工厂供配电技术习题3

思考题与习题3

3-l 什么叫一次电路？什么叫二次电路？

3-2真空断路器和SF6断路器各有什么特点

3-3隔离开关的功能是什么？隔离开关的操作应注意什么？

3-4送电时，一定要按照①母线侧隔离开关或刀开关；②负荷侧隔离开关或刀开关；③高压或低压断路器的合闸顺序依次操作。( )

3-5停电时，一定要按照①高压或低压断路器；②负荷侧隔离开关或刀开关：③母线侧隔离开关或刀开关的拉闸顺序依次操作。( )。

3-6各种高低压开关属类电气设备。

3-7隔离开关只能通断一定的电流，负荷开关能通断电流，断路器能通断电流。

3-8油浸式电力变压器的冷却方式有、以及或。

3-9什么是非限流熔断器？什么是限流熔断器？

3-10电流互感器的功能是什么？使用时应注意什么？

3-11电压互感器的功能是什么？使用时应注意什么？

3-12电流互感器、电压互感器常用的接线方式有哪几种？

3-13电压互感器常见的故障有哪几种？通常如何处理？

3-14避雷器的功能是什么？

3-15常用的低压开关电器有哪些？它们分别具有什么功能？

3-16对变压器的正常过负荷能力有何规定？

3-17工厂变配电所主变压器台数和容量如何确定？

3-18变压器常见故障的部位有哪些？

3-19什么叫主接线，对主接线有哪些基本要求？

3-20表示工厂变配电所的电能输送和分配线路的电路图，称为或电路图。表示用来控制、指示、测量和保护上述电路及其设备运行的电路图称为或图。前者又有、两种绘制方法。

3-21工厂高压电力线路单电源供电的接线方式有、。低压电力线路的接线方式有、、。

3-22 工厂供配电系统中常用的主接线基本形式有哪几种？

3-23 配电装置分哪几类？各有什么特点？

思考题与习题及答案3

3-l 什么叫一次电路？什么叫二次电路？p30

答：在供配电系统中担负输送、变换和分配电能任务的电路称为主电路，也叫一次电路；用来控制、指示、监测和保护主电路（一次电路）及其主电路中设备运行的电路称为二次电路（二次回路）。

3-2真空断路器和SF6断路器各有什么特点？p32

答：高压真空断路器是利用“真空”灭弧的一种断路器，高压真空断路器的结构特点为：灭弧室作为独立的元件，安装调试简单、方便；触头开距短，故灭弧室小巧，操作功率小，动作快；灭弧能力强，燃弧时间短，一般只需半个周期，电磨损少，使用寿命长；防火、防爆，操作噪声小；适用于频繁操作，特别是适用于开断容性负荷电流；开断能力强。

高压六氟化硫(SF。)断路器的外形尺寸小，占地面积少，开断能力很强，此外，电弧在SF6中燃烧时，电弧电压特别低，燃弧时间也短，因而SF6断路器触头烧损很轻微，适于频繁操作，检修周期长。开关触头在SF6气体中闭合和断开，灭弧能力强，属于高速断路器；结构简单，无燃烧、爆炸危险；SF6气体本身无毒，但在电弧的高温作用下，会产生氟化氢等有强烈腐蚀性的剧毒物质，检修时应注意防毒。

3-3隔离开关的功能是什么？隔离开关的操作应注意什么？p30

答：高压隔离开关具有明显的分断间隙，主要用来隔离高压电源，保证安全检修，并能通断一定的小电流（如2A以下的空载变压器励磁电流、电压互感器回路电流、5A以下的空载线路的充电电流）。它没有专门的灭弧装置，因此不允许切断正常的负荷电流，更不能用来切断短路电流。通常与断路器配合使用。

在操作高压隔离开关时，先注意检查断路器确实在断开位置后，才能操作高压隔离开关。同时应注意操作顺序，停电时先拉线路侧高压隔离开关，送电时先合母线侧高匝隔离开关。

(1)合上高压隔离开关时的操作。

①无论用手动传动装置或用绝缘操作杆操作，均必须迅速而果断，但在合闸终了时用力不可过猛，以免损坏设备，使机构变形、瓷瓶破裂等。

②高压隔离开关操作完毕后，应检查是否合上。合好后应使高压隔离开关完全进入固定触头，并检查接触的严密性。

(2)拉开高压隔离开关时的操作。

①开始时应慢而谨慎，当刀片刚要离开固定触头时应迅速。特别是切断变压器的空载电流、架空线路和电缆的充电电流、架空线路小负荷电流以及环路电流时，拉开高压隔离开关时更应迅速、果断，以便能迅速灭弧。

②拉开高压隔离开关后，应检查高压隔离开关每相确实已在断开位置，并应使刀片尽量拉到头。

(3)在操作中误拉、误合高压隔离开关时：

①误合高压隔离开关时，即使合错，甚至在合闸时发生电弧，也不准将高压隔离开关再拉开。因为带负荷拉开高压隔离开关，将造成三相弧光短路事故。

②误拉高压隔离开关时，在刀片刚要离开固定触头时，便发生电弧，这时应立即合上，可以消灭电弧，避免事故。如果高压隔离开关已经全部拉开，则绝不允许将误拉的高压隔离开关再合上。

