工厂供电期末复习资料

第一章

1-5、我国规定的“工频”是多少?对其频率偏差有何要求? 工频：一般交流电力设备的额定频率为50HZ。 规定：频率偏差正负0.2Hz； 电压偏差正负5%；

1-6、衡量电能质量的两个基本参数是什么？电压质量包括哪些方面要求？

电压和频率；电压的偏差、波动、波形及其三相的对称性（主要是电压偏差和电压波动）。

1-8、发电机的额定电压为什么规定要高于同级电网额定电压5%？

由于电力线路允许的电压偏差一般为±5%，即整个线路允许有10%的电压损耗值，线首端（电源端）的电压可较线路额定电压高5%，而线路末端则可较线路额定电压低5%，所以发电机额定电压规定高于同级电网额定电压5%。

1-9、电力变压器的额定一次电压，为什么规定有的要高于相应的电网额定电压5%，有的又可以等于相应电网的额定电压？而其额定二次电压，为什么规定有的要高于相应的电网额定电压10%，有的又只高于相应的电网额定电压的5%？P11-12

答：电力变压器的额定电压。

a.电力变压器一次绕组的额定电压。分两种情况：当变压器直接与发电机相连时，其一次绕组额定电压应与发电机额定电压相同，即高于同级电网额定电压5%；当变压器不与发电机相连，而是连接在线路上时，则可看作是线路的用电设备，因此其一次绕组额定电压应与电网的额定电压相同。

b.电力变压器二次绕组的额定电压。亦分两种情况：变压器二次侧供电线路较长（如较大的高压电网）时，其二次绕组额定电压应比相连电网额定电压高10%，其中5%是用于补偿变压器满负荷运行时绕组内部约5%的电压损耗，这是因为变压器二次绕组的额定电压是指变压器一次绕组加上额定电压时，二次绕组开路的电压，带负载运行时其内部必有电压损耗；此外变压器满负荷运行时输出的二次电压还要高于所连电网额定电压5%，以补偿线路上的电压降。变压器二次侧供电线路不长（如低压电网或直接供电给高低压用电设备）时，其二次绕组额定电压只需高于所连电网额定电压5%，仅考虑补偿变压器满负荷运行时绕组内部5%的电压损耗。

1-11、什么叫电压偏差？电压偏差对感应电动机和照明光源各哪些影响？有哪些调压措施？

电压偏差是指电气设备的端电压与其额定电压之差，通常以其对额定电压的百分值来表示；

对异步电动机的影响；缩短电动机的使用寿命，由于转矩减小，转速下降，不仅会降低生产效率，减少产量，而且还会影响产品质量，增加废次品。当其端电压较其额定电压偏高时，负荷电流和温升也将增加，绝缘相应受损，对电动机同样不利，也要缩短其使用寿命。照明光源的影响：电压偏差对白炽灯的影响最为显著也对其它气体放电灯有一定的影响，电压低时灯管不易启燃，多次反复则灯管寿命将大受影响，而且电压降低时，照度下降，影响工作，当其电压偏高时，灯管寿命又要缩短。措施：正确选择无载调压变压器的电压分接头或采用有载调变压器、合理减小系统的阻抗、合理改变系统的运行方式、尽量使系统的三相负荷均衡、采用无功功率补偿装置

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1-16、三相交流电系统的电源中性点有哪些运行方式？中性点非直接接地系统与中性点直接接地系统在发生单相接地故障时各有什么特点？

中性点运行方式：中性点不接地系统、中性点经阻抗接地系统、中性点直接接地系统。 中性点非直接接地系统单相接地时，另两相对地电压升高为原来的根号3倍。单相接地电容电流为正常运行时相线对地电容电流的3倍；

中性点经阻抗接地系统单相接地时，另两相对地电压升高为原来的根号3倍，减小了接地电流。在单相接地电容电流大于一定值的电力系统中，电源中性点必须采取经消弧线圈接地的运行方式；

中性点直接接地系统单相接地时，另两相对地电压不变，变成单相接地短路。 1-18、低压配电系统中的中性线(N线)、保护线(PE线)和保护中性线(PEN线)各有哪些功能? TN—C系统、TN—S系统、TN-C-S系统、TT系统和IT系统各有哪些特点，各适于哪些场合应用?

