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兰州交通大学试卷（主卷A ）装订线 一、试确定如图1所示的供电网络中变压器1B 、2B 和3B 的一、二次绕组的额定电压和线路L1、L2的额定电压。
（14分）图1 供电网络图 解：1B 一次绕组应为6.3kV 1B 二次绕组应为121kV (110kV)10%kV 110=⨯+ 2B 二次绕组应为kV 5.38(35kV)10%kV 35=⨯+ 3B 一次绕组应为35kV3B 二次绕组应为11kV (10kV)10%kV 10=⨯+ L1额定电压为110kV L2额定电压为10kV 评分标准：每问2分,计14分。
二、如图2所示为某一工厂供电系统，已知数据列于表1中。
(1) 试求1号车间变电所的有功计算负荷、无功计算负荷和视在计算负荷； ( 16分) (2) 试计算该厂总降压变电所低压侧有功计算负荷、无功计算负荷和视在计算负荷； ( 6分) (3) 按国家规定查知此工厂的平均功率因数必须大于0.85，且经供电部门批准，该工厂的功率因数量测点可选为总降压变电所低压侧，试计算电容器的补偿容量；(3分) (4) 试计算该厂的有功计算负荷、无功计算负荷和视在计算负荷。
注：平均功率因数计算时取 76.0=β, 7.0=α。
同时系数9.0=∑P K ,95.0=∑q K 。
( 6分)图2 某工厂供电系统 表1 已知数据课程名称: 供电技术 （A 卷） 班级： 姓名： 成绩: 共10页第 1 页 共 10 页第 2 页班级： 姓名： 学号： 评分：考题书写要求：上下不得超出黑线，左右不得超过黑线两端点密封线 兰州交通大学试卷（附卷）3装订⑦ 1号车间变电所变压器高压侧计算负荷 即1号车间变电所的有功计算负荷，无功计算负荷和视在计算负荷 kW 05.11548.357.111ΔB1jS5jS6=+=+=P P P 1分 kvar 058.15141.17648.133ΔB1jS5jS6=+=+=Q Q Q 1分 kVA 88.18908.15105.115222jS62jS6jS6=+=+=Q P S 1分 解(2) 该工厂总降压变电所变压器低压侧计算负荷 已知： arQ P ar Q P ar Q P kv 210kW 320kv 157kW 398kv 264kW 439jS9jS9jS8jS8jS7jS7======kW 695.1177)5.9320839810439905.115(9.0)ΔΔΔΔ(L4jS9L3jS8L2jS7L1jS6jS10=+++++++⨯=+++++++=∑P P P P P P P P K P p 2分kvar770)2.72107.515782649.6058.151(95.0)ΔΔΔQ Δ(L4jS9L3jS8L2jS7L1jS6jS10=+++++++⨯+++++++=∑ Q Q Q Q Q Q Q K Q p 2分kVA73.14067701189222jS102jS10jS10 =+=+=Q P S 2分解(3)补偿前，该工厂总降压变电所变压器低压侧平均功率因数816.0)37.76976.0()695.11777.0(695.11777.0)()(cos 222jS102jS10jS10A =⨯+⨯⨯=+=Q P P βααϕ1分补偿后，该工厂总降压变电所变压器低压侧平均功率因数为 85.0cos =Bϕ据补偿前后有功功率不变, 需容性补偿容量C Q 为：rP Q C kVa 95.65695.11777.0)tan (tan B A jS10=⨯=-=ϕϕα 2分共10 页第 4 页勤学习 祝成功 守纪律 莫舞弊班级： 姓名： 学号： 评分：密封线装订线 解(4) 计算该厂的有功计算负荷，无功计算负荷和视在计算负荷 ① 补偿后，该厂总降压变电所变压器低压侧视在计算负荷为 kVA 77.1371)95.6537.763(695.1177)(222jS102jS10jS11 =-+=-+=C Q Q P S 1分 ② 总降压变电所变压器的损耗为 kW 