北航《工廠供電》考核要求
依據課件完成下列題目：
一、 簡述d，yn11接線的配電變壓器主要有哪些優點？（20分）
答：d,yn11接線的配電變壓器主要有以下3方面的優點：
1 改善供電正弦波質量根據變壓器空載運**況，電源電壓在原繞組中產生勵磁電流，該電流在鐵芯中產生磁通並匝鏈著原繞組和副繞組，在原副繞組中感應電勢。原繞組的感應電勢和阻抗壓降與電源電壓相平衡。副繞組的感應勢在輸出端表現為空載電壓。
由於變壓器的磁化曲線兩端彎曲，磁通飽和，所以勵磁電流為尖頂波時磁通為正弦波，而勵磁電流為正弦波時磁通為平頂波。我們希望感應電勢為正弦波，則必須要有正弦波磁通。這就要求勵磁電流應為尖頂波。
從非正弦波的諧波分析知道，尖頂波中含有三次諧波成分。對三相變壓器來講，三相尖頂波勵磁電流中的三次諧波分量組成零序制相量。因為三次諧波的頻率為150hz，各相相量間相位差是基波的3倍。
3 × 120°=360°，可見各相相量組成零序制。d，yn11接線配電變壓器原繞組為三角形接法，可環行零序電流和三次諧波電流，故勵磁電流為尖頂波而磁通為正弦波，感應電勢和輸出電壓波形較好。再從副繞組看，兩者都是yn接線。
當三相負載不平衡而有中性線電流時，三相不對稱電流中含有零序分量（其頻率為50hz），其值為中性線電流的1／3。該零序電流在變壓器鐵芯中產生零序磁通，在鐵芯的三柱中為同方向，不能在鐵芯中閉合。零序磁通是經鐵芯外面的附件、頂蓋、油箱等閉合的。
對於d，yn11接線配電變壓器來說，該零序磁通在主繞組中感應零序環行電流。從電磁感應關係可知，主副繞組零序電流產生的零序磁通是相互抵消的，因而主磁通中零序成分很小，副邊的零序電壓也小，可見副邊的零序阻抗較小。而對於y，yno接線配電變壓器來說，主繞組中不能流通零序電流，主磁通中零序成分較大，副邊的零序電壓也大，可見副邊的零序阻抗較大。
副邊的零序電壓小，改善了各相負載端電壓偏離220v的程度，這也是d，yn11接線的好處。2、有利於切除單相接地故障d，yn11接線配電變壓器的零序阻抗較小，單相接地短路電流就大些。一般在相同條件下，d，yn11接線配電變壓器出口的單相短路電流為y，yno結線配電變壓器出口的單相短路電流的3倍以上。
單相接地保護裝置的動作靈敏度相應提高，反時限特性的保護動作時限縮短。低壓電網接地故障保護的作用在於保證裝置及線路的熱穩定、防止電氣火災、保障人身安全。單相接地故障的短路電流id通常較小，而且與低壓電網的接地型式有關，需特別注意校驗。
以下說明使用熔斷器作為線路和裝置保護時校驗方法。一般y，yno接線配電變壓器的零序阻抗達正序阻抗的8～10倍，單相短路電流相對較小，以致故障點位於電網末端、保護線pe截面較小、用電裝置功率較大或電動機要考慮尖峰電流所選熔體額定電流較大等情況下常常不能滿足附表要求的id／in人最小倍數。改用d，yn11接線配電變壓器往往可以解決問題。
3、能充分利用變壓器容量y，yno接線配電變壓器在三相不平衡負荷作用下，一方面零序電流產生零序磁通經過油箱、附件等部位閉合形成嚴重的磁洲和渦流損耗增加變壓器功耗和溫公升；另一方面零序電壓使中性點電位偏移，各相負載端電壓或公升或降，因此規定中性線電流不得超過二次額定電流的25％，從而限制了變壓器容量的利用。在極端情況下，負荷集中於一相，三相負荷不平衡時，變壓器的容量利用率將更低。在城鎮公用配電變壓器和農村居民區配電變壓器中三相負荷不平衡情況幾乎不可避免。
即使設計安裝時力求把同類負荷曲線的用電裝置平均分配到三相上，實際執行中仍會出現三相嚴重不平衡現象，由此造成的低壓線損率居高不下、甚至燒毀變壓器事故屢見不鮮。對於d，yn11接線配電變壓器，因為主磁通中零序成分很小，雖然零序磁通路經仍同上述，變壓器不致過熱；所以中性線電流不受限制，可以與線電流相等。變壓器的容量利用率較好。
﹪情況下，宜選用d，yn11接線三相配電變壓器。
二、簡述過電流保護的任務和要求。（20分）
答：1、過電流保護的任務是：為了保證工廠供電系統的安全執行，避免過負荷和短路對系統的影響，因此在工廠供電系統中裝有各種型別的過電流保護裝置。
2、對過電流保護裝置的基本要求有：（1）選擇性：保護裝置動作時，僅將故障元件從電
力系統中切除，使停電範圍盡量縮小，最大限度地保證系統中的非故障部分繼續執行。
（2）速動性：繼電保護裝置應以盡可能快的速度將故障元件從電網中切除。（3）靈敏性：
指保護裝置對其保護範圍內的故障或不正常執行狀態的反映能力。（4）可靠性：指保護裝置該動作時不能拒動；不該動作時不能誤動。
三、簡述短路的原因、後果及形式（20分）
答：1、短路的原因是：（1）電氣裝置載流部分絕緣損壞。（2）執行人員誤操作（工作人
