电力系统课程答疑

《电力系统课程》答疑1.电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？答：电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网；把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统，它包括从发电、变电、输电、配电直到用电这样一个全过程；电力系统加上发电厂的动力部分，就称为动力系统。2.对电力系统运行的基本要求是什么？答：保证安全可靠地供电；保证良好的电能质量；保证电力系统运行的经济性。3.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？答:电气接线图可反映电力系统各主要元件之间的电气连接关系，但不反映各发电厂、变电所的相对地理位置；地理接线图可反映各发电厂、变电所的相对地理位置，但不能反映各主要元件之间的电气连接关系。4.何为电力系统的中性点？答：电力系统的中性点是指接入系统星型连接的变压器或发电机绕组的中性点。分类：中性点直接接地（大电流系统）；中性点不接地（小电流系统）；经消弧线圈接地（小电流系统）。5.中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各相对地电压有什么变化？单相接地电流的性质如何？答：对于故障相对地电压为零，非故障相的相电压变为线电压，电压值为原相电压的，中性点变为相电压。电流呈容性。6.消弧线圈的工作原理是什么？补偿方式有哪些？电力系统一般采用哪种补偿方式？为什么？答：正常运行时中性点电位为0，没有电流经过消弧线圈，当某相如A相发生单相接地，则作用在消弧线圈两端的电压为相电压，此时就有电感电流I通过消弧线圈和接地点，I滞后电压90度，与接地点电容电流I方向相反，互相补偿抵消。接地点电流是I和I的相量和，因此，如果适当选择消弧线圈电感，可使接地点的电流变得很小，甚至等于零，这样，接地点电弧就会很快熄灭。一共有三种补偿方式：全补偿I=I，易导致谐振；欠补偿I＜I，易导致全补偿；过补偿I＞I，能避免谐振和过电压。7.电力系统的各元件的额定电压如何确定？答：电力线路的额定电压和用电设备的额定电压相等，这一电压称为网络额定电压；发电机的额定电压比网络的额定电压高５％。变压器一次绕组的额定电压与网络额定电压相等，但直接与发电机连接时，其额定电压应等于发电机额定电压；二次绕组额定电压定义为空载时的电压，应比网络额定电压高１０％，只有内阻抗小于7.5%和供电距离短才高５％。8.电力系统的接线方式有哪些？各自的优、缺点有哪些？答：（发电厂的主接线，变电所的主接线和电力网的主接线）；电力网的主接线方式按照供电可靠性分为无备用接线和有备用接线，前者具有接线简单、投资少、运行维护方便和适合于电压等级较低的配电网等优点，但是存在供电可靠性低，线路较长时会导致末端电压偏低，而且不适合于一级负荷所占比例比较大大的场合等缺点，后者具有接线简单、运行方便、供电可靠性高等优点，但是设备投资大，运行调度可能会很复杂，也可能会导致某些线路过负荷使负荷节点电压降低，不能满足电压质量的要求。9.发电机的运行受哪些条件的约束？发电机的运行极限有哪些？答：定子绕组温升、励磁绕组温升以及原动机功率等的约束；受定子电流额定值（额定视在功率）的限制，受转子电流额定值（空载电动势）的限制，受原动机功率（额定有功功率）的限制。10.架空线路主要有哪几部份组成？各自的作用是什么？答：主要由导线、避雷线（又称架空地线）、杆塔、绝缘子和金具等元件组成。作用：传导电流，输送电能；不受直接雷击；支持导线和避雷线，保持安全距离；保持绝缘；悬挂、耐张、固定、连接。11.从变压器的短路和空载试验中可确定的有哪些变压器参数？答：短路试验确定参数：短路损耗，短路百分比，电阻，电抗；空载试验确定参数：空载损耗，空载电流百分比，电导，电纳。12.何为负荷的定义？何为综合用电负荷、供电负荷和发电负荷的定义和区别？答：电力系统负荷是指电力系统所有用电设备消耗功率的综合用电负荷；综合用电负荷是指工业、农业、交通运输业、市政生活等各方面消耗的功率之和；供电负荷是指电力系统的综合用电负荷加上网损，即发电厂供出的负荷；发电负荷是指供电负荷再加上发电厂厂用电就是发电机应发出的功率。13.电力系统负荷曲线有哪些？它们有什么用途？答：按种类分为有功和无功负荷曲线，按时间长短分为日负荷曲线和年负荷曲线，按描述负荷范围分为用户的、地区的和电力系统的负荷曲线。有功日负荷曲线，表明电力负荷在24小时内随时间的变化的情况，用来确定各发电厂任务以及确定系统运行方式等的重要数据；有功最大负荷曲线是把一年内每月（或每日）的最大负荷抽取出来按年绘成曲线，用来安排发照发电设备的检修 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 ，为制定发电机组或发电厂的扩建计划提供依据；年持续负荷曲线是按一年中系统负荷的数字大小及其持续小时数而绘制的。