1.1.1課堂練習（1）工廠供電的基本要求有哪些？安全，電能供應、分配和使用中，要注意環(huán)境保護，不能發(fā)生人身事故和設備事故；可靠，滿足電能用戶對供電可靠性的要求，保證連續(xù)供電，滿足生產(chǎn)及生活需要；優(yōu)質(zhì)，滿足用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求，如電壓的波動、頻率的不準確，可能影響供電質(zhì)量；經(jīng)濟，供電系統(tǒng)投資少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。高壓送點、預裝式變電站等。（2）如何理解供電的可靠含義，請進行敘述。供電可靠性涉及到供電單位、用電單位、供配電技術(shù)、電氣成套設備管理和企業(yè)供電安全管理等?？煽啃愿撸捎酶呖煽啃缘墓╇娫O備，認真管理維護，防止誤操作；不停電電源供電，提高送電線路的可靠性，重要設備與用電單位，采用雙回路供電或雙電源供電；供電線路方案合理，選擇合理適當?shù)墓╇娤到y(tǒng)方案、結(jié)構(gòu)、接線；供電容量充分，保證適當?shù)挠秒娙萘俊⑷萘吭６?；運行分工，制定合理的運行方案；采用自動裝置，對高壓系統(tǒng)的運行必須滿足供電標準規(guī)定和供電管理部門的規(guī)定；綜合保護，按標準要求，對高壓輸送電系統(tǒng)，采用自動裝置，如自動重合閘裝置、變電所按頻率自動減負裝置等；采用快速繼電保護裝置；對重要復雜的供用電系統(tǒng)，采用計算機檢測裝置；采用綜合保護技術(shù)。1.1.2課堂練習（1）（1）供電電網(wǎng)的構(gòu)成主要有哪些環(huán)節(jié)？電力系統(tǒng)是電能生產(chǎn)輸送、分配變化和使用的統(tǒng)一整體，由發(fā)電廠變電站電力網(wǎng)和用戶組成。（2）發(fā)電主要有哪些方式，他們的能源轉(zhuǎn)換是如何實現(xiàn)的？（3）查閱資料，風能發(fā)電、太陽能發(fā)電等，盡管環(huán)境污染小，但將所發(fā)電能送到電網(wǎng)去，必須要經(jīng)過哪個環(huán)節(jié)？這個環(huán)節(jié)給電網(wǎng)帶來何種不利因素？1.1.2課堂練習（2）（1）工廠供電的典型結(jié)構(gòu)有哪些？請分別敘述特點。1）6～10kV進線的中型工廠供電系統(tǒng)一般工廠電源進線6～10kV。電能首先經(jīng)過高壓配電所，由高壓配電線路將電能分送各車間變電所，車間變電所安裝有電力變壓器，將6～10kV的高電壓降為低壓設備能工作的電壓，一般是220/380V，如工廠內(nèi)有6～10kV的高壓用電設備，則6～10kV變電所可直接提供給這些高壓設備。圖1-6所示是典型中型工廠供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡圖，圖中用單線表示三相線路，也只繪制了開關而沒有繪制其他開關電器；圖中的母線一般稱匯流排或母排，作用是匯集和分派電能。可看出高壓配電所有4條出線，供電給3個車間變電所。其中，1#車間變電所和3#車間變電所各安裝1臺配電變壓器，但2號車間變電所安裝2臺配電變壓器，分別由兩端母線供電，低壓測采用單母線分段方式，可對重要的低壓設備，由兩端低壓母線交叉供電。各車間變電所的低壓測都設有低壓聯(lián)絡線，可提高供電系統(tǒng)運行的可靠性和靈活性。在高壓配電所還有一條高壓配電線，直接給高壓電動機供電，直接與一組高壓并聯(lián)電容器連接。3#車間變電所低壓母線上也直接連了一組低壓并聯(lián)電容器組，用來補償系統(tǒng)的無功功率，能夠提高功率因數(shù)。2）35kV及以上進線電壓的大中型工廠供電系統(tǒng)中型工廠以上的大型企業(yè)采用35kV及以上進線電壓大中型工廠供電系統(tǒng)，通常兩次降壓，即電源進入工廠后經(jīng)安裝有較大容量電力變壓器的總降壓變電所，將35kV及以上電源電壓降為6～10kV配電用電壓，再經(jīng)過6～10kV高壓配電線將電能送到各車間變電所，根據(jù)工廠用電狀況，也有經(jīng)過高壓配電所再送到車間變電所。車間變電所安裝有配電變壓器，第三次將10kV降為一般低壓用電設備所需的220/380V。這種供電的結(jié)構(gòu)簡圖見圖1-8所示。也有35kV進線的工廠，只經(jīng)過1次降壓，直接將進線引到靠近工廠負荷中心的車間變電所，經(jīng)過車間變電所配電變壓器，將35kV高壓直接降為一般低壓用電設備所需的220/380V。見圖1-9所示，這種方式稱為高壓深入負荷中心的直接配電，可以省去中間的變壓過程和設備，簡化了供電系統(tǒng)，降低電能損耗，節(jié)約有色材料，提高供電質(zhì)量。但這種高壓的進線到車間負荷中心，必須考慮進線的安全。3）小型工廠供電系統(tǒng)對小型企業(yè)，如用電容量不大于1000kVA，一般可只設立1個降壓變電所，將6～10kV經(jīng)過降壓變電所降為220V/380V，直接提供給用電設備，見圖1-10所示。如容量不大于160kVA的小型工廠，可采用220V/380V低壓電源線直接進線，提供給用電設備，見圖1-11所示。（2）經(jīng)常有工廠供配電的說法，實際上包括了供電和配電兩個部分，請敘述供電和配電各自的特點。對工廠用電而言，所謂供電是供電公司將電力資源輸送到用電單位圍墻邊界的部分，所謂配電是用電單位圍墻內(nèi)的電力傳輸部分。（3）對于某個企業(yè)，如果采用35kV高壓直接送電到車間負荷中心，應當要滿足最關鍵的條件是啥？某些用電用戶，是將35kV高壓降壓到0.4kV就滿足了，但如果低壓送電的距離較遠，且用電設備的功率很大精度要求高，就不能滿足用電需要，需采用35kV高壓直接送電到車間負荷中心，就近降壓。（4）如圖1-12所示是典型電力系統(tǒng)示意圖，請完成以下問題：1）該電力系統(tǒng)示意圖主要包括幾個環(huán)節(jié)？各有哪些主要設備？發(fā)電-升壓-高壓傳輸-降壓-用電2）工廠供配電系統(tǒng)在圖中是哪個部分？主要有幾個環(huán)節(jié)組成？工廠供配電系統(tǒng)在圖中的框圖內(nèi)，從35kV高壓降壓到6～10kV，在用戶區(qū)域內(nèi)高壓長距離送電，一部分直接供大功率高壓電動機，一部分降壓到0.4kV提供車間設備。3）此圖中的工廠供配電系統(tǒng)如何取得電能？有幾種方式取得電能？工廠供配電系統(tǒng)是雙電源系統(tǒng)供電，用戶配置自備電廠；外部送電及自發(fā)電。4）從工廠降壓變電所傳輸電能到車間變電所是兩級降壓，對于高壓負荷如高壓電動機是車間配電所直接高壓供電。如果除了高壓負荷需要將35～110KV降為6～10KV外，是否可以直接將35～110KV降為380/220V？請敘述原因？對于短距離低壓送電如果滿足要求，可以直接將35～110KV降為380/220V。5）此圖中工廠供電系統(tǒng)中，降壓部分為啥稱為變電所？車間部分為啥有變電所，也有配電所？變電所與配電所有啥不同？一般認為變電所的電壓改變，配電所主要傳輸電能，不改變電壓。（5）如圖1-13所示是某大型電力系統(tǒng)圖，請完成以下問題：1）該電力系統(tǒng)中，有幾種電能的發(fā)生形式？這個電網(wǎng)就幾個部分構(gòu)成？從發(fā)電廠（站）出來的變壓器是升壓變壓器還是降壓變壓器？說明原因。該電力系統(tǒng)中，有幾種電能的發(fā)生形式如圖。這個電網(wǎng)的構(gòu)成如圖。從發(fā)電廠（站）出來的變壓器是升壓變壓器，發(fā)電機發(fā)出的電壓不高，這考慮發(fā)電設備的絕緣性能、結(jié)構(gòu)成本。2）請查閱資料，說明地區(qū)變電所和區(qū)域電網(wǎng)的功能。1.2.1課堂練習（1）請敘述中性點運行方式的幾種形式，并說明各自的特點。中性點不接地電力系統(tǒng)、中性點經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)、中性點直接接地方式或經(jīng)低阻抗接地。（1）正常運行電力系統(tǒng)中三相導線之間各相導線對地之間，存在分布電容，沿導線全長也有電容分布。為便于分析，假設三相系統(tǒng)對稱，各相對均勻分布的電容可由集中電容C表示，如圖1-14(a)所示。因?qū)Ь€間電容電流數(shù)值較小，可不考慮。中性點不接地系統(tǒng)正常運行時，3個相電壓、、對稱，三相對地電容電流c1、c2、c3對稱，向量和為零，所以中性點沒有電流流過，各相對地電壓就是相電壓。（2）故障運行

當系統(tǒng)任何一相絕緣受到破壞而接地時，各相對地電壓、對地電容電流都要發(fā)生改變。

當故障相，如第3項完全接地時，如圖1-15所示。接地的第3相對地電壓為零，非接地相第1相對地電壓和第2相對地電壓即非接地兩相對地電壓均升高倍，變?yōu)榫€電壓，由于第1、2兩相對地電壓升高倍，該兩相對地電容電流也相應地增大倍；接地的第三相，對地電容電流為零。

