電力系統(tǒng)問答題

1、電力系統(tǒng)概念匯總CHAPTER11、什么是電力系統(tǒng)？什么是電力網(wǎng)？他們都由那些設(shè)備組成？ 電力系統(tǒng)：由發(fā)電、變電、輸電、配電、用電等設(shè)備和相應(yīng)輔助設(shè)備、按規(guī)定的 技術(shù)和經(jīng)濟(jì)要求組成的， 將一次能源轉(zhuǎn)換成電能并輸送和分配到用戶的一個統(tǒng)一 系統(tǒng)。組成：電力系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、負(fù)荷等 4 類設(shè)備組成的有機(jī)整體 其組成按照功能分 3 個層次：電力網(wǎng)絡(luò)：升壓變壓器 +輸電線路+降壓變壓器 +配電線路 電力系統(tǒng)：發(fā)電機(jī) +電力網(wǎng)絡(luò) +用電設(shè)備（用電負(fù)荷） 動力系統(tǒng)：電力系統(tǒng) +發(fā)電廠動力部分（一次能源轉(zhuǎn)換設(shè)備） 2、電力網(wǎng)的額定電壓是怎樣規(guī)定的？電力系統(tǒng)各類元件的額定電壓與電力網(wǎng) 的額定電壓有什

2、么關(guān)系？I ）電力線路的額定電壓和系統(tǒng)的額定電壓相等；II ）發(fā)電機(jī)的額定電壓與系統(tǒng)的額定電壓為同一級別時， 其額定電壓規(guī)定比系統(tǒng) 的額定電壓高 5%；III ）變壓器接受功率一側(cè)的繞組為一次繞組 （ 相當(dāng)于受電設(shè)備 ） ，輸出功率一側(cè) 的繞組為二次繞組 （相當(dāng)于供電設(shè)備 ） ；IV ）變壓器一次繞組的額定電壓與系統(tǒng)的額定電壓相等， 但直接與發(fā)電機(jī)聯(lián)接時， 其額定電壓則與發(fā)電機(jī)的額定電壓相等。V）變壓器二次繞組的額定電壓規(guī)定比系統(tǒng)的額定電壓高 10%如果變壓器的短 路電壓小于 7%、或直接 （包括通過短距離線路 ）與用戶聯(lián)接時，則規(guī)定比系統(tǒng)的 額定電壓高 5%。3、升壓變壓器和降壓變壓器的分接

3、頭是怎樣規(guī)定的？變壓器的額定變比和實際 變比有什么區(qū)別？變壓器分接頭： 為滿足電力系統(tǒng)的調(diào)壓要求， 電力變壓器的繞組設(shè)有若干個分接抽頭分 接頭，相應(yīng)繞組的中心抽頭稱之為主抽頭。 變壓器繞組額定電壓，指主軸頭對應(yīng)的繞組額定電壓。 分接頭位置用“ %”示出，表示抽頭偏離主抽頭的額定電壓 分接頭的設(shè)置：雙繞組變壓器分接頭設(shè)在高壓側(cè) 三繞組變壓器分接頭分別設(shè)在高壓側(cè) 和 中壓側(cè)變壓器變比A）額定變比：B）運行變比：C）標(biāo)么變比： 分接頭調(diào)節(jié)方式與個數(shù) : 個數(shù)為奇數(shù)（含主抽頭）kN=S壓側(cè)額定電壓/低壓側(cè)額定電壓k = 高壓側(cè)分接頭電壓 / 低壓側(cè)額定電壓 k*= k / kN （or：k*= k /

4、 kB 見 2.6 節(jié)） 4、電能生產(chǎn)的主要特點是什么？對電力系統(tǒng)運行有哪些基本要求？ 特點：同時性，瞬時性，與日常生活聯(lián)系的密切性 基本要求： 1、供電安全可靠； 2、電能質(zhì)量良好； 3、系統(tǒng)運行經(jīng)濟(jì)； 4、環(huán)境友 好。5、電力系統(tǒng)負(fù)荷可以分為哪幾個等級，各級負(fù)荷有何特點？第一級負(fù)荷： 中斷供電的后果極為嚴(yán)重（人身安全事故等）第二級負(fù)荷： （大量減產(chǎn)、對居民生活產(chǎn)生影響）第三級負(fù)荷： 停電影響不大的其他負(fù)荷6、電能質(zhì)量的基本指標(biāo)是什么？1、頻率 fN 土 0.2 0.5Hz2、電壓35kV及以上電壓等級 VN± 5% 10kV及以下電壓等級 VN± 7%。3、諧波 正弦波

5、形畸變率w 45%7、電力網(wǎng)的接線方式中，有備用接線和無備用接線，各有什么特點？ 無備用特點：簡單、設(shè)備費用較少、運行方便、供電可靠性低 有備用特點：簡單，運行方便，供電可靠性和電壓質(zhì)量有明顯提高，缺點是設(shè)備 費用增加很多。8，什么是開式網(wǎng)絡(luò)，什么是閉式網(wǎng)絡(luò)，他們各有什么特點？ 開式網(wǎng)絡(luò)：每一個負(fù)荷都只能沿惟一的路徑取得電能的網(wǎng)絡(luò)。 閉式網(wǎng)絡(luò)： 每一個負(fù)荷點至少通過兩條線路從不同的方向取得電能的網(wǎng)絡(luò)。 特點上有CHAPTER21、電力網(wǎng)計算中，單位長度輸電線路常采用哪種等值電路？等值電路有哪些主 要參數(shù)？這些參數(shù)個反映什么物理現(xiàn)象？一、輸電線路的參數(shù)1、電阻：反映線路通過電流時產(chǎn)生的有功功率損

