供配电思考题(2)

b 任一台变压器单独运行时,应能满足全部一二级负荷Sc(I+II)的要求,即 SN>=Sc(I+II)

3．SF6高压断路器和真空断路器各自有哪些优点？适用于哪些场合？

答：SF6高压断路器的主要优点是：开断速度快，适用于需频繁操作的场所；

真空断路器的优点在于：灭弧室密封，电弧和金属热蒸汽不外泄，且不容易因潮湿，灰尘，有害气体等影响而降低他的性能；操作结构简单，整体体积小，重量轻；开断能力较强；灭弧时间短，触头消耗小，寿命长，适合于需要频繁开断的场合。

4．氧化锌避雷器比传统的避雷器有哪些优点？其主要技术参数有那些阿？ 答：与由SiC阀片和串联间隙构成的传统避雷器相比，氧化锌无间隙避雷器具有下述优点：①结构简单，适合大规模自动化生产，尺寸小，重量轻，造价低廉。②保护性能优越。由于ZnO阀片具有优异的伏安特性，残压更低；在整个过电压作用期间均能释放能量，没有火花 ，所以不存在放电时延，具有很好的陡波响应特性，特别适用于GIS气体绝缘变电站、直流系统的保护。③耐重复动作能力强，只吸收过电压能量，不需吸收续流能量。④通流容量大。ZnO阀片单位面积的通流能力为SiC阀片的4~5倍。可作为内部过电压的后备保护。⑤耐污性能好。由于没有串联间隙，因而可避免因瓷套表面不均匀污染使串联火花间隙放电电压不稳定的问题，易于制造防污型和带电清洗型避雷器。（不受表面污染影响） 氧化锌避雷器主要技术参数有：

（1）标称放电电流：给保护器施加波形为8/20μs的标准雷电波冲击10次时，保护器所耐受的最大冲击电流峰值。 （2）额定电压 （3）持续运行电压 （4）冲击电流残压

5．高压开关柜的“五防”原则指的是什么？ 答：（1.防止带负荷拉（合）隔离开关。 （2）.防止误分（合）断路器。 （3）.防止带电挂地线。

（4）.防止带地线(合)隔离开关。 （5）.防止带电误入带电间隔。

6．电气主接线设计的基本要求是什么？ 答：对电气主接线设计的要求有： （1）具有供电的可靠性。

（2）具有运行上的安全性和灵活性。 （3）简单、操作方便。

（4）具有建设及运行的经济性。 （5）应考虑将来扩建的可能性。

7．断路器和隔离开关倒闸操作的原则是什么？母线倒闸操作的原则有那些？ 答：：1.（1）停电操作时必须按照拉断路器——负荷（线路）侧隔离开关——电源（母线）侧隔离开关的顺序进行。送电的顺序相反。（2）变压器停电操作时必须按照拉断路器——变压器侧隔离开关——母线侧隔离开关的顺序进行。送电的顺序相反。（3）双母线倒换母线时，必须先合母联开关并取下其控制保险，将母差保护改为大差动方式或互联后，才能采取先合后拉隔离开关的方式进行。然后恢复母联开关和母差保护。（4）母联开关停电操作时必须按照拉停电侧隔离开关——带电侧隔离开关的顺序进行。送电的顺序相反。

2. ：（1）在运行中双母线接线切换母线的操作称为倒母线。

（2）倒母线操作时，应先检查两条母线确在并列运行（即母联开关确在合闸位置），然后将母差保护的选择元件退出（即合上P刀闸或投入互联压板），再取下母联开关的控制保险。在切换过程中应特别注意检查母差保护二次电压切换正常。倒母线完毕，如满足母差保护的工作条件，则按相反顺序进行恢复。

（3）双母线同时工作，一条母线停电时，先进行倒母线操作，即将所有开关全部倒换到工作母线上，并检查确定，然后将欲停电母线按实际要求停电。

思考题与习题5

1．变配所二次回路按功能分为哪几部分？各部分的作用是什么？

答：二次回路按照功能分，有断路器控制回路，信号回路，测量回路，继电保护回路和自动装置回路等。断路器控制回路的主要功能是对断路器进行通，断操作，当线路发生短路故障时，相应继电保护动作，接通断路器控制回路中的跳闸回路，使断路器跳闸，启动信号发出声响和灯光信号；操作电源向断路器控制回路，继电保护装置，信号回路，检测系统等二次回路提供所需的电源。

