农村电力系统

1.什么是电力网，电力系统，动力系统。 

电力网：电力系统中输送、分配电能的部分。 

电力系统：为了提高供电的可靠性和经济性，将一些发电厂和用户通过升、降压变电所、输电线路组成在电气上相互连接的整体。 

动力系统：将一些发电厂的锅炉、汽轮机、热力网和用电设备，水力发电厂的水库。水轮机和原子能发电厂的反应堆等包括在内。 

2.对电力系统的基本要求是什么？  

1）保证可靠地持续供电。 

2）保证良好的供电质量。 

3) 保证电力系统运行的经济性。 

3.衡量电能质量的指标有那三个？各自允许的波动范围是多少？   

1）电压。电压允许的波动范围是±5%。 

 2）频率。频率允许的波动范围是50HZ±（0.2～0.5）HZ   3）波形。波形应为正弦波，畸变率要十分小。 

4.三相视在功率S=√3 UI. 5.变电所的类型： 

1）枢纽变电所：位于电力系统的枢纽点，连接电力系统高压和中压的几个部分，汇集多个电源，电压为330KV-550KV的变电所。 

2）中间变电所：中间变电所高压侧以交换潮流为主，起系统交换功率的作用，或使长距离输电线公段，一般汇集2-3个电源，电压为220KV-330KV，同时又降压供给当地用电。 

3）地区变电所：地区变电所高压侧电压一般为110-220KV，对地区用户供电为主，电一个地区或城市的主要变电所。 

4）终端变电所：终端变电所在输电线路的终端，接近负荷点，高压侧电压为35-110KV，经降压后直接向用户的变电所。 

6.什么是负荷曲线？试说明最大负荷利用小时数Tmax的意义。  

 负荷曲线：反映电为负荷随时间变化情况的曲线。 

  Tmax的意义：当用户始终以最大负荷Pmax运行，经过Tmax时间所消耗的电能恰好等于全年的实际消耗。 

7.变电所中一次设备和二次设备及其作用。 

  一次设备：负担着电能的传输和分配任务，流经的是大电流。   二次设备：作用是对一次设备进行监察、测量和保护。 

8．电力系统中性点有那几种运行方式？什么是大电流接地系统和小电流接地系统。    

电力系统中性：指星形连接的变压器或发电机的中性点。    

我国电力系统中普遍采用中性点运行方式有： 

1） 中性点直接接地。 2） 中性点不接地。 3） 中性点消弧接地。 

大电流接地系统：由于中性点直接接地方式，发生单相接地短路时的短路电流较大。    

小电流接地系统：中性点不接地和中性点消弧接地方式，当发生单相接地时，其短路电流的数值较小。

中性点直接接地的主要优点：单相接地时，其中性点电位不变，非故障相对地电压接近于相电压，因此降低了电力网绝缘的投资，而且电压越高，其经济效益也越大，所以，目前我国对110KV及以上的电力网一般都采用中性直接接系统。 

我国中性点不接地统的适用范围： 1） 电压小于500V的装置。 2） 3～10KV电力网，当单相接地电流小30A时，发电机直配系统，接地电流小于5A。 3） 35KV电力网，单相接地电流小于10A。