員由於違反操作規程而發生誤操作，或者誤將低壓裝置接入較高電壓的電路中，也可
能造成短路。）（3）其它因素（如鳥獸跨越在裸的相線之間或者相線與接地物體之間，或
者咬壞裝置和導線電纜的絕緣，也是導致短路的乙個原因。
2、短路的後果是：（1）短路短流的熱效應會使裝置發熱急劇增加，可能導致裝置過熱而損壞甚至燒毀引發火災事故。（2）短路電流產生很大的電動力，可引起裝置機械變形、扭曲甚至損壞。
（3）短路時系統電壓大幅度下降，嚴重影響電氣裝置的正常工作。（4）嚴重的短路可導致並列執行的發電廠失去同步而解列，破壞系統的穩定性。（5）不對稱短路產生的不平衡磁場，會對附件的通訊系統及弱電裝置產生電磁干擾，影響其正常工作。
（6）短路時保護裝置動作將故障電路切除，從而造成停電，而且短路點越靠近電源，停電範圍越大，造成的損失就越大。
3、短路的形式有：三相短路、兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路等。
四、簡述過電壓的形式（20分）
答：過電壓的形式有：
1、 內部過電壓（1）操作過電壓：因開關操作、負荷劇變、系統故障等原因而引起的
過電壓，特點是具有隨機性，但最不利情況下過電壓倍數較高。（2）諧振過電壓：因電感、電容等引數在特殊情況下發生諧振而引起的過電壓。特點是過電壓倍數高，持續時間長。
2、 外部過電壓：外部過電壓又稱雷電過電壓或大氣過電壓，它是由於電力系統的導線
或電氣裝置受到直接雷擊或雷電感應而引起的過電壓。特點是持續時間短暫，衝擊性強，與雷擊活動強度有直接關係，與裝置電壓等級無關。
五、簡述電力網的接線方式。（20分）
答：電力網的接線方式有：
1按布置方式分，可分為放射式、幹線式、鏈式、環式及兩端供電式。 2、按對供電可靠性的要求分，可分為無備用接線和有備用接線。無備用接線包括單迴路放射式、單迴路幹線式、單迴路鏈式；有備用接線包括雙迴路放射式、雙迴路幹線式、雙迴路鏈式、環式及兩端供電式。
有備用接線的優點是提高供電可靠性，電壓質量高；缺點是不夠經濟。無備用接線的優點是簡單、經濟、執行方便；缺點是供電可靠性差。
放射式。放射式接線是指從變電所母線向各使用者分別引出專用線路，直接向使用者供電，線路上不連線其他用電裝置。放射式接線的優點是供電線路相互獨立，線路執行互不影響，任一線路發生故障時，都不影響其他線路的正常執行，操作維護方便；繼電保護簡單，易於實現自動化。
缺點是電源出線迴路多，裝置用量大，投資大。放射式可分為單迴路放射式和雙迴路放射式兩種形式，單迴路放射式接線只有乙個電源，供電可靠性低；雙迴路放射式接線有兩個電源，供電可靠性高。雙迴路放射式接線中的母線分段隔離開關qs也可換成斷路器，以實現自動切換，提高供電可靠性。
幹線式。幹線式接線是指從變電所母線引出一回供電幹線，沿著幹線分接一般不超過5個使用者。幹線式接線的優點是電源出線迴路少，供電線路總長度短，有色金屬和配電裝置的用量較少，投資較小。
缺點是供電可靠性不高，幹線故障或檢修將導致全部使用者斷電。幹線式可分為單迴路幹線式和雙迴路幹線式兩種形式，雙迴路幹線式有兩路電源互為備用，其可靠性高於單迴路幹線式。
環式。環式接線是指兩個及以上的使用者，彼此聯絡後共同由兩路電源供電，環式接線其實是幹線式接線的改進，兩路幹線式線路連線起來就構成環式線路。環式接線的優點是裝置用量較少，投資較小；各電源線路的途徑不同，不易發生故障，供電可靠性高；執行靈活。
缺點是故障時經過線路切換，部分使用者的供電線路變長，電壓損失增大；兩回線路的導線截面均應按故障時負擔環網全部負荷考慮，有色金屬消耗量較大。
鏈式。是一種變形的樹幹式接線，通常稱為鏈式接線，其接線的特點與樹幹式基本相同，適於用電裝置彼此相距很近而且容量均的次要用電裝置。鏈式相連的用電裝置一般不宜超過5臺，鏈式相連的配電箱不宜超過3臺，且總容量不宜超過10kw。
實際上，工廠的高壓配電線路往往是幾種接線方式的組合，視具體情況而定。不過對大型工廠，高壓配電系統宜優先考慮採用放射式，因為放射式接線供電可靠性較高，且便於執行管理。但放射式採用的高壓開關裝置較多，投資較大，因此對於供電可靠性要求不高的輔助生產區和生活住宅區，可考慮採用樹幹式或環式配電，這樣比較經濟。
2019北航《工廠供電》考核要求
依據課件完成下列題目 1 簡述d，yn11接線的配電變壓器主要有哪些優點？20分 答 d,yn11接線的配電變壓器主要有以下3方面的優點 1 改善供電正弦波質量根據變壓器空載運 況，電源電壓在原繞組中產生勵磁電流，該電流在鐵芯中產生磁通並匝鏈著原繞組和副繞組，在原副繞組中感應電勢。原繞組的感應電勢和...
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