中性线(N线)的功能：一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；二电是用来传导三相系统中的不平衡电流和单相电流；三是减小负荷中性点的电位偏移。

保护线(PE线)的功能：它是用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分(指正常不带电压但故障情况下可能带电压的易被触及的导电部分，例如设备的金属外壳、金属构架等)通过保护线接地。

保护中性线(PEN线)的功能：它兼有中性线(N线)和保护线(PE线)的功能。这种保护中性线在我国通称为“零线”，俗称“地线”。

TN—C系统：其中的N线与PE线全部合为一根PEN线。PEN线中可有电流通过，因此对某接PEN线的设备产生电磁干扰。主要于我国低压配电系统中应用最为普普遍，但不适于对安全和抗电磁干扰要求高的场所。

TN—S系统：其中的N线与PE线全部分开，设备的外露可导电部分均接PE线。主要用于对安全较高（如潮湿易触电的浴室和居民住宅等）的场所对抗电磁干扰要求高的数据处理和精密检测等实验场所。

TN-C-S系统：该系统的前一部分全部为TN-C系统，而后边有一部分为TN-C系统，有一部分则为TN-S系统，其中设备的外露可导电部分接PEN线或PE线。主要用于安全要求和对抗电磁干扰要求高的场所。

TT系统：中性点直接接地，设备外壳单独接地。

IT系统：中性点不接地，设备外壳单独接地。主要用于对连续供电要求较高及有易燃易爆危险的场所。

第二章

2-1、电力负荷按重要程度分哪几级?各级负荷对供电电源有什么要求? 一级负荷：中断供电将造成人员伤亡或在政治上经济上造成重大损失者，以及特别重要的负荷。双电源供电，必要时增设应急电源。

二级负荷：是断供电，在政治、经济上造成较大损失者。双电源供电，当负荷较小时可以专线供电。

三级负荷：不属于一、二级的负荷。对供电电源无特殊要求。

2-2、工厂用电设备按其工作制分哪几类?什么叫负荷持续率?它表征哪类设备的工作特性? 工作制分三类：（1）连续工作制，（2）断续周期工作制，（3） 短时工作制

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负荷持续率：负荷持续率为一个工作周期内工作时间与工作周期的百分比值，负荷持续

率表征断续周期工作制的设备的工作特性。 t100%T

2-3、什么叫最大负荷利用小时?什么叫年最大负荷和年平均负荷?什么叫负荷系数? 最大负荷利用小时：是一个假想时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷Pmax(或P30)持续运行所消耗的电能,恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。

年度最大负荷Pmax：全年中负荷最大工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率又叫半小时最大负荷P30

年平均负荷Pav就是电力负荷在一定时间t内平均消耗的功率，也就是电力负荷在该时间t内消耗的电能Wt除以时间t的值。

负荷系数又叫负荷率，它是用电负荷的平均负荷Pv与其最大负荷Pmax的比值。

2-4、什么叫计算负荷？为什么计算负荷通常采用半小时最大负荷？正确确定计算负荷有何意义？

计算负荷是指导体中通过一个等效负荷时,导体的最高温升正好和通过实际的变动负荷时产生的最高温升相等,该等效负荷就称为计算负荷。年中负荷最大工作班内消耗电能最大的半小时，其平均功率称之为半小时最大负荷P30。通常把半小时最大负荷P30称为“计算负荷”。计算负荷是供配电系统设计计算的基本依据。计算负荷的确定是否合理，将直接影响到电器设备和导线电缆的选择是否经济合理。计算负荷不能定得太大,否则选择的电气设备和导线电缆将会过大而造成投资和有色金属的浪费;计算负荷也不能定得太小,否则选择的电气设备和导线电缆将会长期处于过负荷运行,增加电能损耗,产生过热,导致绝缘体过早老化甚至烧毁。

2-7、在接有单向用电设备的三相线路中，什么情况下可将单相设备与三相设备按三相负荷的计算方法来确定计算负荷？而在什么情况下应进行单相负荷计算?

单相设备应尽可能地均匀分布在三相上,以使三相负荷保持平衡.

a: 三相线路中单相设备的总容量不超过三相总容量的15%时,单相设备可按三相负荷平衡计算.

b: 三相线路中单相设备的总容量超过三相总容量的15%时,应把单相设备容量换算为等效三相设备容量,再算出三相等效计算负荷.

2-9、为什么要进行无功补偿？如何确定其无功补偿容量？

降低电能损耗, 降低电压损失,提高供电设备利用率。

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2-10、什么叫尖峰电流及其用途?如何计算单台和多台设备的尖峰电流？

尖峰电流Ipk是指持续时间1-2S的短时最大负荷电流（电动机起动时出现），尖峰电流主要用来选择熔断器和低压断路器、整定继电保护装置及检验电动机自起动条件等；单台用电设备的尖峰电流Ipk,就是其起动电流Ist；Ipk=Ist=Kst IN， 多台设备 Ipk=I30+(Ist-IN)max 。

第三章

3-1、什么叫短路?短路故障产生的原因有哪些?短路对电力系统有哪些危害?

