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1、注册电气工程师（供配电专业）专业考试复习资料4 节能 （24）4.1 供配电系统设计的节能措施（24）4.1.1 概述4.1.2 变压器节能4.1.2.1变压器损耗及效率 变压器损耗：有功、无功功率损耗。有功：铁损（空载损耗，与负荷大小无关，与空载I 02正比）；铜损（与I 2正比，短路损耗），计算有功损耗（4-1-1）无功：励磁电流造成的Q 0 + 无功漏磁损耗 Qk （4-1-2、4-1-3 、4-1-4 ）综合功率损耗，无功经济当量（表4-1-1）（25）效率（4-1-6）：0.31效率均较高，0.50.6效率最高。cos高，效率高。4.1.2.2变压器节能措施：负荷率30%换，超80%
2、 选大一级；选节能变；经济运行； 国家对变压器能耗的要求：空载损耗降低4565%空载电流降低70%阻抗电压4%-4.9%短路损耗达SL74.1.3 供配电系统节能（26）4.1.3.1供配电系统线损率：1次变压3.5%，2次变压5.5% ，3次变压 7%；构成4.1.3.2供配电系统节能的主要环节：1、合理设计，变电级数2级；负荷中心；按经济电流密度选线。2、提高COS：（减少线损，降低感抗、同步代替异步）三相线路功率损耗 计算（4-1-7）；线路实际减少的功率损耗计算（4-1-8）；（减少变压器铜损），变压器节约的有功无功计算（4-1-9 、4-1-10 ）；（减少电压损失）；（增加供电能力
3、）3、提高COS的措施： 空载率大于50%应空载断电；同步代替异步（ 7090%）；静电电容补偿，COS0.9 ；电容补偿器容量C=P2fU 2(tg1-tg2)4.1.4 电动机节能（28） 4.1.4.1各种电动机的特性：1、效率：效率计算（4-1-11）小型异步电机各种损耗（负载、空载损耗）（图 4-1-1）；负荷系数与电动机损耗关系（图4-1-2）；负荷效率；空载时电动机效率为 0；直流电机效率比交流差；2、功率因数：异步（附加损耗，空载时，COS=0.2）；同步（励磁电流cos=1使 网络电流最小，吸收无功；励磁电流输入电流增大，输送无功）； COS与有功无功关系（表4-1-2）（3
4、0）；3、电压 ：电压波动对异步电机的影响（表4-1-3 ），90%-启动转矩-19% ；110%-+21%4.1.4.2电动机的节电方法（30）：1、采用高效电机：减少能耗的方法：提高效率（88.263%）COS；减少电机损耗措施图（4-1-6）（31）；选用普通高效条件（32）0.6，3000h； 2、采用负荷特性选，考虑项目（4-1-5 ）（32），负载率0.30.65；3、轻载负荷用三-星切换 (负载3845%)，效率 COS负载系数关系（表4-1-6），COS0.3， ； 0.4， COS；4、无功就地补偿 ，单台电动机补偿容量的计算（4-1-13）（33）；5、采用调速电机；6、其
5、他：轻载节电器、同步机（34）4.1.5 晶闸管变流装置供电方式的节能（34）比电动-发机组高10 15%，计算4.1.6 风机、水泵的节电（35）1、调转速：Q流量N转速P功率H扬程关系：Q-N H-N 2 P-N3 P-Q3 风门控制Q=80%-P=96% ；转速控制Q=80%-P=56%；计算节电率。调速方法 2、合理选型（36）3、采用高效率设备 ：（液力耦合器：优点，连续调速大，中型电机选用。）电动机与水泵配套的容量计算：（4-1-15），传动方式传动效率（表 4-1-11）（37），负载率60%，需更换。换成高效电机每年节省的电费计算 （4-1-16）（38）；其他节电方法（减空、
