2016年電氣工程師基礎(chǔ)知識(shí)供電

   【摘要】環(huán)球網(wǎng)校提醒：2016年電氣工程師考試已進(jìn)入備考階段。根據(jù)學(xué)員對(duì)供電難點(diǎn)的反饋，同時(shí)為進(jìn)一步加深大家對(duì)供電知識(shí)點(diǎn)的了解，環(huán)球網(wǎng)校老師為大家整理了“2016年電氣工程師基礎(chǔ)知識(shí)供電”，希望對(duì)大家有所幫助。

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　　2016年電氣工程師基礎(chǔ)知識(shí)

　　供電

　　2.1中性點(diǎn)接地形式，選擇原則：不接地、直接接地、經(jīng)消弧線圈接地、不電阻接地。

　　直接接地和不電阻接地以稱大電流接地系統(tǒng)。不接地和經(jīng)消弧線圈接地又稱不接地電流系統(tǒng)。

　　Z0/Z1>3為小接地電流系統(tǒng)。供電可靠、故障影響范圍小、對(duì)通信影響小。

　　Z0/Z1<=4-5為大接地電流系統(tǒng)。過(guò)電壓程度低、絕緣水平要求低20%。簡(jiǎn)化接地保護(hù)、靈敏。

　　2.2變配電所的結(jié)線形式：

　　放射式，可靠，易敷設(shè)，易檢修，保護(hù)裝置簡(jiǎn)單。出線回路多，開(kāi)關(guān)設(shè)備多，配電裝置復(fù)雜，投資大。主要用于一級(jí)負(fù)荷負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷。

　　樹(shù)干式，每一干 線回路可T接幾個(gè)分支，通常不超過(guò)5個(gè)分支。節(jié)省配電設(shè)備，配電裝置較簡(jiǎn)單?？煽啃圆?，故障影響范圍大，繼電保護(hù)復(fù)雜。用于三級(jí)負(fù)荷。

　　混合式，兼具兩者的優(yōu)缺點(diǎn)。通常用于二、三級(jí)負(fù)荷。

　　環(huán)網(wǎng)式，每一用電點(diǎn)均與兩路電源連接，形成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。供電可靠，線路損失少，電源質(zhì)量高。

　　2.3系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行：

　　靜態(tài)穩(wěn)定是指系統(tǒng)在受到較小的擾動(dòng)后，各種運(yùn)行參數(shù)(電壓、頻率、功率角)失去平衡狀態(tài)，當(dāng)擾動(dòng)消失后，能自動(dòng)恢復(fù)到原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)，或在擾動(dòng)未消失時(shí)，仍能恢復(fù)到近似原來(lái)的運(yùn)行的能力。

　　動(dòng)態(tài)穩(wěn)定是指系統(tǒng)在受到較大的擾動(dòng)后，系統(tǒng)的功率分配受到較大的波動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)仍能保持同步運(yùn)行的能力。

　　穩(wěn)態(tài)運(yùn)行是指系統(tǒng)的各種運(yùn)行參數(shù)(電壓、頻率、功率角)接近用戶正常工作需要的值或不超過(guò)其容許范圍時(shí)運(yùn)行狀態(tài)。

　　2.4系統(tǒng)的超高壓直流供電：

　　輸電電壓超過(guò)330KV的輸電線路叫超高壓輸電。將超高壓交流經(jīng)整流變成直流后再遠(yuǎn)距離輸電，到達(dá)終點(diǎn)后再逆變成交流。

　　優(yōu)點(diǎn)：不存在系統(tǒng)穩(wěn)定問(wèn)題，按容量輸送電能，輸電能力高;線路功率因素為

　　1，沒(méi)有電容電流，沒(méi)有集膚將效應(yīng)無(wú)需裝電容補(bǔ)償;線路絕緣水平要求較低;沒(méi)有無(wú)功損耗，降低 線損和電壓損失;輸送相同的功率，比交流輸電節(jié)約三分之一的導(dǎo)線和桿塔費(fèi)用;一極接地另一極可以利用大地作回路，可降低50%的負(fù)載繼續(xù)運(yùn)行。

　　缺點(diǎn)：不能升降壓;裝設(shè)大型的濾波設(shè)備;投資大，啟動(dòng)換流裝置時(shí)會(huì)產(chǎn)生高次諧波;換流裝置需設(shè)無(wú)功補(bǔ)償。

　　2.5三相不平衡度：最大一相和最小一相負(fù)載基波的均方根之差，不應(yīng)超過(guò)不間斷電源額定電流的25%。而且最大線電流不超過(guò)額定值。對(duì)于正常電源同樣適用，低壓配電規(guī)范相同，JGJ內(nèi)沒(méi)有。

