《工厂供电》试题库(第一章)

第一章 概 论一、填空题1、三相交流电力系统中,作为供电电源的发电机和变压器的中性点有三种运行方式：一种是电源中性点, 一种是中性点，再有一种是中性点。我国220/380V低压配电系统广泛采用中性点运行方式。答案：不接地，经消弧线圈接地，直接接地，直接接地2、变电站的任务是答案：接受电能，变换电压，分配电能3、电力系统是由、和 组成。答案：发电厂，变电所，电力用户4、工厂供电是指答案：工厂所需电能的供应和分配5、对工厂供电的基本要求是：。答案：安全，可靠，优质，经济6、配电所的任务是答案：接受电能、分配电能7、和是衡量电能质量的两个基本参数。答案：电压，频率8、中性线（N线）的三大功能是、。答案：接用额定电压为系统相电压的单相用电设备，传导三相系统中的不平衡电流和单相电流，减小负荷中性点的电位偏移9、保护线（PE线）的功能是答案：保障人身安全、防止触电事故用的接地线10、保护中性线（PEN）兼有和的功能。答案：中性线（N线）、保护线（PE线）11、 当不接地系统发生单相短路时，其它两相电压* ，其对地电容电流。答案：升高3倍，升高3倍12、 低压配电系统按保护接地形式分为，。答案：TN系统，TT系统，IT系统13、 发电机额定电压规定高于；当变压器直接与发电机相连时，其一次绕组额定电压应；当变压器连接在线路上时，其一次绕组额定电压应。答案：线路电压5%10%，与发电机额定电压相同，相线路额定电压相同14、 电力系统中性点即是和的中性点。答案：发电机，变压器15、二、判断题1、在TN-C方式供电系统中，干线上必须安装漏电保护器。（）答案：72、变电所与配电所的区别是变电所多了变换电压的功能。（）答案：73、中性点接地是保护接地。（）答案：x4、因整个线路允许 10的电压降，故发电机的额定电压高于线路额定电压 10。（ ） 答案： x三、单选题1、 在低电压配电系统的接地形式中，会产生电磁干扰的。A） TN-CB） TN-S C） TT D） IT答案： A2、 当不接地系统发生单相接地短路时，其相电压会升高倍。A） 2B）込C） 3D）朽答案： D3、 当不接地系统发生单相接地短路时，其接地电容电流升 倍。A）2B）込C）3D）打答案： C4、 我国10KV电力系统采用的 运行方式。A）直接接地B）不接地 C）经消弧线圈接地D）都有答案： B5、 我国220KV电力系统采用的 运行方式。A）直接接地B）不接地 C）经消弧线圈接地D）都有答案： A6、 5、我国民用电220/380V电力系统采用的是运行方式。A）直接接地B）不接地 C）经消弧线圈接地D）都有答案： A7、 我国GB50096-1999住宅设计规范规定中，不宜采且的接地方式 。A） TN-CB） TN-SC） TN-C-SD） TT答案： A8、 衡量电能质量的两个基本参数是和。A）电流B）电压C）频率D）波形9、 在不接地电网中，当一相接地发生故障时，其它两相的对地电压* 。A）为0伏B）比原来的电压低C）升高到线电压D）电压保持不变四、名词解释1 、工厂供电 答：工厂供电是指工厂所需要电能的供应和分配。2、电力系统 答：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。3、变电站 答：接受电能、改变电压、分配电能的场所。4、配电所 答：接受电能、分配电能的场所。5、五、问答题1、工厂供电对工业生产有何重要作用？对工厂供电工作有哪些基本要求？ 答：重要作用:现代社会是建立在电能应用的基础之上的，电能在产品成本中所占的比 重一般很小（除电化等工业外），其重要性是在于工业生产实现电气化以后可以增加产量、提 高产品质量和劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度。如果工厂供电突然中断， 则对工业生产可能造成严重的后果。例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时 间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生重大的人身事故， 给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。基本要求： 安全：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 可靠：应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。 优质：应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。 经济：供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地减少有色金属消耗量。2、工厂供电系统包括哪些范围？变电所和配电所的任务有什么不同？什么情况下可采 用高压深入负荷中心的直配方式？答：工厂供电系统是指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的电路系统,包括 工厂内的变配电所和所有的高低压供电线路。