接地的第3相對地電壓為零，即,但線間電壓并沒有發(fā)生變化。非接地相第1相對地電壓，第2相對地電壓，即非接地兩相對地電壓均升高倍，變?yōu)榫€電壓。當?shù)?相接地時，因第1、2兩相對地電壓升高√3倍，結(jié)果使得這兩相對地電容電流相應增大√3倍。正常情況下，中性點不接地系統(tǒng)單相接地電容電流為正常運行時每相對地電容電流的3倍。中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生一相接地時有如下特點：經(jīng)故障相流入故障點的電流為正常時本電壓等級每相對地電容電流的3倍；中性點對地電壓升高為相電壓；非故障相的對地電壓升高為線電壓；線電壓與正常時的相同。（2）中性點直接接地系統(tǒng)中，為提高供電可靠性，已經(jīng)廣泛采用自動重合閘裝置。請查閱資料，了解某一種型號的自動重合閘裝置產(chǎn)品的特點、技術(shù)參數(shù)。1.2.2課堂練習（1）供電系統(tǒng)的中性點及電氣設備的接地方式，保護接地分幾種形式，各有哪些特點？1）IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)是在中性點不接地三相三線制系統(tǒng)中采用的保護接地方式，也可經(jīng)過1000Ω阻抗接地，根據(jù)電氣設備不帶電金屬部分直接經(jīng)接地體。2）TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)是中性點直接接地三相四線制系統(tǒng)中采用的保護接地方式。根據(jù)電氣設備的接地方法，分TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)。3）TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)是中性點直接接地的三相四線制系統(tǒng)中的保護接地方式，如圖1-22所示，配電系統(tǒng)中性線N引出，但電氣設備的不帶電金屬部分經(jīng)各自的接地裝置直接接地，與系統(tǒng)接地線無關系。發(fā)生單相接地、機殼帶電故障時，通過接地裝置形成單相短路電流，使故障設備電路中的過電流保護裝置動作，迅速切除故障設備，減少人體觸電的危險。（2）TN系統(tǒng)又分為TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)三種形式，請敘述三種形式的使用要求。TN-C系統(tǒng)如圖1-19所示，N線和PE線合用1根線，即保護中性線PEN，所有設備外露可導電部分(如金屬外殼等)均與PEN線相連。當三相負荷不平衡或只有單相用電設備時,PEN線上有電流通過，PEN線電流可能對一些設備產(chǎn)生電磁干擾。此系統(tǒng)一般能夠滿足供電可靠性要求，投資小，節(jié)約有色金屬，我國低壓配電系統(tǒng)中應用最為普遍。TN-S系統(tǒng)如圖1-20所示，N線和PE線分開，設備外露可導電部分均與公共PE線相連，公共PE線在正常時沒有電流通過，不對接在PE線上其他用電設備產(chǎn)生電磁干擾。此外，由于N線與PE線分開，N線即使斷線不影響接在PE線的用電設備，提高防間接觸電的安全性。此系統(tǒng)多用于環(huán)境條件較差、對安全可靠性要求高及用電設備對電磁干擾要求較嚴的場所。3）TN-C-S系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)如圖1-21所示，系統(tǒng)部分為TN-C系統(tǒng)、部分為TN-S系統(tǒng)，兼有TN-S系統(tǒng)優(yōu)點，比較靈活，對安全要求和抗干擾要求較高場所，采用TN-S系統(tǒng)，對其他場所可采用比較經(jīng)濟TN-C系統(tǒng)。因此，常用于配電系統(tǒng)末端環(huán)境條件較差且要求無電磁干擾的數(shù)據(jù)處理或具有精密檢測裝置等設備的場所。1.3.2課堂練習（1）對于工廠供電系統(tǒng)而言，供電質(zhì)量主要包括的技術(shù)指標有哪些？電壓、頻率、波形。（2）在正常的供電系統(tǒng)中，我國的標準頻率是50Hz，如果頻率提高較多，對用電設備將產(chǎn)生哪些危害？我國電力系統(tǒng)額定頻率50Hz，如頻率高于額定值，異步電動機轉(zhuǎn)速升高、功率損失，轉(zhuǎn)速要求嚴格的生產(chǎn)過程如造紙、軋鋼、拉絲等產(chǎn)品質(zhì)量下降或報廢，電子設備受影響；當頻率低于額定值，異步電動機轉(zhuǎn)速下降，生產(chǎn)率降低，影響電動機壽命，產(chǎn)品質(zhì)量下降或報廢。如頻率大幅降低，水泵、風機等電動機出力減少，鍋爐和汽輪發(fā)電機組出力受影響，電力系統(tǒng)有功功率不足；如頻率再降低，可能大面積停電。如電力電子控制系統(tǒng)，頻率發(fā)生變化，將影響觸發(fā)信號。（3）我國的供電電壓等級如何劃分的？1）工廠供電電壓的選擇主要取決于當?shù)仉娋W(wǎng)的供電電壓等級，還考慮工廠用電設備的電壓、容量和供電距離等。同樣的輸送功率和輸送距離，配電電壓越高，線路電流越小，所需線路導線或電纜的截面越小，利于減少線路的初期投資，并可減少線路電能及電壓損耗。各級電壓線路合理的輸送功率和輸送距離，見表1-1所示，可作為技術(shù)參考。原電力工業(yè)部1996年發(fā)布施行《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定，供電企業(yè)及電網(wǎng)的額定電壓，低壓有單相220V，三相380V；高壓有10、35、66、110、220kV。規(guī)定除發(fā)電廠直配電壓可采用3kV或6kV外，其他等級的電壓要過渡到這些額定電壓。2）工廠高壓配電電壓的選擇工廠高壓配電電壓通常選擇為10kV，如工廠有較多的6kV高壓設備，可通過專用6.3kV變壓器單獨供電；如6kV高壓的設備較少，可選擇10kV作為工廠供電電壓。基本不采用3kV作為高壓配電電壓，如有3kV用電設備，可采用10/3.15kV專用變壓器單獨供電。3）工廠低壓配電電壓的選擇工廠低壓配電電壓一般采用220/380V，線電壓380V接三相動力設備和380V單相設備，相電壓220V接照明燈具和其他單相設備。礦山、煤礦井下等特殊場合采用660V甚至1140V，因井下用電負荷距離變壓器較遠，應選擇比220/380V較高的電壓配電，可增加配電范圍，提高供電能力，簡化其供電系統(tǒng)。提高低壓配電電壓有明顯的經(jīng)濟效益，是節(jié)能的有效措施之一，但還沒有成為供電配電的電壓標準。因為將380V升高為660V或1140V，對配電變壓器設備制造、各種線路及接頭的絕緣等級，都有較高要求，我國只限于采礦、石油及化工等采用660V、或1140V電壓。4）電壓高低的劃分我國設計制造和安裝規(guī)程，額定電壓低于1000V及以下為低壓，1000V以上為高壓。此外，330KV以上電壓為超高壓，1000KV以上為特高壓。我國三相交流電網(wǎng)和電力設備額定電壓見表1-2所示。系統(tǒng)的額定電壓、最高電壓和高壓設備的額定電壓，見表1-3所示。（4）電壓調(diào)整的措施有哪些？1）變壓器調(diào)載變壓器調(diào)載可選擇無載調(diào)壓型變壓器的電壓分接頭或采用有載調(diào)壓型變壓器，工廠供電系統(tǒng)中6～10kV電力變壓器一般是無載調(diào)壓型，高壓繞組設UN±5%UN的電壓分接頭，并裝設無載調(diào)壓分接開關以調(diào)節(jié)空載電壓，電力變壓器的分節(jié)開關如圖1-23所示。2）合理減小系統(tǒng)阻抗供電系統(tǒng)中電壓損耗與各個元件包括變壓器、線路的阻抗成正比，如必要可減少系統(tǒng)的變壓級數(shù)、增大電纜截面或以電纜取代架空線等辦法，減小系統(tǒng)阻抗，降低電壓損耗以縮小電壓偏差。但是，增大電纜截面將增加投資成本，電纜取代架空線將影響場內(nèi)空間的利用率。具體實施中，要考慮技術(shù)性和經(jīng)濟性。3）盡量使三相負荷均衡在有中性線的低壓配電系統(tǒng)中，如果三相負荷不均衡將使負荷端中性點電位偏移，造成有的相電壓升高，從而增大其線路的電壓偏差，因此三相負荷的平衡有助于減小電壓偏差。1.3.4課堂練習（1）造成電網(wǎng)電壓的波動原因有哪些？可以查閱資料，找到更多的波動原因，可能產(chǎn)生的危害。（2）電壓波動的抑制措施有哪些？采用專用線路或?qū)Ｓ米儔浩?，對負荷變動劇烈的大型電氣設備單獨供電，此法簡單有效；設法增大供電容量，減小系統(tǒng)阻抗，如將單回路線路改為雙回路線路，或?qū)⒓芸站€路改為電纜線路，降低系統(tǒng)電壓損耗，從而減小負荷變動引起的電壓波動；當系統(tǒng)出現(xiàn)嚴重的電壓波動時，減少或切除引起電壓波動的負荷；對大容量電弧爐的爐用變壓器，宜由短路容量較大的電網(wǎng)供電，一般采用更高電壓等級的電網(wǎng)供電；對大型沖擊性負荷，如采用上述措施達不到要求時，可裝設能“吸收”沖擊無功功率的靜止型無功補償裝置，是1種能吸收隨機變化的沖擊無功功率和動態(tài)諧波電流的無功補償裝置，有多種類型，以自飽和電抗器型的效能最好。（3）諧波產(chǎn)生的原因有哪些？如何抑制諧波？可以查閱資料，如煤礦、鋼廠、寫字樓的諧波及抑制方法。