44.275.138102.002.0ΔjS11B =⨯=≈S P 1分 kvar 177.1375.13811.01.0ΔjS11B =⨯=≈S Q 1分③ 该厂的有功计算负荷为 kW 1.120544.2769.1177ΔB jS10jS12=+=+=P P P 1分kvar 597.840177.13795.6537.769ΔB jS10jS12=+-=+-=Q Q Q Q C 1分 kVA 30.1469577.8401.1205222jS122jS12jS12=+=+=Q P S 1分三、(计20分) (1) 如图3所示为何种主接线形式？(2分)(2) 若1号电源与2号电源分别来自不同的发电厂，此主接线会 有几种运行方式？(6分)(3) 试分析在不同运行方式下，若d 点短路，哪些断路器会起动， 哪些断路器会跳闸？(6分) (4) 试分析在不同运行方式下,若检修母线段II ，应如何倒闸操 作？(6分)图3答：(1) 单母线分段接线(2分) (2) 此主接线会有三种运行方式。
工厂供电课程设计完整版前言电能是社会主义建设和人民生活不可缺少的重要资源，电力工业在国民经济中占有十分重要的地位，电能时有发电厂供给，因为考虑经济缘故，发电厂大多建在动力资源比较丰富的地点，而这些地点又远离大中型都市和工厂企业，如此需要远距离输送，通过升降压变电所进行转接，在进一步的将电能分配给用户和生产企业。
由于电力电能的重要特点是不能储存，因此电力电能的生产、输送、分配和使用是同时进行的，因此电力电能从生产到使用构成一个整体，称为电力系统。
对电力系统运行的差不多要求：1.保证供电的可靠性电力系统的中断将使生产停顿，生活纷乱，甚至危机人身和设备的安全运行，造成十分严峻的后果，给国民经济带来严峻的缺失，因此，对电力系统的运行第一要保证供电的可靠性。
2.保证良好的电能质量3.提高系统运行的经济性4.保证电力系统安全运行课程设计：一、设计题目某机械厂降压变电所的电气设计二、设计要求要求依照本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情形，并适当考虑到工厂生产的进展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电爱护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。
三、设计依据1. 工厂总平面图图1 工厂总平面图2. 工厂负荷情形工厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为6800小时，日最大负荷连续时刻为8小时。
该厂除特种电机分厂、实验站为一级负荷，铸造分厂、锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。
低压动力设备均为三相，额定电压为380V。
电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。
本厂的负荷统计资料如表1所示。
3. 供电电源情形按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由离厂5km和8km〔0.4欧姆/km〕两处的35kV的公用电源干线取得工作电源。
干线首端所装设的断路器断流容量为800MVA，该电源的走向参看工厂总平面图。
第一章1、工厂供电对工业生产有何重要作用?对工厂供电工作有哪些基本要求?重要作用:现代社会是建立在电能应用的基础之上的，电能在产品成本中所占的比重一般很小(除电化等工业外)，其重要性是在于工业生产实现电气化以后可以增加产量、提高产品质量和劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度。
如果工厂供电突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。
例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。
