供配电技术基础知识

第一章 简述供配电系统及电力系统和自备电源的基本知识

第一节 供配电系统的基本知识

以工厂为例，其供配电系统是指工厂企业所需的电力从进场起到所有用电设备入端止的整个供配电线路及其中变配电设备。 （一） 具有高压配电所的供配电系统（一般用于高压配电所有10KV

的电源进线）

（二） 具有总降压变电所的供配电系统（一般用于总降压变电所有

35KV的电源进线）

（三） 高压深入负荷中心的企业供配电系统

如果当地公共电网电压为35KV,而企业的环境条件和设备条件有允许采用35KV架空线和较经济的电气设备时，则可考虑采用35KV线路直引入靠近负荷中心的车间变电所，经电力变压器直接将为低压用电设备所需的电压220|380V.这种高压深入负荷中心的直配方式，可以节省一级中间电压，从而简化了供配电系统，节省有色金属，降低电能损耗和电压损耗，减少运行费用，提高供电质量。但是选用这种高压直配方式必须考虑企业内有满足35KV架空线的“安全走廊”，以确保供电安全。

第二节 用户自备电源基本知识

对于用户的重要负荷，一般要求在正常供电电源之外，设置应急的自备电源。

最常用的自备电源是柴油发电机组。对于重要的计算机系统等，除了应设柴

1.供配电技术的定义、要求

在电气技术领域中，通常将电分为强电和弱电两种。 一般220V/50HZ及以上的交流电称为强电。

弱电系统分两类：1.国家规定的安全电压等级和控制电压等级的电压，有交流与直流之分。

2.载有语音、图像、数据等信息的信息源，如电话、电视、计算机的信息等。

所谓供配电技术，是指各类企事业单位（工厂）所需电能的供应和分配技术，也称工厂供电技术。

各级电压电力线路合理的输送功率和距离 线路电压/KV 线路结构 输送功率 输送距离/km 0.22 架空线路 ≤50KW ≤0.15 0.22 电缆线路 ≤100KW ≤0.2 0.38 架空线路 ≤100KW ≤0.25 0.38 电缆线路 ≤175KW ≤0.35 6 架空线路 ≤2000KW 3~10 6 电缆线路 ≤3000KW ≤8 10 架空线路 ≤3000KW 5~15 10 电缆线路 ≤5000KW ≤10 35 架空线路 2000~15000KW 20~50 60 架空线路 3500~30000KW 30~100 110 架空线路 10000~50000KW 50~150 220 架空线路 100~500MW 200~300 330

1.详述保护接地、保护接零的保护原理及其适用范围。

在正常情况下，将电气设备的金属外壳或构架用导线与接地极可靠地连接起来，使之与大地做电气上的连接，这种接地的方式就叫保护接地。原理如下图所示：

采用保护接地之后，当发生人身触电时，由于保护接地电阻的并联，人身触电电压下降，人身触电电流也减小。如果不采用保护接地，当发生人身触电时，由于触电电流不足以使熔断器或者自动开关动作，因此危险电压一直存在，如果电网绝缘下降，则存在生命危险。保护接地的实质与关键就是通过人体与保护接地体并联连接，降低人身接触电压。接地电阻越小，接触电压越小，流过人体的电流就越小。 保护接地的适用范围