電網(wǎng)諧波的產(chǎn)生主要是電力系統(tǒng)中存在的非線性元件，是主要諧波源，特別是大功率電力電子變流設備、電弧爐；寫字樓里單個功率不大但使用很多的節(jié)能燈、微機開關電源等。諧波對電氣設備的危害很大，諧波電流進入變壓器，使變壓器鐵心損耗明顯增加，變壓器產(chǎn)生過熱，磁性特性下降，效率減低，變壓器使用周期縮短。諧波電流進入電動機，同樣使得鐵心損耗明顯增加，可能產(chǎn)生電動機的轉(zhuǎn)子振蕩，將影響拖動負載的工作質(zhì)量。高次諧波比基波電流的頻率更高，凡是與其電流頻率相關聯(lián)的電氣設備均會受到影響，縮短壽命或損壞，如果電力系統(tǒng)發(fā)生電壓諧振，諧振的過電壓有可能擊穿線路或設備的絕緣，可能造成系統(tǒng)的繼電保護和自動裝置誤動作，并可能干擾附近通信線路和設備的正常工作。抑制措施：1）采用Y,d或D,y的接線三相整流變壓器采用Y,d或D,y接線，是抑制諧波最基本的方法。由于3次及3的整數(shù)倍次諧波電流在三角形聯(lián)結(jié)的繞組內(nèi)形成環(huán)流，而星形聯(lián)結(jié)繞組內(nèi)不可能產(chǎn)生3次及3的整數(shù)倍次諧波電流，因此采用Y,d或D,y接線的整流變壓器，能使注入電網(wǎng)的諧波電流中消除3次及3的整數(shù)倍次的諧波電流。另外，電力系統(tǒng)中非正弦交流電壓或電流是正、負兩半波對稱，不含直流分量和偶次諧波分量，因此采用Y,d或D,y接線的整流變壓器后，注入電網(wǎng)的諧波電流只有5、7、11……等次諧波。2）增加整流變壓器二次側(cè)的相數(shù)整流變壓器二次側(cè)的相數(shù)增加的多，對高次諧波抑制的效果相當顯著，因為波形的脈動多，次數(shù)低的諧波消去的也多。3）各整流變壓器二次側(cè)互有相位差多臺相數(shù)相同的整流裝置如果并聯(lián)運行時，使各臺整流變壓器二次側(cè)互有相位差，在原理上與增加整流變壓器二次側(cè)相數(shù)效果相同，大大減少注入電網(wǎng)的高次諧波。

2.1.2課堂練習（1）電力負荷的類型有幾種？各有何特點？電力系統(tǒng)中，電力負荷指用電設備或用電單位，也可指用電設備或用電單位所消耗的功率或電流，一般稱用電量。電力負荷按用戶性質(zhì)分工業(yè)負荷，農(nóng)業(yè)負荷，交通運輸負荷和生活用電負荷等。按用途分動力負荷和照明負荷，動力負荷多為三相對稱電力負荷，照明負荷為單相負荷。按電設備工作時間，分連續(xù)(或長期)工作制,短時工作制和斷續(xù)周期工作制或反復短時工作制。1）連續(xù)工作制設備長期連續(xù)運行，負荷比較穩(wěn)定。如通風機、空氣壓縮機、各類泵、電爐、機床、電解電鍍設備、照明設備等。2）短時工作制設備工作時間較短，停歇時間相對較長。如機床上的某些輔助電動機、水閘用電動機等。這類設備的數(shù)量很少，求計算負荷時一般不考慮短時工作制的用電設備。3）斷續(xù)周期工作制設備周期性地工作—停歇—工作，如此反復運行，工作周期不超過10min。如電焊機和起重機械等。工作特征通常用“負荷持續(xù)率”或稱“暫載率”表示。負荷持續(xù)率為一個工作周期內(nèi)的工作時間與整個工作周期的百分比值（2）工廠電力負荷工作制有幾種類型，各有何特點？按標準GB50052-1995規(guī)定，工廠電力負荷根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電所造成損失或影響程度，分一級負荷、二級負荷和三級負荷三級。1）一級負荷一級負荷為中斷供電將造成人身傷亡者，或中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失者，如重大設備損壞，大量產(chǎn)品報廢，用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢，國民經(jīng)濟中重點企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時間才能恢復等。在一級負荷中，當中斷供點將發(fā)生中毒，爆炸和火災等情況的負荷，以及特別重要的場所不允許中斷供電的負荷，應視為特別重要的負荷。一級負荷屬于重要負荷，絕對不允許斷電，要求有兩路獨立電源供電。當一路電源發(fā)生故障時，另一路電源能繼續(xù)供電。一級負荷中特別重要的負荷，除上述兩路電源除外，還必須增設應急電源。常用的應急電源有獨立于正常電源的發(fā)電機組；供電網(wǎng)絡中獨立于正常電源的專用饋電線路；蓄電池；干電池等。2）二級負荷二級負荷為中斷供電將在政治經(jīng)濟上造成，較大損失，如主要設備損壞大量產(chǎn)品報廢，連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時間才能恢復重點企業(yè)大量減產(chǎn)等。二級負荷也屬重要負荷，要求兩回電路供電，供電變壓器通常也采用兩臺。在其中一回路或一臺變壓器發(fā)生故障時，二級負荷不致斷電，或斷電后能迅速恢復供電。3）三級負荷三級負荷為一般電力負荷，所有不屬于一，二級負荷者均屬三級負荷。三級負荷對供電電源沒有特殊要求，一般有單回電力線路供電。（3）關于負荷的幾個名詞，請認真體會含義。1）年最大負荷用Pmax表示，指全年中負荷最大的工作班內(nèi)消耗最大電能的半小時平均功率，年最大負荷也成為半小時最大負荷用P30表示。2）年最大負荷利用小時用Tmax表示，指負荷以年最大負荷持續(xù)運行一段時間后,消耗電能恰好等于該電力負荷全年實際消耗的電能Wa，這段時間就是年最大負荷利用小時Tmax,年最大負荷利用小時反映工廠負荷是否均勻的重要參數(shù)，該值越大，負荷越平穩(wěn)。年最大負荷利用小時與工廠的生產(chǎn)班制有較大關系,比如一班制工廠，Tmax取1800～3000h；兩班制工廠,Tmax取3500～4800h；三班制工廠，Tmax取5000～7000h。3）平均負荷用Pav表示，指電力負荷在一定時間內(nèi)平均消耗的功率，如在t這段時間內(nèi)消耗電能為wt,則t時間內(nèi)的平均負荷為Pav=wt/t年平均負荷是指電力負荷在一年內(nèi)消耗功率的平均值。如用Wa表示全年實際消耗的電能，則年平均負荷為Pav=Wa/87604）負荷系數(shù)Kl用Kl表示，指平均負荷與年最大負荷的比值，即Kl=Pav/Pmax負荷系數(shù)又稱負荷率或負荷填充系數(shù)，用來表征負荷曲線不平坦的程度。對工廠而言應盡量提高負荷系數(shù)，可充分發(fā)揮供電設備的供電能力，提高供電效率。有時α表示有功負荷系數(shù)，用β表示無功負荷系數(shù)。一般工廠α取0.7～0.75，β取0.76～0.82。2.1.3課堂練習（1）典型工廠電力負荷有哪些？各有哪些特點？1）生產(chǎn)加工機械的拖動設備生產(chǎn)加工機械、拖動設備是工廠電力負荷的主要組成部分，包括機床設備和起重運輸設備類，包括車床、銑床、刨床、插床、鉆床、磨床、組合機床、鏜床、沖床、鋸床、剪床、砂輪床及加工中心等。動力裝置一般是異步電動機，根據(jù)工件加工需要，一些加工設備有幾臺甚至十幾臺電動機，這些電動機一般長期連續(xù)工作，電動機總功率從幾百瓦到幾十千瓦不等。起重運輸設備，主要用于工廠中起吊和搬運物料、運輸客貨，如起重機、輸送機、電梯及自動扶梯。另外，空壓機、通風機、水泵等也是工廠常用的輔助動力設備，由異步電動機供給動力，屬長期連續(xù)工作方式，設備容量可以從幾千瓦到幾十千瓦，單臺設備的功率因數(shù)在0.8以上。2）電焊設備電焊設備包括利用電弧高溫實施焊接的電弧焊，利用電流通過金屬連接處產(chǎn)生電阻高溫實施焊接的電阻焊，利用電流通過熔化焊劑產(chǎn)生熱能實施焊接的電渣焊等。常見電焊機有電弧焊機類和電阻焊劑類。電焊機工作有其特點，工作方式有一定同期性，工作時間和停歇時間相互交替；功率較大，功率因數(shù)不高，電弧焊機功率因數(shù)一般為0.3～0.35，電阻焊機功率因數(shù)為0.4～0.85；一般電焊機的配置不穩(wěn)定，經(jīng)常移動。3）電鍍設備電鍍設備帶負荷長期連續(xù)工作；供電采用直流電源，需大功率晶閘管整流設備；容量較大，功率從幾十千瓦到幾百千瓦，功率因數(shù)低，一般0.4～0.62。4）電熱設備工廠電熱設備用于產(chǎn)品生產(chǎn)及工件熱處理，可分電阻加熱爐、電弧爐、感應爐和其他電熱設備。電阻加熱爐用于各種零件的熱處理，如正火、回火等；電弧爐用于礦石熔煉、金屬熔煉，感應爐用于熔煉和金屬材料熱處理。其他加熱設備，包括紅外線加熱設備、微波加熱設備和等離子加熱設備等。電熱設備一般長期連續(xù)工作方式，電力裝置一般需要二級或三級負荷，功率因數(shù)較高，小型電阻電熱設備可接近1或達到1。5）照明設備電氣照明是工廠用電設備的重要部分，常見的照明燈有白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、鎢鹵化物燈和單位混光燈等。照明設備一般長期連續(xù)工作方式，除白熾燈、鹵鎢燈功率因數(shù)為1外，其他類型的燈具功率因數(shù)較低，照明負荷為單相負荷，單個照明設備容量較小，照明負荷占工廠總負荷比例較低，通常10%左右。