河北农大电气专业变电工程设计期末复习资料(孟庆臣)

变电工程设计

复习资料

主编：孟庆臣 左慧

一、2009-2010年真题

河北农业大学课程考试试卷

2009-2010学年第二学期 现科 学院 电气、农电专业 卷别：A

考试科目：变电工程设计 考核方式：闭卷

二、填空、简答题

1、 发电厂的类型：火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂。

2、 变电站类型：（1）枢纽变电站,联络电力系统各大电厂与大区域或大容量重要

用户；（2）区域变电站，作用是对一个大区域供电；（3）配电变电站，对一个小区域或较大容量工厂供电。 3、 变电站设计的两个阶段：初步设计和施工设计。

4、 变电站设计要求：（1）设计要符合各项技术经济政策；（2）设计要做到节约用

地；（3）要积极推广和采用经生产实践证明是行之有效的新技术、新设备，并尽量采用标准化构件和系列产品。（4）设计要考虑到发展的可能性，其规模应按5-10年远景来规划。 5、 电弧:一种气体的游离放电现象。

6、 电弧的产生和维持：（1）电弧的电极发射出大量自由电子 1）强电场发射——强电场力

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2）热电子发射——高温

（2）弧柱区气体游离产生大量自由电子

1）碰撞游离——电场力的作用，由高速运动的电子作用产生 2）热游离——高温（起弧），由中性质点热运动碰撞产生

7、 电弧的危害：（1）电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间，加重了电

力系统短路故障的危害。（2）电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸化，烧坏绝缘材料。对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。（3）由于电弧在电动力、热力作用下能移动，很容易造成飞弧短路和伤人，或引起事故的扩大。 8、 去游离的两种方式：复合和扩散。复合分为空间复合和表面复合。

9、 电弧电压和电流随时间不断变化，每一周期，电流过零2次。零休：电流过零时，电弧自然熄灭。如果电弧是稳定燃烧的，则电弧电流过零熄灭后，在另半周又会重燃；如果电弧过零后，电弧不发生重燃，电弧就熄灭。 10、过零后的两个过程：①弧隙中的介质强度恢复过程；②弧隙上电压恢复过程。 11、热击穿：电弧电流过零后短时间内，若弧隙温度仍然保持在较高温度以上 ，

使残余电流比较大，电源输入弧隙的能量大于弧隙散发到外界的热量，那么，弧隙导电性将越来越强，最终导致电弧重燃。 12、电击穿：如果恢复电压增大很快，超过介质强度增加速度，而且恢复电压数值

大于介质强度，就要发生再击穿，使电弧重燃。 13、在电弧电流过零后0.1～1μs时间内，阴极附近的介质强度突然升高，这种现

象称为近阴极效应。 14、交流电弧的熄灭条件：交流电弧电流过零后，弧隙中的介质强度总是高于弧隙

恢复电压。 15、常用灭弧方式：金属灭弧栅灭弧、绝缘灭弧栅灭弧、固体石英砂灭弧、固体产

气灭弧、多断口灭弧、气体或油吹弧灭弧、真空灭弧等。 16、油断路器特点：（1）多油：①结构简单，制造方便，配套性强，但不能实现积

木式结构，耗钢耗油量大；②额定电流不易做大，一般用于较小电流（35kv以下）。③易于维护，噪声低，但需要一套油处理装置。（2）少油：①油量少，体积小，重量轻，防爆性能大大提高；②采用逆流原理，有利于把带电质点排出弧道，使弧隙中介质电强度得到迅速恢复；③采用纵横吹和机械油吹，断开时间一般不超过0.02s；④检修工作量小。 17、SF6断路器的种类：双压气式灭弧室、单压气式灭弧室、旋弧式灭弧室。 18、真空断路器的特点：（1）触头间隙小，整机体积小，操动机构功率小，重量轻。

（2）操作时噪声小，不会污染。（3）开断能力强，开断电流大，熄弧时间短，开断次数多，使用寿命长。（4）介质强度恢复迅速快，适合于频繁操作，多次重合闸。（5）介质不会老化，不更换，维护工作量小。（6）使用安全，能适用

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于各种不同的场合，特别是危险场所。（7）触头部分完全密封，工作可靠，通断性能稳定。（8)灭弧室安装调试简单、方便。

19、高压负荷隔离开关作用：主要

用于配电网中切断与关合线路负荷电流以及过负荷电流。 20、高压负荷开关+熔断器≈断路

器

21、隔离开关的用途(1)隔离电源，将电气设备与带电电网隔离；(2)倒闸操作；(3)

用来切合小电流电路；(4)接通或切断变压器中性点的接地线。

22、分段器与重合器(或断路器)的配合使用：

（1）变电所出口选用重合器，整定为“一快三慢”。分支线路选用六组跌落式自动分段器Fl、F2、F3、F4、F5、F6将其线路分成Ll、L2、L3、L4、L5、L6、L7段。分段器的额定启动电流值与重合器启动电流值相配合，Fl计数次数3次，F2、F3、F5计数次数2次，F4、F6计数次数1次。

（2）若故障E 1发生在L5段，重合器、分段器F 1、F3、F4通过故障电流，重合器自动分闸，线路失压，F4达到整定1次计数次数自动分闸跌落，隔离故障L5段，

重合器自动重合后恢复线路

L1、L2、L3、L4、L6、L7段供

电。

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（3）若故障E2发生在L6段，重合器、分段器F 1、F5通过故障电流，重合器自动分闸，如果为瞬时故障，重合器自动重合成功恢复供电。F 1、F5没有达到整定计数次数应处于合闸状态。如果为永久性故障，重合器自动重合不成功，再次分闸，线路失压，F5达到整定2次计数次数自动分闸跌落，隔离故障L6段，F 1没有达整定的计数次数

处于合闸状态。重合器重合后恢复线路L 1、L2、L3、L4、L5段供电。

（4）若故障E3发生在L2段，重合器、分段器F 1通过故障电流，重合器自动分闸。如果为瞬时故障，重合器自动重合成功恢复供电。F 1没有达到整定计数次数应处于合闸状态。如果为永久性故障，重合器重合不成功，分闸，重合器再次重合不成功，再次分闸，线路失压，F 1达到整定3次计数次数自动分闸跌落，隔离故障L2段，重合器重合后恢复线路L 1段供电。

23、安—秒特性曲线的应用

K1点出现永久性故障：

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2、（P71 习题12）设计一个农村变电站主接线，要求画出主接线图，注明符号，主变压器容量和台数的选择要有简明的计算和说明。

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四、计算题

可能用到的公式：

I

y??Iy??2d??yy???0c??

?Ig?zd?????????Iy?y????2

tQ

d??I02dt?It?2tdzdz

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