短路就是指不同的电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。 短路的原因：绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、动物造成等。

短路对电力系统的危害：产生很大的电动力、很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气设备正常运行；停电、电力系统运行的稳定性遭到破坏；不平衡电流、不平衡逆变磁场、电磁干扰等出现。

3-2、短路有哪些形式?哪种短路形式的可能性最大?哪些短路形式的危害最为严重?

短路的形式有：三相短路，两相短路，单相短路。发生单相短路可能性最大。三相短路的短路电流最大，因此造成的危害最大。

3-3、什么叫无限大容量的电力系统?它有什么特点?在无限大容量系统中发生短路时，短路电流将如何变化?能否突然增大?

无限大容量的电力系统，是指供电容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统。特点是，当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不变。在无限大容量系统中发生短路时，由于负荷阻抗和部分线路阻抗被短路，所以电路电流根据欧姆定律要突然增大。但是由于电路中存在着电感，电流不能突变，因而引起一个过度过程，即短路暂态过程。最后短路电流达到一个新的稳定状态。

3-7、什么叫短路计算电压?它与线路额定电压有什么关系?

Uc为短路点的段路计算电压（或称为平均额定电压）；由于线路首端短路时其短路最为严重，因此按线路首端电压考虑，即短路计算电压取为比线路额定电压UN高5%。

3-8、在无限大容量系统中，两相短路电流和单相短路电流各与三相短路电流有什么关系?

(2)(3) IK/IK3/20.866

(1)IK3U （有正序、负序、零序阻抗）

Z1Z2Z3(1)工程中 IKUZ0

3-9、什么叫短路电流的电动效应？它应该采用哪一种短路电流计算？

供电系统发生短路时，大的短路电流通过电器和导体，一方面要产生很大的电动力，即电动效应； 短路冲击电流（当发生三相短路时，由于短路电流特别是冲击电流很大，因此

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导体间产生强大的电动力，可能使电器和载流部分遭受严重的破坏。）

3-10、在短路点附近有大容量交流电机运行时，电动机的短路计算有什么影响？

当交流电机附近短路时，由于短路时电动机端电压骤降，致使电动机因其定子电动势反高于外施电压而向短路点反馈电流，从而使短路计算点的冲击电流增大。

3-11、对一般开关电器，其短路动稳定度和热稳定度校验的条件各是什么?对母线，其短路动稳定度和热稳定度校验的条件各是什么？ 动稳定度校验条件：

(3)imaxishImaxI(3)sh ，σa1≥σc；

(3)2 热稳定度校验条件： It2tItima ，θk.max≥θk。

第四章

4-2、我国6~10kV的配点变压器常用哪两种联结组？在三相严重不平衡或3次谐波电流突出的场合宜采用哪种联结组？

Yyn0（Y/Y0-12)和Dyn11(Δ/Y0-11)；Dyn11(Δ/Y0-11)。 4-3、工厂或车间变电所的主变压器台数和容量如何确定？

台数的选择：应满足用电负荷对供电可靠性的要求；对季节性负荷或昼夜负荷变动大而宜于采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器；除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器；在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。

容量的选择：只装一台主变压器的变电所SN.T≥S30；装两台主变压器的变电所：一台单独运行时需满足SN.T=（0.6~0.7）S30和SN.T≥S30（I+II）两个条件。

4-4、电力变压器并列运行必须满足哪些条件？联结组不同的变压器并列运行有什么危险？并列变压器的容量差别太大有什么不好？

（1）并列变压器的额定一，二次电压必须对应相等；（2）并列变压器的阻抗电压（即短路电压）必须相等；（3）并列变压器的联结组别必须相同；（4）并列运行的变压器容量比应小于3；1。

两台变压器的二次侧将出现相位差，从而在两台变压器的二次绕组间产生电位差ΔU，将在两变压器的二次侧产生一个很大的环流，可能使变压器绕组烧毁。

即并列运行的变压器容量应尽量相同或相近，如果容量相差悬殊，不仅运行很不方便，而且在变压器特性稍有差异时，变压器间的环流将相当显著，特别是容量小的变压器容易过负荷或烧毁。

4-5、电流互感器和电压互感器各有哪些功能？电流互感器工作时二次侧为什么不能开路？互感器二次侧有一端为什么必须接地？

功能：使仪表、继电器等二次设备与主电路绝缘，扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围。电流互感器二次侧开路后果：磁通剧增铁芯过热并产生剩磁，还会感应出危险的高电压。防止其一、二次绕组间绝缘击穿时，一次侧的高电压窜入二次侧，危及人身和设备安全。

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4-8、熔断器的主要功能是什么？什么叫“限流”熔断器？什么叫“非限流”熔断器？

熔断器的主要功能是对电路和设备进行短路保护。灭弧能力强，能快速切断短路电流的是“限流”熔断器，跌开式熔断器属于“非限流”熔断器。

4-10、高压隔离开关有哪些功能?有哪些结构特点?