三相三线制供电系统(中性点不接地系统)采用保护接地可靠。 保护接零

保护接零又叫保护接中线，在三相四线制系统中，电源中线是接地的，将电气设备的全局外壳或构架用导线与电源零线(即中线)直接连接，就叫保护接零。

保护接零示意图

L1L2L3N保护接零要求零线不能断线，因此零线上不能装设熔断器。并且尽量使零线重复接地，降低零线断线时触电的危险性。

保护接零的原理：三相四线制，如果采用保护接零，当设备漏电时，将变成单相短路，造成熔断器熔断或者开关跳闸，切除电源，就消除了人的触电危险。

第6章供配电设备及导线的选择校验

§6.1 电气设备选择及检验的一般原则§6.2 电力变压器的选择

§6.3 高低压开关电器的选择及校验§6.4 互感器的选择和校验§6.5 电力线路的截面选择及检验

小结

§6.1 电气设备选择及检验的一般原则

1．按工作环境要求选择电气设备的型号

如户内、户外、海拔高度、环境温度、矿山（井）、防尘、防爆等。2．按工作电压选择电气设备的额定电压

一般电气设备和导线的额定电压应不低于设备安装地点电网的电压（额定电压），即：

＞

3．按最大负荷电流选择电气设备的额定电流

导体和电气设备的额定电流是指在额定环境温度下长期允许通过的电流，以表示，该电流应不小于通过设备的最大负荷电流（计算电流）,即：

＞

§6.1 电气设备选择及检验的一般原则

4．对开关类电气设备还应考虑其断流能力设备的最大开断电流（或容量路电流（或短路容量，即：

＞＝

或

＞＝

5．按短路条件校验电气设备的动稳定度和热稳定度

（1）热稳定度校验

通过短路电流时，导体和电器各部件的发热温度不应超过短时发热最高允许温度值，即：

>=

t

(6-5)

）应不小于安装地点的最大三相短

§6.1 电气设备选择及检验的一般原则

其中

t = tk＋0.05(s)

当tk> 1s时，

式中，为设备安

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11-12学年第二学期期末考试（10年级电气自动化专业）《供配电

技术》课程试卷B

（考试时间：100分钟）

说明：所有题目请作答在答题纸上，否则作答无效。

一、填空题：（在下列各题中，请将题目所要求的解答，填入题干中的各横线上方内；本大题共10小题，每空1分，共计15分)。

1、在线路故障点附近行走，两脚之间出现的电位差称为 。

2、经济电流密度：线路年运行费用接近于最小，而有适当考虑有色金属节约的 。

3、事故照明必须由 供电。

4、对敷设在潮湿、有腐蚀性物质的场所的线路和设备，要作定期的绝缘检查，绝缘电阻一般不低于 MΩ。

5、电力电缆的基本结构： 、 、 。

6、电流互感器在工作时，其二次侧不得 路。

7、核对相位最常用的方法为 和 。

8、线路停电检修时，在检修的设备和线路上，应装设 。

9、线路过电流保护按动作时限特性分 和 。

10、隔离开关应注意的操作顺序： 先拉线路侧隔离开关、 先合母线侧隔离开关。

二、选择题：（在下列各题中，有四个备选答案，请将其中唯一正确的答案填入题干的横线中；本大题共10小题，每小题1分，共计10分)。

1、在配电设计中，通

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思考题与习题2

2-1工厂常用的用电设备有哪几类？各类设备有何工作特点？P10-11

答：工厂常用的用电设备根据其用途和特点，大致可以分成四类：生产加工机械的拖动设备；电焊、电镀设备；电热设备；照明设备。 1生产加工机械的拖动设备

生产加工机械的拖动设备又可分为机床设备和起重运输设备两种。

这些设备的主要动力，一般都由多台电动机供给，特点是：工作方式大都属于长期连续工作方式，设备的容量可以从几千瓦到几十千瓦，单台设备的功率因数在0.8以上。 2．电焊和电镀设备

电焊设备也是工厂中的常见用电设备，常见的电焊机有电弧焊机和电阻焊机。 电焊机的工作特点是：

(1)工作方式呈定的周期性，工作时间和停歇时间相互交替。

(2)功率较高，380 V单台电焊机功率可达400 kV〃A，三相电焊机功率最大的可达1000KV〃A。 (3)功率因数低，电弧焊机的功率因数为0. 3 -0. 35，电阻焊机的功率因数为0 .4-0. 85。 (4)工作地点不稳定，经常移动。 电镀设备的工作特点是： (1)工作方式为长期连续工作。

(2)采用直流电源供电，需要晶闸管整流设备。

(3)容量较大，功率从几十千瓦到几百千瓦，

《供配电技术》

习题集

河北能源职业技术学院

机电工程系

第一章 概论

1-1供电工作对工业生产有何重要作用？对供配电工作有哪些基本要求？ 1-2工厂供配电系统包括哪些范围？变电所和配电所各自的任务是什么？ 1-3什么叫电力系统和电力网？建立大型电力系统（联合电网）有哪些好处？ 1-4电力系统的电源中性点有哪几种运行方式？什么叫小电流接地电力系统和大电流接地电力系统？在系统发生单相接地故障时，上述两种系统的相对地的电压和线电压各如何变化？为什么小电流接地系统在发生单相接地时可允许短时继续运行不允许长期运行？应采取什么对策？