2．什么叫二次接线图？二次接线图分为哪几种形式？各有何特点？

答：二次接线图是用二次设备特定的图形符号和文字符号来表示二次设备相互连接情况的电气接线图。

二次接线图一般分为原理接线图，展开接线图和安装接线图三种。

（1）原理接线图是用来表示继电保护，测量仪表和自动装置中个元件的电气联系及工作原理的电气回路图，可用来分析工作原理，但对与复杂线路，看图较困难，因此，广泛应用展开接线图。

（2）展开接线图分成交流电流回路，交流电压回路，直流控制操作回路和信号回路等几个主要组成部分。展开图接线清晰，回路次序明显，便于了解整套装置的动作程序和工作原理，易于阅读，对于较为复杂的工作原理的分析更为方便。

（3）安装接线图用来表示二次设备的具体位置和布线方式的图形，是进行现场施工不可缺少的图纸。

3．断路器控制回路应满足哪些要求？何谓断路器事故跳闸信号回路的“不对应原理”？ 答：1）（1）应能监视控制回路保护装置及其跳、合闸回路的完好性，以保证断路器的正常工作

（2）应能指示断路器正常合闸和分闸的位置状态，并在自动合闸和自动跳闸时有明显的指示信号。

（3）合闸和跳闸完成后，应能使命令脉冲解除，即能切断合闸或跳闸的电源。 （4）在无机械防跳装置时，应加装电气防跳装置。

（5）断路器的事故跳闸信号回路，应按“不对应原理”接线。

（6）对有可能出现不正常工作状态或故障的设备，应装设预告信号。

（7）弹簧操作机构、手动操作机构的电源可为直流或交流，电磁操作机构的电源要求用直流

2）如果由于故障继电保护装置动作，使继电保护触点k闭合，引起断路器跳闸。由于“合闸”位置SA9-10已接通，于是绿灯发出闪光。在事故情况下，除用闪光信号显示外，控制电路还备有音响信号接在事故音响小母线BAS上，断路器因事故跳闸而出现“不对应“关系时，音响信号回路的触点全部接通而发出音响，引起操作人员的注意。

4．断路器的控制开关有哪6个操作位置？简述断路器手动合闸、跳闸的操作过程。

答：有手动合闸，自动合闸，手动跳闸，自动跳闸，防跳装置，闪光电源装置。

手动合闸：将开关扳到“预备合闸”位置，再将开关旋转45°至“合闸”位置，将手柄放开后，在弹簧作用下，开关回到“合闸后”位置。

手动跳闸：先将开关扳到“预备跳闸”位置，再将手柄扳到“跳闸”位置；松手后开光又自动跳回“跳闸后”位置。

5．电流互感器的使用注意事项有哪些？选择电流互感器需要校验哪些项目？

答：使用注意事项：工作时其二次侧不得开路；也不允许二次侧接熔断器或隔离开关等；二次连接导线应采用截面积较大的铜线，在检修、校验时，必须先用短接线将电流互感器的二次侧短接；二次侧有一端必须接地。

校验项目：准确度校验、动稳定性校验、热稳定性校验。 6．电压互感器为什么不需要校验动稳定性和热稳定性？

答：因为电压互感器一、二次侧均装有熔断器保护，在过负荷或短路时熔断器会熔断，断开测量回路，因此不需要校验动稳定性和热稳定性。 7．电压互感器的使用注意事项有哪些？

答：工作时其一、二次侧不得短路；其二次侧有一端必须接地；在接线时其端子的极性不能接反。

思考题和习题6

1． 继电保护装置的任务和要求是什么？

答：继电保护的任务： （1）、自动地、迅速地、有选择地将故障设备从供电系统中切除，使其他非故障部分迅速恢复正常供电。 （2）、正确反映电气设备的不正常运行状态，发出预告信号，以便操作人员采取措施，恢复电器设备的正常运行。 （3）、与供配电系统的自动装置（如自动重合闸、备用电源自动投入装置等）配合，提高供配电系统的供电可靠性。 对继电保护的要求：