（2）如何理解用電負荷的幾個名詞？（3）通過一次實習活動，調(diào)查某個企業(yè)或車間的用電數(shù)據(jù)，繪制成負荷曲線，并對曲線進行分析。2.4.2課堂練習（1）什么叫短路？短路產(chǎn)生的原因有哪些？它對電力系統(tǒng)有哪些危害？1）短路原因短路故障指運行中電力系統(tǒng)或工廠供配電系統(tǒng)的相與相、相與地之間發(fā)生金屬性非正常連接，如系統(tǒng)中帶電部分的電氣絕緣破壞，過電壓、雷擊、絕緣材料老化以及施工機械破壞、鳥害、鼠害等，或操作人員未按規(guī)范操作，將較低電壓設備誤接到較高電壓電路。以運行人員帶負荷分斷隔離開關為例，因隔離開關功能是起隔離和分斷小電流，無滅弧裝置或只有簡單的滅弧裝置，不能分斷大電流。如運行人員帶大電流分斷隔離開關時，將在隔離開關斷口形成電弧，隔離開關無法熄滅電弧，形成“飛弧”，使隔離開關的相與相或相與地出現(xiàn)短路。2）短路危害短路電流產(chǎn)生很大的電動力和很高的溫度，使故障元件和短路電路中的其他元件損壞，很大的電動力可能造成電路接頭的損壞。短路電路的電壓驟然降低，嚴重影響其中電氣設備的正常運行。短路時保護裝置動作造成停電，越靠近電源，停電范圍越大，造成損失越大。嚴重短路影響電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，可使并列運行的發(fā)電機組失去同步，造成系統(tǒng)解列。不對稱短路包括單相短路和兩相短路，短路電流將產(chǎn)生較強的不平衡交變磁場，對附近的通信線路、電子設備等產(chǎn)生干擾，影響正常運行，甚至誤動作。短路后果十分嚴重，必須盡力消除可能引起的短路因素，進行短路電流計算，正確選擇和可靠地保護電氣設備。（2）短路有哪些形式？哪種短路形式發(fā)生的可能性最多？哪種短路形式的危害最為嚴重？電力系統(tǒng)中，短路故障對電力系統(tǒng)危害最大，按照短路不同，短路類型可分四種。表2-3所示為各種短路的符號和特點。（3）什么叫無限大容量電力系統(tǒng)？它有什么主要特征？突然短路時，系統(tǒng)中的短路電流將如何變化？無限大容量電力系統(tǒng)是理論概念，指相對于用戶供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)，當用戶供電系統(tǒng)負荷變動或短路時，電力系統(tǒng)變電所饋電母線電壓基本保持不變。如電力系統(tǒng)的電源總阻抗不超過短路電路總阻抗的5%～10%，或電力系統(tǒng)容量超過用戶供電系統(tǒng)容量的50倍時，可將電力系統(tǒng)認為是無限大容量系統(tǒng)。（4）短路沖擊電流ish、沖擊電流有效值Ish、短路次暫態(tài)電流I″和短路穩(wěn)態(tài)電流I∞各是什么含義？

3.1.1課堂練習（1）（1）請查閱標準或相關資料，了解高壓的概念。（2）高壓配電線路的接線方式有幾種形式，各有何特點？1）放射式接線高壓放射式接線指由工廠變電配電所高壓母線上引出單獨的線路，直接供電給車間變電所或高壓用電設備，在該線路上不再分接其他高壓用電設備，如圖3-1所示。這種放射式接線的線路之間互不影響，供電可靠性較高，接線方式簡潔，操作維護方便，保護簡單，便于實現(xiàn)自動化。但使用高壓開關設備多，每臺高壓斷路器須裝設一個高壓開關柜，投資成本高，當線路故障或檢修時，該線路上全部負荷都將停電。為提高供電可靠性，根據(jù)具體情況可增加備用線路，提高供電線路大大增加了供電的可靠性。2）樹干式接線高壓樹干式接線指從工廠變配電所高壓母線上引出一回路供電干線，沿線分接至各車間變電所或復合墊的接線方式。一般干線上連接的車間變電所不超過5個，總?cè)萘恳话阍?000kVA以下，這種接線從變配電所引出線路少，高壓開關設備使用不多，成本低，但供電可靠性差，因為干線上任意一點發(fā)生故障或檢修時，將引起干線上的所有負荷停電。為提高可靠性，同樣可采用增加備用的方法。（3）以圖3-6所示的高壓環(huán)形接線，具體分析這種線路的優(yōu)點和缺陷？環(huán)形接線見圖3-6所示，環(huán)形接線實質(zhì)上與兩端供電的樹干式接線相同，這種接線在現(xiàn)代化城市電網(wǎng)中應用很廣。為避免環(huán)形線路的故障時影響整個電網(wǎng)，也為環(huán)形線路保護提供選擇性、參數(shù)整定的方便性，絕大多數(shù)環(huán)形線路采取“開口”運行方式，當干線任何處發(fā)生故障時，只要找出故障段，拉開兩側(cè)的隔離開關，將故障段切除后，全部線路即可以恢復供電，即環(huán)形線路中有一處開關采用斷開方式。（4）根據(jù)高壓配電線路的接線方式內(nèi)容，對3-3進行全面分析。3.1.1課堂練習（2）（1）低壓線路的接線方式有幾種，各有哪些特點？1）放射式接線工廠低壓配電線路的基本接線方式也分放射式、樹干式和環(huán)式等。低壓放射式接線由車間變電所的低壓配電屏引出獨立的線路供電給配電箱或大容量設備，再由配電箱引出獨立的線路到各控制箱或用電設備。這種接線方式供電可靠性較大，任何一個分支出現(xiàn)故障，不會影響其他線路供電，運行操作方便，但所用開關設備及配電線路也較多。放射式接線多用于負荷分布在車間內(nèi)各個不同方向，用電設備容量大、對供電可靠性要求較高的的場合。2）樹干式接線樹干式接線的特點與放射式接線正好相反，低壓樹干式接線是將用電設備或配電箱接到車間變電所低壓配電屏的配電干線上。這種接線的可靠性沒有放射式接線高，主要適用于容量較小、分布均勻的用電設備。當干線出現(xiàn)故障時會使所連接的用電設備均受到影響，但這種接線方式引出的配電干線較少，所用開關設備較少。變壓器—干線式接線方式是由變壓器的二次側(cè)引出線經(jīng)過自動空氣開關或隔離開關直接引至車間內(nèi)的干線，然后由干線上引出分支線配電，這種接線方式可節(jié)省變電所的低壓側(cè)配電裝置，簡化了變電所結(jié)構(gòu)，成本降低。（2）以低壓線路的一種典型方式，具體分析特點。（3）如圖3-11所示是有降壓變的供電系統(tǒng)。國家標準GB50052-1995《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》規(guī)定“供電系統(tǒng)應簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不宜多于兩級。”，以此圖為例的工廠供電系統(tǒng)，進行分析。3.2.1課堂練習（1）工廠電纜敷設有幾種方式，各有那些特點？工廠常見電纜敷設方式有多種，如直埋在教材中見圖3-14所示、沿墻見圖3-15所示、電纜溝見圖3-16所示和電纜橋架見圖3-17所示等。大型變電站等電纜數(shù)量多又相對集中場合，多采用電纜排管方式，見圖5-18所示，另外還有電纜隧道方式等。（2）電桿架縣的方式基本不采用了，如果要采用，應當注意哪些？（3）地下敷設電纜應當注意哪些要求？電纜溝應符合防火和防水的要求，電纜溝從廠區(qū)進入廠房處應設置防火隔板；電纜溝縱向排水坡度大于0.5%，不得排向廠房內(nèi)側(cè)。直埋于非凍土地區(qū)的電纜，外皮至地下構(gòu)筑物基礎的距離大于0.3m；至對面距離大于0.7m；位于車行道或耕地下方時應適當加深，一般大于1m。直埋敷設電纜嚴禁位于地下管道的正上方或正下方。有化學腐蝕的土壤中電纜不可直埋敷設。（4）如圖3-19所示表示幾種常用的車間電力線路敷設方式，車間動力電氣平面布線圖表示供電系統(tǒng)對車間動力設備配電的電器平面布線圖，反映動力線路的敷設位置、敷設方式、導線穿管種類、線管管徑、導線截面及導線根數(shù)，同時反映各種電器設備及用電設備的安裝數(shù)量、型號及相對位置。請認真閱讀圖紙并理解表達方式。1）從35～42號表示設備，其中35、36號設備的主動力電機容量是10kW，冷卻電機容量0.125kW；37～42號設備的主動力電機容量是7.5kW，冷卻電機容量0.125kW。2）根據(jù)經(jīng)驗公式，電機二倍，可以確定35、36號設備的主動力電機電流是20A，37～42號設備的主動力電機電流時15A。3）根據(jù)經(jīng)驗，可知電纜的截面積3×25+1×16。（5）在平面圖上，導線和設備通常采用圖形符號表示，導線及設備間的垂直距離和空間位置一般標注安裝標高。表3-6所示為電力設備的標注方法，表3-7所示為電力線路敷設方式的文字代號，表3-8所示為電力線路常用敷設部位的文字代號。表3-6電力設備的標注方法圖3-19某加工廠車間局部動力電氣平面布線圖表3-7電力線路敷設方式的文字代號敷設方式代號敷設代號明敷暗敷用鋼索敷設用瓷瓦敷設用瓷夾板敷設MASCPCJ用卡釘敷設用槽板敷設穿焊接鋼管敷設穿電纜管敷設穿塑料管敷設QDCBGDGVG表3-8電力線路敷設部位的文字代號敷設部位代號敷設部位代號沿梁下弦沿柱沿墻LZQ沿天花板沿地板PD圖3-20所示、是某機械加工車間（局部）的動力電氣平面圖?？梢?、看出，配電箱No.5型號是XL-21表示動力柜，電源引入導線型號是BLV-500-（3×25+1×16）-G40-DA，即鋁芯塑料絕緣導線，額定工作電壓500V、截面積為（3×25+1×16）mm2，穿管徑40mm的鋼管沿地板暗敷。