1、1-1試述電力系統的組成及各部分的作用？各級電壓的電力線路將發電廠、變配電所和電力用戶聯系起來的一個發電、輸電、變電、配電及用電的整體即為電力系統。電力系統由以下幾部分組成：（1）發電 將一次能源轉換成電能的過程即為“發電”。根據一次能源的不同，有火力發電、水力發電和核能發電，還有風力、地熱、潮汐和太陽能等發電方式。（2）變電與配電 變電所的功能是接受電能、轉換電壓和分配電能。僅用于接收和分配電能，而沒有變壓器的場所稱為配電所（3）電力線路 電力線路將發電廠、變電所和電能用戶連接起來，完成輸送電能和分配電能的任務。（4）電能用戶 包括工業、企業在內的所有用戶（用電單位），使用（消耗）電能1-4

2、 電力系統中性點運行方式有哪幾種？各自的特點是什么？ 答： 電力系統中性點運行方式有中性點有效接地系統（包括中性點直接接地系統）和中性點非有效接地系統（包括中性點不接地和中性點經消弧線圈或電阻接地）。 1）中性點不接地系統 特點：發生單相接地故障時，線電壓不變，非故障相對地電壓升高到原來相電壓的3倍，故障相電容電流增大到原來的3倍。 2）中性點經消弧線圈接地系統 特點：發生單相接地故障時，與中性點不接地系統一樣，非故障相電壓升高3倍，三相導線之間的線電壓仍然平衡。 3）中性點直接接地系統 特點：當發生一相對地絕緣破壞時，即構成單相接地故障，供電中斷，可靠性降低。但由于中性點接地的鉗位作用，非故

3、障相對地電壓不變。電氣設備絕緣水平可按相電壓考慮。在380/220V低壓供電系統中，采用中性點直接接地可以減少中性點的電壓偏差，同時防止一相接地時出現超過250V的危險電壓。 2-2在供電系統設計中，考慮上述因素后就需要確定一個最大的、恒定不變的等效負荷來代替實際變化的真實負荷，作為工程設計的依據。該最大的、恒定不變的等效負荷（假想負荷）在供電系統工程設計中稱為 計算負荷。 實際負荷：真實存在、隨機變化的； 計算負荷：假想最大的、恒定不變的等效負荷；假想負荷于實際負荷之間的關系（等效含義）：根據計算負荷所選擇的配電設備，在實際負荷長期作用下，其溫升不超過配電設備在規定使用年限內所允許的最高溫升

4、。即：用電設備在實際運行中對配電設備所產生的最大熱效應與計算負荷（等效負荷）產生的熱效應相同。 計算負荷是供電系統結構設計、導線及變壓器等配電設備參數選擇的依據。 從發熱的角度分析，計算負荷在數值上等于用戶典型日負荷曲線中的30min最大平均負荷P30。2-6 變壓器臺數選擇應考慮哪些因素？什么是明備用？什么是暗備用？ 答：臺數選擇考慮因素：（1）供電可靠性要求 （2）負荷變化與經濟運行 （3）集中負荷容量大小 明備用：一臺變壓器工作，另一臺變壓器停止運行作為備用，此時兩臺變壓器均按最大負荷時變壓器負荷率均按100%考慮。 暗備用：兩臺變壓器同時運行，正常情況下每臺變壓器各承擔負荷的50%，每

5、臺變壓器宜按全部最大負荷的70%選擇。2-14 在供電系統中提高功率因數的措施有哪些？1、提高用戶自然功率因數 2、無功補償： 1）就地補償 2）集中補償：分組集中補償，高壓集中補償，低壓集中補償。3-1,什么是大容量電源供電系統？該系統發生短路時其電流該如何變化？ 答：無限大容量電源是指內阻抗為零的電源，不論輸出的電流如何變動，電源內部均不產生壓降，電源母線上的輸出電壓維持不變。 系統發生短路時，短路電流的全電流瞬時值由周期分量和非周期分量合成，經過0.01s短路電流的幅值達到沖擊電流值，非周期分量衰減至零，暫態過程結束，短路進入穩態，穩態電流只含短路周期分量。 3-4 什麼叫短路電流的力效

