稳态复习资料 8页

三稳态复习资料电压调整的基本原理:调压方式仅是对电压中枢点在最大、最小负荷情况下的电压要求，要实现上述要求，需采取一序列的调压措施：（1）调节发电机励磁电流以改变发电机机端电压UG；（2）改变变压器的变比k1、k2；（3）改变功率分布P+jQ（主要是Q），使电压损耗△U变化；（4）改变网络参数R+jX（主要是X），改变电压损耗△U。电压中枢点：能反映和控制整个系统电压水平的节点（母线）。只要控制这些点的电压偏移在一定范围，就可以将电力系统绝大部分负荷的电压偏移在允许的范围。电压中枢点的选择1）区域性水、火电厂的高压母线；2）枢纽变电所的二次母线；3）有大量地方性负荷的发电厂母线。造成电压偏移的原因。（1）设备及线路压降（2）负荷波动（3）运行方式改变（4）无功不足或过剩电压偏移对电力系统及用电设备的影响（1）效率下降，经济性变差。（2）电压过高，照明设备寿命下降，影响绝缘。（3）电压过低，电机发热。（4）系统电压崩溃1.什么是电力系统的逆调压、顺调压、常调压？答：高峰负荷时升高电压、低谷负荷时降低电压的中枢点电压调整方式称逆调压；顺调压是指高峰负荷时允许电压略低，低谷负荷时，允许中枢点电压略高；而常调压是指在任何负荷下都保持中枢点电压为一基本不变的数值。4.为什么电力系统需要备用容量？答：为保证系统安全、优质、经济运行，应具有一定的备用容量，也就是在系统最大负荷情况下，系统电源容量大于发电负荷的部分称系统的备用容量。因为不是所有发电设备全部不间断地投入运行，也不是所有投入运行的发电厂设备都能按额定容量发电，例如，必须定期停机检修，某些水电厂的发电机由于水头的极度降低不能按额定容量运行等。因此，系统调度部门应及时、确切掌握系统中各发电厂预计可投入发电设备的可发功率，系统电源容量应不小于包括网络损耗得厂用电在内的系统（总）发电负荷。而且，为保证可靠供电得良好的电能质量，应大于系统发电负荷，系统电源容量大于发电负荷的部分称系统的备用容量。系统备用容量一般分为热备用和冷备用，或负荷备用、事故备用、检修备用和国民经济备用等。热备用：运转中的发电设备可能发出的最大功率与系统发电负荷之差，也称运转备用或旋转备用冷备用：未运转的发电设备可能发出的最大功率。不包含检修中的发电机组容量考虑供电可靠性和优质性，热备用越多越好；考虑经济性，热备用不宜过多调频厂：负有二次调频任务的电厂，分为主调频厂和辅助调频厂.主调频厂：负责全系统的频率调整，一般1~2个辅助调频厂：系统频率超过某一规定的偏移范围时才参与调频，一般只有几个电\n厂。调频厂应满足的要求：1）足够的调整容量及范围2）较快的调整速度3）调整范围内的安全、经济性较好4）考虑联络线上功率波动和某些中枢点电压波动是否超出允许范围非调频厂：按预先给定的负荷曲线发电，也称基载厂5.对调频厂的基本要求有那些？洪水季节宜以什么样的发电厂担负调频任务？枯水季节宜以发电厂担负调频任务？答：对调频厂的基本要求有：①调整容量足够大；②调整速度足够快；③调整范围内经济性能应较好；④调整时不至引起系统内部或系统间联络线工作的困难。根据上述基本要求具有调节库容的大容量水电厂作为调频电厂最为适宜。洪水季节，为充分利用水力资源，水电站一般满负荷运行，因而不能再担负调频任务，这种情况下宜采用调节性能较好的中温中压火力发电厂作为调频电厂；枯水季节宜采用调节性能好的大容量水电厂作为调频电厂。6.有功功率和无功功率的传输主要取决于什么？有功功率的传输主要取决于首末两端电压相位差的影响有功功率总是从电压超前的一端传输到电压滞后的一端无功功率的传输主要取决于首末两端电压数值差的影响无功功率总是从电压高的一端传输到电压低的一端R反映电流通过导线时，导线上产生的有功损耗X反映三相对称的交流电流通过导线时，在导线中及周围空间产生的磁场效应B反映三相交流电流通过导线时，导线周围产生的电场效应G导线的电晕损耗和绝缘介质泄漏损耗7.