隔离高压电源、保证设备和线路的安全检修。断开后有明显可见的断开间隙，没有专门的灭弧装置，不允许带负荷操作，可以通断不超过2A的空载变压器、电容电流不超过5A的空载线路，与高压断路器配合使用。

4-11、高压负荷开关有哪些功能?它可装设什么保护装置?它靠什么来进行短路保护? 功能：具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流和过负荷电流。

可装设热脱扣器保护装置，它与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。

4-12、高压断路器有哪些功能?

功能：能通断负荷电流和短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。

4-16、变电所高压电源进线采用隔离开关-熔断器接线与采用隔离开关-断路器接线，各有哪些有缺点？各适合什么场合？

4-17、什么叫内桥式接线和外桥式接线？各适用于什么场合？

内桥式：其一次侧高压断路器跨接在两路电源进线之间，犹如一架桥梁，而且处在线路断路器的内侧，靠近变压器，因此而且称为内桥式接线。适用场合：内桥式接线多用于电源线路较长因而发生故障和停电检修的机会品较多，并且变压器不需经常切换的总降压变电所。

外桥式：其一侧的高压断路器跨接在两路电源进线之间，但处于断路器的外侧，靠近电源方向，因此称为外桥式接线。适用场合：外桥式接线适用于电源线路较短而变电所昼夜负荷变动较大，适用于经济运行需经常切换变压器的总降压变电所。

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第五章

5-2、试比较架空线路和电缆线路的优缺点及适用范围？

架空线路：

优点：成本滴，投资小，安装容易，维护和检修方便，易于发现和排除故障；

缺点：易受雷击，冰雪，风暴和污秽空气的危害，占用移动的地面和空间，有碍交通和观瞻。

电缆：

优点：运行可靠，不易受外界影响，不需架设电感，不占地面，美观； 缺点：成本高，投资大，维修不便。

5-3、导线和电缆的选择应满足哪些条件？一般动力线路宜先按什么条件选择再校验其他条件？照明线路宜先按什么条件选择再校验其他条件？为什么？

满足条件：发热条件、电压损耗条件、经济电流密度、机械强度。 一般动力线路宜先按发热条件选择，再校验其他条件。 低压照明线路先按允许电压损耗经行选择，再校验其他发热条件和机械强度，对长距离大电流线路和3.5kv及以上的高压线路，则先选择电流密度确定经济截面，再校验其他条件。

5-5、三相系统中的保护线（PE线）和保护中性线（PEN线）各如何选择？

保护线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电流通过时的短路热稳定度； 保护中性线兼有保护线和和中性线的双重功能，因此PEN线截面选择应同时满足上述PE线和N线的要求，取其中最大的截面。

5-6、什么叫“经济截面”？什么情况的线路导线和电缆要按“经济电流密度”选择？

从全面的经济效益考虑，使线路的全年运行费用接近最小的导线截面，称为经济截面。 经济电流密度是指使线路的年运行费用支出最小的电流密度，对35KV及以上的高压线路及点压在35KV以下但距离长，电流大的线路，宜按经济电流密度选择，对10KV及以下线路，通常不按此原则选择。

5-7、交流线路中的电压降和电压损耗各指的是什么？工厂供电系统的电压损耗一般用电压降的什么分量计算？为什么？

线路电压降：线路首端电压和末端电压的相量差； 线路电压损耗：线路首端电压和末端电压的代数差；

由于线路的电压降相对于线路电压来说很小，所以一般可用电压降的纵分量计算。

5-8、公式ΔU%=∑M/CA适用于什么性质的线路？其中各符号的含义是什么？

适用于均一无感线路，C为计算系数，A为导线截面∑M为线路的所用功率矩之间和，△U%为电压损耗百分值。

第六章

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6-1、-供电系统中有哪些常用的过电流保护装置?对保护装置有哪些基本要求?

