第4章思维问题和解决方案

第4章电源和配电系统4-1用户的电源和配电电压电平是多少？如何确定用户的电源分配电压？答: 用户的供电和配电电压等级为0.22kV，0.38 kV，6 kV，10kV，35 kV，110 kV，220 kV. 配电电压等级为10kV，6kV，0.38kV / 0.22kV. 电源电压是指配电系统从电源系统获得的电源电压. 使用哪个级别的电源电压主要取决于以下三个因素: 电力部门提供的电源电压；以及企业负载的大小以及与电力线的距离；企业大型设备的额定电压决定了企业的电源电压. 分配电压是指用户在内部分配给电气设备的电压电平. 有高压配电电压和低压配电电压. 高压配电电压通常为10KV或6KV. 通常，优选10KV的高压配电电压. 低压配电电压级别为380V / 220V，但660V可以用于石油，化工和矿山（井）场所. 4-2确定用户变电站中变压器容量和数量的原理是什么？答: （1）变压器容量a的确定应满足电气负荷的可靠性要求. 在具有初级和次级负载的变电站中，选择两个主变压器. 如果在技术上和经济上更合理，则主变压器的选择也可以多于两个； b. 对于季节性负荷或昼夜负荷较大的情况，应采用经济运行方式的变电站. 当技术在经济上合理时，可以使用两个主变压器. C对于三级负载，通常选择一个清管变压器. 当负载很大时，也可以选择两个主变压器.

（2）变压器容量的确定当安装单个变压器时，其额定容量SN应该能够满足所有电气设备的计算负荷Sc. 考虑到负载的发展，应留有一定的容量裕度，并应考虑变压器的经济运行，即SN> =（1.15〜1.4）当Sc装有两个主变压器时，任何一个变压器的容量主变压器）SN应同时满足以下两个条件: a任何主变压器运行时，应满足总计算负荷的60％〜70％的要求，即SN =（0.6〜0.7） Sc b当任何一个变压器单独运行时，应满足所有第一和第二负载Sc（I + II）的要求，即SN> = Sc（I + II）4-3高压的作用是什么断路器？常用的10kV高压断路器有哪些？写下型号并解释型号的含义. 答: （1）高压断路器是一种专门用于断开或闭合电路的开关设备. 它具有完善的灭弧装置. 因此，它不仅可以在正常情况下打开和关闭负载电流，而且还可以短路故障. 在保护装置的作用下，短路电流被切断. （2）常用的10kV高压断路器包括高压真空断路器和SF6断路器. （3）省略4-4高压低油断路器和高压真空断路器的灭弧介质是什么？比较其灭弧性能，它们适合什么应用？答: 高压低油断路器的灭弧介质是油. 高压真空断路器的灭弧介质是真空.

高压低油断路器具有重量轻，体积小，省油省钢，价格低廉的优点. 但是，它不能经常操作，并且用于6-35KV室内配电设备. 该高压真空断路器具有不爆炸，噪音小，体积小，重量轻，寿命长，结构简单，无污染，可靠性高的优点. 它在35KV配电系统中以及低于电压水平时占主导地位，但价格昂贵. 4-5. 高压隔离开关的作用是什么？为什么不能带负载运行？答: 高压隔离开关的功能是隔离高压电源，以确保其他设备和线路的安全维护和人身安全. 但是，该隔离开关没有灭弧装置，因此不能在有负载的情况下拉动和闭合，也不能在有负载的情况下操作. 4-6高压负荷开关有什么功能？可以实施短路保护吗？在什么情况下会自动跳闸？答: 高压负载开关的功能: 它可以打开和关闭负载电流和过载电流. 它具有隔离开关的功能，但不能切断短路电流. 高压负载开关无法切断短路电流，因此无法实现短路保护. 它通常与保险丝一起使用，以借助保险丝切断故障电流，可广泛用于城乡电网改造. 高压负载开关上端的绝缘子是一个简单的灭弧室. 它不仅起到支撑绝缘子的作用，而且在其内部是一个圆柱体，该圆柱体配备有由操作机构主轴驱动的活塞. 头. 当负载开始打开时，在刀端的弧形动触头和弧形静触头之间会产生电弧，同时主轴旋转以在打开期间驱动活塞，从而压缩活塞上的空气. 圆筒，从喷嘴吹出电弧，使电弧迅速熄灭.