电力系统频率的一次、二次调整如何进行，各有何特点？答：一次调整指由发电机组的调速器进行的、对第一种负荷变动引起的频率的调整，属于有差调整；二次调整指由发电机的调频器进行的、对第二种负荷变动引起的频率偏移的调整，属于无差调整。频率的一次调整注意：取功率的增大或频率的上升为正；为保证调速系统本身运行的稳定，发电机组不能采用过大的单位调节功率；对于满载机组，不再参加调整。频率的二次调整：当负荷变动幅度较大(0.5%~1.5%)，周期较长(几分钟)，仅靠一次调频不能使频率的变化保持在允许范围内，需要籍调速系统中的调频器动作，使发电机组的功频特性平行移动，改变发电机的有功功率，以保持系统频率不变或在允许范围内。1．电网的额定电压：电力线路的额定电压和用电设备的额定电压相等2.发电机的额定电压比网络的额定电压高5％。3.变压器的额定电压：▪一次绕组的额定电压：相当于用电设备，与网络额定电压相等▪直接与发电机连接时，其额定电压应等于发电机额定电压。▪二次绕组的额定电压：相当于发电机，变压器二次绕组额定电压应比网络额定电压高10％▪特殊情况：高5%•①变压器二次侧直接与负荷相连（或经短线路与负荷相连）\n•②变压器二次侧电压≤35kV，且短路阻抗≤7.5％•③三绕组变压器与同步调相机相连侧。8.为什么要高压交流输电？是否各种电力线路都要采用高压输电？答：高压交流输电节省电量因传播过程中发热等而引起的损耗。远距离需要，近距离没必要。负荷特性：综合负荷的功率随运行参数（电压和频率）的变化而变化，反映这种变化规律的曲线或数学表达式称为负荷特性。包括动态特性与静态特性（电压静态特性和频率静态特性）。负荷的运行特性分为：•负荷曲线：负荷随时间而变化的规律•负荷特性：负荷随电压或频率而变化的规律静态特性：电压或频率变化后进入稳态时负荷功率与电压或频率变化的关系（电压静态特性和频率静态特性）。动态特性：电压或频率急剧变化过程中负荷功率与电压或频率变化的关系。电力系统接线方式的有备用、无备用接线方式各有几种基本形式？答：有备用接线：双回路放射式、干线式、链式以及环式和两端供电网络无备用接线：单回路放射式、干线式和链式网络。无备用接线：任何一个变电站（用户）都只能靠一条线路取得电能。不适用于一级负荷，可用于二级负荷（重合闸）优点：简单、经济、运行维护方便等缺点：供电可靠性低干线式、链式线路较长时，末端电压偏低，负荷干扰大有备用结线：任何一个变电站（用户）可以从两条及两条以上的线路取得电能。优点：简单、运行方便、供电可靠性高，电压质量高缺点：设备投资大9.什么是电力系统、电力网？答：把发电、变电、输电、配电和用户的整体称电力系统。把除开发电机和用户以外的变配电和输电部分称电力网。10.电力系统运行的特点有哪些，对电力系统的基本要求是什么？答：电能生产、输送、消费的特点（1）电能与国民经济各个部门之间的关系都很密切（2）电能不能大量储存（3）生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速（5）对电能质量的要求颇为严格基本要求（1）保证可靠地持续供电（2）保证良好的电能质量（3）保证系统运行的经济性④对环境的不良影响要小。11.电力系统为什么有不同的电压等级？升压变压器和降压变压器的额定电压有何区别？答：因为三相功率S和线电压U、线电流I之间的关系为S=UI。当输送功率一定时，输电电压愈高，电流愈小，导线等载流部分的截面积愈小，投资愈小；但电压愈高，对绝缘的要求愈高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也愈大。电力系统（狭义）：定义：由生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起组成的整体。包括发电、变电、输电、配电、用电全过程。