配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压；而变电所的任务是接受电能、变换 电压和分配电能。高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中间变压，简化了供电系统接线，节约投 资和有色金属，降低了电能损耗和电压损耗，提高了供电质量。然而这要根据厂区的环境条 件是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用。3、电力网和动力系统？建立大型电力系统有哪些好处? 答：电力网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网或电网。 动力系统：电力系统加上发电厂的动力部分及其热能系统和热能用户，就称为动力系统。 建立大型电力系统或联合电网，可以更经济合理地利用动力资源，减少燃料运输费用， 减少电能消耗，降低发电成本，保证供电质量（即电压和频率合乎规范要求），并大大提高 供电可靠性。4、我国规定的“工频”是多少？对其频率偏差有何要求？答：工频：一般交流电力设备的额定频率为50HZ。规定：频率偏差0.2Hz 电压偏差5% 电压偏差是指电气设备的端电压与其额定电压之差，通常以其对额定电压的百分值来表 示。5、三相交流电力系统的电源中性点有哪些运行方式?中性点非直接接地系统与中性点直 接接地系统在发生单相接地故障时各有什么特点？答：中性点运行方式： 中性点不接地系统、中性点经阻抗接地系统、中性点直接接地系统。 中性点非直接接地系统单相接地时，另两相对地电压升高为原来的根号3 倍。单相接地 电容电流为正常运行时相线对地电容电流的3 倍。 中性点经阻抗接地系统单相接地时，另两相对地电压升高为原来的根号3 倍，减小了接 地电流。在单相接地电容电流大于一定值的电力系统中，电源中性点必须采取经消弧线圈接 地的运行方式。中性点直接接地系统单相接地时，另两相对地电压不变，变成单相接地短路。6、低压配电系统中的中性线（N线）、保护线（PE线）和保护中性线（PEN线）各有哪些功 能？ TNC系统、TNS系统、TN-C-S系统、TT系统和IT系统各有哪些特点，各适于 哪些场合应用？答：中性线（N线）的功能：一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；二电 是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是减小负荷中性点的电位偏移。保护线（PE线）的功能：它是用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。系统 中所有设备的外露可导电部分（指正常不带电压但故障情况下可能带电压的易被触及的导电 部分，例如设备的金属外壳、金属构架等）通过保护线接地。保护中性线（PEN线）的功能：它兼有中性线（N线）和保护线（PE线）的功能。这种保护中 性线在我国通称为“零线”，俗称“地线”。TNC系统：其中的N线与PE线全部合为一根PEN线。PEN线中可有电流通过，因 此对某接 PEN 线的设备产生电磁干扰。主要于我国低压配电系统中应用最为普普遍，但不 适于对安全和抗电磁干扰要求高的场所。TNS系统：其中的N线与PE线全部分开，设备的外露可导电部分均接PE线。主要 用于对安全较高（如潮湿易触电的浴室和居民住宅等）的场所对抗电磁干扰要求高的数据处 理和精密检测等实验场所。TN-C-S 系统：该系统的前一部分全部为 TN-C 系统，而后边有一部分为 TN-C 系统， 有一部分则为TN-S系统，其中设备的外露可导电部分接PEN线或PE线。主要用于安全要 求和对抗电磁干扰要求高的场所。TT 系统：中性点直接接地，设备外壳单独接地。IT 系统：中性点不接地，设备外壳单独接地。主要用于对连续供电要求较高及有易燃 易爆危险的场所。7、简述供电可靠性的含义，作用及衡量标准。 答：所谓供电可靠性，就是供电系统及其设备、元件等在规定的运行条件下和预期工作寿命阶段，能满意地完成其设计功能的概率。一般用每年用户不停电时问的概率值（从零到1）或百分值（0100%）来衡量一个供电系统或设备的可靠性。可靠性是供电系统的一项重要指标，也是电力负荷分级的基本依据。在设计供电系统时 就要根据负荷对供电可靠性的要求程度，合理地选择供电电源和确定供电方案。另外，通过 对一个实际供电系统可靠性的研究和分析，可以对系统的改进甚至对主要设备的设计制造提 供充分的依据。8、什么叫电气设备的额定电压？电力系统为什么要采用多种电压等级？电气设备在高 于或低于其额定电压下工作会出现什么问题？答：所谓额定电压，就是使发电机、变压器等电气设备在正常运行时获得最佳经济效 果的电压。额定电压是电气设备在设计、制造和使用中的重要参数。在电气工程中，电力网 的额定电压应与电气设备的额定电压相对应，并且已经标准化，系列化。电力系统采用多种电压等级是基于以下四种情况；1）目前，我国发电机的额定电压为6.3、10.5或15.75kV （少数大容量发电机为24kV）2）电力输送多采用高压，这样可以提高输送功率，加大输送距离。换句活说，输送同 样功率的电能在采用高压时，可相应减少输电线路中的电流，因而减少线路上的电能损失和 电压损失，提高输电效率和供电质量。