　　2.6三相負(fù)荷不平衡對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的危害：中性點(diǎn)偏移，電壓波形畸變;影響設(shè)備正常出力;造成三相電壓不對(duì)稱，負(fù)載大的一相電流大、電壓低，負(fù)載小的一相電流小、電壓高，嚴(yán)重時(shí)使用電設(shè)備損毀;中性線電流增大，產(chǎn)生零序磁通，使變壓器油箱用鋼結(jié)構(gòu)發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)燒毀變壓器;影響電動(dòng)機(jī)的輸出功率;增大低壓網(wǎng)損，不平衡度越大線損越大。

　　2.7計(jì)算補(bǔ)償電容容量：Qc=P30(tgф1-tgф2)。

　　2.8短路：三相互短、單相接地、兩相接地、兩相短路、兩相接地。后果嚴(yán)重，危害巨大，損壞線路和設(shè)備絕緣，甚至報(bào)廢;使線路電壓陡降，同步電機(jī)失步，異步電機(jī)減速甚至停止運(yùn)轉(zhuǎn)。必須嚴(yán)格進(jìn)行短路校驗(yàn)，正確選擇電器和保護(hù)裝置，消除或減輕短路危害。

　　2.9干式變壓器優(yōu)點(diǎn)：與油變壓器相比，干式變壓器防火防爆，低噪聲。干式變壓器全為戶內(nèi)式。

　　2.10高壓開(kāi)關(guān)種類及用途：

　　斷路器，接通和斷開(kāi)線路及用電設(shè)備，自動(dòng)切斷故障或自動(dòng)重合閘，對(duì)用電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)和控制，主要 有油斷路器、SF6斷路器和真空斷路器。

　　隔離開(kāi)關(guān)，用于通斷空載線路、電壓互感器、有限容量的空載變壓器。隔離開(kāi)關(guān)有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)。

　　負(fù)荷開(kāi)關(guān)，接通和斷開(kāi)負(fù)荷電流、空載變壓器、空載線路、和電力電容器，與熔斷器配合使用，可以保護(hù)電動(dòng)機(jī)、切斷過(guò)載和短路故障。產(chǎn)氣式、壓氣式、油浸式。

　　熔斷器，切斷過(guò)載和短路故障，與串聯(lián)電阻配合使用，可以切斷較大的短路。有限流式、跌落式。

　　2.11SF6斷路器：

　　開(kāi)斷性能好，開(kāi)斷電流大，燃弧時(shí)間短，不產(chǎn)生重燃過(guò)電壓;允許開(kāi)關(guān)次數(shù)多，適于頻繁操作，檢修周期長(zhǎng);結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，緊湊，體積小占地面積小;沒(méi)有火災(zāi)危險(xiǎn)。

　　缺點(diǎn)：加工精度高，密封性能要求高，檢測(cè)要求嚴(yán)格，價(jià)格較高。6年必須補(bǔ)一次氣。

　　2.12真空斷路器為什么會(huì)產(chǎn)生操作過(guò)電壓?

　　真空斷路器切斷變壓器、電動(dòng)機(jī)等感性負(fù)載時(shí)，將產(chǎn)生操作過(guò)電壓。這是因?yàn)檎婵諗嗦菲鲀?yōu)越的絕緣性能在電弧電流過(guò)零點(diǎn)前就被強(qiáng)行切斷，引起線路產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓。當(dāng)感性與容性負(fù)載發(fā)生高頻振蕩，設(shè)備端部產(chǎn)生過(guò)電壓，全、使設(shè)備燒毀。

　　解決辦法：在真空斷路器負(fù)載端裝設(shè)氧化鋅避雷器或阻容 電壓 吸收裝置。吸收過(guò)電壓的能量。

　　2.13真空斷路器的優(yōu)缺點(diǎn)：

　　體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，安裝方便;無(wú)噪聲，無(wú)污染，無(wú)爆炸;適合頻繁操作，維護(hù)工作量小;觸頭維護(hù)少，壽命長(zhǎng);燃弧時(shí)間短，全斷開(kāi)時(shí)間短;開(kāi)斷能力強(qiáng)。

　　缺點(diǎn)：當(dāng)用于感性負(fù)載時(shí)，會(huì)產(chǎn)生操作過(guò)電壓。必須裝設(shè)過(guò)電壓吸收裝置。

　　2.14為什么手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)不允許用來(lái)合閘油斷路器?