动力系统（广义的电力系统）：电力系统加上发电厂的动力部分▪火电厂的动力部分：汽轮机、锅炉、供热管道和热用户\n▪水电厂的动力部分：水库和水轮机▪核电厂的动力部分：反应堆和汽轮机。12.电力系统中性点运行方式有几种，各适用于什么范围？答:直接接地和不接地两类。直接接地适用于110KV以上系统；不接地适用于35KV以下系统。13.为什么需要使用分裂导线和扩径导线？答：为了减少电晕和线路阻抗14.架空输电线为什么需要换位，规定是什么？答：架空输电线的换位是为了减少三相参数的不平衡；规定：在中性点直接接地的电力系统中，长度超过100KM的架空线路都应换位15.为什么电力线路计算中使用的电阻率略大于直流电阻率？答：因为需要计及集肤效应，而且绞线每一股线的长度略长于导线长度，而计算采用的额定面积又多半略大于实际截面积。16.当输电线路的线间距离增加时，其单位长度的电抗、电纳如何变化？而其导线半径增加时，又如何变化？答：输电线路的线间距增加时，电抗减小，电纳增大；导线半径增加时，电抗减小，电纳增大17.当输电线路采用分裂导线的根数增加时，其单位长度的电抗、电纳如何变化？答：当分裂导线根数增加时，其单位长度的电抗减小，电纳增大。18.什么是电压损耗、电压偏移、电压调整和输电效率？答：电压损耗是指线路始末两端电压的数值差（U-U）.电压偏移是指线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差（U-U）或（U-U）。电压调整是指线路末端空载与负载是电压的数值差（U-U）。输电效率是指线路末端输出有功功率P与线路始端输入有功功率P的比值。19.在什么条件下，电力线路的末端电压将高于始端？答：轻载时，线路串联支路消耗的无功功率远远小于并联支路产生的无功功率，则末端电压高于始端电压20.什么是电力系统中有功功率、无功功率的分点？哪个分点的电压最低？答：网络中某些点的功率是由两侧向其流动的，这种节点称功率分点。有功分点（记▼）和无功分点（记▽）。有功分点和无功分点不一致时，在哪一个分点解列：在无功分点处解列，电网应在电压最低处解列，而电压损耗主要由无功功率流动引起，无功分点电压往往低于有功分点电压。21.为什么电力网络中需要进行强制功率分布？用什么方法实现？\n答：因为功率自然分布时候，有可能不满足安全、优质、经济供电要求出发，所以中潮流需要控制。借附加串联加压器、串联电容以及串联电抗来实现。1-1什么是动力系统、电力系统和电力网络？答：由生产、变换、输送、分配、消费电能的发电机、变压器、电力线路和各种用电设备以及测量、保护、控制装置等组成的统一整体，称为电力系统。电力系统中，由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分称为电力网络。电力系统和发电厂动力部分（如火力发电厂的锅炉、汽轮机等，水力发电厂的水库和水轮机，核电厂的反应堆等）的总和称为动力系统。1-2电能的生产、输送、分配和消费具有什么特点？对电力系统的运行有何基本要求？答：电能的生产、输送、分配和消费具有以下特点：（1）电能与国民经济各个部门之间的关系密切；（2）电能不能大量储存；（3）生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割；（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速；（5）对电能质量的要求颇为严格对电力系统运行的基本要求有：（1）保证可靠地持续供电；（2）保证良好的电能质量；（3）保证系统运行的经济性。1-3在相同的电压等级下，用电设备、发电机、变压器及线路的额定电压是否相同？它们之间具有什么关系？答：相同电压等级下，用电设备、发电机、变压器及线路的额定电压不相同。