6、失效應(yīng)2、電感：反映載流導(dǎo)線產(chǎn)生磁場效應(yīng)3、電導(dǎo)： 反映線路帶電時絕緣介質(zhì)中產(chǎn)生泄 漏電流及導(dǎo)線附近空氣游離而產(chǎn)生有功功率損 失圖2-1單位長線路的一相等值電路4、電容：反映帶電導(dǎo)線周圍電場效應(yīng)。 輸電線路的參數(shù)可視為沿全長均勻分布，每單 位長度的參數(shù)為電阻r0，電感L0，電導(dǎo)gO，電 容Cd 等值電路如下：2、架空線路的導(dǎo)線換位有什么作用？當(dāng)三相導(dǎo)線排列不對稱時，各相導(dǎo)線所交鏈的磁鏈及各相等值電感便不相同，這 將引起三相參數(shù)不對稱。因此必須利用導(dǎo)線換位來使三相參數(shù)恢復(fù)對稱。3、分裂導(dǎo)線對線路的參數(shù)有什么影響？ 分裂導(dǎo)線根數(shù)愈多，電阻愈小，電感越小，電納越大。一般單導(dǎo)線線路每公里電抗為 0.4

7、 Q左右，分裂導(dǎo)線根數(shù)為2、3、4根時，每公 里的電抗分別為0.33、0.30、0.28 Q左右。一般單導(dǎo)線線路每公里電納大約為 2.8 X 10-6 S/km左右；對于分裂導(dǎo)線線路， 每相分裂根數(shù)為2、3、4根時，每公里的電納分別為3.4 X 10-6 S，3.8 X 10-6 S， 4.1 X 10-6 S 左右。4、電力網(wǎng)計算中兩繞組變壓器和三繞組變壓器常采用哪種等值電路?(a)(b)5、計算繞組容量不同的三繞組變壓器的電阻和電抗是要注意什么問題？1) 依次讓一個繞組開路，其余兩個繞組按雙繞組變壓器做短路實驗，測得短路損耗？ PS(1-2)、? PS(2-3)、? PS(3-1)。a)

8、容量比為 100/100/100 時，測得短路損耗？ PS(1-2)、? PS(2-3)、? PS(3-1) 保持不變；b) 容量比為100/50/100和100/100/50時，測得短路損耗？ P' S(1-2)、? P' S(2-3)、? P' S(3-1)必須折算以得到？ PS(1-2)、? PS(2-3)、? PS(3-1)。 折算公式見P-29式2-64.&變壓器變比是如何定義的？它與原、畐I方繞組的匝數(shù)比有何不同？在三相電力系統(tǒng)計算中，變壓器的變比通常是指兩側(cè)繞組空載線電壓的比值， 它 與統(tǒng)一鐵芯柱上的原副方繞組匝數(shù)比石油區(qū)別的。對于 Yy和Dd解放

9、的變壓器，kT V1N/V2N W1/W2，即原副方繞組匝數(shù)比；對于Yd接法的變壓器心/V2N. 3W1 /W2。7、為什么變壓器的n型等值電路能夠?qū)崿F(xiàn)原副方電壓和電流的交換？1) 變壓器的n型等值電路中三個阻抗(導(dǎo)納)都與變比 k有關(guān)；2) n型的兩個并聯(lián)支路的阻抗(導(dǎo)納)的符號總是相反的；3) 三個支路阻抗之和恒等于零，即構(gòu)成了諧振三角形；4) 三角形內(nèi)產(chǎn)生諧振環(huán)流，實現(xiàn)原、副方的變壓和電流變換，使等值電路起到 變壓器的作用。8、什么是標(biāo)幺值？采用標(biāo)幺值有什么好處？標(biāo)幺值：在電力系統(tǒng)計算時，采用沒有單位的阻抗、導(dǎo)納、電壓、電流和功率等 進(jìn)行計算。好處：元件參數(shù)實際大小不明確；相對大小清楚，

10、便于比較。CHAPTER41、怎樣形成節(jié)點導(dǎo)納矩陣？它的元素有什么物理意義？1、對角線元素 Yii 稱為節(jié)點 i 的自導(dǎo)納，其值等于接于節(jié)點 i 的所有支路導(dǎo)納 之和。2、非對角線元素 Yij 稱為節(jié)點 i , j 間的互導(dǎo)納，它等于直接聯(lián)接于節(jié)點 i j 間的支路導(dǎo)納的負(fù)值。3、若節(jié)點 i , j 間不存在直接支路，則有 Yij=0 。4、節(jié)點導(dǎo)納矩陣是一個稀疏的對稱矩陣。2、節(jié)點導(dǎo)納矩陣的特點：1）直觀易得2）稀疏矩陣2）對稱矩陣CHAPTER91、電力系統(tǒng)日負(fù)荷曲線有什么特點？安排日發(fā)電計劃和確定系統(tǒng)運行方式的重要依據(jù)。2、負(fù)荷率和最小負(fù)荷系數(shù)？負(fù)荷率： km Pav / Pmax ，最