如果是单极高压隔离开关，操作一相后发现误拉，对其他两相则不允许继续操作。

3-4送电时，一定要按照①母线侧隔离开关或刀开关；②负荷侧隔离开关或刀开关；③高压或低压断路器的合闸顺序依次操作。( √ ) p30

3-5停电时，一定要按照①高压或低压断路器；②负荷侧隔离开关或刀开关：③母线侧隔离开关或刀开关的拉闸顺序依次操作。( √ )。p30

3-6各种高低压开关属变配电类电气设备。

3-7隔离开关只能通断一定的小电流，负荷开关能通断正常的负荷电流和过负荷电流，隔离

高压电源电流，断路器能通断正常的负荷电流，而且能接通和承担一定时间的短路电流。p31 3-8油浸式电力变压器的冷却方式有自冷、风冷以及强迫风冷或水冷。

3-9什么是非限流熔断器？什么是限流熔断器？p33

答：不能在短路电流未达到其冲击值（最大值）之前将电弧熄灭，为非限流式熔断器；能在短路电流未达到其冲击值（最大值）之前将电弧熄灭，为限流式熔断器。

3-10 电流互感器的功能是什么？使用时应注意什么？p34

答：电流互感器的功能是：(1)把大电流变换为小电流，便于连接测量仪表和继电器。

(2)隔离作用：使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘。

(3)扩大仪表、继电器等二次设备的电流范围，使仪表、继电器等二次设备的规格统一，利于批量生产。

使用时应注意：①电流互感器在工作时二次侧不得开路。

②电流互感器二次侧有一端必须接地。

③电流互感器在接线时，必须注意其端子的极性。

3-11电压互感器的功能是什么？使用时应注意什么？p37

答：电压互感器的功能是：(1)把高电压变换为低电压便于连接测量仪表和继电器。

(2)隔离作用：使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘。

(3)扩大仪表、继电器等二次设备的电流范围，使仪表、继电器等二次设备的规格统一，利于批量生产。

使用时应注意：①电压互感器在工作时二次侧不得短路。

②电压互感器二次侧有一端必须接地。

③电压互感器在接线时，必须注意其端子的极性。

3-12电流互感器、电压互感器常用的接线方式有哪几种？p38

答：电流互感器：

电压互感器：

3-13电压互感器常见的故障有哪几种？通常如何处理？

答：电压互感器常见的故障有短路、开路和缺相等。防止短路主要是串接熔断器、开路时找出开路点接好，缺相要查出缺相原因和排除。

3-14避雷器的功能是什么？ P43

答：避雷器在供电系统中作为过电压保护，防止雷电产生的过电压沿线路侵入变配电所和电能用户，以免危及被保护设备的绝缘。

3-15常用的低压开关电器有哪些？它们分别具有什么功能？p39

答：常用的低压开关电器有：低压刀开关和负荷开关、低压断路器、低压熔断器、低压避雷器等。

低压刀开关和负荷开关具有通断电路的功能、低压断路器具有通断较大电路能力、低压熔断器具有短路保护功能、低压避雷器具有防止雷电产生的过电压沿线路侵入功能。

3-16对变压器的正常过负荷能力有何规定？p45

答：电力变压器在正常运行明带额定负荷可连续运行20年。由于昼夜负荷变化和季节性负荷差异而允许的变压器过负荷，称为正常过负荷。这种过负荷系数的总数，对室外变压器不超过30%，对室内变压器不超过20%。

3-17工厂变配电所主变压器台数和容量如何确定？p47

答：(1)只安装一台主变压器时，主变压器的额定容量，应满足全部用电设备总的计算负荷的需要，

(2)装有两台变压器时，每台主变压器的额定容量S NT应同时满足以下两个条件：

S NT≥0.7S30， S NT ≥S（Ⅰ+Ⅱ），（S（Ⅰ+Ⅱ）——计算负荷中的全部一、二级负荷）。

(3)单台主变压器的容量上限。工厂变电所单台主变压器容量一般不宜大于1250 kVA。在负荷比较集中且容量较大时，也可选用1600 -2500 kVA的配电变压器，这时变压器低压侧的断路器必须配套选用。

单台变压器的车间变电所的主变容量一般不能大于1000 kVA。

对装在楼上的变压器，单台容量不宜大于630 kVA。

对居住小区变电所，单台油浸式变压器容量不宜大于630 kVA。

3-18变压器常见故障的部位有哪些？p47

答：主要有磁路部分和电路部分。磁路故障一般指铁心、铁轭及夹件间发生的故障。常见的有硅钢片短路、穿心螺栓及铁轭夹件与铁心之间的绝缘损坏以及铁心接地不良引起的放电等。电路故障主要指绕组和引线故障等，常见的有线圈的绝缘老化、受潮，切换器接触不良，材料质量及制造工艺不良，过电压冲击及二次系统短路引起的故障等。