同时，导线截面亦随电流的减小而减小，节省了有色 金属。所以，从发电厂发出的电能，除供给附近用户直接用电外，一般都经过升压变电所变 换为高压电能，经远距离输送后，再经降压变电所变为低压电能，供用户使用。3）高压输电的电压随国民经济的需要和电力技术的发展而不断提高。对于中短距离一般 采用35kv输电；对于长距离、大容量则采用110、330、500kV输电。国内近年来已有数条 750kV超高压输电线路投入使用。用于1100kV、1500kV的超高压输电设备亦在试制中。4）矿山用电设备，由于功率、安全、制造工艺及经济性等原因，其额定电压多采用低 压，如127、220、380、660、1140V等，只有大型设备，才采用6 kV高压。随着矿井10kV 下井的研究和实现，额定电压为10kV的电气设备也已问世。变、配电所的运行人员，应尽量保持供用电系统在额定电压或规定的电压范围内运行。 当线路电压高于额定值所规定的范围时，有的设备（如移相电容器）将因过压而损坏；有的设 备（如变压器、电动机等）将因磁饱和而引起激磁电流增加使总电流加大，造成设备过热损坏 或缩短使用寿命；有的设备（如避雷器、熔断器等）在动作时产生的电弧由于电压高、电压恢 复速度快而难以熄灭。电气设备在低于额定电压或规定的范围内运行时，照明负荷的照度及效率降低；感应电 动机输出功率降低，电流增加、温度升高，大大影响其使用寿命；线路及变压器由于要输送 同样的功率，电流必然增大，结果二者的损耗都增加，输送效率大大降低。9、在消弧线圈接地系统中，为什么三相线路对地分布电容不对称，或出现一相断线时， 就可能出现消弧线圈与分布电容的串联谐振? 为什么一旦系统出现这种串联谐振，变压器的 中性点就可能出现高电位？0图 1-1 对地回路的串联谐振示意图答：如图1 -1所示，为变压器中性点经消弧线圈L接地的供电系统。当三相线路对地分 布电容不对称或出现一相断线时，线路参数不再是对称的，因此负载中性点将发生位移，导致 0 点与0点之间出现电位差。由于线路参数的变化使 C 与 L 的关系恰好符合公式3L-1/ 3C = 0时，在电压U。,的作用下，线路对地回路将发生消弧线圈与对地分布电容的 串联谐振。回路一旦出现串联谐振，由于总阻抗几乎为零，故即使U。,的数值不大，回路中 也会流过很大的电流io，io流过消弧线圈L，产生较大的压降，使变压器中性点0对地呈现高电位，极易损坏变压器的对地绝缘。10、试查阅相关资料或网上查阅，找出当年我国的发电机装机容量年发电量和年用。 答：（参考）我国去年的发电机装机容量是4 忆千瓦，年发电量为21870忆千瓦时，年 用电量是 21700 忆千瓦时六、计算题1、试确定图所示供电系统中发电机G和变压器IT, 2T和3T的额定电压。解：发电机的额定电压U = 1.05xl0KV = 10.5KV;变压器1T的额定电压一次侧U = 10.5KV；二次侧 U = 1.1x35KV= 38.5KV；变压器2T的额定电压一次侧U = 35KV；二次侧 U = 1.05x10KV= 10.5KV；变压器 3T 的额定电压一次侧 U= 10KV；二次侧 U= 1.05x0.38/1.05x0.22= 0.399/0.23KV0.4/0.23KV；2、试确定图中所示供电系统中发电机G,变压器2T, 3T线路1WL, 2WL的额定电压。解：发电机G,额定电压 U=1.05U1=10.5KV变压器 2T U1=U=10.5KVU2=1.1x220=242KV故额定电压为： 10.5/242变压器 3T U1=220KVU3=1.05x10=10.5KVU2=1.1x110=121KV线路1WL的额定电压为 U=10KV线路2WL的额定电压为 U=0.38KV3、画出中性点不接地系统A相发生单相接地时的相量图。4、试确定图所示供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。63kV解：由图可求得 Tl： 6.3/121kV； WL1:11OKV； WL2:35KV。5、试确定图所示供电系统中发电机和各变压器的额定电压。解：由图计算 G:l0.5KV；Tl:l0.5/38.5KV；T3：l0/0.4KV。6、确定下图所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。解： G： 36.75KV； T1:36.75/11KV； T2:10/400V； T3:35/6.6KV。7、某厂有若干车间变电所，互有低压联络线相连。其中某一车间变电所，装有一台无 载调压型配电变压器，高压绕组有+5%UN、UN、-5%UN三个电压分接头。现调在主分接 头“UN”勺位置运行。但白天生产时，变电所低压母线电压只有360V,而晚上不生产时，低 压母线电压又高410V。问该变电所低压母线的昼夜电压偏差范围（）为多少？宜采取哪 些改善措施？解：昼夜电压偏差范围为-5.26% +7.89%；主变压器分接头宜换至“-5%”的位置运行， 晚上切除主变压器，投入联络线，由车间变电所供电。8、某10kV电网，架空线路总长度70km，电缆线路总长度15km。试求此中性点不接 地的电力系统发生单相接地故障时的接地电容电流，并判断该系统的中性点是否需要改为经 消弧线圈接地。解：IC=17A，无需改变中性点运行方式。