建筑电气技术500问.docx

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?各有什么特点?
常用的10kV配电方式有放射式、树干式、环式三种。
①放射式配电方式如图1-2所示。放射式配电是由配电所或变电站对各个用户(或建筑物)专线配电。配电线路及其保护开关多,某一线路检修或故障时,可拉开相应的保护开关,对其他回路无影响。
②树干式配电方式如图1-3、1-4所示。树干式配电是由一回线路配电。几个负荷共用一套配电装置及线路。配电装置或线路检修及故障时,所有负荷均要停电。线路越长,分支数越多,则故障可能性就越大。
③环式配电如图1-5所示。环式配电由两回路供电,每回路能承担所有的负荷,开环运行(如图K点)。配电装置线路检修或故障时,短时停电寻找故障点后,即可恢复供电。如图N段线路故障,引起建筑物3、4停电。寻找故障点后,拉开K1,K2,合上K,回路2对建筑3继续供电,回路1对建筑4继续供电。
网的电压和电流波形发生畸变,致使电能质量变差。当注入公用电网的谐波超过一定值时,对其他用电设备的危害有:
①引起电动机、变压器等电气设备绝缘老化加速,使电容器过流、发热导致绝缘击穿。
②使变压器、电动机产生振动和噪声,降低设备的出力。
③影响控制、保护及检测装置的精度及可靠性。
④对通信系统、电子设备、弱电系统产生干扰,甚至造成故障。
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在方案设计阶段,为便于确定供电方案和选择变压器的容量和台数,常采用单位建筑面积指标法估算建筑物的用电量。建筑物单位建筑面积功率指标与建筑物的种类(住宅或写字楼)、等级(普通的或高级的)、附属设备情况(有无空调等)和房间的用途(厨房或舞厅)等条件有关,而且随生活水平的提高,其标准逐渐提高。根据
目前用电水平和装备标准,建筑物的用电指标如表1-6所示(仅供参考)。
如何将单相负荷等效为三相负荷?
单相负荷与三相负荷同时存在时,应将单相负荷换算为等数三相负荷,再与三相负荷相加。在进行单相负荷换算时,一般按下列方法计算。
(1)单相负荷换算为等效三相负荷的一般方法
对于既有线间负荷又有相负荷的情况,计算步骤如下:
①先将线间负荷换算为相负荷,各相负荷分别为:
a相Pa=Pabp(ab)a+Pcap(ca)a
Qa=Pabq(ab)a+Pcaq(ca)a
b相Pb=Pabp(ab)b+Pbcp(bc)b
Qb=Pabq(ab)b+Pbcq(bc)b
c相Pc=Pbcp(bc)c+Pcap(ca)c
Qc=Pbcq(bc)c+Pcaq(ca)c
式中Pab、Pbc、Pca——接于ab、bc、ca线间负荷,kW;
Pa、Pb、Pc——换算为a、b、c相有功负荷,kW;
Qa、Qb、Qc——换算为a、b、c相无功负荷,kvar;
p(ab)a、q(ab)a……——接于ab……线间负荷换算为a……相负荷的有功及无功换算系数,见表1-8。
②各相负荷分别相加,选出最大相负荷,取其3倍作为等效三相负荷。
(2)单相负荷换算为等效三相负荷的简化方法
①只有线间负荷时,将各线间负荷相加,选取较大两项数据进行计算。现以Pab≥Pbc≥Pca为例进行计算
Pd=√3Pab+(3-√3)Pbc=+
当Pab=Pbc时Pd=3Pab
当只有Pab时Pd=√3Pab
式中Pab、Pbc、Pca——接于ab、bc、ca线间负荷,kW;
Pd——等效三相负荷,kW。
②只有相负荷时,等效三相负荷取最大相负荷的3倍。
③当多台单相用电设备的设备功率小于计算范围内三相负荷设备功率的15%时,按三相平衡负荷计算,不需换算。
“五防”功能指的是什么?
高压开关柜的“五防”功能是指金属封闭开关设备上都要具备防误操作功能的闭锁装置,即:
①防止误分(合)断路器。
②防止带负荷拉(合)隔离开关、隔离触头。
③防止带电挂接地线。
④防止带接地线送电。
⑤防止误入带电间隔。
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电力系统在特定的条件下所出现的超过工作电压的异常电压升高叫做过电压,它是由于系统中电路状态和电磁状态的突然变化引起的电磁扰动现象。它可以分为外部过电压和内部过电压两大类。
外部过电压又称大气过电压,是由直击雷或感应雷电活动引起的,它可以由高压架空线路,将雷电的高压冲击波直接引入高压配电设备,即使是电缆进出线的变电所,也同样会受到大气过电压的威胁。这是因为所有电气设备都连结在一个电力网上,当局部遭受雷击时,即使该处避雷器已动作,但动作后的残压仍有可能高于正常电压,都将会引起整个系统的电压升高。
内部过电压又分为工频过电压、操作过电压、谐振过电压三大类。在民用建筑配电系统中较常见的是操作过电压,特别是近年来真空断路器被广泛应用。由于真空断路器的高速灭弧能力,往往在开断电流过零之前截流,这就使在切断感性负载时产生较高的操作过电压。
电力系统的过电压出现时间虽很短暂,但由于其峰值高,波形陡,对电气设备的绝缘威胁很大,不但危及设备本身,而且还会波及整个电力系统,所以应采取有效措施加以限制。
真空断路器的操作过电压有何不同?应采取什么防范措施?
断路器的操作过电压是由于电路中存在着电感、电容贮能元能量元件,在开关操作瞬间释放出能量,在电路中产生电磁振荡而引发的。
真空断路器的操作过电压要比油断路器高得多,这是由于两者灭弧的介质和灭弧的方式不同所致。油断路器切断电路时,相对而言电流值不大,造成电弧热能量较小,油被气化后的压力不太大,有可能出现电弧重燃,引起高频振荡过电压,但幅值不高。而真空断路器由于具有高速巫弧能力,在切断电路时,往往在电流过零前就被强行开断,在断弧瞬间储藏在负载内的电感与电容之间的电磁能量转换将在负载上产生过电压,尤其在最先断开相触头间,有可能因过电压引起电弧重燃,而出现更大的过电压。真空断路
器的操作过电压的波形与幅值与电路的性质及工作状态有关,在感性负荷(如变压器)电路中,真空断路器的操作会产生高频振荡波,;而在容性电路中过电压一般会小于电源电压峰值的2倍,最危险的是电容电感串接的电路,则可能出现高于电源电压峰值6倍以上的操作过电压,因此真空断路器的操作过电压保护显得尤为重要。
限制操作过电压的措施通常有两种,一种是用以限制过电压幅值的避雷器,常用的有氧化锌避雷器(MOA),另一种是降低过电压振荡频率的阻容过电压吸收器(RC装置)。
氧化锌避雷器最主要优点是具有非常优良的非线性伏安特性,续流小,残压低,体积小,重量轻,安装方便。但传统的无间隙氧化锌避雷器以及三星形接法存在以下几个弊病:①热老化问题;②为降低放电后残压值,其持续运行电压选择偏低,当出现单相接地运行时MOA承受√3倍相电压,致使荷电率升高,易造成MOA损坏甚至爆炸;③冲击放电电压和相间残压值偏高,不利于保护设备的相间绝缘。针对以上问题,近年