11、小負(fù)荷系數(shù)：Pmin / Pmax 3、年最大負(fù)荷曲線和年持續(xù)負(fù)荷曲線年最大負(fù)荷曲線： 主要用來安排發(fā)電設(shè)備的檢修計劃， 同時也為制訂發(fā)電機(jī)組或 發(fā)電廠的擴(kuò)建或新建計劃提供依據(jù)。 描述一年內(nèi)每月 （或每日） 最大有功功率負(fù) 荷變化的情況。年持續(xù)負(fù)荷曲線：按一年中系統(tǒng)負(fù)荷的數(shù)值大小及其持續(xù)小時數(shù)順序排列而繪制 成。常用于安排發(fā)電計劃和進(jìn)行可靠性估算。4、負(fù)荷的電壓靜態(tài)特性，負(fù)荷的頻率靜態(tài)特性。 負(fù)荷的電壓靜態(tài)特性 ：當(dāng)頻率維持額定值不變時，負(fù)荷功率與電壓的關(guān)系。 負(fù)荷的頻率靜態(tài)特性 : 當(dāng)負(fù)荷端電壓維持額定值，負(fù)荷功率與頻率的關(guān)系。5、常用綜合負(fù)荷等值電路綜合負(fù)荷等值電路： 電力系統(tǒng)分析計算中，

12、 發(fā)電機(jī)、 變壓器和電力線路常用等值 電路代表，并由此組成電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)，負(fù)荷是電力系統(tǒng)的重要組成部分， 用等值電路代表綜合負(fù)荷是很自然的，也是合理的。常用綜合負(fù)荷等值電路： 含源等值阻抗（或?qū)Ъ{）支路 恒定阻抗（或?qū)Ъ{）支路 異步電動機(jī)等值電路1）潮流計算中，負(fù)荷常用恒定功率表示，必要時用線性化的靜態(tài)特性；2）短路計算中，負(fù)荷表示為含源阻抗支路或恒定阻抗支路；3）穩(wěn)定計算中，綜合負(fù)荷可表示為恒定阻抗或不同比例的恒定阻抗和異步電動 機(jī)的組合。CHAPTER111、什么叫電壓損耗？什么叫電壓偏移？電壓損耗：兩點間電壓絕對值之差稱為電壓損耗，用 V表示。當(dāng)兩點電壓之間 的相角差S不大時，可近似

13、地認(rèn)為電壓損耗就等于電壓降落的縱分量。電壓偏移：網(wǎng)絡(luò)中某點的實際電壓同網(wǎng)絡(luò)該處的額定電壓之差， 可以用kV表示, 也可以用額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示。2、電壓降落公式分析1）元件兩端的電壓幅值差主要由電壓降落的縱分量決定；2）元件兩端的電壓相角差主要由電壓降落的橫分量決定；3） 高壓輸電線的參數(shù)中，電抗要比電阻大得多，作為極端情況，令R=0可得： 在純電抗元件中， 電壓降落的縱分量是因傳送無功功率而產(chǎn)生， 電壓降落的橫分 量則因傳送有功功率產(chǎn)生。 元件兩端存在電壓幅值差是傳送無功功率的條件， 存 在電壓相角差則是傳送有功功率的條件。感性無功功率將從電壓較高的一端流向電壓較低的一端， 有功功率則從電壓

14、相位 越前的一端流向電壓相位落后的一端。實際的網(wǎng)絡(luò)元件都存在電阻， 電流的有功分量流過電阻將會增加電壓降落的縱分 量，電流的感性無功分量通過電阻則將減少電壓降落的橫分量。1、開式網(wǎng)中，一直供電點的電壓和負(fù)荷節(jié)點功率時，可按怎樣的步驟進(jìn)行潮流 計算？1、從離電源點A最遠(yuǎn)的d點開始，利用線路額定電壓，逆著功率傳送方向依次 算出各段功率損耗和功率分布。2、從電源點A開始，順著功率傳送方向，依次計算各段線路的電壓降落，求出 各節(jié)點電壓。2、什么叫運算負(fù)荷？它在簡單網(wǎng)絡(luò)的潮流計算中有什么用處？將電納支路分別用額定電壓 VN下的充電功率代替，將其分別與相應(yīng)節(jié)點的負(fù)荷 功率合并，得到各個節(jié)點的等效功率，叫做

15、等效負(fù)荷，可以得到簡化等值電路。3、在對多電壓級的開式網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行潮流計算時，對于變壓器有哪幾種處理方法？ 方法一： 1 、將變壓器的阻抗歸算到線路 1 的電壓級； 2、由末端向首端逐步算 出各點功率，再用首端功率和電壓算出第一段線路的電壓損耗和節(jié)點 b 的電壓， 依次往后推算出各節(jié)點的電壓。 （注意：經(jīng)理想變壓器時功率保持不變，兩側(cè)電 壓之比等于實際變壓比 k。） 方法二：1、將變壓器阻抗和第二段的參數(shù)歸算到線路 1 的電壓級； 2、按開式網(wǎng) 絡(luò)的潮流計算方法進(jìn)行計算。 （注意：節(jié)點 c 和 d 的電壓非該點實際電壓，而是 歸算到線路段 1 的電壓級的電壓。）方法三：1、將變壓器用n型等值電路取

