供电技术复习重点.docx

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1、供电技术复习重点第一章 对供电系统的要求 什么是电力系统 电力系统由各种类型的发电厂、输配电网和电力用户组成，分别完成电能的产生，运输、分配和使用。 电力系统中性点运行方式，各自特点 电力系统中性点运行方式有中性点有效接地系统包括中性点直接接地系统，中性 点非有效接地系统包括中性点不接地和中性点经消弧线圈或电阻接地。 1中性点不接地系统 特点：发生单相接地故障时线电压不变,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。 2中性点经消弧线圈接地系统 特点：发生单相接地故障时与中性点不接地系统一样非故障相电压升高3倍,三相导 线之间的线电压仍然平衡。 3中性点直接接地系统

2、 特点：当发生一相对地绝缘破坏时即构成单相接地故障供电中断可靠性降低。但由于 中性点接地的钳位作用,非故障相对地电压不变。电气设备绝缘水平可按相电压考虑。在 380/220V低压供电系统中采用中性点直接接地可以减少中性点的电压偏差同时防止一相 接地时出现超过250V的危险电压。 110kV以及以上高压系统，采用中性点直接接地运行方式；635kv中压系统，首选中性点不接地运行方式，当接地电流不满足要求时，采用中性点经消弧线圈接地运行方式；低于1kv的低压配电系统，采用中性点直接接地运行方式。 第二章 负荷计算 电压选择 用户供电系统等级应该符合电力系统额定电压。 从安全和经济角度考虑，用户供电系

3、统电压等级一般在35KV及以下 供电电压的选择 根据用电容量和供电距离并考虑当地电网现状、用户用电负荷性质未来发展规划 用户供电电压在6-10kv 大中型工业为35kv 对于个别电力用户，用电负荷大，输电距离长且大功率，经济条件合理下可采用更高一级 高压配电电压选择 用户供电系统高压配电电压一般6-10kv 10kv经济指标好，优先选用 用户有多台6kv用电设备，且容量大，技术经济合理下才用6kv 用户有少量3kv电动机时，可用10kv3kv专用变压器供电 对于下列情况的工业企业，可考虑采用35kv深入厂区直接供电： 1、 厂区和负荷不大的用户，且取得35kv电源很方便，可用35kv0.4kv

4、给用户供电 2、 厂区分散，而分区负荷相对集中，可采用35kv架空线深入厂区 直接给各分区配电 低压配电电压选择 1000v以下，供给用户直接使用的交流动力及照明我国380220v。 矿山油田特殊场合，负荷分散，供电距离长，可采用660380或者1140660v 电源选择 负荷等级 一级负荷：突然停电将关系到人身的安全或在经济和政治上造成重大损失和不良影响 二级负荷：突然停电在经济上造成较大损失和政治上造成不良影响的用电负荷 三级负荷：不属于一级二级 不同负荷的电源选择 一级负荷：应由两个独立电源供电，有特殊要求的一级负荷，两个独立电源来自不同地点。电源设备在控制箱里能自动切换，除正常供电外还

5、增设应急电源。 二级负荷：两回路供电，设备在控制箱里能自动切换，一回线路出故障时不影响另一路。 三级负荷：对供电方式无特殊要求 变电所布置的原则 1、 总降压变压所或配电所 当用户供电电压为35kv及以上，一般考虑设置总降压变压所；当供电电压为10kv且有多台高压用电设备为10kv变电所较多时，宜设置总配电所。 总降压变电所的位置接近负荷中心，适当和电源进线方向靠近，考虑变电所周围环境、进出线方便和设备运输方便 2、10kv 位置深入低压负荷中心，往往受到生产工艺和建筑的影响，考虑进出线和运输方便有四类： 独立变电所、附设变电所、箱式变电所、地下变电所 供电系统的基本要求：安全、可靠、合理、经

6、济 变电所一二次设备的概念及作用 变电所一次设备：直接用于输、配电能的高压电气设备，经这些设备，电能从变电所送到各用户。 高压断路器：线路正常，用来通断负荷电流；线路故障，在保护装置的作用下用来切断巨大的短路电流。具有良好的灭弧装置和较强的灭弧能力。 负荷开关：线路正常，用来通断负荷电流，但不能用来切断线路短路电流。有简易的灭弧装置。 隔离开关：仅当电气设备停电检修时，用来隔离电源，造成一个明显的断开点，以保证检修人员的工作安全。没有灭弧装置，灭弧能力很小。 熔断器：线路或设备故障，用于切断强大的短路故障电流。 避雷器：主要用来抑制架空线路和配电母线上的雷电过电压和操作过电压，以保护电气设备免