圖No.6為照明配電箱，電源來自配電箱No.5。35～42號用電設備由No.5配電箱供電。從配電箱到各用電設備的導線型號、截面積及敷設方式相同，可以看圖中說明。此圖僅為車間動力線路平面分布線圖的一種表現(xiàn)方法。當設備臺數(shù)較少時，可在平面布線圖上詳細標出干線、配電箱及所供電的用電設備的型號、規(guī)格及設備的額定容量。根據(jù)以上資料，請分析圖3-20設備容量與電纜截面積之間的關系。3.3.1課堂練習（1）敘述電纜的組成與分類電纜由線芯、絕緣層和保護層三部分組成。電纜線芯要求導電性良好，減少輸電時線路上能量損失。有銅芯電纜和鋁芯電纜，一般情況下盡量選用鋁芯電纜，在特殊環(huán)境如有爆炸危險、腐蝕嚴重及安全要求較高等，可選用銅芯電纜。絕緣層作用是將線心導體間及保護層相隔離，必須具有良好的絕緣性能、耐熱性能、油浸紙絕緣電纜以油浸紙作為絕緣層，塑料電纜以聚氯乙烯或交聯(lián)聚乙烯作為絕緣層。保護層分內(nèi)保護層和外保護層兩部分，內(nèi)護層直接用來保護絕緣層，常用材料有鉛、鋁和塑料等。外保護層用以防止內(nèi)保護層免受機械損傷和腐蝕，通常為鋼絲或鋼帶構(gòu)成的鋼鎧，外敷瀝青、麻被或塑料保護套。電纜種類很多，如電力電纜、控制電纜、補償電纜、屏蔽電纜、高溫電纜、計算機電纜、信號電纜、同軸電纜、耐火電纜、船用電纜、礦用電纜、鋁合金電纜等，都由單股或多股導線和絕緣層組成，連接電路、電器等。如圖3-21所示是鋼索式電纜，圖3-22所示是設備中電纜敷設。（2）電纜的選用與電流有關，還與其他因素有關，計算電纜的截面積與電流之間的關系，很復雜，工程技術(shù)人員有簡單實用的口訣，請查閱資料，敘述對口訣的理解。（3）敘述電纜的選用原則查閱資料，敘述電纜的集膚效應及影響。3.3.2課堂練習（1）敘述母線的功能、組成和特點母線指用高導電率的銅排、鋁質(zhì)材料制成，傳輸電能，具有匯集和分配電力能力的產(chǎn)品。電站或變電站輸送電能用的總導線，將發(fā)電機、變壓器或整流器輸出的電能輸送給各個用戶或其他變電所，一般用于傳輸電能距離不長的場合。如圖3-27所示是銅母線的應用，母線接頭的各種形式見教材圖3-28所示，母線槽產(chǎn)品見圖3-29所示。母線槽由美國開發(fā)出來，稱為“Bus-Way-System”新的電路方式，1954年在日本實際應用，如今在高屋建筑、工廠等電氣設備、電力系統(tǒng)是重要的配線方式。母線采用銅排或者鋁排，電流密度大、電阻小、集膚效應小，無須降容使用。電壓降小、損耗小。母線槽的金屬封閉外殼能夠保護母線免受損傷或動物傷害，在配電系統(tǒng)中用插入單元的安裝很安全，外殼可作為整體接地，可靠安全；電纜的PVC外殼易受機械和動物損傷，安裝電纜時須先切斷電源，特別是電纜需可靠接地。由于母線槽用銅排或鋁作為導電體，電流容量很大，電氣和機械性能好，金屬槽作為外殼，不燃燒，安全可靠，壽命長，與傳統(tǒng)配電比較，設備所占面積顯著減少，外觀美觀，安全性高；配電系統(tǒng)的設備可隨意增加或變更；外形尺寸??；重量輕，操作容易；連接非常簡單。對于大型建筑物的施工和配電非常有利。（2）查閱資料，敘述大電流的導線與母線的各自特點（3）查閱資料，介紹母線的產(chǎn)品種類（4）常用的Y系列三相交流鼠籠電動機正反轉(zhuǎn)控制原理線路中，假設電動機的工作電壓是380VAC，額定功率是90kW，控制線路的工作電壓是220VAC，請根據(jù)電流的選擇方法，分別用本教材附表查閱選擇或按照經(jīng)驗口訣確定主回路電纜的電壓等級、載流量、型號等，主要開關元件、保護元件，確定控制電路的主要元件技術(shù)數(shù)據(jù)，并對兩種方法進行比較。答題要點：1）工作電壓是380VAC，額定功率是90kW，根據(jù)經(jīng)驗公式，I=2P，即I=180A2）接觸器的主觸點電流應大于等于180A，據(jù)此，接觸器選擇型號。3）熱繼電器的整定電流=電動機的額定電流=180A4）控制電路的電流≤5A,據(jù)此，選擇控制元件。

4.1.1課堂練習（1）什么是低壓電器元件？所謂低壓電器，指交流1000V或直流1200V電力線路中起保護、控制或調(diào)節(jié)等作用的電氣元件。（2）低壓電器元件的型號組成有哪些？查閱某一個具體的低壓電器元件型號，完整表述其含義。（3）低壓電器元件有哪些分類？1）按用途或控制對象分類低壓配電電器，包括刀開關、轉(zhuǎn)換開關、熔斷器、自動開關和保護繼電器，主要用于低壓配電系統(tǒng)中。低壓控制電器，包括控制繼電器、接觸器、啟動器、控制器、主令電器、電阻器、變阻器和電磁鐵，用于電力傳動系統(tǒng)中。2）按種類分類包括刀開關和刀形轉(zhuǎn)換開關；熔斷器；自動開關；控制器；接觸器；啟動器；控制繼電器；主令電器；電阻器；變阻器；調(diào)整器；電磁鐵。3）根據(jù)動作性質(zhì)分類自動電器，指電器在完成接通、分斷、啟動、反向和停止等動作時通過電磁（或壓縮空氣）做功完成。手動電器，通過人力做功（用手或通過杠桿），直接驅(qū)動或旋轉(zhuǎn)操作手柄完成接通、分斷、起動、反向或停止等動作的，如刀開關、刀形轉(zhuǎn)換開關及主令電器等。4）按防護形式分類第一類防護形式，防止固體異物進入內(nèi)部及防止人體觸及內(nèi)部的帶電或運動部分的防護。第二類防護形式，防止水進入內(nèi)部達有害程度的防護；表明產(chǎn)品外殼防護等級的標志由字母“IP”及□□組成，□表示數(shù)字代號，第1位□表示第1類防護形式的等級，第2位□表示第2類防護形式的等級。如只需單獨標志一類防護形式等級時，被略去數(shù)字位置以“X”補充，如寫IPX3、IP4X等。5）根據(jù)工作條件分類一般工業(yè)用電器，用于冶金、發(fā)電廠、變電所、機器制造等工業(yè)作為配電系統(tǒng)和電力傳動系統(tǒng)中以及機床、通用機械的電氣控制設備中的電器元件。船用電器，具有耐潮、耐腐蝕、耐搖擺和抗沖擊振動性能，適于船舶、艦艇上使用的電器?；る娖?，具有耐潮、耐腐蝕和防爆性能，適用于化學工業(yè)及化工環(huán)境的電器。礦用電器，要求隔爆、密封、耐潮、抗沖擊振動且整體非常堅固，適用于礦山井下作業(yè)的電器，目前已發(fā)展到控制電壓至660V、1140V煤礦專用的電器。牽引電器，用于汽車、拖拉機、起重機械、電力機車等交通運輸工具的耐振、耐顛簸搖擺的電器。航空電器，飛機和宇航設備特殊要求的電器。此外，低壓電器還可根據(jù)使用環(huán)境分一般工業(yè)用電器、熱帶電器，根據(jù)溫度、鹽霧濕度、霉菌等環(huán)境條件，劃分為“干熱帶”及“濕熱帶”型電器和高原電器，高原電器為海拔2500m及以上。（4）查閱資料，低壓電器元件對不同的負載有啥要求，也就是負載有哪些分類？4.1.2課堂練習（1）（1）請說出刀開關的作用、組成。刀開關又稱閘刀開關，也稱開啟式負荷開關，俗稱閘刀，主要作隔離電源開關使用，用在不頻繁接通和分斷低電壓電路的場合。膠底瓷蓋刀開關的結(jié)構(gòu)圖如圖4-1所示，刀開關的圖形符號如圖4-2所示。由操作手柄、熔絲、觸刀、觸刀座和瓷底座等部分組成，帶有短路保護功能。（2）刀開關在操作時，應當注意哪些？帶負載分斷到開關時，觸刀與靜插座分離的瞬間會產(chǎn)生電弧，拉開觸刀時，應迅速而果斷，保證觸刀不被電弧灼傷；對電流較大的到開關，為防止各極之間產(chǎn)生電弧閃爍，可能導致電源相間短路，各極之間設有絕緣隔離板，也有的裝有滅弧裝置。（3）如何選用刀開關？根據(jù)使用場合，選擇刀開關類型、極數(shù)及操作方式；刀開關額定電壓應大于或等于線路電壓；刀開關額定電流應等于或大于線路的額定電流，對電動機負載，開啟式刀開關額定電流可取電動機額定電流的3倍，封閉式刀開關額定電流可取電動機額定電流的1.5倍；電源進線應裝在靜插座上，負荷應接在動觸頭的出線端，保證當開關斷開時，閘刀和熔斷絲不帶電；刀開關在合閘狀態(tài)時，手柄應當向上，不可倒裝或平裝，防止誤操作合閘；負荷較大時，為防止出線閘刀本體相間短路，可與熔斷器配合使用；閘刀本體不再裝熔絲，在原來裝配熔絲的接點上安裝與線路導線相同潔面的銅線。（4）刀開關合閘后，如果出現(xiàn)沒有接通電源，請分析原因。插座彈性消失或開口過大；熔絲熔斷或接觸不良；插座、觸刀氧化或有污垢；電源進線或出線頭氧化。4.1.2課堂練習（2）（1）表4-6中有名詞機械壽命、電壽命，請查閱資料，總結(jié)這兩個名詞的含義。（2）直流電與交流電有何不同？開關用于大電流直流通斷與交流通斷，有何不同？直流電只有正或負，方向穩(wěn)定不變；交流電有正負，方向周期變化。大電流通斷時會產(chǎn)生電弧，交流電的電弧周期變化時經(jīng)過零點，給滅弧帶來方便；直流電的電弧不改變方向，即不經(jīng)過零點，給滅弧帶來困難。因此，直流開關體積大，大功率直流開關的技術(shù)要求很高，制造困難。4.1.2課堂練習（3）（1）封閉式負荷開關采用哪種方式滅弧？觸頭系統(tǒng)帶滅弧室，觸頭系統(tǒng)全部裝在鐵盒內(nèi)，處于完全封閉狀態(tài)，保證人員安全。（2）查閱資料，典型的封閉式負荷開關的額定電流一般不超過多少？請分析原因。