16、代；2、按開式網(wǎng)絡(luò)的潮流計算方法進(jìn)行 計算。4、什么是功率分點？ 電力網(wǎng)中功率由兩個方向流入的節(jié)點稱為功率分點， 用 標(biāo)出。有時有功功率 和無功功率分點可能出現(xiàn)在電力網(wǎng)的不同節(jié)點，通常用和分別表示有功率和 無功功率分點。5、什么是循環(huán)功率？a）每個電源點送出的功率都包含兩部分： 第一部分由負(fù)荷功率和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確定， 每一個負(fù)荷的功率都以該負(fù)荷點到兩個電 源點間的阻抗共軛值成反比的關(guān)系分配給兩個電源點，且可以逐個計算。 第二部分與負(fù)荷無關(guān)， 它可以在網(wǎng)絡(luò)中負(fù)荷切除的情況下， 由兩個供電點的電壓 差和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)確定，通常稱之為循環(huán)功率。b）當(dāng)兩電源點電壓相等時，循環(huán)功率為零。6、什么是均一網(wǎng)絡(luò)？均一網(wǎng)

17、絡(luò)的功率分布有何特點？ 對于各線段單位長度的阻抗值都相等的均一網(wǎng)絡(luò)， 在均一電力網(wǎng)中有功功率和無 功功率的分布彼此無關(guān)。7、簡單環(huán)網(wǎng)的一般處理方法1）單電源供電的簡單環(huán)網(wǎng)可以當(dāng)作是供電點電壓相等的兩端供電網(wǎng)絡(luò)。2）對于多電源供電的簡單環(huán)網(wǎng)，將給定功率的電源點當(dāng)作負(fù)荷點處理，而把給定電壓的電源點都一分為二，得到若干個已知供電點電壓的兩端供電網(wǎng)絡(luò)8、閉式電力網(wǎng)中的電壓損耗計算在不要求特別精確時， 閉式電力網(wǎng)中任一線段的電壓損耗可用電壓降落的縱分量 代替，即? 在不計功率損耗時， V 取電力網(wǎng)的額定電壓；? 計及功率損耗時，如果用某一點的功率就應(yīng)取同一點的電壓。9、兩端供電網(wǎng)絡(luò)中電壓最低點的確定1）

18、若有功功率分點和無功功率分點為同一節(jié)點，則該點為電壓最低點。2）若有功功率分點和無功功率分點不在同一點，則必須分別算出各分點的實際 電壓，才能確定電壓最低點和最大的電壓損耗。3）在具有分支線的閉式電力網(wǎng)中，功率分點只是對于干線而言的電壓最低點， 不一定是整個電力網(wǎng)的電壓最低點。10、環(huán)網(wǎng)中功率的自然分布和經(jīng)濟(jì)分布 功率在環(huán)網(wǎng)中與阻抗成反比分布，稱此分布為功率的自然分布。1）功率在環(huán)形網(wǎng)中與電阻成反比分布時功率損耗最小 （經(jīng)濟(jì)分布 ）2）只有在每段線路的比值R/X都相等的均一網(wǎng)絡(luò)中，功率的自然分布才與經(jīng)濟(jì)分 布相符。各段線路的不均一程度越大，兩者差別就越大。11、環(huán)路電勢和循環(huán)功率1）環(huán)路電勢因

19、并聯(lián)變壓器的變比不等引起。2）循環(huán)功率由環(huán)路電勢產(chǎn)生，其方向與環(huán)路電勢的作用方向一致。3）兩變壓器的變比相等時，？ E' =0,循環(huán)功率不存在。4）變壓器的實際功率分布是由變壓器變比相等且供給實際負(fù)荷時的功率分布，與不計負(fù)荷僅因變比不同而引起的循環(huán)功率疊加而成。12、環(huán)網(wǎng)中的潮流控制 在環(huán)網(wǎng)中引入環(huán)路電勢使產(chǎn)生循環(huán)功率， 是對環(huán)網(wǎng)進(jìn)行潮流控制和改善功率分布 的有效手段。1）調(diào)整環(huán)網(wǎng)中的變壓器變比對于比值 X/R較大的高壓網(wǎng)絡(luò)，主要作用是改變無 功功率分布。2）一般情況下，網(wǎng)絡(luò)中功率自然分布不同于所期望的分布時，要求同時調(diào)整有 功功率和無功功率，這就要采用一些附加設(shè)備來產(chǎn)生所需的環(huán)路電勢

20、。a）利用加壓調(diào)壓變壓器產(chǎn)生附加電勢。b） 利用 FACTS（ Flexible AC Transmission System）裝置實現(xiàn)潮流控制。13、在潮流計算中，根據(jù)定解條件可將節(jié)點分為哪幾類？怎樣為不同類型的節(jié) 點建立潮流方程？1、PQ節(jié)點 給定有功功率P和無功功率Q,求解電壓（V, S ）。1）通常變電所都屬于這一類節(jié)點 ;2） 某些發(fā)電廠送出的功率在一定時間內(nèi)固定時，該廠母線;3）既不接發(fā)電機(jī)也沒有負(fù)荷的聯(lián)絡(luò)節(jié)點 （亦稱浮游節(jié)點 ）。2、PV節(jié)點 給定有功功率P和電壓幅值V,求解Q和3。一般選擇有一定無功儲備的發(fā)電廠和具有可調(diào)無功電源設(shè)備的變電所作為PV節(jié)點。3、 平衡節(jié)點 給定電壓