1-5供电质量包括哪些内容？供电可靠性如何衡量？

1-6什么叫电压偏差？电压偏差对电气设备运行有什么影响？如何进行电压调整？ 1-7什么叫电压波动和闪动？电压波动是如何产生的？对电气设备运行有什么影响？如何抑制电压波动？

1-8用户用电申请和用户受电设施建设中应注意哪些问题？为什么要交纳供电贴费？为什么要签订供用电合同？

1-9试确定下图供电系统中变压器T1和线路WL1、WL2的额定电压。

1-10某厂有若干车间变电所，互有低压联络线相连。其中某一车间变电所，装有一台无载调压型配电变压器，高压绕组有+5%、0、-

一、填空题

电力系统是电能的______、______、______和______电能的各个环节组成的一个整体。 年负荷持续时间曲线是根据____________________________________绘制而成。年每日最大 负荷曲线是根据____________________来绘制的。 电力系统中性点有效接地方式指的是 。

系统中发生单相接地短路时故障点短路电流的大小是零序电流的_____倍。 电力杆塔按照受力情况不同可以分为__________和__________。

电力线路的双电源供电接线方式主要有__________、__________和________________三种接 线方式。

电缆的敷设方式主要有__________、__________和________________。

输电线路导线截面积的选择主要是按照__________和__________来确定，同时应能满足 __________和__________的要求。

在供电系统中，凡因运行需要的接地，称为_____接地；为了保护电气设备和操作者人身安 全进行的接地称为_____接地。

断路器和隔离开关的操作顺序是：接通电路时，应先合_

《供配电技术》作业参考答案

项目一

1.工厂企业常见供配电系统有哪几类？对于大中型企业，一般采用哪一类供配电系统？答：具有高压配电所的供配电系统、具有总降压变电所的供配电系统、高压深入负荷中心的企业供配电系统、只有一个变电所或配电所的企业供配电系统。一般采用具有总降压变电所的供配电系统。

2.任选一种供配电系统，分析其供配电情况。

答：略

3.试分析图5中电力系统、电力系统及电力网的结构组成。

答：略

4.简述风力发电的原理。简述风力发电机组的结构和工作情况。

答：风力发电的原理是利用风能带动风车叶片旋转，将风能转化为机械能，再通过变速齿轮箱增速驱动发电机，将机械能转变成电能。风力发电机组主要包含两大部分：一部分是风力机，将风能转换为机械能；另一部分是发电机，将机械能转换为电能。

5.简述光伏发电的基本原理。

答：光伏发电是利用光伏效应将太阳能电池板上的光子转换为直流电，供直流负荷使用或蓄电池组进行储存。当负荷为直流负荷可以直接供负荷使用。当负荷为交流负荷时，可以利用逆变器转化为交流电送用户或电网。

6. 太阳能电池有哪几种？

答：太阳能电池有硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、聚合物多层修饰电极型太阳能电池、纳米晶太阳能电池、染料敏化电池、塑料电池等几种。

7.

辽 宁 工 业 大 学

综合设计实验

院（系）： 电气工程学院 专业班级： 电气111 学 号： 110303007 学生姓名： 付卓越

1

综合设计实验 （一）综合设计实验-供配电部分

模块1 复合电压电流连锁保护

设计实验任务：

1、设计电流电压联锁保护的实验电路；

2、根据线路模型，进行电流电压连锁保护整定值计算； 3、根据设计电路及整定计算结果，进行实验，观察实验现象。

设计实验要求：

1、完成实验方案的设计和原理分析 2、说明实验步骤及实验过程 3、根据实验数据进行分析

一. 实验方案的设计和原理分析

复合电压过电流联锁保护原理图

电流电压连锁保护是由电压保护和电流保护装置两部分组成。

在线路过电流保护的电流继电器KA的常开触点回路中，串入低电压继电器KV的常闭触点，而KV经过电压互感器TV接至被保护线路的母线上。

当供电系统正常运行时，母线电压接近于额定电压，因此电压继电器KV的常闭触点是断开的。因此这时的电流继电器KA即使由于过负荷而误动作，使其触点闭合，断路器QF也不致误跳闸。正因为如此，凡装有低电压闭锁的过电流保护动作电流（也包括返