4.1.2課堂練習（3）（1）請根據(jù)空氣開關的結(jié)構(gòu)圖，說明有幾種保護功能，敘述工作原理。由空氣作為滅弧介質(zhì)，俗稱自動空氣開關，可通斷正常負載電流、電動機工作電流和過載電流，在線路和電動機發(fā)生過載、短路、欠電壓時可靠保護。低壓斷路器主要由觸點、滅弧系統(tǒng)、各種脫扣器和操作機構(gòu)等組成。教材圖4-5所示低壓斷路器處于閉合狀態(tài)，3個主觸點通過傳動桿與鎖扣保持閉合，鎖扣可繞軸5轉(zhuǎn)動。斷路器的自動分斷是由電磁脫扣器6、欠壓脫扣器11和雙金屬片12使鎖扣4被杠桿7頂開而完成的。正常工作中，各脫扣器均不動作，而當電路發(fā)生短路、欠壓或過載故障時，分別通過各自的脫扣器使鎖扣被杠桿頂開，實現(xiàn)保護作用。（2）空氣開關斷電跳閘后，是否能夠立即再次合閘，為啥？不能，雙金屬片受熱變形，應等待5-10分鐘，受熱的雙金屬片恢復正常環(huán)境溫度狀態(tài)。4.1.2課堂練習（4）（1）交流接觸器的組成有哪些？主觸頭與輔助觸頭的功能有何不同？電磁機構(gòu)，由線圈、動鐵心即銜鐵和靜鐵心組成，將電磁能轉(zhuǎn)換成機械能，產(chǎn)生電磁吸力帶動觸點動作。觸點系統(tǒng)，包括主觸點和輔助觸點，主觸點用于通斷主電路，通常為三對常開觸點，輔助觸點用于控制電路，起電氣聯(lián)鎖作用，一般常開、常閉各兩對。滅弧裝置，容量10A以上接觸器有滅弧裝置，小容量接觸器采用雙斷口觸點滅弧、電動力滅弧、相間弧板隔弧及陶土滅弧罩滅弧，大容量接觸器，采用縱縫滅弧罩及柵片滅弧；其他部件，包括反作用彈簧、緩沖彈簧、觸點壓力彈簧、傳動機構(gòu)及外殼等。主觸頭接負載主電路，輔助觸頭接控制回路。（2）分析接觸器的滅弧原理與方式，直流接觸器與交流接觸器的滅弧有何不同，為啥直流接觸器的體積比較大？小容量接觸器采用雙斷口觸點滅弧、電動力滅弧、相間弧板隔弧及陶土滅弧罩滅弧，大容量接觸器，采用縱縫滅弧罩及柵片滅弧。大電流通斷時會產(chǎn)生電弧，交流電的電弧周期變化時經(jīng)過零點，給滅弧帶來方便；直流電的電弧不改變方向，即不經(jīng)過零點，給滅弧帶來困難。因此，直流開關體積大，大功率直流開關的技術(shù)要求很高。4.1.2課堂練習（5）（1）中間繼電器實際上就是電壓繼電器，將檢測的電壓固定后作為工作電壓，中間繼電器的特點是觸點多，可以作為控制邏輯轉(zhuǎn)換及放大功率用，請舉例具體說明。（2）在學習PLC課程時，一般的教材中PLC控制系統(tǒng)輸入輸出原理圖，是否可以直接驅(qū)動負載？請說明原因，并提出具體的解決方案。（3）時間繼電器的觸點有幾種控制方式？氣囊式時間繼電器的設定精度如何？常開觸點得電延時閉合，常開觸點得電瞬時閉合，常閉觸點得電延時斷開，常閉觸點得電瞬時斷開。氣囊式時間繼電器的設定精度很差。4.1.2課堂練習（6）如圖4-54所示是常見電動機正反轉(zhuǎn)控制電路，任何電路基本有主回路、控制回路和保護回路，對簡單電路，沒有保護回路，但有保護環(huán)節(jié)。所謂主回路是能量轉(zhuǎn)移傳輸?shù)碾娐?，控制回路對主回路進行控制，保護回路對整個電路保護。（1）請分析電動機正反轉(zhuǎn)控制電路的三個組成部分。（2）假設被控對象三相異步交流電動機工作電源電壓380VAV，額定功率是30kW，控制回路工作電壓380V，請確認各個元件的技術(shù)參數(shù)，并敘述確認過程。（3）斷路器如何確定技術(shù)參數(shù)？圖4-54電機正反轉(zhuǎn)運行控制4.2.1課堂練習（1）理解低壓成套電氣設備的構(gòu)成。所謂成套電氣設備由1個或多個開關電器和相應控制、保護、測量、調(diào)節(jié)裝置，以及所有內(nèi)部的電氣、機械的相互連接和結(jié)構(gòu)部件組成的成套配電裝置。成套電氣設備分低壓成套電氣設備和高壓成套電氣設備。由1個或多個低壓開關電器和相應控制、保護、測量、信號、調(diào)節(jié)裝置，及所有內(nèi)部的電氣、機械的相互連接和結(jié)構(gòu)部件組成的成套配電裝置，稱低壓成套開關設備。低壓成套電氣設備廣泛應用于發(fā)電廠、變電站、企業(yè)及各類電力用戶的低壓配電系統(tǒng)中，作為、照明、配電、和電動機控制中心、無功補償?shù)鹊碾娔苻D(zhuǎn)換、分配、控制、保護和檢測。低壓開關柜適用于發(fā)電廠、石油、化工、冶金、紡織、高層建筑等行業(yè)，作為輸電、配電及電能轉(zhuǎn)換之用。產(chǎn)品符合IEC439-1，GB7251.1-2005《低壓成套開關設備》的規(guī)定。（2）如何理解標準？產(chǎn)品標準有哪幾個層次？任何產(chǎn)品必須按照標準生產(chǎn)，成套電氣設備由1個或多個開關電器構(gòu)成新的產(chǎn)品，具備自身功能特點、性能參數(shù)，必須符合相應標準。標準是知識產(chǎn)權(quán)的重要內(nèi)容，所謂標準，國家標準GB3935.l-83標準化基本術(shù)語作如下定義：“標準是對重復性事物和概念所做的統(tǒng)一規(guī)定。它以科學、技術(shù)和實踐經(jīng)驗的綜合成果為基礎，經(jīng)有關方面協(xié)商一致，由主管機構(gòu)批準，以特定形式發(fā)布，作為共同遵守的準則和依據(jù)?！睒藴手贫ǚ?個層次，國家標準、行業(yè)標準、企業(yè)標準和團體標準，其中國家標準對產(chǎn)品或服務的全國性使用標準；行業(yè)標準是在沒有國家標準前提下，在某個行業(yè)使用的標準，如機械行業(yè)、船舶行業(yè)標準等；在沒有國家標準、行業(yè)標準時，企業(yè)根據(jù)產(chǎn)品及服務需要，可制訂企業(yè)標準。（4）低壓成套電氣設備的依據(jù)標準是啥？請有興趣的同學查閱GB/T7251.1的基本內(nèi)容。低壓成套電氣設備的依據(jù)標準是GB7251.1-2005《低壓成套開關設備》，目前已經(jīng)修訂為GB7251.1-2013《低壓成套開關設備》，但后續(xù)標準還沒有修訂完善。（5）低壓成套電氣產(chǎn)品的型號構(gòu)成由哪些？敘述典型的低壓成套電氣產(chǎn)品的型號與名稱。我國低壓開關柜的型號由6位拼音字母或數(shù)字表示，組成如下：□□□□-□-□123456第1位：分類代號，產(chǎn)品類型的名稱，P-開啟式低壓開關柜，G-封閉式低壓開關柜。第2位：柜體型式特征，G-固定式，C-抽出式，H-固定和抽出式混合安裝。第3位：用途代號，L（或D）-動力系統(tǒng)用，K-控制系統(tǒng)用；這一位也可作為統(tǒng)一設計標志，如“S”表示森源電氣系統(tǒng)；第4位：設計序號，對于某類產(chǎn)品的序列編號。第5位：主回路方案編號，低壓成套電氣設備的主回路接線方案有幾十種至上百種，一般將常用的接線方案固定并編號；有時在編號之外，根據(jù)現(xiàn)場的具體技術(shù)要求，還可以適當?shù)男×空{(diào)整。第6位：輔助回路方案編號，控制回路及保護回路的接線方案固定后，并進行編號。（6）電氣成套設備的防護標準有哪些內(nèi)容？防護等級指外殼防止外界固體異物進人殼內(nèi)觸及帶電部分或運動部件，以及防止水進入殼內(nèi)的防護能力。用IP表示，是針對電氣設備外殼對異物侵入的防護等級。IP等級格式為IP□□，□□為兩個阿拉伯數(shù)字，第1數(shù)字表示接觸保護和外來物保護等級，第2數(shù)字表示防水保護等級。①防塵等級0無防護。無特殊的防護1，防止大于50mm之物體侵入到內(nèi)部電器零件。2，防止大于12mm之物體侵入到內(nèi)部電器零件。3，防止大于2.5mm之物體侵入到內(nèi)部電器零件。4，防止大于1.0mm之物體如蚊蠅、昆蟲或物體侵入到內(nèi)部電器零件。5，防塵。無法完全防止灰塵侵入到內(nèi)部電器零件，但侵入灰塵量不影響內(nèi)部電器的正常運行。6，防塵。完全防止灰塵侵入到內(nèi)部電器零件。為便于理解，大于50mm之物體可比喻人的拳頭，大于12mm之物體可比喻人的手掌厚度，大于2.5mm之物可比喻扁口螺絲刀的厚度，大于1.0mm之物體可比喻大頭針的直徑。②防水等級0，無特殊防護。1，防止滴水垂直滴下之水滴侵入到內(nèi)部電器零件。2，傾斜15°時仍防止滴水侵入到內(nèi)部電器零件。3，防止雨水、或垂直入夾角小于50°方向所噴射之水水侵入到內(nèi)部電器零件。4，防止各方向飛濺而來的水侵入到內(nèi)部電器零件。5，防止大浪或噴水孔急速噴出的水侵入到內(nèi)部電器零件。6，防止侵入水中在一定時間或水壓條件下，仍可確保電器元件正常運行。7，防止電器元件無期限的沉沒水中在一定水壓的條件下，可確保正常運作。8，防止沉沒的影響（7）某企業(yè)為方便員工電動車充電，預計充電插頭共50個，每5個插座設計成1個插座箱，請查閱電動車充電要求、電流、電壓參數(shù)，根據(jù)標準規(guī)范進行設計開關箱、插座箱。4.3.2課堂練習（1）如何理解低壓成套電氣設備的主回路接線方案？任何具體的電路應包括主電路、控制電路和保護電路等，比較簡單的電路，沒有具體的保護電路，但必須有保護環(huán)節(jié)。