21、幅值V和電壓相角S ，求解P和Q。一般選擇主調(diào)頻 發(fā)電廠為平衡節(jié)點。（也可以選擇出線最多的發(fā)電廠）14、應(yīng)用牛頓法求解非線性方程的原理和計算步驟。原理：單變量非線性代數(shù)方程的牛頓迭代算法。 分為節(jié)點電壓用直角坐標(biāo)表示時怎樣建立牛頓法潮流方程并形成雅克比矩陣問 題和節(jié)點電壓用極坐標(biāo)表示時怎樣建立牛頓法潮流方程并形成雅克比矩陣問題。15、PQ分解法潮流計算采用了哪些簡化假設(shè)，這些簡化假設(shè)的依據(jù)是什么？ 在交流高壓電網(wǎng)中， 數(shù)電線路的電抗要比電阻大得多， 系統(tǒng)中母線有功功率的變 化主要受電壓相位的影響， 無功功率的變化主要受母線電壓幅值變化的影響。 在 修正方程式的系數(shù)矩陣中，可將矩陣字塊的N和K略

22、去不計，認(rèn)為他們的元素都 等于零，這樣n-1+m階的方程式變分解為一個n-1階和一個m階的方程。節(jié)點的 有功功率不平衡量只用于修正電壓的相位， 節(jié)點的無功功率不平衡量只用于修正 電壓的幅值，這兩組方程分別輪流迭代，即是PQ分解法的院里。16、PQ分解法的簡化假設(shè)對潮流計算結(jié)果的精度有影響嗎？為什么？PQ分解法所做的種種簡化只涉及到解題過程，而收斂條件的校驗仍然是以精確 的模型為依據(jù)的， 所以計算結(jié)果的精度是不受影響。 但是要注意， 在各種簡化條 件中們關(guān)鍵是輸電線路的電阻和電感的比值的大小，110K V及以上電壓等級的架空線該比值較小，一般滿足PQ分解法的簡化條件。在35KV及以下電壓等級的電

23、 力網(wǎng)中，線路的該比值較大，在迭代計算中可能出現(xiàn)不收斂的情況。CHAPTER121、電力系統(tǒng)的無功功率需求主要由那些主要成分構(gòu)成？1. 無功功率負(fù)荷：異步電動機(jī)在電力系統(tǒng)負(fù)荷（特別是無功負(fù)荷）中的占比很大。 系統(tǒng)無功負(fù)荷的電壓特性主要由異步電動機(jī)決定。2. 變壓器的無功損耗：1）變壓器的無功損耗電壓特性與異步電動機(jī)的相似。2）變壓器的無功功率損耗在系統(tǒng)的無功需求中占有相當(dāng)?shù)谋戎亍?. 輸電線路的無功損耗：1）35KV及以下架空線路的充電功率很小， 線路消耗無功功率，為無功負(fù)載。2）110KV及以上的架空線路，當(dāng)傳輸功率較大時，電抗 中消耗的無功功率將大于電納中產(chǎn)生的無功功率，為無功負(fù)載。2）1

24、10KV及以上的架空線路，當(dāng)傳輸功率較?。ㄐ∮谧匀还β剩r，電納中產(chǎn)生的無功功率，除 了抵償電抗中的損耗以外，還有多余，為無功電源。2、當(dāng)機(jī)械負(fù)荷一定時，異步電動機(jī)的無功功率隨電壓變化而變化的規(guī)律有什么 特點？為什么？1）在額定電壓附近，電動機(jī)的無功功率隨電壓的升降而增減。2）當(dāng)電壓明顯地低于額定值時，無功功率主要由漏抗中的無功損耗決定，因此 隨電壓下降反而具有上升的性質(zhì)。結(jié)合異步電動機(jī)無功功率表達(dá)式和圖像分析可得：異步電動機(jī)所消耗的無功功那為fllG”勵磁功率，同電壓平方咸正比（MB折兀中的無功摑耗3、電力系統(tǒng)總主要的無功功率電源有哪些？電力系統(tǒng)中的無功功率電源主要有發(fā)電機(jī)， 同步調(diào)相機(jī)，靜

25、電電容器，靜止無功 補償器和靜止無功發(fā)生器，這四種裝置又稱無功補償裝置。靜電電容器只能吸收 容性無功功率（即發(fā)出感性無功功率），其余幾類補償裝置既能吸收容性無功， 亦能夠吸收感性無功。4、發(fā)電機(jī)輸出的功率要收到什么限制？改變功率因數(shù)時，發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率P和無功功率Q要受定子電流額定值（額 定視在功率）、轉(zhuǎn)子電流額定值（空載電勢）、原動機(jī)出力（額定有功功率）的限 制。5、對無功電源的同步調(diào)相機(jī)和靜電電容器的優(yōu)缺點做比較分析。 同步調(diào)相機(jī)：1）相當(dāng)于空載運行的同步電動機(jī)；2）過勵磁運行時，向系統(tǒng)供給感性無功功率起無功電源作用3）欠勵運行時，從系統(tǒng)吸取感性無功功率起無功負(fù)荷作用。優(yōu)點：裝有自動勵