相同电压等级下，用电设备的额定电压与线路额定电压相等；发电机的额定电压为线路额定电压的105%；变压器一次侧的额定电压等于用电设备的额定电压（直接与发电机相联的变压器一次侧额定电压等于发电机额定电压），变压器二次侧电压较线路额定电压高10%（漏抗很小的、二次侧直接与用电设备相联和电压特别高的变压器，二次侧额定电压较线路额定电压高5%）。1-5输电电压、输送功率和输送距离这三者之间具体有什么关系？答：对应一定的输送功率和输送距离，有一最合理的输电电压。一般说来，当输送功率一定时，输电电压越高，可以输送的距离就越远；当输电距离一定时，输送功率越大，所需的输电电压就越高。1-6电力系统中性点有哪些接地方式？各具什么特点？适用于哪些电压等级的系统？答：电力系统中性点的运行方式有直接接地和不接地两类，其中不接地方式还包含中性点经消弧线圈接地。直接接地系统供电可靠性低。系统中一相接地时，形成短路回路，接地相电流大，要求迅速切除接地相甚至三相，但非故障相的对地电压不升高。中性点直接接地方式适用于110kV及以上的系统。中性点不接地系统供电可靠性高，但对绝缘水平的要求也高。当系统中一相接地时，不构成短路回路，接地相电流不大，不必切除接地相，但这时非接地相的对地电压升高为相电压的3倍。中性点不接地方式适用于60kV及以下系统。对于3-60kV网络，若单相接地时接地点容性电流超过规定数值，中性点应装设消弧线圈。1-7综合用电负荷、供电负荷和发电负荷这三者的区别是什么？\n答：综合用电负荷：电力系统中工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民等用户所消耗功率的总和。供电负荷：各发电厂提供给综合用电负荷和网络中损耗的功率之和。发电负荷：系统中各发电厂的发电机为供电负荷和发电厂厂用电供电所发出的功率之和。区别：发电负荷包括发电厂厂用电、网络中的功率损耗和综合用电负荷；供电负荷包括网络中的功率损耗和综合用电负荷，而不包括厂用电。3、造成电力系统频率波动的原因是什么？什么叫作频率的一次调整、二次调整和三次调整（有功负荷的最优分配）？答：造成电力系统频率波动的原因是有功负荷的变化（负荷波动），因为要维持电力系统在某一频率下运行，就必须保证该频率下的有功功率平衡，当系统有功负荷变化时，打破了系统的在原有频率下的有功功率平衡关系，所以就会引起系统频率变化（波动）。针对第一类负荷波动所引起的频率波动所进行的调整称为频率的一次调整，频率的一次调整通过发电机组调速器改变原动机输入的机械功率，从而改变发电机输出的有功功率来实现。频率的一次调整不能实现无差调节，负荷变化越大，调整结束后的频率偏移越大，当负荷变化较大时（如第二类负荷波动）经一次调整后的频率偏移可能超出允许范围。针对第二类负荷变化引起的频率波动所进行的调整称为频率的二次调整，二次调整通过装设在调频机组上的调频器调整发电机的有功出力来实现，二次调整可以实现无差调节。针对第三类负荷波动所进行的调整称为频率的三次调整，由于第三类负荷变化是可以预测的的，所以针对第三类负荷变化所进行的对发电机出力的调整是由系统调度员根据最优分配原则安排各发电机的有功出力来实现的。5.什么是电晕现象？如何避免？高压线路表明周围的电场强度高于周围空气的击穿强度，会使空气游离发生放电现象，这种现象称之为电晕现象。避免措施是增加导向的等值半径，如采用扩径导线、分裂导线。36。.110KV单回架空线路，其参数如图所示，线路始端电压为116KV，末端负荷为15＋j10MVA，求该电力线路末端电压及始端输出的功率。解：\n四、额定电压110kV的辐射形电网各段阻抗及负荷如图所示。已知电源A的电压为121kV，求功率分布和各母线电压。（注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量）。解设C=N=0°=1100°已知UA=121kV\n