6、應？為什麼要用短路沖擊電流來計算？ 答：（1）短路電流的力效應：三相載流導體水平敷設在同一平面上，三相短路電流流過各相導體時，根據兩平行導體間同相電流力相吸，異相電流力相斥的原理，中間相受力最大。 （2）根據 可知短路時情況最糟，影響最大，所以用短路沖擊電流來計算； 3-5 什麼叫短路電流的熱效應？為什麼要用短路穩態電流來計算？ 答：（1）在線路發生短路時，強大的短路電流將產生很大的熱量。工程上，可近似地認為導體在短路時間內是與周圍介質絕熱的。短路電流產生的熱量不向外擴散，全部轉化為載流導體的溫升； （2）由于短路全電流的有效值在整個短路過程中非常數，特別是發電機端短路，變化比較復雜，為了便于

7、計算，工程上以短路穩態分量有效值代替短路全電流的有效值； 41 什么是繼電保護裝置？供電系統對繼電保護有哪些要求？ 答： 繼電保護裝置是一種能反映供電系統中電氣元件（電力線路、變壓器、母線、用電設備等）發生故障或處于不正常運行狀態、并動作于斷路器跳閘或發出信號的自動裝置。繼電保護裝置由測量比較、邏輯判斷、執行輸出三部分組成。 繼電保護一般應滿足可靠性、靈敏性、選擇性和速動性4個基本要求。 4-10 試說明變壓器可能發生哪些故障和不正常工作狀態，應裝設哪些保護？ 答：變壓器的故障分為內部故障和外部故障。內部故障主要有：繞組的相間短路、匝間短路和單相接地。外部故障有：套管及其引出線的相間短路、單相

8、接地故障。 變壓器的不正常工作狀態有：外部短路或過負荷引起的過電流，風扇故障或油面降低引起的冷卻能力下降等。這些都會使繞組和鐵心過熱。此外，對中性點不接地運行的星形接線變壓器，外部接地短路是有可能造成變壓器中性點過電壓，威脅變壓器絕緣。 對于電力變壓器的常見故障及異常運行狀態，一般應裝設下列保護： (1) 差動保護或電流速斷保護(2) 瓦斯保護 (3) 過電流保護(4) 過負荷保護(5) 溫度保護 4-13決定熔體熔斷時間和通過其電流的關系曲線t=f(I)稱為熔斷器熔體的安秒特性曲線其熔體電流的選用可按以下條件：(1)I FE>= Ic 線路正常運行時的計算電流Ic(2)I FE>

9、=Ipk 應躲過由于電動機起動所引起的尖峰電流Ipk ，以使線路出現正常的尖峰電流而不致熔斷(3)可靠地保護導線和電纜,允許電流Ial 相配合5-3為保證人體觸及意外帶電的電氣設備時的人身安全，而將電氣設備的金屬外殼進行接地即為保護接地（又稱安全接地）。在用戶供電系統中，保護接地的型式有IT系統、TT系統和TN系統（包括TN-C、TN-S、TN-C-S系統）共五種。5-5電氣設備從接地外殼、接地極到20m以外零電位之間的電位差，稱為接地時的對地電壓.用uE表示。 在接地回路里，人站在地面上觸及到絕緣損壞的電氣裝置時，人體所承受的電壓稱為接觸電壓，用utou表示； 在接地回路里，人的雙腳站在不同