26、磁調(diào)節(jié)裝置的同步調(diào)相機(jī)能根據(jù)裝設(shè)地點電壓的數(shù)值平滑改變 輸出（或吸收）無功功率。特別是有強行勵磁裝置時，在系統(tǒng)故障情況下，能調(diào) 節(jié)系統(tǒng)電壓，有利于提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。缺點：同步調(diào)相機(jī)是旋轉(zhuǎn)機(jī)械，運行維護(hù)復(fù)雜；有功功率損耗大；投資費用較大 （宜于大容量集中使用）；響應(yīng)速度慢難以適應(yīng)動態(tài)無功控制的要求。靜電電容器：優(yōu)點：無旋轉(zhuǎn)部件，維護(hù)方便；單位容量投資費用較小，且與容量的大小無關(guān)； 運行時功率損耗較小。裝設(shè)容量可大可小，可集中使用也可分散裝設(shè)就地供應(yīng)無 功功率，以降低網(wǎng)絡(luò)的電能損耗；缺點：供給系統(tǒng)的無功功率受節(jié)點電壓影響，調(diào)節(jié)性能較差。6新型無功補償裝置，靜止無功補償器和靜止無功發(fā)生器的特點 靜止無

27、功補償器（Static Var Compensator ） SVC簡稱靜止補償器，由靜電電容器與電抗器并聯(lián)組成 ；能夠平滑地改變輸出（或吸 收）的無功功率。常見類型：1）由晶閘管控制電抗器TCR與固定電容器并聯(lián)組成的靜止補償器；2） 由飽和電抗器與固定電容器并聯(lián)組成（帶有斜率校正）的靜止補償器；3）晶閘管控制電抗器與晶閘管投切電容器 TSC并聯(lián)組成的靜止補償器。 優(yōu)點：1） 電壓變化時能夠快速平滑地調(diào)節(jié)無功功率，滿足動態(tài)無功補償需要；2）運行維護(hù)簡單，功率損耗較??；3）響應(yīng)時間較短，對于沖擊負(fù)荷有較強的適應(yīng)性 ；4）TCR TSC型靜止補償器還能做到分相補償以適應(yīng)不平衡的負(fù)荷變化。靜止無功發(fā)生

28、器（Static Var Generator，SVG也稱為靜止同步補償器（STATCOM或靜止調(diào)相機(jī)（STATCON 優(yōu)點：1） 與靜止補償器相比，響應(yīng)速度更快，運行范圍更寬，諧波電流含量更少；2） 電壓較低時仍可向系統(tǒng)注入較大的無功電流，它的儲能元件（如電容器）容 量遠(yuǎn)比它所提供的無功容量要小。7、為什么說電力系統(tǒng)的運行電壓水平取決于無功功率的供需平衡?當(dāng)電勢E為一定值時，Q同V的關(guān)系如右圖曲 線1所示1）系統(tǒng)在電壓Va下達(dá)到無功功率平衡。2）若負(fù)荷增加，系統(tǒng)的無功電源不能滿足在 電壓Va下無功平衡的需要，貝U只能降低電壓 運行以達(dá)到新的無功平衡。3）若負(fù)荷增加，系統(tǒng)的無功電源能夠滿足在 電

29、壓Va下無功平衡的需要，則可在較高電壓 水平下運行。8、無功平衡的原則 從改善電壓質(zhì)量和降低網(wǎng)絡(luò)功率損耗考慮， 應(yīng)盡量避免通過電網(wǎng)元件大量地傳送 無功功率。應(yīng)分地區(qū)分電壓級地進(jìn)行無功功率平衡。 （ 即做到無功功率的就地平 衡、減少無功功率的長距離和跨電壓級的傳送 ） 9、電壓偏移過大對系統(tǒng)和用戶各有什么害處？我國電力系統(tǒng)對于供電電壓的 允許偏移有什么具體的規(guī)定？電壓偏移的危害：1）電壓偏移過大，影響用戶正常工作；2）電壓降低，會使網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗和能量損耗加大；3）電壓過低可能會危及電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性；4）電壓過高，各種電氣設(shè)備的絕緣可能受到損害，在超高壓網(wǎng)絡(luò)中增加電暈損 耗等。電壓的允許偏

30、移：1）35kV 及以上供電電壓正、 負(fù)偏移的絕對值之和不超過額定電壓的 10，如供 電電壓上下偏移同號時，按較大的偏移絕對值作為衡量依據(jù)；2）10kV 及以下三相供電電壓允許偏移為額定電壓的± 7；3）220V單相供電電壓允許偏移為額定電壓的+7%和-10 %。10、順調(diào)壓、逆調(diào)壓和常調(diào)壓的概念，這些調(diào)壓各適用于哪些情況？ 逆調(diào)壓：在大負(fù)荷時升高電壓， 小負(fù)荷時降低電壓的調(diào)壓方式。 一般在最大負(fù)荷 時保持中樞點電壓比線路額定電壓高 5%，在最小負(fù)荷時保持為線路的額定電 壓。適用于供電線路較長、負(fù)荷變動較大的中樞點。順調(diào)壓：在大負(fù)荷時允許中樞點電壓低一些，但不低于線路的額定電壓的 1