7、受损害。 静电电容器：主要用于补偿无功功率。 变压器：小容量10kv变压器，主要向变电所内部的动力负荷、照明负荷、继电保护操作电源提供电力。 电流互感器：将主回路中的大电流变换为小电流，供计量和继电保护用。对于不使用的电流互感器的二次侧必须短路。 电压互感器：将高电压变换为低电压，供计量和继电保护用。使用中二次侧不允许短路。 三种接线方式：v/v 常用于中性点不接地系统，可以测量三相相间电压，也可接电能表或功率表。Y/y0 用来测量三相相间电压，可接电能表和功率表，但不能测量相对地电压。Y0/y0/A y0用来测量线电压、相电压及接电能表和功率表，A用来测量电路对地绝缘，即测量零序电压值。 变

8、电所二次设备：实现电能的检测与控制、供电系统的保护与检测。主要包括：电压、电流的测量表计，保护用电压和电流继电器，各类开关操作控制设备，信号指示设备，自动装置与运动装置。 高低压配电网的优缺点 高压配电网接线主要有：放射、树干、环式三种 其优缺点分别是： 放射式：供电可靠性高，故障发生后影响范围小；继电保护装置简单且易于整定；便于实现自动化；运行简单；切换操作方便。 缺点：配电线路和开关柜多投资大 树干式：优点是馈出线路少、投资小结构简单 缺点是：可靠性差、线路影响范围大 环式：可靠性较高，运行灵活 缺点：保护装置和整定复杂 低压配电网接线主要是：放射式、树干式、链式 节电：一、降低供电系统的

9、电能损耗，提高供电效率 二、降低生产中的电能消耗，提高电能的生产利用率 供电系统，降低电能损耗途径：变压器的经济运作、线路的经济运作、供电系统负荷的经济调配、无功功率补偿。 用电系统，电能节约：各种用电设备的合理选择和经济运作 电动机节电：采用高效电动机，合理选择电动机额定功率； 大力推广交流电动机变频调速技术； 提高电动机负载率。 照明节电：充分利用天然采光节电； 推广使用高效节能光源； 合理选择高效灯具； 使用智能照明系统。 常用的节能方法 1、 利用工业余热发电供热 2、 改进旧设备，提高效率及性能 3、 在保证设备安全运行条件下，缩短生产周期，增加产量，提高质量 4、 减少工序和压缩每

10、道工序所需时间 5、 改善工艺，改进操作 6、 加强设备维修，减少机械磨损 7、 减少工业用气、用电、用风、用水漏失 8、 采用新技术、新工艺 第三章 无限大电源容量的概念 无限大容量电源供电系统是是指内阻抗为零的电源，即其容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统，当用户供电系统的符合发生变动甚至是发生短路时，电力系统所反馈电母线上的电压能基本维持不变。 短路：供电系统中一相或多相载流导体接地或相互接触并产生超出规定值的大电流。 原因：电气设备载流部分的绝缘损坏、误操作、雷击或过电压击穿。 类型：三相短路、两相短路、单相接地短路、两相接地短路 标幺值的优缺点，怎样来的 标幺值法计算短路电流公

11、式简明、清晰、数字简单、特别是在大型复杂、短路计算点多的系统中，有点更加突出。只需确定各电压等级的基准值，而后直接在各自的基准值下计算标幺值，不需要进行参数和计算结果的折算，用标幺值后，电力系统的元件参数比较接近，易于进行计算和对结果的分析比较，可以省去公式中的比例系数，使计算简化。 不对称短路电流的计算方法，优缺点，适用范围 对称分量法、正序等效定则。 什么是正序、负序、零序 正序：A相领先B相120度，B相领先C相120度，C相领先A相120度。 负序：A相落后B相120度，B相落后C相120度，C相落后A相120度。 零序：ABC三相相位相同，哪一相也不领先，也不落后。 断路器、隔离开关