思考与学习 

一.变压器 

1.电力变压器的主要组成部分 

  农用电力变压器的主要构件是铁心，线圈，油箱，油枕，呼吸器，防爆管，绝缘套管，支架散热管等部分，还有温度表，油位表，保护装置，分接头变换器等附件 

1） 线圈。是变电器最基本的构件，是电流的通路。 2） 铁心。是磁通的通路。 

3） 油箱。变压器工作时会产生热量。电力变压器通常用变压器油散热并增加绝缘性能。 4） 油枕。变压器油膨胀时，油箱里的空气向外排出，而变压器油收缩时，又会通过油

抌从外面吸空气，这种现象叫变压器的呼吸。油枕可减轻变压器的氧化和受潮。 5） 防爆管。防爆管作用是保护变压器。 6） 绝缘套管。 

7） 负载调压开关。 

二．三相交流异步电动机 

1.三相交流异步电动机的结构： 

       三相交流异步电动机主要组成部分为定子和转子。 

1） 三相交流异步电动定子由机座，定子铁心和定子绕组而组成。 

2） 三相交流异步电动转子是由转子铁心，转子绕组和转轴组成。 

3） 转子有笼型和绕线型两种。 

4） 笼型转子的绕组由嵌入铁心槽内的裸导体构成，各端由端环连接，形成短路绕

组。 

5） 绕线型转子的绕组和定子绕组相似，也是三相对称绕组，绕组的三个未端接在一起，三首端分别接到转轴上的三个彼此绝缘滑环上，再通过与滑环滑动转接的电刷将变阻器串入转子绕组，用以改善电动机的启动性能和调速性能。 

2. 三相交流异步电动机的工作原理： 

电动机在未接电源前，转子是不动的。当电动机的定子绕组接通三相电源后，定子与转子间的气隙中便产生旋转磁场。假定旋转磁场按顺时针方向以n0(r/min)旋转，则转子与旋转磁场间就有相对运动，于是就在转子导体中产生感应电动势，其方向由右手定则确定，由于转子导体是闭合的，故在电动势的作用下，转子导体将会有感应电流通过，该电流称为转子电流，转子电流与旋转磁场互作用使转子导体受到磁场力的作用，力的方向由左手定则确定。各个导体所受的合力对轴形成电磁转距，转距的方向与旋转磁场的方向一致，这样转子就以转速n(r.min)顺着旋转磁场方向转动起来了。

感应电动机的转速n 不等于同步转速n0，也即转子的运动与定子旋转磁场不     P为磁极对数。例：2对4极 转速为1500r/min.  

2-4, 异步电动机的电磁转矩特性及机械特性：     

 一）．电磁转矩特性： 

         1) 电磁转矩是旋转磁场的每极磁通∮与转子电流I2相互作用而产生的          

    2）由于电磁转矩是反映电动机作功能力的一个物理量，只有转子电流的有功分量与旋转磁场的每极磁通相互作用，才能产生电磁转矩。 

         3）在电源电压U1,频率f1和转子电阻R2一定时，电磁转矩T与转差率s之

间的函数关系T=f(s)称为异步电动机的转矩特性。 

         4）电磁转矩特性两点。 

          A.电磁转矩T，最大转矩Tmax均与定子电压平方成正比，表明异步电动机

对电源电压的波动很敏感，这是它的缺点。 

          B.最大转矩Tmax与转子电阻R2无关，但对应最大转矩的临界转差率sm则

与R2成比，R2越大，sm愈大。 

3.三相异步电动机启动方法有哪些？      三相异步电动机启动方法： 

1） 直接启动：直接给电动机加上额定电压的启动法叫直接启动或全压启动。 

2） 降压启动：对于容量较大的笼型异步电动机，在不允许直接启动的情况

下，需采用降压启动方法，就是在起动时降低加在电动机定子绕组上的电压，以减少启动电流。   

4.架空线路中杆塔有哪些类型？    1）直线杆塔。    2）耐张杆塔。    3）转角杆塔。    4）终端杆塔。    5）跨越杆塔。    6）换位杆塔。  

