5%,即比电网额定电压高10%.6.电力负荷随时间变化的曲线称为负荷曲线.7.最大负荷Pmax是指一年中典型日负荷曲线中的最大负荷,即30min内消耗电能最大时的平均负荷,记作Pmax或P30.8.需要系数是针对用电设备组而言的.需要系数Kd定义为用电设备组的最大负荷Pmax与该设备组的总安装容量∑PN之比,即Kd=Pmax∑PN=P30∑PN9.功率因数的提高方法：提高自然功率因数、人工补偿无功功率。10.无功补偿方式:就地补偿和集中补偿。11.无功补偿缺点：无功增加导致总传输电流增大,有功损耗增大,电压降落增大,初投资增大.12.按需要系数法求各级负荷1.用电设备组的负荷计算（1）通风机,PN=29kW,查表P220得Kd＝0.85和tan=0.75kvar19kvar75.025tankW25kW2985.01.c1.cNd1.cPQPKP（2）高频加热设备,PN=80kW,查表得Kd=0.6和tan=1.02供配电技术期末复习资料修订第2版kvar49kvar02.148tankW48kW806.02.c2.cNd2.cPQPKP（3）机加工车间冷加工机床：PN=50kW,查表得Kd=0.16和tan=1.73热加工机床：PN=92kW,查表得Kd=0.25和tan=1.33kvar23kvar33.1773.18tankW15kW2825.05016.0c3.cNd3.cPQPKP（4）点焊机,PN=90kW,查表得Kd=0.35和tan=1.33kvar42kvar33.132tankW32kW9035.04.c4.cNd4.cPQPKP2.1#变电所低压侧计算负荷,取1#变电所各组负荷的同期系数为：K=0.9066.0163108cosAkV163AkV120108kvar120kvar422349199.0kW108kW321548259.01LV.c1LV.c12221LV.c21LV.c1LV.c4.c3c.2.c1.c1LV.c4.c3.c2.c1.c1LV.cSPQPSQQQQKQPPPPKP3.低压集中补偿容量计算,采用电容器分组自动投切的低压集中补偿方式,设补偿后功率因数为cos=0.93,则kvar90kvar40.023.1108tantan211LV.c1BPQ补偿后变压器低压侧计算负荷为108kW+j30kvar,Sc=112kVA.4.变电所高压侧计算负荷1#变电所变压器损耗按下式估算：kvar6kvar11205.005.0kW1kW11201.001.0c1Tc1TSQSP1#变电所高压侧计算负荷为：kvar36kvar690120kW109kW1108T1B1c.LV11c.HV1T1LV.c1HV.cQQQQPPP5.全厂总计算负荷,取全厂负荷的同期系数为：K=0.9092.0850868cosAkV850AkV335781kvar335kvar136200369.0kW781kW3204391099.0cc222c2ccc.HV3c.HV2c.HV1cc.HV3c.HV2c.HV1cSPQPSQQQKQPPPKP供配电技术期末复习资料修订第2版13.集中负荷的电压损失：∆U%=Δ𝑈𝑈𝑁×100%=𝑃𝑅+𝑄𝑋𝑈𝑛2×100%14.分段负荷的电压损失：15.总降压变电所的位置应接近负荷中心,并适当靠近电源的进线方向,以便使有色金属耗量最少和线路功率及电能损耗最小.同时,还应考虑变电所周围的环境、进出线的方便和设备运输的方便.16.变压器备用方式：明备用：一台变压器工作,另一台变压器停止运行作为备用；两台变压器均按最大负荷时变压器负荷率为100%考虑.暗备用：两台变压器同时投入运行,正常情况下每台变压器各承担约全部负荷的50%；每台变压器的容量按全部最大负荷的70%选择.暗备用特点：正常情况下,变压器最大负荷率约为70%,符合变压器经济运行要求；留有一定裕量；若一台变压器故障,另一台变压器可以在承担全部最大负荷的情况下,(过负荷40%)继续运行一段时间；这段时间完全有可能调整生产,切除部分下重要负荷,保证生产秩序.两台变压器互为暗备用的运行方式．具有投资省、能耗小等待点,在实际中得到比较广泛的应用.17.母线制主要有三种：单母线制、单母线分段制和双母线制.单母线制的可靠性和灵活性都较低,母线或直接连接于母线上的任一开关发生故障或检修时,全部负荷都将中断供电。11221211222222221111%%%()100%11[]100%[]100%NNNNnnnniiiiiiiiiiiiNNPQPQUUUrxrxUUUUPrQxpRqXUU供配电技术期末复习资料修订第2版单母线分段制在可靠性和灵活性方面较单母线制有所提高,可满足二类负荷和部分一类负荷的供电要求.当双回路同时供电时,母线分段开关正常是打开的,一条回路故障或一段母线故障将不影响另一段母线的正常供电.此外,检修亦可采用分段检修方式,不致使全部负荷供电中断.