过电流保护装置：熔断器、低压断路器、继电保护。

SP基本要求：选择性、速动性、可靠性、灵敏度（灵敏系数

Ik.minIop.1）。

6-2、如何选择线路熔断器的熔体?为什么熔断器保护要考虑与被保护的线路的导线相配合？

1）熔体而定电流不应小于线路的计算电流，使熔体在线路正常运行时不至熔断； 2）熔体而定电流还应躲过线路的尖峰电流，使熔体在线路上出现正常的尖峰电流时也不至熔断；

3）熔断器保护还应与被保护的线路配合，使之不至发生过负荷和短路引起绝缘导线或电缆过热起燃而熔体不熔断的事故。 6-3、选择熔断器时应考虑哪些条件?在校验断流能力时，限流熔断器与非限流熔断器各应满足什么条件？跌开式熔断器又应满足什么条件？ 熔断器的额定电压应不低于线路的额定电压。

熔断器的额定电流不应小于它所装熔体的额定电流。

熔断器的额定类型应满足技术要求。 校验限流能力满足条件：限流熔断器能在短路电流到达前完全熔断并熄灭电流，切除电路，因此满足条件Ia 。非限流式熔断器不能在短路电流达到冲击值之前熄灭电弧,切除短路，因此需满足Ioc。跌开式熔断器其断流能力的上限应满足。

6-4、低压断路器的瞬时、短延时和长延时过流脱扣器的动作电流各如何整定?其热脱扣器的动作电流又如何整定?

（1）瞬时过流脱扣器动作电流的整定 动作电流 IOP(0)KrelIpk 可靠系数Krel取值为DW:1.35;DZ:2~2.5

（2）短延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定 动作电流 Iop(5)KrelIpk Krel取值为1.2 动作时间 0.2s,0.4s, 0.6s三级,时间差0.2s （3）长延时过流脱扣器动作电流和动作时间的整定 动作电流 Iop(l)KrelI30 Krel取值为1.1 动作时间：反时限最长1-2h

（4）热脱扣器动作电流的整定

过负荷保护 IOP.TRKrelI30 Krel取值为1.1

6-5、低压断路器如何选择?在校验断流能力时，万能式和塑料外壳式断路器各应满足什么条件？

选择低压断路器应满足的条件：低压断路器的额定电压不低于保护线路的额定电压；低压断路器的额定电流不小于它所安装的脱扣器的额定电流；低压断路器的类型应符合安装、

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保护、操作方式的要求。

满足条件：对动作时间在0.02s 以上的万能式断路器，其极限分断电流 Ioc 应不小于通过它的最大三相短路电流周期分量有效值 Ik ；对动作时间在 0.02s 以下的塑料外壳式断路器，其极限分断电流 Ioc 应不小于通过它的最大三相短路冲击电流 Ish 。

第七章

1、什么是二次回路?什么是二次回路操作电源？常用的直流操作电源有哪几种?交流操作电源与直流操作电源比较，各有何主要特点？

二次回路(即二次电路)：是指用来控制、指示、监测和保护一次电路运行的电路，亦称二次系统，包括控制系统、信号系统、监测系统、继电保护和自动化系统等。

二次回路的操作电源是供高压断路器分、合闸回路和继电保护和自动装置、信号回路、监测系统及其他二次回路所需的电源。

常用的直流操作电源有以下几种：（一）由蓄电池供电的直流操作电源，主要有铅酸蓄电池和镉镍蓄电池两种。（二）由整流装置供电的直流操作电源，主要有硅整流电容储能式和复式整流两种。

直流操作电源有由蓄电池组供电的电源和由整流装置供电的电源两种。交流操作电源有由所（站）用变压器供电的和通过仪用互感器供电的两种。

7-2、对高压断路器的控制和信号有哪些主要要求？什么是断路器事故跳闸信号回路的“不对应原理”连线？

7-5、什么叫“自动重合闸”？“自动重合闸”(ARD)的工作原理?什么叫“防跳”？P265

自动重合闸：当断路跳闸后,能够不用人工操作而很快使断路器自动重新合闸的装置叫自动重合闸。

工作原理：

YR跳闸线圈，YD合闸线圈，KO合闸接触器，KAR重合闸继电器

手动合闸时，按下SB1，使合闸接触器KO通电动作，从而使合闸线圈YO动作，使断路器合闸。手动分闸时，按下SB2，使跳闸线圈YR通电动作，使断路器分闸。

当一次电路发生短路故障时，保护装置动作，其出口继电器KM触点闭合，接通跳闸线圈YR回路，使断路器QF自动跳闸。与此同时，断路器辅助触点QF3—4闭合；而且重合闸

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继电器KAR起动，经整定的时限后其延时闭合常开触点闭合，使合闸接触器KO通电动作，从而使断路器重合闸。如果一次电路的短路故障是瞬时性的，已经消除，则重合成功。如果短路故障尚未消除，则保护装置又要动作，其出口继电器KM触点闭合，又使断路器跳闸。由于一次ARD采用了防跳措施(防止多次反复跳，合闸，图上未示出)，因此不会再次重合闸。