根据继电保护的任务，继电保护应满足选择性、可靠性、速动性和灵敏性的要求。

2． 电流保护的常用接线方式有哪几种？各有什么特点？

答：1、三相三继电器接线方式。

它能反映各种短路故障，流入继电器的电流与电流互感器二次绕组的电流相等，其接线系数在任何短路情况下均等于1。这种接线方式主要用于高压大接地电流系统，保护相间短路和单相短路。 2、两相两继电器接线方式。

它不能反映单相短路，只能反映相间短路，其接线系数在各种相间短路时均为1。此接线方式主要用于小接地电流系统的相间短路保护。 3、两相一继电器接线方式。

这种接线方式可反映各种不同的相间短路，但是其接线系数随短路种类不同而不不同，保护灵敏度也不同，主要用与高压电动机的保护。

3． 电磁式时间继电器、信号继电器和中间继电器的作用是什么？

答：电磁式时间继电器用于继电保护装置中，使继电保护获得需要延时，以满足选择性要求。

信号继电器是继电保护装置中用于发出指示信号，表示保护动作，同时接通信号回路，发出灯光或者音响信号

中间继电器的触头容量较大，触头数量较多，在继电保护装置中用于弥补主继电器触头容量或者触头数量的不足。

4． 电力线路的过电流保护装置的动作电流、动作时间如何整定？灵敏度怎样校验？

答： 1 动作电流整定

过电流保护装置的动作电流必须满足下列两个条件：

（1） 正常运行时，保护装置不动作，即保护装置的动作电流Iop1应大于线路的最

大 负荷电流IL.max

（2） 保护装置在外部故障切除后，可靠返回到原始位置。要使保护装置可靠返回，

就要求保护装置的返回电流I rel>IL.max 。由于过电流Iop1大于IL.max，所以，以Irel>IL.max作为动作电流整定依据，所以得；I=(KrelKw/KreKi)IL.max

（3） Krel为可靠系数，Kw为接线系数，Kre为继电的返回系数，Ki为电流互感器

变比。

2 动作时间整定

动作时间必须满足选择性要求。为保证动作的选择性，动作时间整定按“阶梯原则”来确定；

即自负载侧向电源侧，后一级线路的过电流保护装置的动作时限应比前一级线路保护的动作时限大一级时限差△t；

t=t+△t

式中，△t为时限级差，定时限电流保护取0.5s 。

3 灵敏度校验.

过电流保护的灵敏度用系统最小运行方式下线路末端的两相短路电流Ik.min进行校验；

Ks=Ik.min/Iopl≧

式中，Iopl为保护装置一次侧动作电流。 5． 过电流保护和速断保护各有何优缺点？

答：过电流保护：当通过的电流大于继电器的动作电流时，保护装置启动，并用时限保护动作的选择性，这种继电保护装置称为过电流保护。

电流速断保护：电流速断保护是一种不带时限的过电流保护，实际中电流速断保护常与过电流保护配合使用。 两者的比较：

过电流保护的范围是本级线路和下级电路，本级线路为过电流保护的主保护区，下级线路是其后备保护区。定时限过流保护整定简单，动作准确，动作时限固定，但使用继电器较多，接线较复杂，需直流操作电源。反时限过电流保护使用继电器少，接线简单，可采用交流操作，但动作准确度不高，动作时间与短路电流有关，呈反时限特性，动作时限整定复杂；线路越靠近电源，过电流保护的动作时限越长，而短路电流越大，危害也越大，这是过电流保护的不足。因此，ＧＢ５００６２－９２规定，当过电流保护动作时限超过０.５～０.７Ｓ时，应装设瞬动的电流速断保

护。

6． 反时限过电流保护的动作时限如何整定？

答：在整定反时限电流保护的动作时限时应指出某一动作电流倍数（通常为10）时的动作时限，为保护动作的选择性，反时限过电流保护时限整定也应按照“阶梯原则”来确定，即上下级路线的反时限过电流保护在保护配合点K处发生短路时的时限级差为△t=0.7s