基本要求：1、安全：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
2、可靠：应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。
3、优质：应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
4、经济：供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地减少有色金属消耗量。
2、工厂供电系统包括哪些范围?变电所和配电所的任务有什么不同?什么情况下可采用高压深入负荷中心的直配方式?工厂供电系统是指从电源线路进厂起到高低压用电设备进线端止的电路系统,包括工厂内的变配电所和所有的高低压供电线路。
配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压；而变电所的任务是接受电能、变换电压和分配电能。
高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中间变压，简化了供电系统接线，节约投资和有色金属，降低了电能损耗和电压损耗，提高了供电质量。
然而这要根据厂区的环境条件是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用。
3、什么叫电力系统、电力网和动力系统?建立大型电力系统有哪些好处?电力系统：由各级电压的电力线路将一些发电厂、变电所和电力用户联系起来的一个发电、输电、变电、配电和用电的整体，称为电力系统。
电网：电力系统中各级电压的电力线路及其联系的变电所，称为电力网或电网。
动力系统：电力系统加上发电厂的动力部分及其热能系统和热能用户，就称为动力系统。
“工厂供电”课程教学安排及体会作者：刘金华来源：《中国教育技术装备》2008年第07期自动化专业是宽口径应用型专业。
“工厂供电”课程是自动化专业唯一一门涉及强电的专业课程，因此学好该课程对于拓宽自动化专业学生的技术视野具有重要意义。
由于这门课程包含了很多专业性很强的概念，讨论了大量的公式和设计计算方法，介绍了大量的规程、规定和经验，有的章节一展开，实际上是另一门专业课或另一个专业方向[1]，因此教好和学好这门课程，对教师和学生都有较大的难度。
本文从教学目标、教学内容、教学方法、教学实验、课程设计等5个方面，谈谈对“工厂供电”教学的安排及体会。
教学目标设计明确、具体、可测量的课程目标是上好本课程的关键。
教育心理学的理论表明，教学目标的明确是学生学习的心理需要，学生没有课程的总目标，就激发不出学习兴趣，就难以达到教学目标。
由于“工厂供电”课程的实用性、综合性强，包含的内容广，章节多，各章节在内容上相对独立，如果没有明确的课程目标贯穿其中，在学生头脑中只会形成零散片面的概念，不能构成供电系统的整体概念[2]。
根据课程自身的特点，采取在第一次教学时，以工厂供电系统的设计为课程的总体目标，将各章节有机地联系起来，使学生明确每一章节在供电系统设计中的地位与作用，最终建立起供电系统的整体概念。
教学内容1）合理取舍教学内容是上好本课程的重要一环。
“工厂供电”课程内容繁多，学时较少，为解决这一矛盾，要求“重其所重，轻其所轻”[3]。
工厂供电系统设计所必需的基础理论和基本计算方法，如主结线的确定、负荷计算、短路电流计算、继电保护整定计算、高低压电气设备及线路的选择等，是“工厂供电”课程教学的基本内容，应“重其所重”。
根据电子科技大学中山学院自动化专业特色和课时安排，电气防雷及接地、电气照明、供配电系统的运行和管理部分，教师不讲或作学生课后了解，做到“轻其所轻”。
2）介绍当今电力系统领域新技术、新设备，替代原课本中将被淘汰的技术、设备。
