供配电技术5.doc

思考题与习题五 5-1什么叫短路？短路的类型有哪些？造成故障的原因是什么，短路有什么危害？ 5-2什么叫无限大容量系统？它有什么特征？为什么工厂供配电系统短路时可将电源看作无限大容量系统？ 5-3无限大容量三相短路时短路电流如何变化？ 5-4产生最严重三相短路电流的条件是什么？ 5-5什么是次瞬态短路电流？什么是冲击短路电流？什么是稳态短路电流？它们与短路电流周期分量有效值有什么关系？P96 5-6什么叫标幺制？如何选取基准值？ 5-7如何计算三相短路电流？ 5-8电动机对短路电流有什么影响？ 5-9在无限大容量系统中两相短路电流与三相短路电流有什么关系？ 5-10什么叫短路电流的电动力效应？ 5-11什么叫短路电流的热效应？ 5-14电流互感器按哪些条件选择？变流比又如何选择？ 5-15低压线路中，前、后级熔断器间在选择性方面如何进行配合？ 5-16低压断路器选择的一般原则是什么？ 5-18继电保护装置的作用是什么？ 5-19什么是继电保护的选择性？ 5-20什么是速断保护的“死区” ？如何弥补？ 5-21过电流保护和速断保护各有何优、缺点？ 5-22为什么有的配电线路只装过电流保护，不装速断保护？ 5-23在单相接地保护中，电缆头的接地线为什么一定要穿过零序电流互感器后接地？ 5-24什么是瓦斯保护？它有几种动作类型？ 5-25对变压器低压侧的单相短路保护有几种方式？ 思考题与习题五及解答 5-1什么叫短路？短路的类型有哪些？造成故障的原因是什么，短路有什么危害？ P89 答：短路是指不同相之间，相对中性线或地线之间的直接金属性连接或经小阻抗连接。短路时不同电位的带电导体之间通过电弧或其他较小阻抗非正常连接在一起。 短路的种类在两相系统中，可能发生的短路类型有两相接地短路和单相短路。三相交流系统的短路主要有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路几种。 造成短路的主要原因，有电气设备载流部分的绝缘损坏、由于未遵守安全操作规程而发生误操作，还有电力线路发生断线和倒杆事故可能导致短路、或者误将低电压设备接人较高电压、鸟兽跨越在裸露的相线之间或相线与接地物体之间，或者咬坏设备导线的绝缘，也是导致短路的原因。 短路造成严重危害有： (l)短路电流通过导体时，使导体大量发热，温度急剧升高，从而破坏设备绝缘。 (2)短路产生巨大的电动力，使导体变形，使电气设备受到机械损坏。 (3)短路使系统电压严重降低，电器设备正常工作受到破坏。例如异步电动机的转矩与外施电压的平方成正比，当电压降低时，其转矩降低使转速减慢，造成电动机过热烧坏。 (4)短路造咸停电，而且越靠近电源，停电范围越大，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便。 (5)严重的短路将影响电力系统运行的稳定性，使并联运行的同步发电机失去同步，严重的可能造成系统解裂，甚至崩溃。 (6)单相短路产生的不平衡磁场，对附近的通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰，使通信失真、控制失灵、设备产生误动作。影响其正常工作。 (7)短路点的电弧可能烧毁电气设备的载流部分。 5-2什么叫无限大容量系统？它有什么特征？为什么工厂供配电系统短路时可将电源看作无限大容量系统？P94 答：所谓“无限大容量系统”是指端电压保持恒定、没有内部阻抗和容量无限大的系统。它的特征是系统的端电压保持恒定、没有内部阻抗和容量无限大。工厂供配电系统容量较电力系统容量小得多．电力系统阻抗不超过短路回路总阻抗的5%-10%，工厂短路点离电源的电气距离也足够远，发生短路时电力系统母线电压降低很小，所以可将工厂供配电系统电源无限大容量系统。 5-3无限大容量三相短路时短路电流如何变化？P94 答：当短路突然发生时系统原来的稳定工作状态遭到破坏，需要经过一个瞬态过程，才能进入短路稳定状态。供电系统中的电流在短路发生时也要增大，经过瞬态过程达到新的稳定值。当发生三相短路时，电路将被分成两个独立的回路。一个仍与电源相连接，另一个则成为没有电源的短接回路。在这个没有电源的短接回路中，电流将从短路发生瞬间的初始值按指数规律衰减到零。在衰减过程中，回路磁场中所储藏的能量，将全部转化成热能。与电源相连的回路，由于负荷阻抗和部分线路阻抗被短路，所以电路中的电流要突然增大。但是，由于电路中存在着电感，根据楞次定律电流又不能突变，因而引起一个过渡过程，即短路瞬态过程，最后达到一个新的稳定状态。 5-4产生最严重三相短路电流的条件是什么？P95 答：最严重短路电流的条件为 ①短路前电路空载或cosφ=1。 ②短路瞬间电压过零、即t=0时α=0o或180o。 ③短路回路为纯电感回路，即φk=90。 5-5什么是次瞬态短路电流？什么是冲击短路电流？什么是稳态短路电流？它们与短路电流周期分量有效值有什么关系？P96 答：次