電器設備或電力系統(tǒng)中，直接承擔電能交換的電路稱主電路；在電力電路系統(tǒng)中，實現(xiàn)主電路的控制功能的線路是控制電路，包括外部輸入信號部分、各種開關、電源及各電器線圈、觸點等；承擔電路正常工作的部分是保護電路。電氣成套設備在電路系統(tǒng)而言，必須包含主電路、控制電路和保護電路。低壓開關柜由低壓元件、電線或銅排、柜體組成。低壓開關產(chǎn)品，不管是大型發(fā)電廠或變電站還是1臺開關柜，電氣部分都包括主回路和控制回路，通常稱主回路為一次電路或主回路、一次線路，傳輸和分配電能；稱控制回路為二次電路或輔助回路，對一次設備進行控制、保護、測量和指示。一次回路由一次電器元件連接而成，輔助回路指主回路以外的所有控制、測量、信號和調(diào)節(jié)回路在內(nèi)的導電回路。低壓成套開關設備種類較多，用途各異，主回路類型很多，差別較大。同一型號成套開關設備的主回路方案少則幾十種，多則上百種。由于電氣成套設備的大電流電路的型材截面積大，考慮電特性、工藝特性、安裝特性、接頭及產(chǎn)品的安全特性等，必須符合標準規(guī)范。（2）根據(jù)圖4-67所示雙電源切換柜的主回路接線方案，請識別圖中元件名稱、功能、原理，并分析主回路工作過程。（a）（b）如圖所示為雙電源切換柜主回路，也稱雙電源互投。為提高低壓配電系統(tǒng)的供電可靠性，一般用雙電源，1個作為工作電源，1個作為備電源。備用電源投入根據(jù)負荷重要性及允許停電的時間，采用手動或自動投入方式。圖（a）為手動投入方式的雙電源切換柜主回路，右邊為2個電源的進線，1個采用柜上部母線排進線，1個采用柜下部母線排進線，切換開關采用雙投式刀開關。圖（b）為自動投入方式雙電源切換柜主回路。2個電源均通過電纜引入到母線排，切換開關采用接觸器。自動投入方式必須有相應的控制電路，以控制接觸器自動接通。當工作電源出現(xiàn)故障時，該回路的斷路器跳閘，啟動控制裝置，自動將另1個電源開關合上。（3）如圖4-70所示是電動機可逆控制柜的主回路，請識別圖中的元件名稱、功能、原理，并將主回路的方案圖設計成相應的電動機正反轉(zhuǎn)原理圖。制控制電動機的正反轉(zhuǎn)，對三相交流電動機，如調(diào)換任意兩相的接線，就改變電動機運轉(zhuǎn)的方向。如圖所示是幾種電動機可逆控制柜的主回路。每種回路中有2臺接觸器，合上不同的接觸器，電動機運轉(zhuǎn)方向改變。零序電流互感器裝在電纜終端，其它所有一次電器元件均裝在抽屜部件中，配電電器可用斷路器、刀熔開關或熔斷器，都具有短路保護功能，有的還作電動機過負荷保護用。另外還有常用的無功補償柜主回路、電動機Y-△起動控制電路等。4.4.5課堂練習（1）電氣成套設備中主要的技術(shù)參數(shù)有哪些？1）額定開斷電流表征斷路器開斷能力的參數(shù)，額定電壓下，斷路器或開關能保證可靠開斷的最大電流，稱額定開斷電流，其單位用斷路器觸頭分離瞬間短路電流周期分量有效值的千安表示，當斷路器低于額定電壓的電網(wǎng)中工作時，開斷電流可增大，但受滅弧室機械強度的限制，開斷電流有一最大值，稱極限開斷電流。2）額定短路開斷電流指開關絕限斷開電流的最大能力，如開關上表明額定短路開斷電流20KA,表示20KA內(nèi)的短路跳閘觸頭滅弧熱元件動作等有效，超過絕限跳閘接頭滅弧熱元件動作不保證，會產(chǎn)生拉弧。3）額定短時耐受電流在規(guī)定使用和性能條件下，規(guī)定短時間內(nèi)，開關設備和控制設備在合閘位置能夠承載電流的有效值；額定短時耐受電流的標準值應從GB762中規(guī)定的R10系列中選取，并應等于開關設備和控制設備的短路額定值。4）額定短時耐受電流在規(guī)定使用和性能條件下，開關設備和控制設備在合閘位置能夠承載的額定短時耐受電流第1個大半波電流峰值；額定峰值耐受電流應等于2.5倍額定短時耐受電流。5）爬電距離沿絕緣表面測得兩個導電部件之間，在不同使用條件下，由于導體周圍絕緣材料被電極化，導致絕緣材料呈現(xiàn)帶電現(xiàn)象，此帶電區(qū)半徑即為爬電距離，可形象地看做螞蟻從1個帶電體走到另1個帶電體必須經(jīng)過最短的路程，爬電距離，在具體的電氣設備中有參數(shù)規(guī)定。6）電氣間隙兩相鄰導體或1個導體與相鄰電機殼表面的沿空氣測量的最短距離。在電氣上，最小爬電距離的要求和兩導電部件間的電壓、電器所處環(huán)境的污染等級有關。7）基本模數(shù)配電柜抽屜柜或固定分隔柜用模數(shù)表示可供安裝空間，1個基本模數(shù)(1E)為25mm或20mm，通常分8E、16E、24E、36E、72E等,不同功率、不同形式回路所占用空間同,即占用的模數(shù)不同,可自由組合，但不超過72E；采用模數(shù)的結(jié)構(gòu)，開關柜體完全按照標準化生產(chǎn)。（2）選擇一個典型的成套設備如GGD、GCS或GCK，詳細分析技術(shù)參數(shù)。（3）電機運行控制的成套設計圖4-89所示是電動機正反轉(zhuǎn)控制電路，在掌握電氣技術(shù)參數(shù)基礎上，滿足電路工作要求，設計成套裝置，符合標準。假設三相異步交流電動機電源電壓時380VAV，額定功率75kW，控制回路工作電壓380VAV。

5.1.1課堂練習（1）認識電力變壓器的原理電力變壓器主要在變電所中用于變換電壓、變換電流、變換功率等，方便電能的傳輸、分配和使用。在遠距離輸電時，當輸送功率和功率因數(shù)一定時，電壓越大，電能損耗越小、成本越低，遠距離輸電時常采用高壓輸電。變電所中的電力變壓器主要向用電設備供電的配電變壓器，大多采用普通三相油浸自冷式電力變壓器和環(huán)氧樹脂澆注的干式電力變壓器。（2）變壓器的種類很多，基本原理相同，查閱資料，請敘述電力變壓器與控制變壓器的異同點。（3）單相變壓器與三相變壓器有啥區(qū)別？1）電力變壓器基本是三相變壓器，電力變壓器基本由鐵心、繞組、油箱、高壓套管和低壓套管、油枕、氣體繼電器、分接開關和其他部件組成。單相變壓器種類很多。2）三相變壓器功率大，單相變壓器功率小。3）三相變壓器的基本原理可以認為是3臺對稱單相變壓器的組合。4）單相變壓器的是單相交流電的特性，三相變壓器是三相交流電的特性。5）單相變壓器的初級與次級之間沒有電的聯(lián)系，只有磁的聯(lián)系，三相變壓器的初級與次級之間有電的聯(lián)系有磁的聯(lián)系。6）結(jié)構(gòu)與特性不同。7）三相變壓器有相應的聯(lián)結(jié)組別。5.1.3課堂練習（1）電力變壓器的連接組別有哪些？三相變壓器連接組別是指變壓器一、二次側(cè)繞組采用的連接方式類型及相應的一、二次側(cè)對應線電壓相位關系。高壓繞組分別用符號Y、D、Z表示，中壓和低壓繞組分別用y、d、z表示，有中性點引出時分別用YN、ZN和yn、zn表示。變壓器按高壓、中壓和低壓繞組連接的順序組合就是繞組連接組。為方便表達，用時鐘鐘點表示高低壓側(cè)相量關系，常用的連接組別有Yyn0、Dyn11、Yzn11、Yd11、YNd11等。具體的連接組別見教材。（2）分析電力變壓器的連接組別，具體敘述Yd11的連接原理。（3）根據(jù)圖5-31所示的繞組連接圖，確定聯(lián)結(jié)組標號。(a)(b)(c)(d)圖5-31課堂練習（3）題圖5.1.4課堂練習（1）電力變壓器主要有哪些部件組成？功能是啥？1）鐵心變壓器由鐵心和繞組組成，鐵心構(gòu)成變壓器的磁路部分，繞組構(gòu)成變壓器的電路部分。鐵心一般選擇0.35mm或0.5mm厚的冷軋硅鋼片，采用鐵柱和鐵軛交錯重疊而成。一般配電變壓器多采用同心式繞組，將原、副繞組繞成兩個直徑不同的同心圓筒，低壓繞組套在內(nèi)側(cè)靠近鐵心，高壓繞組套在外側(cè)。鐵心不允許多點接地，多點接地會通過接地點形成回路在鐵心中造成局部短路，產(chǎn)生渦流，鐵心發(fā)熱，嚴重時可能造成鐵心絕緣損壞，甚至導致變壓器燒毀。2）繞組繞組用絕緣的銅或鋁導線繞制，繞制線圈的導線必須包扎絕緣，常用紙包絕緣，也有采用漆包線直接繞制。電力變壓器繞組采用同心式結(jié)構(gòu)，同心式的高、低壓繞組同心地套在鐵心柱上，一般將低壓繞組放在靠近鐵心處，將高壓繞組放在外面。高壓繞組與低壓繞組之間，以及低壓繞組與鐵心柱之間都留有絕緣間隙和散熱通道（油道或氣道），用絕緣紙筒隔開。絕緣距離的大小，取決于繞組的電壓等級和散熱通道所需要的間隙。當?shù)蛪豪@組放在靠近鐵心柱時，壓繞組與鐵心柱所需的絕緣距離小，繞組尺寸也縮小，變壓器的體積減小。3）油箱油箱由箱體、箱蓋、散熱裝置、放油閥組成，用于盛油、裝鐵心和繞組及散熱。變壓器油有循環(huán)冷卻和散熱作用，也有絕緣作用。繞組與箱體（箱壁、箱底）有一定距離，通過油箱內(nèi)的油進行絕緣。設備的發(fā)熱問題很關鍵，解決電力變壓器的發(fā)熱，應采取措施。4）高壓套管和低壓套管高壓套管和低壓套管都是絕緣套管，變壓器繞組引出線必須穿過絕緣套管，使引出線之間、引出線與變壓器外殼之間絕緣并固定引出線。電壓越高，對電氣絕緣的要求就越高。低壓套管一般在瓷套中間穿過一銅桿，高壓套管在瓷套和導桿之間要加上幾層絕緣套。5）儲油柜俗稱油枕，當變壓器油的體積隨油溫度膨脹或縮小時，油枕調(diào)節(jié)油量（儲油、補油），保證變壓器油箱充滿油，減輕油氧化和受潮程度，增強油的絕緣性能。油枕體積為變壓器總油量的2%～10%。為準確監(jiān)測油位變化，在油枕側(cè)面安裝油位計（或油標管）。