湖南科技大学信息与电气工程学院工厂供电实验指导书目录一.验证性实验实验1 电磁型电流继电器和电压继电器特性实验 (3)实验2 JSS48A-S时间继电器特性实验 (9)实验 3 中间继电器特性实验 (12)实验 4 信号继电器特性实验 (15)二.综合性实验实验5 距离保护及阶段式方向距离保护整定实验 (18)实验6 过电流保护与自动重合闸实验 (20)实验7 自动重合闸与前加速保护实验 (22)实验8 低电压起动过电流保护及过负荷保护实验 (24)三.设计性实验实验9 具有灯光和音响监视的断路器控制回路实验 (29)实验10 电压闭锁过电流保护实验 (30)实验11 线路的定时限过电流保护实验 (33)实验12 线路的反时限过电流保护实验 (38)实验13 三相一次重合闸装置 (45)四.自主开发试验实验14 装设跳跃闭锁继电器的断路器控制回路实验 (50)实验15 用“前加速”和“后加速”方法提高继电保护性能的实验 (53)实验 1 电磁型电流继电器和电压继电器特性实验一、实验目的1.了解继电器基本分类、方法及其结构。
2. 熟悉常用电流继电器和电压继电器。
3.学会调整，测量电磁型继电器的动作值，返回值和返回系数。
4.测量电磁型继电器的时间特性。
二、继电器的类型与认识继电器是电力系统常规继电保护的主要元件，它的种类繁多，原理与作用各异。
1.继电器的分类继电器按所反应的物理量的不同可分为电量和非电量的两种，属于非电量的有瓦斯继电器，速度继电器。
反应电量的种类比较多，一般分类如下：a.按动作原理可分为：电磁型，感应型，整流型，晶体管型，微机型等。
b.按继电器所反应的电量性质可分为电流继电器、电压继电器、功率继电器，阻抗继电器、频率继电器等；c.按继电器的作用可分为起动动作继电器、中间继电器、时间继电器、信号继电器等。
d.近年来电力系统中已大量使用微机保护，整流型和晶体管型继电器以及感应型，电磁型继电器使用量已有减少。
一 电磁型电流、电压和时间继电器的原理及性能测试一、实验目的了解电磁型电流继电器、时间继电器、信号继电器、中间继电器的工作原理、结构及参数测定。
二、实验内容1、观察电流继电器、时间继电器、信号继电器、中间继电器的结构；2、 掌握电流继电器、时间继电器、信号继电器、中间继电器的参数测定方法。
三、实验仪器DL 型电流继电器DS 型时间继电器 DX 型信号继电器DZ 型中间继电器0-5A 交流电流表 0-300V 直流电压表 0-900Ω调节变阻器 401型电秒表 0-5A 直流电流表 调压器 四、 实验步骤1、 观察继电器的结构。
着重了解电磁系统的组成及动作原理。
2、测定电流继电器的动作电流和返回电流。
实验接线如图1-1所示。
K1 K2- 空气开关 YE- 指示灯 KA-电流继电器 A- 交流电流表V-交流电压表 R-调节变阻器 TY- 调压器图1-1 电流继电器实验接线图电流继电器的动作电流和返回电流测试按图1-1进行。
合上开关 K1 K2，调节调压器TY 和调节电位器R 使电流 I 由小到大逐渐增加，当继电器动合触点闭合（或动断触点断开）时流过继电器的最小电流称为继电器的动作电流I op 。
当继电器流过的电流逐渐减小到某一值时，动合触点断开（或动断触点闭合），这个使继电器返回到初始位置的最大电流称为继电器的返回电流I r 。
而返回系数K r 为K r = I r /I opDL 型电流继电器属过量继电器，返回系数不小于0.85。
当大于0.9时，应注意继电器触点压力。
以上过程重复做三次，计算每次的返回系数，取三次返回系数的平均值。
返回电流 I r 总是小于动作电流 I op 。
返回系数K r 总是小于1 。
继电器质量愈好，返回系数~K r值愈高。
返回系数一般为0.85。
3、’测定信号继电器的动作值。
信号继电器分电压信号继电器(如图1-2a)电流信号继电器(如图1-2b)和电流动作电压保持(如图1-2c)等信号继电器。