31、02.5%；小負(fù)荷時允許其電壓高一些，但不超過線路額定電壓的 107.5%。適 用于供電距離近，或負(fù)荷變動不大的變電所。常調(diào)壓：在任何負(fù)荷下， 中樞點的電壓保持為大約恒定的數(shù)值， 一般較線路額定 電壓高 2%5%。11、什么是中樞點，怎樣確定中樞點電壓的允許變化范圍？ 中樞點：1 ）區(qū)域性水、火電廠的高壓母線；2）樞紐變電所的二次母線；3）有大量地方負(fù)荷的發(fā)電機(jī)電壓母線。對于向多個負(fù)荷點供電的中樞點，其電壓允許變化范圍可按兩種極端情況確定：1）在地區(qū)負(fù)荷最大時，電壓最低的負(fù)荷點的允許電壓下限加上到中樞點的電壓 損耗等于中樞點的最低電壓。2）在地區(qū)負(fù)荷最小時，電壓最高負(fù)荷點的允許電壓上限加上到中

32、樞點的電壓損 耗等于中樞點的最高電壓。a）當(dāng)中樞點的電壓能滿足這兩個負(fù)荷點的要求時，其他各點的電壓基本上都能 滿足。b）如果中樞點是發(fā)電機(jī)電壓母線，則除了上述要求外，還應(yīng)受廠用設(shè)備與發(fā)電 機(jī)的最高允許電壓以及為保持系統(tǒng)穩(wěn)定的最低允許電壓的限制。c）若在任何時候，各負(fù)荷點所要求的中樞點電壓允許變化范圍都有公共部分， 則調(diào)整中樞點的電壓， 使其在公共的允許范圍內(nèi)變動， 就可以滿足各負(fù)荷點的調(diào) 壓要求，無需增設(shè)調(diào)壓設(shè)備。否則，需要在某些負(fù)荷點增設(shè)必要的調(diào)壓設(shè)備。12、調(diào)整電壓可以采取哪些技術(shù)措施？一、發(fā)電機(jī)調(diào)壓 條件：同步發(fā)電機(jī)在端電壓偏離額定值不超過± 5%的范圍內(nèi)， 可保持額定功率運

33、行。適用系統(tǒng)：發(fā)電機(jī)直接向用戶供電、線路不長、電壓損耗不大的系統(tǒng)。 調(diào)壓方式：逆調(diào)壓 （發(fā)電機(jī)電壓在最大負(fù)荷時提高 5%，最小負(fù)荷時保持為額定電 壓）。特點：無需額外調(diào)壓設(shè)備、經(jīng)濟(jì)、輔助性調(diào)壓措施二、改變變壓器變比調(diào)壓1）變壓器繞組分接頭結(jié)構(gòu) 雙繞組變壓器：高壓繞組上有多個分接頭可選擇 三繞組變壓器：高壓、中壓繞組上有多個分接頭可選擇2）降壓變壓器分接頭的選擇已知高壓側(cè)電壓實際電壓 V1,通過變壓器的功率P+jQ,歸算到高壓側(cè)的變 壓器阻抗RT+jXT,低壓側(cè)要求得到的電壓為 V2,選擇高壓側(cè)的分接頭。3）升壓變壓器分接頭的選擇已知低壓側(cè)電壓實際電壓 V2,通過變壓器的功率P+jQ,歸算到高壓

34、側(cè)的變 壓器阻抗RT+jXT,高壓側(cè)要求得到的電壓為 V1,選擇高壓側(cè)的分接頭。三、利用無功功率補償調(diào)壓1）無功功率沿電力網(wǎng)傳送會引起有功功率損耗和電壓損耗。2）合理配置無功功率補償容量,可以改變電力網(wǎng)的無功潮流分布、減少網(wǎng)絡(luò)中 的有功功率損耗和電壓損耗。1、補償設(shè)備為靜電電容器通常在大負(fù)荷時降壓變電所電壓偏低, 小負(fù)荷時電壓偏高。 電容器只能發(fā)出感性 無功功率以提高電壓, 但電壓過高時卻不能吸收感性無功功率來使電壓降低。 為 了充分利用補償容量, 在最大負(fù)荷時電容器應(yīng)全部投入, 在最小負(fù)荷時全部退出。2、補償設(shè)備為同步調(diào)相機(jī)調(diào)相機(jī)的特點是既能過勵磁運行, 發(fā)出感性無功功率使電壓升高, 也能欠

35、勵磁運 行,吸收感性無功功率使電壓降低。 若調(diào)相機(jī)在最大負(fù)荷時按額定容量過勵磁運 行，在最小負(fù)荷時按（0.50.65）額定容量欠勵磁運行，則可充分利用調(diào)相機(jī)容 量。四、線路串聯(lián)電容補償調(diào)壓串聯(lián)電容組：如果每臺電容器的額定電流為 INC,額定電壓為VNC 額定容量 為QNC= INCVNC則可根據(jù)通過的最大負(fù)荷電流ICmax和所需的容抗值Xc分別 計算電容器串、并聯(lián)的臺數(shù)n, m以及三相電容器的總?cè)萘?QC13、為什么在無功功率不足的條件下,不宜采用調(diào)整變壓器分接頭的辦法來提 高電壓？因為當(dāng)某一地區(qū)的電壓由于變壓器分接頭的改變升高后, 該地區(qū)所需的無功功率 也增大了, 這就可能擴(kuò)大系統(tǒng)的無功缺額