6、更换）4.1.7 照明设备和低压电器的节电（38） 4.1.7.1照明设备节电的方法：1、减少时间；2、减少线损3、高效光源4、高效灯具70%，5、合理方案，常用混光照明特性（表4-1-12）（39）4.1.7.2低压电器的节电：4.1.8 采用节能产品的节电量计算（40）1、效率计算法 （预计-风机、水泵） 2、单耗计算法 （统计- 空压，制氧） 3、损耗计算法（变压器）4、节能率计算法（预计-电阻炉）（41）4.2 节能型产品的选用方法(41) 4.2.1 低损耗电力变压器的选用注册电气工程师（供配电专业）专业考试复习资料回收年限计算：1、年限已到，折旧完，无剩值（4-2-1）2、年限已到
7、，折旧完，需大修（ 4-2-2）（42）3、年限未到，有剩值（4-2-3） 4、年限未到，需大修（4-2-5） 4.2.2 高效率电动机的选用（42）采用高效电动机每年节约的电费计算（4-2-6） 4.2.3 交流变频调速装置的选用（42）4.2.4 节电型低压电器的选用（43）9 电气设备选择（128）9.1 常用电气设备选择的技术条件和环境条件9.1.1 电气设备选择的一般原则： 9.1.2 技术条件：选择电器的一般技术条件（项目）：（表9-1-1）用熔断器保护的电器可不效验热稳定。9.1.2.1长期工作条件：1、电压：大于最高运行电压（表9-1-2）； 2、电流大于持续工作电流。回路持续
8、工作电流（表9-1-3）3、机械荷载 ：电器端子的允许荷载。导管绝缘子的荷载安全系数 （表9-1-4 ）；高压电器没有明显的过载能力。9.1.2.2短路稳定条件（130）：1、效验的一般原则：按最大短路电流效验；熔断器保护的电器可不验算热稳定，有限流作用的不效验动稳定，有熔断器保护的PT，可不效验动、热稳定。 2、短路的热稳定条件：I t2tQ dt，效验热稳定的计算时间（继电保护后备动作时间+断路器全分闸时间）（表9-1-5）3、短路的动稳定条件：i chidf；IchIdf；9.1.2.3绝缘水平：内、外绝缘。绝缘配合计算。9.1.3 环境条件（130）1、温度：选择电器的环境温度表（表9
9、-1-6）；40，每升1度，In1.8% ，降1度，In0.5%，总20% 。TA干热带型。屋内+5 ；2、日照：计算：0.1wcm 2，风速0.5ms ；3、风速：35ms，最大风速：离地10m，30年一遇的10min平均最大风速。 4、冰雪：隔离开关最大破冰厚度为 10mm；5、湿度：最高月份的平均相对湿度。+20，95% （CT ，85%），TH湿热带型； 6、污秽：线路和发电厂，变电所 污秽等级（132）（表9-1-7），爬电比距分级（表9-1-8）；7、海拔：1000m，可使用在2000m。8、地震：地震波的频率，振动的加速度。加速度值（表 9-1-9）9.1.4 环境保护（133）
10、：1、电磁干扰：大于10KHz来源：电器的电流、电压突变和电晕放电。 110Kv小于2500V。2、噪声：距电器2M处，连续性噪音：85dB，非：室内：90dB 室外：110dB。白天55，夜45dB9.2 变压器 ， 高、低压电气设备及保护设备的选择（133）9.2.1 变压器的选择9.2.1.1 10kV及以下变电所变压器选择要求：1、台数确定原则；2、两台以上时，其余应满足一级、二级负荷用电。3、单台不宜大于1250KVA；4、设专用变的原则（134）；5、建筑内宜用不燃难燃型；6、防尘防腐型。9.2.1.2 35110kV变电所主变压器选择要求：1、台数容量选择；2、有一、二级负荷的一
11、般选2台；3、断一台时，其余应不小于60%，并保证一、二级负荷。 4、三种电压的，各绕组功率15% 时，选三绕组变；5、潮流电压偏移大的选有载调压变；6、连接组别，配电侧同级电压相位角一致。7、结构性能；8、运行特性。9、中性点接地方式。9.2.1.3变压器阻抗和电压调整方法的选择：1、变压器阻抗（不考虑中性点接地方式）为绕组间的漏抗。阻抗越低越好，但短路电流增加。升压型：中低高；降压型：低中高。2、电压调整的方式的选择：无励磁调压：5%；有载调压30% ，110KV以下以应考虑至少一级有载调压。9.2.2 开关电器选择（135）9.2.2.1 高压断路器：1、参数选择（表9-2-1）额定关合