我们实验选用的是电流动作电压保持的DX-32A信号继电器，实验接线如图1-2c所示：○A、电压信号K1 K2- 空气开关 YE- 指示灯V- 直流电压表 KS- 电压信号继电器 R-调节变阻器1-2a电压信号继电器○B、电流信号继电K1 K2 - 空气开关 YE- 指示灯A- 直流电流表 KS-电流信号继电器 R-调节变阻器1-2b电流信号继电器○C、电流动作电压保持信号继电器K1 -空气开关 V- 直流压电表A- 直流电流表 KS-电流信号继电器 R1 R2-调节变阻器1-2C电流动作电压保持信号继电器--220V- 220V-+K1+--220V图1-2 信号继电器实验接线图DX-32A 信号继电器工作原理：当工作线圈通电时，满足其额定工作电流，衔铁被吸合，触点闭合，其中一组触点将保持线圈通电，灯亮，显示动作。
当工作线圈断电后，由于保持线圈的作用触点仍在闭合状态，灯仍在亮，当保持线圈断电后，信号继电器返回。
实验时合上开关 K1，断开S1，调节电位器 R2，使电压 V 由小到大逐渐增加到电压保持的额定值，合上S1，调节电位器 R1，使电流 I 由小到大逐渐增加，使信号继电器动作,指示灯亮.记录继电器的动作的最小值动作值，断开S1, 调节电位器 R2，使电压 V 由大到小，使继电器释放，记录继电器的释放值。
重复做三次, 求平均值。
4、测定中间继电器的动作电压和返回电压。
实验接线图如图1-3所示：K1 K2- 空气开关 YE - 指示灯 V- 直流电压表 KM - 中间继电器 R-调节变阻器 图1-3中间继电器实验接线图实验时调节可变电阻R ，使电压 V 由小到大逐渐增加，使中间继电器动作。
继电器动作后断开开关 K ，保持可变电阻R 不变，并再次快速合上。
用 冲击法 给继电器加入电压，使衔铁完全被吸下时的最低电压称为动作电压值。
然后调节可变电阻R ，减小电压 V 使继电器的衔铁返回原始位置的最大电压值，即为返回电压值。
重复做三次, 求平均值。
5、 测定时间继电器的动作电压、返回电压及动作时间。
K -空气开关 V- 直流电压表 KT - 时间继电器 R-调节变阻器- 220V-+图1-4 时间继电器 动作电压和返回电压实验接线图实验时调节可变电阻R ，使电压 V 由小到大逐渐增加，使继电器动作。
继电器动作后断开开关K ，保持可变电阻R 不变,并再次快速合上。
对继电器用 冲击法 加入电压，使动铁芯完全被吸入时的最低电压称为动作电压。
然后再减小电压， 使动铁芯返回原位的最高电压称为继电器的返回电压。
重复做三次, 求平均值。
K1 K2 - 空气开关 V- 直流电压表 401电秒表 KT - 时间继电器 R-调节变阻器图1-5 时间继电器 动作时间实验接线图动作时间测定的目的是检查时间继电器的延时动作的准确程度，测定是在额定电压下，在时间继电器整定X 围内取大、中、小三点整定时间值（见表2-1），每点测定动作时间三次，求平均误差. 秒表起动并计时，接通Ⅰ、Ⅱ端，秒表停止计时。
五、实验报告1、整理实验数据，并做出检验的结论。
2、整理回答实验中提出的问题。
六、预习报告1、电磁型电流继电器、时间继电器、信号继电器、中间继电器的工作原理、结构。
-+401电秒表二定时限过电流保护装置一、实验目的了解定时限过电流保护装置和电流速断保护装置的动作原理，掌握定时限过电流、电流速断保护的设计及整定。
二实验内容1、认真阅读原理图2、定时限过电流保护装置动作特性测试3、根据给定数据整定继电保护装置三、实验仪器DL型电流继电器 DS型时间继电器 0～20Ω调节变阻器DZ型中间继电器 0～5A交流电流表 401型电秒表四、实验步骤1,定时限过电流保护装置①认真阅读定时限过电流保护装置原理图,原理图2-1所示图2-1定时限过电流保护装置原理图定时限过电流保护的动作原理：当线路d点发生短路时，流过线路的电流增大，当电流达到电流继电器的动作电流值时，电流继电器KA动作，继电器接点闭合，接通时间继电器KT 的线圈，经过延时后，接通中间继电器KM 的线圈，中间继电器的接点将断路器的跳闸线圈接通，断路器跳闸并切除故障。
定时限过电流保护装置动作特性，定时限过电流保护装置实验接线图如图2-2所示图2-2 定时限过电流保护装置实验接线图先将保护装置中电流继电器的动作电流值设定I op为2.4A。
时间继电器的动作时限设定为2秒，先合上 K1，调节调压器TY或电阻 R 改变线路电流 I，使线路电流I=2.1A 后，拉开闸刀K1。