36、, 從而導(dǎo)致整個系統(tǒng)的電壓水平更加下降。從全局來看，這樣做的效果是不好的14、各種調(diào)壓措施的合理應(yīng)用電壓質(zhì)量問題， 從全局來講是電力系統(tǒng)的電壓水平問題。 為了確保運行中的系統(tǒng) 具有正常電壓水平， 系統(tǒng)擁有的無功功率電源必須滿足在正常電壓水平下的無功 需求。調(diào)壓措施的應(yīng)用范圍分析：1、利用發(fā)電機(jī)調(diào)壓：經(jīng)濟(jì)方便、無需附加投資，但調(diào)整范圍小。發(fā)電機(jī)的無功 輸出不能超過允許的限值。2、選擇變壓器的分接頭調(diào)壓：系統(tǒng)的無功功率供應(yīng)必須比較充裕。在系統(tǒng)無功 不足時，不宜采用調(diào)整變壓器分接頭的辦法來提高電壓。3、并聯(lián)電容補償和串聯(lián)電容補償調(diào)壓：作用都在于減少電壓損耗中的 QX/V分量, 并聯(lián)補償能減少Q(mào)串聯(lián)補

37、償能減少X。只有在電壓損耗中QX/V分量占有較大比 重時，其調(diào)壓效果才明顯。CHAPTER131、頻率偏離額定值對用戶和系統(tǒng)各有什么害處？按規(guī)定我過電力系統(tǒng)頻率對 額定值的允許偏移是多少？(1) 對用戶：IM出力，受f影響一影響生產(chǎn)(產(chǎn)量、質(zhì)量、安全)電子通信設(shè)備受f影響f可靠性、準(zhǔn)確性和精度對系統(tǒng)：機(jī)組及輔機(jī)出力、效率受f影響一一f J-PQ、nJ PG； f f JTf機(jī)組應(yīng)力、受命J； f Jf變壓器、IM的XrrJf 10IO2XmTff系統(tǒng)無功缺額Tf VJ;網(wǎng)損T允許偏離范圍：50 Hz ± (0.2 0.5)Hz f =± (0.41.0)% 2、從頻率調(diào)整的

38、角度看，可以將電力系統(tǒng)的有功功率負(fù)荷分為哪幾種分量？各 種分量的變化特點如何？第一種負(fù)荷變動P1:小幅隨機(jī)波動，周期短(<10s )f f微小隨機(jī)波動第二種負(fù)荷變動P2：幅度較大，周期較長(10s3min) f f偏移一一由大容 量沖擊負(fù)荷f隨機(jī)性第三種負(fù)荷變動P3:幅度大，周期長，變化緩慢一一氣候、作息制度、生活規(guī) 律一一f有規(guī)律性地變化3、什么是頻率的一次調(diào)整，它有發(fā)電機(jī)的那個機(jī)構(gòu)執(zhí)行？當(dāng)系統(tǒng)有功功率平衡遭到破壞，引起頻率變化時，原動機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)將自動改變 原動機(jī)的進(jìn)水(汽)量，相應(yīng)增加或減少發(fā)電機(jī)的出力使達(dá)到平衡，實現(xiàn)頻率的 一次調(diào)整。4、什么是頻率的二次調(diào)整？在什么條件下的頻率二

39、次調(diào)整能使負(fù)荷增大后的 頻率恢復(fù)到額定值？ 二次調(diào)頻由發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)一同步器來 實現(xiàn)。當(dāng)負(fù)荷增加引起轉(zhuǎn)速下降時，同步器使原來 的功頻靜特性2平行右移為特性1。反之,如果機(jī) 組負(fù)荷降低使轉(zhuǎn)速升高，則平行左移為特性3。當(dāng) 機(jī)組負(fù)荷變動引起頻率變化時，利用同步器平行 移動機(jī)組功頻靜特性來調(diào)節(jié)系統(tǒng)頻率和分配機(jī)組 間的有功功率，這就是頻率的“二次調(diào)整”，也就 是通常所說的“頻率調(diào)整”。5、調(diào)頻廠的選擇要考慮哪些原則？(1) 應(yīng)擁有足夠的調(diào)整容量及調(diào)整范圍(2) 調(diào)頻機(jī)組具有與負(fù)荷變化速度相適應(yīng)的調(diào)整速度(3) 調(diào)整出力時符合安全及經(jīng)濟(jì)原則此外，還應(yīng)考慮由于調(diào)頻所引起的聯(lián)絡(luò)線上交換功率的波動，以及網(wǎng)絡(luò)中某些中樞點的電壓波動是否超出允許范圍。水電廠最適宜承擔(dān)調(diào)頻任務(wù)。但還應(yīng)考慮系統(tǒng)運行的經(jīng)濟(jì)性。 在枯水季節(jié)，宜選水電廠作為主調(diào)頻廠，火電廠中效率較低的機(jī)組則承擔(dān)輔助調(diào)頻任務(wù)； 在豐水季 節(jié)，水電廠宜帶穩(wěn)定負(fù)荷，由效率不高的中溫中壓