10、電位的地面上時，兩腳間(一般跨距為0.8m)所呈現的電壓稱為跨步電壓，用usp表示5-12避雷針（線） 防直擊雷裝避雷器 防線路侵入波裝置1. 避雷針（線）由接閃器，引下線和接地極三部分組成。避雷針的接閃器用圓鋼或鋼管制成，固定于被保護物體或鄰近支持物上，經接地引下線與埋設在地下的接地極連接。當被保護物附近上空雷云的放電先導發展到距地面和被保護物一定高度時，避雷針的接閃器會影響雷云電場發生畸變，引導雷云放電先導向其身，由它及與它相連的引下線和接地極將雷電流安全導入地中，從而避免了被保護物或臨近的建筑物受到雷擊。常用的避雷器有管式避雷器、閥式避雷器和氧化鋅避雷器。5-14.變電所的防雷措施 根據

11、運行經驗表明，按規程規定裝設避雷針或避雷線對直擊雷進行防護，裝設避雷器對線路侵入波進行防護.用戶供電系統架空線路防雷的一般措施： 增加架空線絕緣子個數，采用較高等級的絕緣子，或頂相用針式而下面兩相改用懸式絕緣子，提高反擊電壓水平。 部分架空線裝設避雷線。 改進桿塔結構，當應力允許時，采用瓷橫擔等。 減小接地電阻以及采用拉線減少桿塔電感。 采用電纜供電。6-1、影響電壓質量的主要因素有哪些？ 1>、負荷無功功率或無功功率變化量 2>、電網短路容量或電網等效電抗 負荷無功功率或無功變化量越大，對電壓質量的影響越大；電網短路容量越大，則負荷變化對電網電壓質量的影響越小 6-2、什么叫電壓

12、偏差？產生電壓偏差的主要原因？ 1>、電壓偏差是指電網電壓偏離電網額定電壓的程度。電壓偏差的定義為實際電壓與額定電壓之差對額定電壓的百分比，即 U%=（U-UN）/UN*100% 2>、線路和變壓器中的電壓損失是產生電壓偏差的主要原因，變壓器的分接頭調整也直接影響到下級電網的電壓偏差6-5什么是電壓波動？什么是電壓閃變？產生電壓波動和閃變的主要原因是什么？(p160) 答：電網電壓幅值（或半周波方均根值）的連續快速變化稱為電壓波動。 照明用白熾燈對電壓波動特別敏感，電壓波動使燈光閃爍，刺激眼睛，干擾人們的正常工作，電壓波動的這種效應稱為電壓閃變。電壓閃變:電壓波動引起的燈光閃爍對人

13、眼、腦產生的刺激效應。 電壓波動和閃變主要是由用戶中的波動負荷從電網取用快速變動的功率(劇烈變化)引起的。6-12、為什么供電系統中會產生諧波？諧波對供電供電系統有什么影響？（p172） 使電力系統產生諧波的因素有很多，可歸納為兩大類：第一類為電力系統中的發電機和變壓器，通常發電機產生的諧波很小，而變壓器由于其鐵心的非線性磁化特性，變壓器勵磁電流波形嚴重畸變。第二類諧波源主要為電力用戶中的非線性用電設備，如冶煉電弧爐、電力機車、大容量變流設備、家用電器和辦公自動化設備等。第二類諧波源是電力系統諧波的主要來源。 影響：諧波對發電機、變壓器、電動機、電容器等幾乎所有連接于電網的電氣設備都有危害，主

14、要表現為產生諧波附加損耗，使設備過熱以及諧波過電壓加速設備絕緣老化等。在三相四線制低壓系統中，各相3次諧波在中性線中疊加，導致中性線過電流。 當配電系統存在并聯電容器時，并聯電容器與系統等效電抗可能在某次諧波附近發生并聯諧振，導致諧波電壓和諧波電流的嚴重放大，影響供電系統的安全運行。 諧波對變壓器差動保護、線路距離保護及電容器過電流保護等保護和自動裝置亦有影響，主要表現為引起繼電保護和自動裝置誤動作。 諧波對電能計量精確度有影響。當供電系統含有諧波時，工頻電能表對諧波電壓和諧波電流產生的諧波功耗的計量存在誤差；此外諧波的存在會影響電能表的磁電特性，從而導致基波計量誤差。 諧波對通信質量有影響。