4-7尝试绘制高压断路器，高压隔离器和高压负载开关的图形和文字符号. 答: 高压断路器的文字符号为QF，图形符号为；高压隔离器的文字符号为QS，图形符号为；高压负载的文字符号为QL，图形符号为. 4-8保险丝的作用是什么？室内和室外常用的高压保险丝有哪些？对于每种场合. 答: 保险丝的功能主要是对电路及其设备的短路和过载保护；常用的高压熔断器主要包括室内限流熔断器（RN系列），室外跌落式熔断器（RW系列）； RN系列高压熔断器主要用于3〜35KV电力系统的短路保护和过载保护，其中RN1型用于电力变压器和电力线的短路保护，RN2型用于短路保护. 变压器的电路保护. RW系列户外高压跌落式熔断器主要用作配电变压器或电源线的短路保护和过载保护. 4-9变压器的作用是什么？电流互感器和电压互感器的结构特点是什么？答: 变压器是电流互感器和电压互感器的统称. 该变压器本质上是一种特殊的变压器，其基本结构和工作原理与该变压器基本相同. 它主要具有以下三个功能: ①将高压转换成低压（100V），将大电流转换成小电流（5A或1A），用于测量仪器和继电器线圈； ②测量仪器和继电器可以等到第二次. 设备与一次回路隔离，以确保测量仪器，继电器和工作人员的安全. ③仪器和继电器可以标准化.

电流互感器的结构特征是: 初级绕组匝数又小又厚，有些型号没有初级绕组. 磁芯的初级电路用作初级绕组（相当于1匝）. 次级绕组有很多匝，导体为Finer. 电流互感器的初级绕组在初级电路中串联连接. 次级绕组与仪器串联，继电器电流线圈形成一个闭环. 由于这些电流线圈的阻抗较小，因此电流互感器的次级回路在工作期间接近短路状态. 电压互石的结构特点是: 它由一次绕组，二次绕组和铁芯组成. 初级绕组并联连接，初级绕组的匝数大于次级绕组的匝数，相当于降压变压器. 次级绕组的额定电压通常为100V. 在次级电路中，仪器和继电器的电压线圈与次级绕组并联连接. 这些线圈的阻抗非常大，工作的次级绕组大约是开路的. 4-10使用变压器时应采取哪些预防措施？答: 使用电流互感器的注意事项（1）在运行过程中，电流互感器的次级侧不得断开； （2）电流互感器次级侧的一端必须接地； （3）接线电流互感器时，必须注意其接线端子的极性. 使用变压器的注意事项（1）变压器运行时，一次侧和二次侧不得短路； （2）变压器次级侧的一端必须接地； （3）接线时，必须注意接线端子的极性. 4-11. 当电流互感器有两个次级绕组时，每个绕组的目的是什么？在主接线图中，其图形符号如何表示？答: 当电流互感器有两个绕组时，其中一个绕组与仪器串联，然后继电器电流线圈形成闭环.

另一个绕组以非常小的阻抗串联在一起，形成一个闭环，并用作保护装置. 由于电流互感器的次级阻抗非常小，因此在正常操作期间，次级侧接近短路状态. 在正常操作期间，二次侧上的仪器和继电器的电流线圈将不可避免地损坏或与电路断开连接，从而导致开路. 打开次级侧将产生非常严重的后果. 并且另一次级绕组和小阻抗串联连接形成闭环作为保护装置，可以避免上述情况. 使系统运行更安全. 图形符号如下图所示: 4-12避雷器的功能是什么？如何表示图形符号？答: 避雷器的功能是保护电力系统中电气设备的绝缘不受沿线的雷电过电压或操作引起的内部过电压的影响. 它是电力系统中重要的保护设备之一. 避雷器的字符号为F，图形符号为4-13. 常用的高压开关柜主要有哪些类型？答: 高压开关柜的主要类型有: KYN-12，XGN-12，SKY-12，KGS-12，KYN-40.5，KGN-40.5等. 4-14常用的低压设备有哪些？ ？并写下他们的图形符号. 答案: 名称符号低压开关柜保险丝低压断路器4-15低压断路器的功能是什么？按结构划分的两个主要类别是什么？请单独列出其中一些. 答: 低压断路器主要用于低压系统中设备和线路的过载和短路保护；根据结构可分为塑料壳低压断路器和通用低压断路器.

塑料壳型低压断路器为CM1，CM2，CM3，RMM1，GM8、3VL，NF等;带有填料的封闭管类型为CW1，CW2，CW3，SRW45，CZW1，GW3、3WN6，WS型等. 4-16主接线设计的基本要求是什么？什么是内桥布线和外桥布线？每个都适用？答: 主接线的基本要求是安全，可靠，灵活和经济. 所谓的电桥连接是指断路器像两个电桥一样跨接在两个电源入口之间. 断路器跨在输入断路器的内部，靠近变压器，被称为内部电桥连接. 如果断路器跨在输入断路器的外部并且靠近电源侧，则称为外部桥接线. 内部电桥连接适用于较长的电源线，相对稳定的负载，变压器不需要频繁的开关操作，并且不存在跨电源的总功率降压变电站. 外部桥式连接适用于短电源线，较大的用户负载变化以及频繁的变压器操作. 桥接线适用于需要高电源可靠性的初级和次级负载的电源. 4-17电源和配电系统中通常使用哪种类型的主配线？每种都有什么特点？答: 供配电系统变电站中常用的主要接线的基本形式是线路变压器组接线，单母线接线和桥式接线. （1）线路-变压器组布线当只有一条电源线和一台变压器时，可以使用线路-变压器组布线.