12、、电流互感器、电压互感器的作用 断路器：线路正常时，用来通断负荷电流；线路故障(短路)时，在保护装置的作用下用来切断巨大的短路电流。断路器具有良好的灭弧装置和灭弧能力。 隔离开关：隔离开关没有灭弧装置，其灭弧能力很小。仅当电气设备停电检修时用来隔离电源，造成明显的断开点。 电流互感器：将主回路中的大电流变换为小电流信号，供计量和继电保护用。，二次侧额定电流通常为5A1A。 电压互感器：将高压变换为低电压，供计量和继电保护用，二次侧通常为100v，二次侧不允许短路。 第四章 继电保护的相关概念和工作过程 继电保护：泛指继电保护技术和有各种继电保护设备组成的保护系统，具体包括保护的设计、配置、整定

13、、调试等技术；从获取电量信息的二次互感器回路、经过继电保护装置、至断路器跳闸线的一套装置。 继电保护装置：是一种能反映供电系统中电器元器件发生故障或不正常运行状态、并动作于断路器跳闸或发出信号的自动装置。 工作过程： 测量部分：测量通过保护对象的物理量，适当处理后并与给定的值比较，根据比较的结果输出“是”与“非”逻辑信号，从而判断保护装置是否启动 逻辑判断：根据测量比较部分各输出量的大小、性质、逻辑状态、出现顺序、持续时间等，使保护装置按一定逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否使断路器跳闸，发出信号或者不动作，并有相关指令传给执行部分输出 执行部分：根据逻辑判断部分传来的指令，最后完成继

14、电保护 继电保护四个基本要求 可靠性、选择性、速动性、灵敏性 继电特性：无论起动和返回，继电器的动作都是明确的，不可能停留在某一个中间位置，这种动作特性常称之为继电特性。 百分之十曲线干啥用，为什么提出？ 百分之十误差曲线是指在互感器电流误差为百分之十时一次侧电流对其额定电流的倍数k=I1/I1.TA与二次侧负荷阻抗z2的关系曲线。 其作用就是用来选择电流互感器及二次负荷阻抗 我国规程规定：保护用电流互感器的误差范围在正负百分之十，一个电流互感器的输出电流幅值相角，输入量之间相对误差与接在二次侧的负荷阻抗有关。 电流互感器的接线方式和特点 三相全星形连结：三台电流互感器与三个电流继电器对应连接

15、。连接系数为1，对各种故障都同样灵敏，相间短路动作可靠。主要用于高压大电流接地系统，以及大型变压器、电动机的差动保护、相间保护和单相接地保护。 两相非全星形连结，AC相装有互感器分别与两只电流继电器相连，接线系数在正常和相间短路时都是1，AC相对接地短路有保护作用，B没有。 两相电流差接法：有两个电流互感器和一个电流继电器构成，按接线系数不同可知什么短路，三相根号三，AB BC 1，AC 2。 零序电流：当供电系统某一线路发生单相接地故障，其他线路上都会出现不平衡的电容电流。 零序电流保护：利用单相接地故障线路的零序电流较非故障线路大的特点，实现有选择性的发出信号或者动作跳闸。 根据不同的状态

16、，常用的变压器保护有哪些 变压器故障按发生在油箱内外分为内部故障和外部故障 1差动保护和电流速断保护：反应变压器内外故障瞬时动作于跳闸 2瓦斯保护：反应油沁式变压器的内部故障或油面降低，瞬时动作于信号或跳闸 3过电流保护：反应变压器外部短路引起的过电流，带时限的动作于跳闸 4过电流负荷：反应过载而引起的过电流，一般作用于信号 5温度保护：反应变压器油、绕组温度升高或者冷却系统的故障，动作于跳闸或信号 变压器差动保护的优点 不需要与相邻元件的保护在整定值和动作时间上进行配合，可以构建无延时速动保护。 范围：变压器两侧电流互感器安装地点之间的区域，包括变压器绕组内部及两侧套管和引出线上所出现的各种

17、短路故障。 低压配电系统的基本概念特点和两种保护方式 包括熔断器保护和低压断路器保护，两种装置经济简单，而且操作灵活方便。 熔断器：包括熔管和熔体。通常接在被保护的设备前或接在电源引出线上，应在各配电线路的首端设熔断器，熔断器只装在各相相线上，中性线是不允许装设熔断器的 低压断路器：低压自动开关。即能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷和失电压时自动跳闸 微机保护的优缺点点，为什么成主流 优点： 具有强大的存储记忆、逻辑判断、数值运算的能力，在软件配合下有极强的综合分析和判断能力。 微机保护主要由软件决定，可通过软件改变程序改变其保护性能，具有很大的灵活适应性 可用相同硬件实现不同原理的保护，使