再合上 K2、K3，并快速合上 K1，用冲击法分别做出 I 为2.1A、2.4A、2.7A、3A时的动作时间。
注意分析当线路电流I<I o p时，定时限过电流保护装置动作状态。
并根据记录，分析并画出定时限过电流保护装置动作特性曲线tI○3根据给定数据整定继电保护装置定时限过电流保护装置的整定。
接线图如2-2。
已知电流继电器的动作电流整定为I op=2.4A，时间继电器的动作时限整定为2秒，当线路电流 I≥I op（取I = 1.1I op）,测定定时限过电流保护装置的动作时间，动作电流。
以上实验重复做三次，计算出平均误差。
2、自己设计速断电流保护装置①速断电流保护装置的原理当线路d点发生短路时（参见图2-1），线路中的电流剧增，当电流达到电流继电器的动作电流值时，电流继电器KA动作，继电器接点闭合，接通中间继电器KM 的线圈，中间继电器的接点将断路器的跳闸线圈接通，断路器跳闸并切除故障。
②自己设计速断电流保护装置的整定实验接线图。
参考实验接线图2-2③已知电流继电器的动作电流为I op=2.4A，当线路电流I＜I op, I=I op, I＞I op时，测定保护装置的动作时间。
以上实验重复做三次，观察保护装置动作状况，并记录动作时间。
分析定时限过电流保护装置与电流速断保护装置的不同。
注意分析掌握电流速断的原理。
注：401电秒表的使用方法。
先接通电源并将秒针回位，这时秒表准备起动，接通Ⅰ、Ⅲ端，秒表起动并计时，接通Ⅰ、Ⅱ端，秒表停止计时。
五、实验报告1、整理实验数据，画出定时限过电流保护装置特性曲线图。
2、分析定时限过电流保护装置与电流速断保护装置的不同。
六、预习内容1、什么是定时限过电流保护，什么是电流速断保护三．反时限过电流保护装置一、实验目的了解GL型过电流继电器的结构、动作原理；掌握GL型过电流继电器的测定方法及参数整定。
二、实验内容1、观察继电器的结构2、测定继电器的特性3、根据给定数据整定继电器三、实验仪器GL-15型过电流继电器 0～25A交流电流表 401型电秒表调节变阻器（8A、0～20Ω）单相调压器（5KV、220/0-250V）四、实验步骤1、观察继电器的结构。
着重了解感应系统和电磁系统的组成及动作原理，了解什么是电流整定插销、瞬动电流倍数、蜗杆及扇形齿轮、继电器时限调节机构等。
2、 认真阅读反时限过电流保护装置的原理图，原理图3-1所示。
YTP-过电流脱扣器 KA1 KA1-过电流继电器 QF-断路器 QS-隔离开关 TY1 TY2-互感器图3-1 反时限过电流继电器原理反时限过电流保护采用GL 型感应式过电流继电器，它是由两个系统组成，感应系统动作是有时限时，电磁系统动作是瞬时的，它具有反时限特性，动作时间与短路电流大小有关，短路电流越大，动作时间越小，短路电流越小，动作时间越大。
3、测定继电器的特性。
①、测定返回系数。
实验接线图如图3-2所示。
KA - GL-15电流继电器 R-调节变阻器 TY -单相调压器 A-交流电流表 K1-闸刀开关图3-2返回系数测定先将继电器启动电流插销插在2A 位置，合开关K 接通电源，调节单相调压器TY （粗调）和变阻器R （细调），使电流逐渐增加。
当电流增加到某一数值时，蜗杆与扇形齿轮咬合，这个使蜗杆与扇形齿轮咬合的最小电流为继电器的启动电流I op .蜗杆与扇形齿轮咬合后，扇形齿轮向上运动。
当扇形齿轮的尾杆接近凸柄但又没有接触时，调节调压器TY 或变阻器R ，使电流减小，直到蜗杆与扇形齿轮咬合脱开，此时的最大电流为继电器的返回电流I r 。
以上过程重复做三次，计算每次的返回系数，求平均值。
r r op～②、测定延时特性。
定延时特性实验接线如图3-3所示。
KA- GL-15电流继电器 R-调节变阻器 TY -单相调压器 A-交流电流表SA1-启动按钮 SA2-停止按钮 KM1-交流触接器 KM2-中间继电器K1,K2,K3-空气开关图3-3延时特性实验接线图注：虚线内所示电路原理图，在盘内已接好，请自己分析。
试验时，将启动电流整定插销插在2安位置，10秒动作电流时间调到4秒位置，瞬动电流调到4倍位置。