15、當含有諧波電流的電力線路與通信線路并行敷設時，由于高次諧波的輻射作用，將使通信信號產生雜音干擾。 6-15.不平衡負荷對供電系統有何影響？改善供電系統中負荷不平衡度有哪些措施？ （在三相正弦系統中，當三相相量間幅值不等或相位差不為120°時，稱三相不對稱或三相不平衡。 原因：三相負荷不對稱所引起。 危害：1）感應電動機：降低輸出轉矩產生負序電流，使電動機效率下降，總電流增大，電動機過熱，絕緣老化加快。 2）變壓器：三相電流不對稱，當最大相電流達到變壓器額定電流時，其他兩相電流低于額定值，變壓器容量不能充分利用。 3）整流裝置：產生較大的非特征諧波，進一步影響電能質量。 4）增大線路中

16、的功率損耗。 解決措施：合理分配和布局單相用電負荷；采取補償裝置，補償系統中的不平衡負荷; 采用特殊接線的變壓器。 7-1變電所的自動化系統就是將變電所的二次設備（包括：繼電保護裝置、控制裝置、測量裝置、信號裝置）通過計算機網絡和現代通信技術綜合集成為一體，實現變電所運行管理自動化的系統。變電所自動化系統的設備配置具有微機化、模塊化、多功能組合的特點。7-5什么是備用電源自動投入裝置？供電系統對APD有哪些基本要求？ 答：備用電源自動投入裝置：當工作電源因故障被斷開后，能自動而迅速地將備用電源投入，保證用電負荷的正常供電的裝置。 要求： 1）當常用電源失電壓或電壓很低時，APD應將此路電源切除

17、，隨即將備用電源投入，以保證不間斷地向用戶供電。2）常用電源因負荷側故障被繼電保護裝置切除或備用電源無電時，APD均不應動作。3）APD只應動作一次。以避免將備用電源合閘到永久性故障上去。4）APD的動作時間應盡量縮短。5）電壓互感器的熔絲熔斷或其刀開關拉開時，APD不應動作。6）常用電源正常的停電操作時APD不能動作，以防止備用電源投入。7-6什么是自動重合閘裝置？供電系統對ARD有哪些基本要求？答：在供電系統的架空線路發生“瞬時性故障”被繼電保護迅速斷開后，由于故障的瞬時性，故障點的絕緣強度會自動恢復。利用這一特點，采用自動重合閘裝置能夠自動將斷路器重新合閘，恢復供電，提高供電的可靠性。要

18、求：1) 線路正常運行時，自動重合閘裝置（ARD）應投入，當值班人員利用控制開關或遙控裝置將斷路器斷開時，ARD不應動作。當值班人員手動合閘，由于線路上有永久性故障而隨即由保護裝置將斷路器斷開時，ARD亦不應動作。2) 除上述情況外，當斷路器因繼電保護裝置或其他原因跳閘時，ARD均應動作。3) ARD可采用控制開關位置與斷路器位置不對應原則啟動重合閘裝置，即當控制開關處在合閘位置而斷路器實際上處于斷開位置的情況下，使ARD啟動動作。4) ARD的動作次數應符合預先的規定（如一次重合閘只應動作一次）。無特殊要求時對架空線路只重合一次，而對電纜線路一般不采用ARD，因其瞬時性故障極少發生。5）ARD的動作時限應大于故障點滅弧并使周圍介質恢復絕緣強度所需時間和斷路器及操作機構恢復原狀，準備好再次動作的時間，一般采用0.51s。6) ARD動作后，應能自動復歸，為下一次動作做好準備。7) 應能和保護裝置配合，使保護裝置在ARD前加速動作或ARD后保護加速動作。補充變壓器的主要構成部分有；鐵心、繞