7-6、什么叫“备用电源自动投入”（APD）？备用电源自动投入装置应满足的基本要求？原理？P267

备用电源自动投入装置的作用是当工作电源不论任何原因发生故障时，自动、快速地将备用电源投入，从而保证重要负荷的不间断供电，提高供电的可靠性。

备用电源自动投入装置应满足以下基本要求：①工作电源不论任何原因断开（如工作电源故障或被错误断开等），备用电源应能自动投入；②必须在工作电源确已断开，而备用电 源电压也正常时，才允许投入备用电源；③APD的动作时间应尽可能短，以利于电动机的自起动；④APD只能动作一次，以免将备用电源重复投入到永久性故障上去；⑤当电压互感器的二次回路断线时，APD 不应误动作；⑥若备用电源容量不足，应在APD 动作的同时切除一部分次要负荷。

第八章

8-1、什么叫过电压?过电压有哪些类型?其中雷电过电压又有哪些形式?各是如何产生的？

过电压是指在电气线路或电气设备上出现的超过正常工作要求的电压。可分为内部过电压和雷电过电压两大类。

雷电过电压的两种基本形式：

(1)直接雷击：他是雷电直接击中设备、线路或建筑物，起过电压引起强大的雷电流通过这些物体放电入地，从而产生破坏性极大的热效应和机械效应，相伴还有电磁脉冲和闪络放电。

(2)间接雷击：它是雷电未直接击中电力系统的任何部分，而是由雷电对线路、设备和其他物体的静电感应或电磁感应所产生的过电压。

雷电过电压还有一种是由于架空线路或金属管道遭受直接或间接雷击而引起的过电压波，沿线路或管道侵入变配电所，这称为雷电波侵入或高电位侵入。

8-4、什么叫“滚球法”？如何用滚球法确定避雷针、线的保护范围？

所谓“滚球法”，就是选择一个半径为hr（滚球半径）的球体，沿需要防护的直击雷的部位滚动，如果球体只接触到避雷针（线）或避雷针（线）与地面，而不触及需要保护的部位，则该部位就在避雷针（线）的保护范围之内。

8-6、架空线路有哪些防雷措施？变配电所又有哪些防雷措施？

架空线路：架设避雷线；提高线路本身的绝缘水平；利用三角形排列的顶线兼作防雷保护线；装设自动重合闸装置；个别绝缘点薄弱地点加装避雷器。

变配电所：装设避雷针；装设避雷线；装设避雷器。

8-7、高压电动机应采用哪种类型避雷针进行防雷？为什么？P289

采用专用于保护旋转电机用的FCD型磁吹阀式避雷器，或采用有串联间隙的金属氧化物避雷器。

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8-11、什么叫接地?什么叫接地装置?什么叫人工接地体和自然接地体?

电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。接地线与接地体的组合，称为接地装置。专门为接地而人为装设的接地体，称为人工接地体。兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等，称为自然接地体。

8-12、什么叫接地电流和对地电压？什么叫接触电压和跨步电压?

接地电流(IE)：当电气设备发生接地故障时，电流就通过接地体向大地作半球形散开；这一电流就叫做接地电流。

对地电压(UE)：电气设备的接地部分，如接地的外壳和接地体等，与零电位的“地”（大地）之间的电位差，就称为接地部分的对地电压。

接触电压（Utou)：电气设备的绝缘损坏时，在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差。例如人站在发生接地故障的电气设备旁边，手触及设备的金属外壳，则人手与脚之间所呈现的电位差，即为接触电压。

跨步电压(Ustep)：在接地故障点附近行走时，两脚之间出现的电位差，越靠近接地故障点及跨步越大，则跨步电压越大。离接地故障点达20m时，跨步电压为零。

8-13、什么叫工作接地和保护接地？什么叫保护接零？为什么同一低电压配电系统中不能有的设备采取保护接地，有的设备又采取保护接零？

工作接地：是为了保证电力系统和设备达到正常工作要求而进行的一种接地，例如电源中性点的接地、防雷装置的接地等。

保护接地：是为了保障人身安全、防止间接触电而将设备的外露可导电部分接地。两种形式：1）、经接地线（PE线）直接接地，如TT、IT系统；2）、经公共的PE线（如TN-S系统）或经PEN线（如TN-C系统）接地，这种接地形式过去习惯被称为“保护接零”。