12、电流不应小于短路冲击电流值 。断口不同期时间10ms ，不应选用手动操作机构。2、型式选择：3、关于开断能力的几个问题：效验开断能力应用实际开断时间的短路电流，首相开断系统：接地1.3不接地1.5；重合闸：应考虑对开断电流的影响。3、机械荷载：断路器端子允许的水平机械荷载（表9-2-2）；静态拉力（表9-2-3 ）；开断电流短路电流（校热稳定）；冲击短路电流效动稳定。（手册 166）9.2.2.2 高压隔离开关：1、参数选择（表9-2-4）（137）单柱垂直开启式在分状态，触头最小电气距离不应小于 B值。相间距离不够应效动稳定。2、型式选择。9.2.2.3 高压负荷开关：1、参数选择（表9-2
13、-5）配手操的仅限10KV以下，关合电流8kA。2、开断和关合性能；开断有功负荷电流和闭环电流= 额定电流；开断 10A的电缆电容电流限定长度的架空充电电流；开断1250KVA 配变的空载电流；关合额定的“ 短路关合电流 ”。当电容电流80%时，应选专用负荷开关。热稳定电流为短路电流，3S。负荷开关分闸时间0.05S ，转移电流时间： 0.9X0.05，查熔断器电流-时间曲线表得 负荷开关的转移电流。9.2.3 互感器选择（138）应能满足继电保护、自动装置、测量仪表的要求。注册电气工程师（供配电专业）专业考试复习资料9.2.3.1 电流互感器：1、参数选择（表9-2-6）（138）2、型式选
14、择； 3、一次额定电流：比正常电流大13左右（70%显示）；电力变压器中性点上的CT按变压器额定电流13选。4、短路稳定效验：只对接一次母线的才效验动稳定。1）、内部动稳定：动稳定倍数Kdich2 I1nX103，（公式和绝缘子同）2）、外部动稳定：短路作用力Fmax=1.76 ich2 lma X10-1； 3）、热稳定效验：1s5s的热稳定电流倍数Kr (Qitt) I1n X10 3，(139) 4）、提高短路稳定度的措施：增大变流比。准确度等级：10P109.2.3.2 电压互感器：1、参数选择（表9-2-7）（139）2、型式选择：需要零序电压时，选三相五柱 PT；3、接线方式宜简单
15、；4、电压选择（表9-2-8）（140）：100，1003，1003。110Kv一般选电容式PT。用熔断器保护的可不效验热稳定。9.2.4 限流电抗器选择（140）； 1、参数选择（表9-2-9）：安装方式：水平、垂直、品字，进出端子角度：90120（分裂）180；2、额定电流选择：按最大工作电流选择（无过负荷能力），分段按满足一级、大部分二级负荷要求。3、电抗比分值选择：1）、将短路电流限制到要求值：X k%(9-2-5)计算。InkXk%Id的关系（图9-2-1）。2）电压损失不宜大于额定电压的5% ：（图9-2-2 ）。3）效验短路时母线上残余电压：（9-2-8）6070%，措施：增大X
16、k%，选用快速继电保护。分段无时限多出不校。9.2.5 中性点设备选择（141）：9.2.5.1消弧线圈：1、参数型式选择（表9-2-10）（142）；2、容量及分接头选择 ：补偿容量计算：Q=K Ic Un3(142)，中性点上的应运行在过补偿方式，脱谐度（ Ic-IlIc）10%。分接头数量5个。3、电容电流：1）、架空线的电容电流：计算（142），2）、电缆线路的电电流（9-2-11）； 3）、变电所接地电容电流（表9-2-11 ）；4、中性点位移效验：长时位移电压15%Un3 ；计算：(143)9.2.5.2避雷器和保护间歇（143）：1、中性点不直接接地系统，阀式避雷器选择：1）灭弧电压UmtUxg(最高相电压) ；2）工频放电电压下限；3）工频放电电压上限；