變壓器油枕有波紋式、膠囊式和隔膜式。6）氣體繼電器800kVA及以上油浸式電力變壓器安裝氣體繼電器，用于在變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時的瓦斯保護，氣體繼電器安裝在油箱與油枕連接管上。當變壓器內(nèi)部發(fā)生小故障時，氣體繼電器發(fā)出信號，便于消除故障；當變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，氣體繼電器切除故障變壓器，防止事故擴大。7）吸濕器吸濕器內(nèi)裝干燥劑如硅膠，干燥劑用于吸收油枕排出或吸入空氣中的水分，保證變壓器油的良好絕緣性能。為顯示硅膠的受潮狀態(tài)，一般采用變色硅膠。8）防爆管防爆管又稱安全閥或安全氣道，用于防止油箱爆炸事故。800kVA及以上油浸式電力變壓器，一般均裝有防爆管。防爆管安裝在油箱的上蓋上，由1個喇叭形管子與大氣相通，管口用薄膜玻璃板或酚醛紙板封住。9）高低壓接線及分接開關電力變壓器如果是降壓配電變壓器，高壓進線接電源，低壓出線接負載。（2）電力變壓器的分接開關有啥功能？是否可以帶電操作？電力變壓器如果是降壓配電變壓器，高壓進線接電源，低壓出線接負載，電力變壓器的分接開關用于改變變壓器繞組匝數(shù)，調(diào)節(jié)變壓器輸出電壓。常用的電力變壓器的分接開關不可以帶電操作。（3）請敘述干式電力變壓器的特點，有條件的前提下，觀察實際的干式電力變壓器，在使用時應當注意哪些？干式變壓器指鐵心和繞組不浸漬在絕緣油中的變壓器，不依靠變壓器油冷卻，依靠空氣對流冷卻。干式變壓器常用于樓宇、大廈等場所，目前，箱式變電站內(nèi)的干式變壓器使用迅速增加。干式變壓器具有專業(yè)特性，形成了產(chǎn)品系列。5.2.1課堂練習（1）（1）如果你負責變壓器的驗收，新采購的變壓器應當如何驗收？（2）如果某企業(yè)的供電容量為1200kVA，因生產(chǎn)任務的變化，導致用電容量變化較大，請做出供電方案中的變壓器供電方式，并敘述應當注意的事項。（3）電力變壓器在運行中溫升太高，有哪些原因？如何判斷？1）變壓器運行允許溫度變壓器運行允許溫度是根據(jù)變壓器所使用絕緣材料的耐熱程度規(guī)定的最高溫度。普通油浸式電力變壓器的絕緣等級為A級，變壓器運行過程中因不同部分溫度不一樣，為方便監(jiān)測變壓器運行時各部分的溫度，規(guī)定以變壓器油箱內(nèi)上層油溫來確定變壓器的允許溫度。采用A級絕緣的變壓器正常運行時，當周圍溫度為40℃時，規(guī)定變壓器的上層油溫最高不超過85℃。試驗表明，變壓器上層油溫如超過85℃，油氧化速度會加快，變壓器絕緣性能和冷卻效果會降低。變壓器耐熱程度用絕緣等級表示，絕緣等級具體指所用絕緣材料的耐熱等級，分A、E、B、F、H級，其對應最高允許溫度分別為105℃、120℃、130℃、155℃、180℃；繞組溫升限值為60K、75K、80K、100K、125K；性能參考溫度為80℃、95℃、100℃、120℃、145℃。2）變壓器運行允許溫升變壓器運行允許溫度與周圍空氣最高溫度之差為變壓器運行允許溫升。因變壓器的結(jié)構(gòu)造成內(nèi)部各部分溫度差別比較大，所以，不能只監(jiān)視變壓器上層油溫不超過允許值，只有上層油溫及溫升都不超過說明書規(guī)定的允許值時，才能保證變壓器安全運行。對采用A級絕緣的變壓器，當周圍溫度為40℃時，上層油允許溫升為55℃，繞組允許溫升為65℃。5.2.1課堂練習（2）（1）電力變壓器在運行前應當檢查哪些內(nèi)容？電力變壓器投入運行前，全面、嚴格的常規(guī)外觀檢查，包括銘牌、標志、警示符號、接線樁頭等。檢查試驗合格證。如變壓器試驗合格證簽發(fā)日期超過3個月，應重新測試絕緣電阻，阻值應大于允許值且不小于原試驗值的70%。變壓器本體無缺陷，瓷瓶無裂紋和破損；外表清潔，無遺留雜物；各連接處應連接緊固；密封處無滲漏現(xiàn)象。分接開關切換在符合電網(wǎng)和用戶要求的位置上，引線適當，接頭接觸良好，各種配套設備齊全，注意，必須在切斷負載后，才能操作分接開關。變壓器外殼與低壓側(cè)的中性點接地良好；基礎牢固穩(wěn)定，變壓器滾輪與基礎上軌道接觸良好，制動可靠。冷卻裝置、溫度計及其它測量裝置應完整。變壓器的油位應在當時溫度的油位線上（見油枕的油位計），要根據(jù)說明書的要求，不宜過高和過低。變壓器瓦斯繼電器應完好，檢查其動作，符合規(guī)定要求；防爆管內(nèi)無存油，玻璃完好。防雷保護齊全，接地電阻合格。（2）電力變壓器運行的允許溫升和絕緣等級之間，有何關系？變壓器運行允許溫度是根據(jù)變壓器所使用絕緣材料的耐熱程度規(guī)定的最高溫度。普通油浸式電力變壓器的絕緣等級為A級，變壓器運行過程中因不同部分溫度不一樣，為方便監(jiān)測變壓器運行時各部分的溫度，規(guī)定以變壓器油箱內(nèi)上層油溫來確定變壓器的允許溫度。采用A級絕緣的變壓器正常運行時，當周圍溫度為40℃時，規(guī)定變壓器的上層油溫最高不超過85℃。試驗表明，變壓器上層油溫如超過85℃，油氧化速度會加快，變壓器絕緣性能和冷卻效果會降低。變壓器耐熱程度用絕緣等級表示，絕緣等級具體指所用絕緣材料的耐熱等級，分A、E、B、F、H級，其對應最高允許溫度分別為105℃、120℃、130℃、155℃、180℃；繞組溫升限值為60K、75K、80K、100K、125K；性能參考溫度為80℃、95℃、100℃、120℃、145℃。（3）電力變壓器在運行過程中，應檢查哪些方面？為保證變壓器安全可靠運行，應對運行變壓器定期巡回檢查，嚴格監(jiān)視運行數(shù)據(jù)及狀態(tài)。變壓器上層油溫及高、低繞組溫度現(xiàn)場表計指示與控制盤的表計或顯示應相同，考察各溫度是否正常，是否接近或超過最高允許限額；變壓器油枕的油位是否正常，各油位表不應積污或破損，內(nèi)部無結(jié)露；變壓器油流量表指示是否正常，變壓器油質(zhì)顏色是否劇烈變深，本體各部位不應漏油、滲油；變壓器電磁噪聲和以往比較應無異常變化，本體及附件不應振動，各部件溫度正常；冷卻系統(tǒng)運轉(zhuǎn)是否正常，對強迫油循環(huán)風冷的變壓器，是否有個別風扇停止運轉(zhuǎn)，運轉(zhuǎn)的風扇電動機有無過熱的現(xiàn)象，有無異常聲音和異常振動，油泵是否運行正常；變壓器冷卻器控制裝置內(nèi)各個開關是否在運行規(guī)定位置；變壓器外殼接地，鐵芯接地及各點接地裝置應當完好；變壓器箱蓋的絕緣件如套管、瓷瓶等，不能有破損、裂紋及放電的痕跡等，充油套管油位指示應當正常；變壓器一次回路各接頭接觸良好，不能有發(fā)熱現(xiàn)象；氫氣監(jiān)測裝置指示應無異常；變壓器消防水回路完好，壓力正常；吸濕器的干燥劑不能失效，必須定期檢查，進行更換和干燥處理。5.2.2課堂練習（1）電力變壓器在運行中，應當要做哪些測試？1）絕緣2）空載電壓、電流3）阻抗電壓（2）如何預防電力變壓器的鐵芯多點接地和故障接地？查閱資料（3）電力變壓器在運行中，哪些部分可能過熱？查閱資料

6.1.1課堂練習（1）（1）我們所說的互感器包括哪些？電流互感器、電壓互感器（2）請分別敘述電流互感器和電壓互感器的特點與作用。電流互感器以電流為原則，測量電流。電壓互感器以電壓為原則，測量電壓。互感器主要用于電量測量和繼電保護，普通的電氣儀表不能直接測量大電流和高電壓，必須用互感器將高電壓和大電流變換到標準范圍內(nèi)，將儀表、繼電器等二次設備與主電路絕緣，防止因繼電器等二次設備的故障影響主電路，提高電路安全可靠性，保證人身安全。電路中承擔電能傳輸功能的部分，稱一次電路或一次回路；對主回路承擔控制、保護、信號等功能的部分，稱二次電路或二次回路。通過互感器構(gòu)成的二次回路，可實現(xiàn)控制、調(diào)節(jié)、信號、保護等功能。運行中的電流互感器一次繞組電流決定于線路的負載電流，與二次負荷無關；二次繞組中流過的電流與一次側(cè)電流有關，因二次繞組所接負載是儀表和繼電保護裝置的線圈，阻抗很小，電流互感器正常運行相當于1臺短路運行的變壓器。電壓互感器的結(jié)構(gòu)與普通變壓器類似，主要由鐵心、一二次繞組、接線端子及絕緣支持物等組成，如JDJJ-35表示單相油浸式接地保護用電壓互感器，電壓等級35KV；JSJW-10表示三相三線圈五鐵心柱油浸式電壓互感器，電壓等級為10kV。（3）根據(jù)前面的介紹，電流互感器的技術(shù)參數(shù)有啥特點？（4）電流互感器種類介紹（5）分別根據(jù)電流互感器和電壓互感器的型號，查閱一些產(chǎn)品，分析電流互感器和電壓互感器產(chǎn)品的技術(shù)特性。6.1.1課堂練習（2）（1）電壓互感器和電流互感器各有哪些特點？答案要點：1）基本原理2）基本結(jié)構(gòu)3）基本參數(shù)4）使用場合5）典型產(chǎn)品6）接線要求及注意事項（1）分別敘述電壓互感器和電流互感器的接線方式。1）1臺單相電壓互感器的接線電壓互感器的接線：如教材圖6-26（a）所示，三相電路中接一臺單相電壓互感器，這種接線只能測兩相之間的線電壓或用以接電壓表、頻率表、電壓繼電器等。電壓互感器一次側(cè)A、X端接電源加裝熔絲保護，二次側(cè)a、x接用電儀表或繼電器，加