因为如果这样接，当采取保护接地的设备发生单相接地故障时，采取保护接零的设备外露可导电部分（外壳）将带上危险的电压。

8-16、最常用的垂直接地体是哪一种？规格尺寸如何？为什么这种规格最适合？

8-23、什么叫安全电流？安全电流与哪些因素有关？一般认为的安全电流是多少？

安全电流是人体触电后的最大摆脱电流；30mA（50Hz交流，触电时间不超过1s，故安全电流也称为30mA·s）

8-24、什么叫安全电压？一般正常环境条件下的安全特低电压是多少？

安全电压是指不致使人直接致死或致残的电压；33V。

1、电流对人体的作用?

电流通过人体时，人体内部组织将产生复杂的作用，较大的的电流通过人体所产生的热效应、化学效应和机械效应，将使人的肌体遭受严重的电灼伤、组织炭化坏死及其他难以恢复的永久性伤害。由于高压触电多发生在人体尚未接触到带电体时，在肢体受到电弧灼伤的

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同时，强烈的电击刺激肢体痉挛收缩而脱离电源，所以高压触电以电灼伤者居多。但在特殊场合，人触及高压后，由于不能自主地脱离电源，将导致迅速死亡的严重后果。

2、人体触电受到的伤害，取决因素？

人体触电可受到两种伤害：电击、电伤。

触电的危险性取决因素：接触电压、流过人体的电流、触电时间、人体电阻、触电方式、电流路径、环境、健康状况、情绪好坏等。

3、什么叫直接触电防护?什么叫间接触电防护?

直接触电防护：对直接接触正常带电部分的防护，如对带电导体加隔离栅栏等。

间接触电防护：对正常时不带电而故障时可带危险电压的外露可导电部分(如金属外壳、框架等)的防护，例如将正常不带电压的外露可导电部分接地，并装设接地故障保护。

4、如果发现有人触电，应如何急救处理? （1）脱离电源 （2）急救处理 （3）人工呼吸法

（4）胸外按压心脏的人工循环法

6、

7、试简述电流型漏电断路器的基本结构和动作原理。

漏电断路器有电压动作型和电流动作型两种，但通常都采用电流动作型。

如图是电流动作型漏电断路器工作原理示意图，漏电断路器由零序电流互感器TAN、放大器A和低压断路器QF(内含脱扣器YR)等三部分组成。设备正常运行时，主电路三相电流相量和为零，因此零序电流互感器TAN的铁心中没有磁通，其二次侧没有输出电流。如果设备发生漏电或单相接地故障时，由于三相电流的相量和不为零，零序电流互感器TAN的铁心中产生零序磁通，二次侧有输出电流，经放大器A放大后，通入脱扣器YR，可使断路器QF跳闸，从而切除故障电路和设备。漏电保护动作电流一般为30mA

电流动作型漏电断路器工作原理示意图 8、

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9、什么叫接闪器?

接闪器：专门用来接受直接雷击的金属物体。有避雷针、避雷线、避雷网。

10、避雷器的主要功能是什么?

防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其他建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧，当线路上出现危及设备绝缘的雷电过电压时，避雷器的火花间隙就被击穿，或由高阻变为低阻，使过电压对大地放电，从而保护了设备的绝缘。

计算题

1、某车间变电所的主变压器容量为500kVA，电压为10／0.4kV，联结组为Yyn0。试确定该变电所公共接地装置的垂直接地钢管和连接扁钢的尺寸。已知装设地点的土质为砂质粘土，10kV侧有电联系的架空线路总长70km，有电联系的电缆线路总长25km。 解：(1)确定接地电阻值