14.什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率？答：电压降落：是指网络元件首端到末端电压的相位差；电压损耗：是指电力网两点电压的代数差；电压偏移：是指电力网中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差，可用偏差表示，也可用额定电压百分比表示；电压调整：是指线路末端在空载与负载时电压的数值差；输电效率：线路末端输出的有功功率与线路首端输入的有功功率之比的百分数。15.什么叫运算电源功率？什么叫运算负荷？一个变电所的运算负荷如何计算？答：实际上是发电厂高压母线输入系统得等值功率，它等于发电机机压母线送出的功率减去变压器阻抗、导纳的功率损耗，再加上发电厂高压母线所连线路导纳中无功功率损耗的一半；运算负荷功率是指变电所高压母线从系统吸取的等值功率，它等于变电所二次侧的集中负荷功率加上变压器阻抗导纳的功率损耗减去变电所高压母线说连接线路导纳中无功功率的一半。16.对开式网络、环形网络潮流计算的内容及步骤是什么？答：开式网络是指网络中任何一个负荷点都只能由一个方法获得电能，可分为同一电压等级的开式网络和多级电压开式网络；步骤是：①由末端向首端逐段计算功率，②由首端向末端逐段计算各点的电压。环形网络是指网络中任何一个负荷点都只能从两个方向获得电能，它包括两端供电网和多级电压环网；步骤：①两端供电网的初步功率分布②两端供电网的最终功率分布。17.分裂导线的作用是什么？答：为了防止电晕和减小线路阻抗，220kv以上的输电线路常采用分裂导线。18.环形网和两端供电网络中循环功率产生的原因？答：两端电势不等。19.什么叫电力系统有功功率的平衡？答：指运行中，所有发电厂发出的有功功率的总和，时刻都等于该系统的总负荷。20：什么是备用容量？备用容量的存在形式有哪些？备用容量分为哪几种？各自的用途是什么？答：为保证系统安全、优质、经济的运行，系统应具有一定的备用容量。分为热备用和冷备用。按作用分为：负荷备用，调整系统中短时的负荷波动并担负计划外的负荷增加；事故备用，为保证系统正常供电；检修备用，使系统中的发电设备能定期检修；国民经济备用，为满足工农业生产的超计划增长对电力的需求。21：何为电力系统负荷的有功功率—频率静态特性？答：系统处于运行稳态时，系统中负荷的有功功率随频率的变化特性。22：何为发电机组的有功功率—频率静态特性？何为发电机组的单位调节功率？答：在频率的调节过程中，发电机组的有功功率与频率的关系。机组由空载到满载时，转速（频率）变化与发电机输出功率变化之比。23：电力系统频率的一次调整（一次调频）是什么？答：由发电机组调速器自动完成的频率调节过程。24：电力系统频率的二次调整（二次调频）是什么？怎样才能做到频率的无差调节？答：由调频器来完成的频率调节过程，调整的结果是使频率能回到原来的值。使二次调整发电机组增发的功率能完全抵偿负荷的初始增量。25:电力系统中无功负荷和无功损耗主要是指什么？答：主要指异步电动机；输电线路和变压器的无功损耗。26：电力系统中无功功率电源有哪些？答：同步发电机，同步调相机，静电电容器，静止补偿器。27：电力系统中无功功率与电压水平有什么关系？答：无功功率不足时，降低电压水平来满足无功功率平衡；无功功率充足，能够在较高的电压水平下实现无功功率平衡，所以无功功率直接影响电力系统电压水平的高低。28：电力系统中电压中枢一般选在何处？答：水、火电厂的高压母线；枢纽变电所的二次母线；有大量地方负荷的发电机机压母线。29：电力系统中电压调整的基本原理是什么?当电力系统无功功率不足时，是否可以通过改变变压器的变比调压？为什么？答：为简单起见，略去线路的电容功率、变压器的励磁功率和网络的功率损耗，网络阻抗归算到高压侧；改变发电机端电压，改变变压器的变比k、k，改变功率分布，主要是改变无功功率的分布，改变电力网络的参数。不能，考虑采用无功补偿调压。30、电力系统常见的调压措施有哪些？答：改变发电机的端电压；改变变压器变比；改变电力网无功功率分布；改变电力网的参数。31、电力系统的短路类型有哪些？无限大容量电源的含义是什么？什么是最恶劣的短路条件？什么是冲击电流？什么是冲击系数？无限大容量电源供电系统短路电流含哪些分量？交流分量和直流分量都衰减吗？答：电力系统的短路类型：三相短路（对称短路），两相短路，单相接地短路及两相接地短路（不对称短路）。无限大功率电源是个相对概念，通常以供电电源（系统）的内阻抗与短路回路总阻抗的相对大小来判断电源是否为无限大功率电源，若电源的内阻抗小于短路回路总阻抗的10%，即可以认为电源为无限大电源。最恶劣的短路条件是：短路时电路为空载，短路时合闸角为0，线路接近纯电感电路。短路电流最大可能的瞬时值称为短路冲击电流，以iim表示。冲击系数Kim即冲击电流值相对与故障后周期电流幅值的倍数。周期分量和非周期分量，只有非周期分量衰减。32：什么是正序等效定则？答：指在简单不对称短路情况下，短路点电流的正序分量与短路点各相中接入附加电抗而发生三相短路时的电流相等。