5.架空线路主要组成部分有哪些？各自的作用是什么？ 

  架空线路由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具部件组成。   导线：传输电能。 

  避雷线：将雷电流引入大地，以保护电力路免遭雷击和过电压的侵袭。 

杆塔：支持导线和避雷线、使导线与导线、导线与大地之间保持一定的安全距离。 绝缘子：使导线与杆塔间保持绝缘。 

金具：连接导线或将导线固定在绝缘子上，以及将绝缘子固定在杆塔上，也可作连接绝缘子或保护绝缘子和导线等用。  

6.什么是电力网的电压降落？ 

输电线路首端相电压与未端相电压之间差 

7.什么是电力网的电压损耗？ 

输电线路首端相电压与未端相电压的绝对值之差 

8. 什么是电力网的电压偏移？

电压偏移是指电力网的实际电压与额定电压的数值之差  

9.互感器的主要作用是什么？ 

  1）将二次回路与一次回路隔离，保证操作人员与电气设备的安全。   2）将电压和电流变换成统一的标准值，使测量表小型化与标准化。  

10.什么是变电所的倒闸操作？ 

   要实现运行方式或运行状态的改变，就必须进行一系列的操作，这些操作叫做电气设备的倒闸操作。 

  倒闸操作主要内容：电线力路停，送电操作；电力变压器的停，送电操作；母线接线方式的改变及网络的合环与解环；中性点接地方式的改变和消弧线圈的调整；继电保护和自动装置使用状态；接地线的安装与拆除等。  

11.电力系短路故障的基本形式有哪些？ 

   三相短路；两相短路；单相接地短路以及两相接地短路  

12.什么是冲击短路电流？ 

  当合闸相位角ψou=φ-л/2时，短路电流的暂态分量最大，此时短路电流将达到最大值，称为冲击短路电流。  

13.什么是变电所的二次回路？ 

   根据测量、控制、保护和信号显示的要求，表示二次设备互相连接关系的电路，称为二次回路  

14什么是二次回路的归总式原理图？ 

   归总式原理图：是用来表示继电保护、测量表计、控制信号和自动装置等工作原理的一种二次接线图。  

16.什么是二次回路的展开接线图？ 

     二次回路的展开接线图的特点是将电路分成交流电流回路、交流电压回路和直流操作回路和信号回路几个部分分别进行绘制，对同一回路内的线圈和触点则按电流通过的路径自左到右排列；交流回路按A、B、C的相序自上至下排列；直流回路按动制顺序自上至下排列。   

17．继电器有哪些种类？ 

     1）按继电器动作和构成原理分：电磁型、感应型、整流形、极化型，半导体型、热力型等。 

     2）按照继电器反应物理量的性质分：电流、电压、功率、方向、阻抗、周波等。  

18.简单说明定时限过电流保护的时间阶梯原则。 

      为了保证单端射形网络中过电流保护作的选择性，保护装置的动作时间必须满足以下条件即：t1>t2>t3, t1=t2+△t,   t2=t3+△t  这种选择保护装置动作时间的方法，即动作时限应比下一段母线各条馈出线上的过电流保护中最大的动作时限大一个时限级差△t，称为时间阶梯原则

19.什么是跨步电压触电？   

 在接地故障点周围行走时，地面分布电位加在两脚之间，通常把地面上距离为0.8m的两处所产生的电位差叫跨步电压。跨步电压的大小，除决定于两脚之间的距离外，还决定于人脚与接地点的距离，距离故障接地点越近，跨步电压越大，当一只脚踏在接地点上时，跨步电压将达到最小值。  

20什么是中性点接地系统中的重复接地？为什么要重复接地？ 

   在中性点接地的供电系统中，除将电源中性点地外，沿中线走向，每隔一定距离再次将中线接地称为重复接地。 

   如果没有重复接地，当中线在某处发生断线时，接在断线处后面的所有电气设备就会出现既没有保护接零，又没有保护接地的情况，如果此时有一相电源碰壳，所有电气设备的外壳都通过中中线带上等于相电压的对地电压，若人体触及外壳，相当于单触电，这是十分危险的。  

21为什么要限制异步电动机的空载运行时间？ 

电动机在空载或轻载运行时，供励磁的无功功率仍进行能量交换，通常空载无功力率约占额定负荷无功功率的60%～70%。所以，当生产设备停用时，应加装空载停机装置，及时断开电动电源，减少其空载损耗，或加警报装置，使操作者及时控制。 