查附录表24可确定此变电所公共接地装置的接地电阻应满足以下条件： RE120V/IE 和RE4

所以 IEIC10(703525)A27A

350 RE120V/27A4.44 变电所总的接地电阻值应为RE4

(2)接地装置的初步方案

初步围绕变电所建筑四周，距变电所墙脚2～3m，打入一圈直径50mm、长2.5m的钢管

2

接地体，每隔5m打人一根，管子之间用40×4mm的扁钢焊接相联。 (3)计算单根钢管接地电阻

查附录表25，砂质粘土的电阻率100m。 单根钢管接地电阻为： RE(1)100m/2.5m40 (4)确定接地钢管数和最终接地方案

RE(1)/RE40/410，考虑到管子之间的电流屏蔽效应，初选15根直径50mm、长2.5m的钢管作接地体。

以n=15和a/l=5m／2.5m=2查附录表26-2(取n=10和n=20在a/l=2时的E值的中间值)，E≈0.66。因此可得： nRE(1)ERE4015

0.664考虑到接地体的均匀对称布置，选16根直径为50mm、长2.5m的钢管作接地体，管距

2

5m，用40×4mm的扁钢连接，环形布置。

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2、某厂一座高30m的水塔旁边，建有一水泵房(属第三类防雷建筑物)，尺寸如下图所示。水塔上面安装有一支高2m的避雷针。试检验此避雷针能否保护这一水泵房。

解：查表8-7得滚球半径hr60m，而h30m2m32m,hx=6m。

避雷针保护半径为：rx32(26032)m6(2606)m26.9m 现水泵房在hx=60m高度上最远一角距离避雷针的水平距离为 r(126)252m18.7mrx

由此可知，水塔上的避雷针完全能保护水泵房。

第十章

10-3、什么叫光强、照度和亮度?它们的符号和单位各是什么？

光强（I，cd坎德拉）：发光强度简称光强，是光源在给定方向的辐射强度。 照度（E，lx勒克斯）：受照物体表面单位面积上投射的光通量，称为照度。

亮度（L，cd/m2)：发光体(不只是光源，受照物体对人眼来说也可看作间接发光体)在视线方向单位投影面上的发光强度，称为亮度。

10-4、什么叫色温度？什么叫显色性？什么叫反射比？反射比与照明有何关系？

色温度：是以发光体表面颜色来估计其温度的一个物理量； 显色性：是指光源对被照物体颜色显现的性能；

发射比：反射的能量与入射的能量之比称为该物体的反射比； 关系： 10-5、什么叫热辐射光源？什么叫气体放电光源？各自的发光原理是怎样的？卤钨灯的“卤钨循环”是怎么回事？

（1）热辐射光源：利用电能使物体加热到白炽程度而发光的光源，如白炽灯、卤钨灯； （2）气体放电光源：利用电流通过气体（或蒸汽）而发光的光源，主要以原子辐射形

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式产生光辐射。如荧光灯、高压钠灯、金属卤化物灯等；

（3）原理：白炽灯是最早出现的光源。即所谓第一代光源，它是将灯丝加热到白炽的程度，利用热辐射发出可见光。其特点是便于控光、适于频繁开关、辐射光谱连续、显色性好、价格便宜。缺点：因其极大部分辐射为红外线，故光效最低。由于灯丝的蒸发很快，所以寿命也较短。白炽灯的色温约为2400~2900K。

荧光灯是一种预热式低压汞蒸气放电灯。放电产生的紫外线辐射激发荧光粉而发光。其特点是荧光灯具有表面亮度低，表面温度低，光效高，寿命长，显色性较好，光通分布均匀等特点。它被广泛用于进行精细工作、照度要求高或进行长时间紧张视力工作的场所。荧光灯的额定寿命，是指每开关一次燃点3小时而言。开关频繁时，使灯丝所涂发射物质很快耗尽，缩短了灯管的使用寿命，因此它不适宜用于开关频繁的场所。

（4）当卤素加进填充气体后，如果灯内达到某种温度和设计条件，钨与卤素将发生可逆的化学反应。简单的讲，就是白炽灯灯丝蒸发出来的钨，其中部分朝着泡壳壁方向扩散。在灯丝与泡壳之间的一定范围内，其温度条件有利于钨与卤素的结合，生成的卤化分子又会扩散到灯丝上重新分解，使钨又送回到了灯丝。至于分解后的卤素则有可以参加下一轮的循环反应，这一过程称为卤钨循环或再生循环。

10-8、什么是灯具的距高比？距高比与照明质量有什么关系？

灯具距高比：灯具的间距s和计算高度h（灯具值工作面的距离）的比值；

关系：在h已定的情况下，s/h值小，照度均匀性好，所需灯具多，经济性差。s/h值大，则不能保证照度的均匀度。通常每个灯具都有一个“最大允许距高比”。

10-9、什么叫照明光源的利用系数？它与哪些因素有关？利用系数用于什么样的照度计算？什么叫减光系数（维护系数）？它又与哪些因素有关？

10-10、试分析图10-23所示采用备用光源自动投入的应急照明控制回路是如何实现备用电源自动投入的？P363

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