3-19什么叫主接线，对主接线有哪些基本要求？p48

答：工厂变配电所的电气主接线，是指按照一定的工作顺序和规程要求连接变配电一次设备的一种电路形式。

工厂变配电所主接线方案的确定必须综合考虑安全性、可靠性、灵活性、经济性等多方面的要求。

(1)安全性：符合国家标准和有关技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全。

(2)可靠性：应根据负荷的等级，满足负荷在各种运行方式下对负荷供电可靠性的要求。

(3)灵活性和方便性：能适应系统所需要的各种运行方式，操作维护简便。在系统故障或设备检修时，应能保证非故障和非检修回路继续供电。能适应负荷的发展，要考虑最终接线的实现以及在场地和施工等方面的可行性。

(4)经济性：在满足以上要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低。

此外，对主接线的选择，还应考虑受电容量和受电地点短路容量的大小、用电负荷的重要程度、对电能计量（如高压侧还是低压侧计量、动力及照明分别计费等）及运行操作技术的需要等因素．

3-20表示工厂变配电所的电能输送和分配线路的电路图，称为一次电路图或主接线电路

图。表示用来控制、指示、测量和保护上述电路及其设备运行的电路图称为二次电路图或二次接线图。前者又有原理式主接线图、配电装置式主接线图两种绘制方法。P55 3-21工厂高压电力线路单电源供电的接线方式有 Y 、△。低压电力线路的接线方式有△、 Y 、 Y N。

3-22 工厂供配电系统中常用的主接线基本形式有哪几种？p49

答：有：1．单母线主接线

母线也称汇流排，即汇集和分配电能的硬导线。母线的色标：A相—

—黄色；B相——绿色；C相——红色。母线的排列规律：从上到下ABC；

对着来电方向，从左到右ABC。

单母线主接线方式如图3 -31所示，每路进线和出线中都配置有一组

开关电器。断路器用于切断和关合正常的负荷电流，并能切断短路电流。

隔离开关有两种作用：靠近母线侧的称为母线隔离开关，用于隔离母线电

源和检修断路器；靠近线路侧的称为线路侧隔离开关，用于防止在检修断

路器时从用户端反送电。防止雷击过电压沿线路侵入，保护维修人员安全。

2．单母线分段主接线

单母线分段主接线方式如图3 -32所示。这种接线方式引入线有两条

回路，母线分成两段，即I段和Ⅱ段。每一回路连到一段母线段，并把引

出线均分到每段母线上。

3.单母线带旁路主接线

单母线带旁路主接线方式如图

3 -33所示，增加了一条母线和一组

联络用开关电器，增加了多个线路

侧隔离开关。

4.双母线主接线

双母线主接线方式如图3 -34所示，其中两段母线互为备用。

该接线适用于负载较重要的用户，运行可靠性和灵活性都较好。

5．桥式主接线

桥式主接线有内桥式主接线和外桥式主接线两种，如图 3

-35(a)、(b)所示。

内桥式主接线适用于35 kV及35 kV以上的电源线路较长和

变压器不需要经常操作的系统中。可供一、二级负荷使用。

外桥式主接线适用于35 kV及35 kV以上的电源线踣较短而变压器需要经常操作的系统中。可供一、二级负荷使用。

3-23 配电装置分哪几类？各有什么特点？p55

答：配电装置按电气设备安装的地点，可分为户内配电装置和户外配电装置。为了节约用地，一般35 kV 及以下配电装置宜采用屋内式。

还可分为装配式配电装置和成套配电装置，还有动力和照明配电箱。

电气设备在现场组装的配电装置称为装配式配电装置，在制造厂预先把电器组装成柜再运到现场安装的称为成套配电装置。

成套配电装置是制造厂家根据电气主接线的要求和控制对象及主要电气元件的特点，将开关电器、测量仪表、保护电器和辅助设备都装配在一个或两个全封闭或半封闭的金属柜中：制造厂可生产各种不同一次线路方案的成套配电装置供用户选用。

成套配电装置通常按电压等级分成高压成套配电装置和低压成套配电装置，也可按结构形式分为固定式和移开式（抽屉式），或按开关相隔离构成形式分为铠装式、间隔式、箱型、环网柜等。根据一次线路安装的主要元器件和用途，成套配电装置又可分为很多种柜，如油断路器柜、负荷开关柜、熔断器柜、电压互感器柜、隔离开关柜、避雷器柜等。

一般中、小型工厂变配电所中常用到的成套配电装置有高压成套配电装置（也称高压开关柜）和低压成套配电装置（也称低压配电屏）。低压成套配电装置只有屋内式一种，高压成套配电装置则有屋内式和屋外式两种。另外还有一些成套配电装置，如高、低压无功功率补偿成套装置，高压综合起动柜，低压动力配电箱及照明配电箱等。

5.(a)内桥式主接线

5.(b)外桥式主接线