论述题 

1. 降低电力网中功率损耗和电能损耗的措施有哪些？ 

1） 减少电网元件的电阻。 

2） 改变电力网功率分布，提高负荷的功率因数。 

3） 提高系统的电压水平。 

4） 合理地选择电气设备并使其经济运行。 

2. 电力网潮流分布计算的方法有哪几类？ 

1） 解析计算：即一般利用公式进行手算。 

2） 模拟计算：即利用一些装置来模拟电力网或电力系统的情况，然后对模拟设备的各电气量进行实测，将所得的结果乘以比例系数就得到实际系统的运行参数。 

3） 用计算机进行计算： 

3. 进行短路电流计算的目的是什么？ 

1） 短路电流计算是电气设备选择的理论依据。 

2） 用于继电保护的设计和整定。 

3） 用于电主接线方案的确定。 

4） 进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响等，也包含有一部分短路计算的内容。 

4. 发热对电气设备的影响有哪些？ 

1） 对绝缘的影响。 

2） 对导体接触部分的影响。 

3） 对机械强度的影响。 

5. 电气设备选择的一般原则是什么？ 

A.按正常工作条件选择导体和电器      1）额定电压和最高工作电压。2）额定电流。    

B．按短路情况校验      1）短路热稳定校验。      2）电动力稳定校验。      3）短路计算时间的确定。   

6. 电力系统产生短路的主要原因有哪些？ 

产生短路的主要原因有：电气设备和载流导体的绝缘损坏；电力系统的一些故障；运行人员的误操作及其他一些原因。 

7. 对继电保护的基本要求有哪些？ 

1） 选择性 2） 速动性 3） 灵敏性 4） 可靠性   

8. 三段式电流保护的组成和特点是什么？ 

     无时限电流速断保护作为第Ⅰ段保护，它只能保护线路的一部分。限时电流速断保护作为第Ⅱ段保护，它虽然能保护线路全长，但不能作为下一段线路的后备保护，因此，采用了定时限过电流保护作为本线路和下一段线路的后备保护，称为第Ⅲ段保护。 

     三段式电流保护的主要优点是，在电力网所有各段上的短路都能较快地被切除，接线简单可靠，其主要缺点是，在许多情况下，第Ⅰ、第Ⅱ段保护的灵敏度不够，保护范围的大小与系统运行方式和短路类型有关，而且只有用于单电源辐射形电力网中才能保证动作的选择性。这种保护在35KV及以下电力网络中，广泛地用来作为相间短路保护。  

9. 发生人身触电时，电流对人体的伤害与哪些因素有关？ 

1） 伤害程度与电流大小的关系。 通过人体电流越大，人体的生理反应越明显。 

2） 伤害程度与通电时间的关系。 

试验资料表明，触电时间越长，电流对人体引起的热伤害、化学伤害及生理害愈严重。 

3） 伤害程度与电流途径的关系。 电流通过心脏会引起心室颤动，较大的电流还会使心脏停止跳动。 

4） 伤害程度与人体电阻的关系。 在一定的电流作用下，流经人体的电流大小和人体电阻成反比，因此人体电阻的大小将对触电后果产生一定的影响。  

10. 人触电后，应采用什么步骤实施抢救？ 

1） 脱离电源。 

2） 若触电者神志清醒，只是感到心慌、四肢麻木，应使触电者安静休息，严密观察。 

3） 若触电者已失去知觉，但心脏跳和呼吸还在进行，应使触电者安静平卧，保护其呼

吸畅通，并迅速请医生或送医院。 

4） 若触电者呼吸停止或心脏跳动停止，或二都已停止，应立即进行人工呼吸和胸外挤

压法急救，并迅速请医生或送医院。在送医院的途中，不能中止急救。 

5） 急救时不能给触电者注射强心剂。