　　手力不足，合閘速度小;當(dāng)線路存在短路故障時(shí)，短路電流產(chǎn)生的巨大斥力阻止斷路器合閘，這兩方面的原因都會(huì)造成手動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘不到位。降低了油斷路器再跳閘的速度，分閘速度降低，在一定滅弧距離的條件下，燃弧時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使觸頭滅弧室燒毀，甚至　可能切不斷電弧，造成油斷路器噴油或爆炸的嚴(yán)重事故，使設(shè)備損壞并危及人身安全。

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　　2.15開(kāi)關(guān)柜五防功能：防誤分合斷路器;防帶負(fù)荷拉合隔離開(kāi)關(guān);防帶電掛接地線;防帶接地線送電;防誤入帶電間隔。

　　2.16電抗器的作用，類型，各有什么特點(diǎn)：

　　限制短路電流，以便能選用輕型電氣設(shè)備，節(jié)省投資，變電所母線裝設(shè)電抗器，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，可使母線保持殘余電壓，維持用電設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行。

　　空心式電抗器：無(wú)鐵芯，接在交流系統(tǒng)中用以限制短路電流，襝系統(tǒng)中的容性電流。

　　鐵芯式：補(bǔ)償輸電線路中的容性電流，抵消一相接地故障時(shí)電容電流，降壓?jiǎn)?dòng)濾波。磁導(dǎo)大，電抗值大，有飽和現(xiàn)象。體積小。

　　飽和電抗器：實(shí)際是一個(gè)可變電感，用于調(diào)節(jié)負(fù)載電流和功率。

　　2.17矩形母線與園形母線的特點(diǎn)，應(yīng)用情況，為什么矩形母線多采用平裝?

　　由于交流集膚效應(yīng)的影響，同面積的矩形母線電阻較園形母線的電阻小。矩形母線比園形母線散熱好，載流量在。故10KV以下，都采用矩形母線，35KV以上為防止電暈發(fā)生，才采用園形母線。

　　矩形母線豎裝比平裝，散熱好，但豎裝動(dòng)穩(wěn)定性差，安裝困難。平裝易安裝，故多采用平裝。

　　2.18電流互感器準(zhǔn)確度分級(jí)，與二次負(fù)載關(guān)系。

　　0.2、0.5、1、3、10五級(jí)，0.2級(jí)用于精密測(cè)量，0.5級(jí)繼電保護(hù)，10級(jí)非精密測(cè)量。二次負(fù)載應(yīng)小于其額定阻抗。二次負(fù)載大于其額定阻抗時(shí)，精度下降，誤差增大，鐵芯和線圈過(guò)熱，加速絕緣老化，甚至燒毀互感器。

　　2.19電壓互感器準(zhǔn)確度分級(jí)，與二次負(fù)載關(guān)系。

　　0.1、0.2、0.5、1、3五級(jí)，0.1、0.2級(jí)用于精密測(cè)量，0.5級(jí)計(jì)費(fèi)電表計(jì)量，1級(jí)變電所配電設(shè)備的測(cè)量，3非精密測(cè)量和繼電保護(hù)。二次負(fù)載應(yīng)小于其額定阻抗。二次負(fù)載大于其額定阻抗時(shí)，精度下降，誤差增大。

　　從一二次線圈結(jié)構(gòu)理解電流、電壓互感器的特點(diǎn)與開(kāi)短路。

　　2.20繼電保護(hù)及工作原理。

　　供電系統(tǒng)在運(yùn)行中不可能不出現(xiàn)供電故障，最常見(jiàn)的是、斷路、短路、頻率下降、絕緣損壞等，故障的基本特征是：電流陡增，電壓陡降，功率角變化，線路停電。

　　繼電保護(hù)是反應(yīng)供電系統(tǒng)中的故障和不正常狀態(tài)的一種自動(dòng)裝置，并發(fā)出報(bào)警或跳閘信號(hào)，實(shí)現(xiàn)線路及電器設(shè)備的自動(dòng)保護(hù)。

　　2.21繼電保護(hù)發(fā)展的階段：

　　電磁式繼電器是第一代、晶體管繼電器是第二代、集成電路繼電器是第三代、微機(jī)開(kāi)工型繼電器是第四代。經(jīng)歷近百年，但新技術(shù)不能完全取代舊技術(shù)，形成四代并存的現(xiàn)狀。

　　2.22三段式過(guò)電流保護(hù)：

　　線路短路時(shí)，電流急劇增大，反應(yīng)電流增大的電流增大達(dá)到其整定時(shí)而動(dòng)作的保護(hù)裝置叫過(guò)電流保護(hù)保護(hù)：無(wú)時(shí)限的泥流速斷保護(hù)、短延時(shí)的電流速斷、長(zhǎng)延時(shí)的電流速斷保護(hù)。

　　2.23端子排用途和類型：

　　屏內(nèi)外的二次線路及屏內(nèi)各安裝單位之間的連接均應(yīng)通過(guò)端子排轉(zhuǎn)接。普通型，連接二次回路的進(jìn)出線、試驗(yàn)型，測(cè)量?jī)x表及繼電器的連接、連接型，分支的二次回路、特殊型，用于需要斷開(kāi)的回路、終端型，用于固定端子和分隔不同安裝單位的端子排是。

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