优点: 接线简单，电气设备使用少，配电装置简单，节省投资. 缺点: 当机组中的任何设备发生故障或大修时，变电站将完全关闭电源，可靠性不高. 适用范围: 适用于小容量三级负载，小型企业或非生产性用户. （2）单条母线配线单条母线配线可分为单条母线无段和单条母线段. ？单母线，无分段布线当只有一个电源插座时，通常使用这种布线. 每个入口和出口均配有隔离开关和断路器. 靠近线路的隔离开关称为线路隔离开关，靠近总线的隔离开关称为总线隔离开关. 优点: 接线简单明了，使用设备少，经济性好. 由于接线简单，操作员误操作的可能性很小. 缺点: 可靠性和灵活性差. 当电源线，母线或母线隔离开关发生故障或检修时，将中断所有用户的供电. 适用范围: 适用于不需要高电源连续性的三级负载用户，或具有备用电源的二级负载用户. ？单总线部分布线当使用双电源时，通常使用单总线部分布线. 单母线部分的接线可以分段或并联运行. 优点: 高电源可靠性，灵活的操作以及向用户连续供电（总线故障或维护除: 当有两个电源插座时，使用单条母线段布线，可以为第一和第二负载供电. 特别是在安装了备用电源自动供电设备后，单母线段进一步提高了接线的供电可靠性.

（3）桥式连接所谓的桥式连接是指像桥一样跨两个电源入口连接的断路器. 断路器跨在输入断路器的内部，靠近变压器，被称为内部电桥连接. 如果断路器跨越输入断路器的: 对于总电压为35kV及以上的降压变电站，当有两个电源和两个变压器时，通常使用桥式连接. 4-18在什么情况下主接线中的母线段？本节的目的是什么？答: 当有双电源时，通常使用单总线部分进行接线. 当单独使用总线时，每个部分等同于部分中未连接单个总线的状态. 总线各部分的电气系统互不影响. 电源可靠性高，操作灵活. 除了总线故障或维护之外，它还可以继续为用户供电. 4-19跳闸操作的原理是什么？答: 连接电路后，先合上隔离开关，然后合上断路器；切断电路时，请先打开断路器，然后再打开隔离开关. 这是因为在带负载运行时会产生电弧，并且隔离开关没有灭弧功能，因此隔离开关无法带负载运行. 4-20变电站的总体布局应考虑哪些要求？答: （1）室内布局应紧凑合理，以方便值班人员的操作，维护，测试，检查和运输. 考虑到未来发展和扩展的可能性，配电设备的位置应确保所需的最小允许通道宽度.

（2）合理布置变电站的位置，高压电容器室和高压配电室，低压配电室和变压器室应相邻，高电流互感器符号圈多少，低功率配电室应方便进入生产线值班室的位置应便于操作人员的操作和管理. （3）应保护变压器室和高压电容器室免受阳光照射. 控制室和值班室应尽可能朝南放置，并应尽可能使用自然采光和通风. （4）配电室的安装应符合安全和防火要求，电气设备的载流部分应用金属网板绝缘. （5）高低压配电室，变压器室和电容器室的门应向外打开，相邻配电室的门应双向打开. （6）变电站内不得使用易燃材料进行装饰，并且不允许将热管，可燃管等各种管道穿过变电站. 4-21企业的总计算负载为6000kVA，约45％为二级负载，其余为三级负载. 计划使用两个变压器供电. 假设变压器并联运行电流互感器符号圈多少，可以从附近获得两个35kV电源，尝试确定两个变压器的型号和容量，并画出主要接线方案的. 解决方案: 企业负载具有45％的辅助负载. 整个降压变电站应配备两个主变压器. 任何一个主变压器SN的容量应同时满足以下两个条件: ①任何一个当单独运行变压器时，其应满足总计算负载的60％〜70％的要求. SN .T？ （60％？70％）SC？ （60％？70％）？ 6000？ 3600？ 4200 kVA②当任何一个变压器单独运行时，它应能够满足所有的第一和第二负载SC（Ⅰ+Ⅱ）SN .T？ SC（????）？ 45％？ 6000？ 2700 kVA，因此选择两台S9-4000 35 / 10.5kV型变压器，主降压变电站采用内部桥式主接线，主接线省略.

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