7．高压电动机和电容器的继电保护如何配置和整定？ 答：（1）高压电动机的继电保护配置按GB50062—92规定，对2000KW以下的高压电动机相间短路。装设电流速断保护；对2000KW及以上的高压电动机，或电流速断保护灵敏度不满足要求的高压电动机。装设差动保护；对易发生过负荷的电动机，应装设过负荷保护；对不重要的高压电动机或者不允许自起动的电动机，应装设低电压保护；高压电动机单相接地电流大于5A时，应装设有选择性的单相接地保护

电动机过负荷保护的动作电流按躲过电动机的额定电流整定，即

Iop.KA == KrelKwIN.M/KreKi

电动机的电流速断保护动作电流按躲过电动机的最大起动电流Ist.max整定，即 Iop.KA == KrelKwIst.max/Ki

单相接地保护动作电流按躲过其接地电容电流IC.M整定，即 Iop.KA == KrelIC.M/Ki

（2）电容器的继电保护配置：容量在400kvar以上的电容器组一般采用断路器控制，装设电流速断保护，作为电容器的相间短路保护。容量在400kvar及以下的电容器一般采用带熔断器的负荷开关进行控制和保护。

电容器电流速断保护的动作电流按躲过电容器投入时的冲击电流整定，即 Iop.KA == KrelIN。C/Ki

思考题和习题9

9.1 电力用户中与节约电能密切相关的重要技术指标有哪些？ 答：有电力（电力负荷率）、电量、功率因数与电力谐波含量等。 9.2 提高自然功率因数的方法有哪些？

答：正确选用异步电动机的型号和容量； 电力变压器不宜轻载运行； 适当采用同步电动机；

轻载绕线式异步电动机同步化运行。 9.3 电容器补偿方式有哪几种？各有何特点？

答：就地补偿、分组（分散）补偿和集中补偿三种。

高压集中补偿：便于运行管理和调节，而且利用率高，还可提高供电变压器的负荷能力。

低压成组补偿：能补偿低压母线前的用户高压电网、地区电网和整个电力系统的无功功率，用户本身可获得相当的经济效益，补偿投资不大，运行维护及管理也很方便。 分散就地补偿：它与用电设备的停、运一致，但不能与之共用一套控制设备，补偿效果理想，但投资较大，同时增加了管理上的不便，而且利用效率低。 9.4 利用静止无功补偿装置对电力系统中无功功率进行快速的动态补偿，可实现哪些功能？

答：校正动态无功负荷的功率因数； 改善电压调整；

提高电力系统的静态和动态稳定性，阻尼功率振荡； 降低过电压；

稳定母线电压，减少电压闪烁，提高电压质量； 阻尼次同步震振荡；

减少电压的电流的不平衡。 9.5简述TCR、TSC、SVG的基本功能。

答：晶闸管控制电抗器TCR：相当于电感负载的交流调压电路。通过调整导通角来调节从电网吸收的基波无功功率。

晶闸管投切电容器TSC：晶闸管工作在开关状态，分组投切电容器。无功功率不能

连续调节。

静止无功发生器SVG：适当调节交流侧输出电压的相位和幅值，或直接控制交流侧

电流，就可以使该电路吸收或发出无功电流，实现动态无功补偿。 9.6电力系统的谐波源主要有哪几种？ 答：系统中的各种非线性用电设备； 供电系统本身存在的非线性元件；

如荧光灯、家用电器等单个容量不大，但数量很大且散布于各处，电力部门又难以管理的用电设备；

发电机发出的谐波电势。

9.7电力系统中谐波产生的危害有哪些？谐波抑制的方法主要有哪些？

答：谐波对旋转发电机的影响：产生附加功率和发热、机械振动、噪声和谐波过电压； 对无功补偿电容引起谐振或谐波电流的放大； 对供电网和导线增加电网的损耗；

对继电保护、自动控制装置和计算机产生干扰和造成误动作； 造成电能计量的误差；

谐波电流在高压架空线路上的流动带来的问题； 对断路器和熔断器的影响‘’

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