单母线分段的缺点：某分段上的母线或母线隔离开关发生故障或检修时,该段母线上的负荷将中断供电,而且电源只能通过一回进线供电,供电功率较低.双母线制的优点：①轮流检修母线或母线隔离开关,不致引起供电中断；②在工作母线发生故障时,通过备用母线能迅速恢复供电.双母线制的缺点：开关数目增多,联锁机构复杂,切换操作繁琐,造价高.对用户供电系统不推荐采用双母线制.18.双母线制从工作母线切换到备用母线的操作过程：当工作母线发生故障时,先闭合断路器QF，使备用母线进行充电达到与工作母线电压平衡，再将断路器QF1和QF2工作状态从工作母线切换到备用母线上,最后断开断路器QF完成从工作母线切换到备用母线的操作.19.导线截面的选择：①按发热选择导线截面积②按经济电流密度选择导线截面积③按电压损耗选择导线截面积.20.设有一回10kV的LJ型架空线路向两个负荷点供电,线路长度和负荷情况如图所示.已知架空线线间距为1m,空气中最高温度为37℃,允许电压损耗∆𝑈𝑎𝑙%=5%,试选择导线截面.解：设线路AB段和BC段选取同一截面LJ型铝绞线,先取𝑋0=0.4Ω/𝑘𝑚,则对AB段（𝑙1段）来说,P1=p1+p2,Q1=q1+q2；对BC段（𝑙2段）来说,P2=p2,Q2=q2.因此可得%100*][)]()([%2N22022021102110ACUqlXplRqqlXpplRU%100*10]3.02)3.05.0(3[4.0]8.02)8.01(3[20R≤5%得,𝑅0≤0.54Ω/𝑘𝑚A≥𝜌𝑅0=31.70.54𝑚𝑚2=58.4𝑚𝑚2选取LJ-70铝绞线,查表可得：km/46.00R,km/344.00X,将参数代入可得%5%252.4%ACU,用隔离开关分段用断路器分段供配电技术期末复习资料修订第2版可见,LJ-70型导线满足电压损失要求,下面按发热条件进行校验.导线最大负荷电流为AB段承载电流,其值为A114103)300500()8001000(3)()(22N221221ABUqqppI查表,得LJ-70型导线在25℃条件下的载流量为265A,乘以40℃时的修正系数0.82,可得载流量为217.3A,大于导线最大负荷电流,满足发热条件.21.什么是年最大负荷利用小时数Tmax?什么是年最大负荷损耗小时数τ?两者有何区别?年最大负荷利用小时数Tmax是一个假想时间,即电力负荷按照最大负荷Pmax持续运行Tmax时间所消耗的电能恰好等于该电力负荷全年实际消耗电能Wa.年最大负荷损耗小时数τ是一个假想时间,其含义为：当输配电设备以最大负荷输送时,在τ时间内产生的电能损耗,恰好等于设备中全年的实际电能损耗.22.在供电系统中提高功率因数的措施有哪些?(1)提高自然功率因数.自然功率因数是在没有任何补偿的情况下,用电设备的功率因数.提高自然功率因数的方法有：①合理选择异步电机；②避免电力变压器轻载运行；③合理安排和调整工艺流程,改善机电设备的运行情况；④在生产工艺条件允许的情况下,采用同步电动机代替异步电动机.(2)采用人工补偿无功功率.装用无功功率补偿设备进行人工补偿,电力用户常用的无功功率补偿设备是电力电容器,又称并联电容器、移相电容器、静电电容器.23.某工厂35kV总降压变电所,拟选用两台等容量变压器,已知工厂总计算负荷为5000kV·A,其中一二级负荷容量为3000kV·A,试选择变压器的容量.解：两台变压器采用暗备用工作方式，单台变压器容量为：查附表4，取基本满足经济运行条件，且留有裕量。24.10KV配电线路,AB段为架空线,BC段为电缆,设当地最热月份为40℃,土壤0.8米深处为25℃.设两台变压器均在额定状态下运行(忽略变压器功率损耗),且负荷功率因数相同,试按发热条件来选择架空线和电缆的截面积.解:AB段负荷电流:AUSSINAB4.1013107501000321选择LJ铝绞线25mm2,Ial=109A.BC段负荷电流:AUSINBC3.4331075032选择BLV铝芯线16mm2,Ial=75A.25.某10KV树干式架空配电线路供电给三个集中负荷.干线采用同一截面的LJ型铝绞线,并要求AD段电压损失不大于5%,试按发热条件进行校验.解:初选电抗:X0=0.4Ω/km.%5)]()([)]()([%233033023220322023211032110NNNADUqlxplrUqqlxpplrUqqqlxppplrU供配电技术期末复习资料修订第2版var80.495620.0800)(arccos22ktgpqKWcSp6408.0800cos33var4806408002223233kpSq333223211333223211020)()(])()([05.0plpplppplqlqqlqqqlxUrNkm/207.064.0)64.08.0(2)64.08.01(3]48.0)48.05.0(2)48.05.05.0(3[4.0