18、得保护装置大为简化，生产标准化批量化、硬件可靠性高。 可以对自身软件硬件进行自检，工作可靠性提高，达达减轻工作量。 微机保护还兼有故障录波、故障测距、事件顺序记录等辅助功能，设有通信接口，对于保护的运行管理与远方监控、电网事故分析与处理、实现无人值班与提高系统运行的自动化有重要意义。 缺点： 对软硬件要求高，硬件容易过时。 微机保护较难掌握和维护。 第五章 电流对人体危害的过程 触电是指人体接触电气设备的带电部分或人体不同部位同时接触不同电位是发生的电流通过人体的现象。电流的强度对人体的伤害程度与通过人体的电流强度、持续时间、频率、路径和人体的健康程度有关。 一般情况通过人体的工频电流超过50

19、ma，会出现心脏停止跳动，发生昏迷，以及致命的电烧伤。工频100ma电流通过人体，很快使人致命。我国规定触电时间不超过1s的安全电流30ma。 接地装置有什么组成，大体结构 接地装置由接地极和接地线，由若干接地极在大地中相互连接而组成的总体称为接地网。 雷电冲击波的基本特性：冲击波在沿导线传播过程中遇到结点时，会发生折射和反射。 避雷针和避雷器的区别 第六章 常见的影响电能扰动有哪些，电能质量的要求，不同要求对应不同的扰动 暂态扰动：暂态扰动通常指持续时间不超过3个周期波的扰动 短期电压变化：短期电压变化包括电压跌落、电压突升，暂时断电 长期电压变化：电压偏差和持续断电 电压波动：电压幅值周期

20、性上升下降 波形畸变：包括电力谐波、电压缺口、直流偏置和宽带噪声 三相不平衡：三相电压或者负荷三相电流不对称 频率变化：频率偏差和波动 什么叫电压闪变 电网电压幅值的连续快速变化称为电压波动。 照明用白炽灯对电压波动特别敏感，电压波动使灯光闪烁，刺激眼睛，干扰人们的正常工作，电压波动的这种效应称为电压闪变。电压闪变:电压波动引起的灯光闪烁对人眼、脑产生的刺激效应。 谐波抑制的措施和方法 1、增加整流装置的相数 多相整流变压器二次绕组进行不同组合，可实现6相、12相、24相、或48相整流。理论上讲，p相整流装置仅产生h=mp1的各次特征谐波电流，且h次特征谐波电流值为基波电流值的1/h。因此，增

21、加整流装置的相数可消除较低次谐波电流，显著降低总谐波畸变率。 2、采用PWM整流器 PWM整流器的交流输入电流波形接近正弦波，其中存在的谐波次数高，谐波含量小，采用简单的并联型高通滤波器就可以达到良好的滤波效果。 3、改变供电系统的运行方式 改变供电系统的运行方式，保持三相系统平衡，可以减小整流器的非特征谐波电流。此外，合理布局无功补偿装置，避免电容器对谐波的放大作用。 4、加装滤波装置(包括无源滤波和有源滤波装置) 无源滤波器采用调谐原理来抑制谐波，有源滤波器采用电力电子装置向电网注入与原有谐波电流幅值相等相位相反的电流，使电源的总谐波电流为零。 非正弦周期波分为直流分量和不同频率的正弦交流

22、分量。 正弦交流分量分为基波分量和除基波外的正弦交流分量。 并联电容器对谐波有放大作用，对落在0Wcr区间内的所有谐波分量均有放大作用，尤其是Wr附近的谐波最显著。 什么是无功功率，无功功率干什么用 无功功率是指电路中电感元件和电容元件在一个工频周期中所吸收的最大功率。 电感元件中电流滞后电压90，电容元件电流超前电压90。 电感元件上的感性无功为正，电容的容性无功为负。 无功功率特征：感性无功功率与容性无功功率可以互补。 无功补偿基本原理：在感性设备的两端，并联一组电容器，电容器就可以向感性设备提供一定的无功功率，从而减少感性设备对电网的无功功率的需求。 无功功率是电气设备或系统正常工作的需要，它本身不产生能耗，但在电网中传输时，会产生各种不良影响： 1无功功率增大了输电线路中的电流，在线路上产生额外的电能损耗 2无功功率增大了系统的供电容量，因而增大了线路和开关设备规格及变压器的容量需求。 3无功功率增大了线路电压降，降低了电网质量 降低供电系统无功功率、提高功率因数途径： 1提高用电设备的自然功率因数。 2就近装设无功补偿装置