【正文】 界電壓稱電暈起始電壓也稱起暈電壓。潮流問題中系統(tǒng)變量的約束條件一般是？答：常用的約束條件如下：（1）節(jié)點電壓幅值需控制在一定的范圍內(nèi)，即滿足；（2）電源節(jié)點的功率需滿足(3)節(jié)點間的相位差應(yīng)滿足 ，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電力系統(tǒng)等值電路中精確和近似計算的區(qū)別及其各自使用的場合？ 答：利用電網(wǎng)或元件的額定電壓進行電路等效參數(shù)計算或歸算，稱精確計算，一般用于電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析；利用各級電壓的平均值進行電路等效參數(shù)計算或歸算，稱近似計算，一般用于系統(tǒng)故障分析。電壓要求：我國目前規(guī)定35kV及以上電壓允許變化為，10kV及以下為，低壓照明及農(nóng)業(yè)用戶為（＋5～10）％；頻率要求：正常運行時，中小系統(tǒng)允許頻率偏差為，允許時間40s,大系統(tǒng)為，允許時間30s；事故運行時，30min內(nèi)，15min內(nèi)，但不低于4；波形畸變率要求：110kV電網(wǎng) ％，35～％，6～％，％。但是單母線接線二次繼電保護配合等相對簡單，對各個負荷計量點明確，外橋接線雖然節(jié)省一臺斷路器，但其如果發(fā)生故障會影響主變的供電，一臺主變要退出工作，且35 kV斷路器價格不高，綜合考慮故35kV側(cè)采用單母線接線。2） 10kV側(cè)一、二級負荷比例大，考慮用單母線分段接線，用成套開關(guān)柜布置，布置簡單，經(jīng)濟性好。正常時一臺承受5000kW的負荷，負荷率為：，滿足經(jīng)濟運行要求?？晒┻x擇的主變壓器額定容量系列為：1000、1250、1600、2000、2500、3150 、4000、5000、6300、8000、10000、12500、16000kVA。同理可以把其他回路倒到母線2。1寫出雙母線接線中檢修工作母線的倒閘操作過程。（2）設(shè)現(xiàn)要對出線1斷路器進行檢修進行停電，要求出線1不停電，寫出倒閘操作過程。但由于變壓器比較可靠，故障較少，一般不經(jīng)常切換，因此采用內(nèi)橋接線較多。中型布置占地面積最大，但運行維護最方便，有色金屬耗量少，高型布置占地面積最小，但運行維護最不方便，有色金屬耗量最大，半高型布置居兩者之中。架空線路的設(shè)備簡單，建設(shè)費用比電纜線路低，電壓等級越高，二者在投資上差距就越顯著。電纜線路主要包括電纜線、支撐物和保護層等，其中電纜線導(dǎo)體通常采用多股銅線或鋁絞線，以增加其柔韌性，使之能在一定程度內(nèi)彎曲，以利于施工和存放。答：架空線路將導(dǎo)線和避雷線架設(shè)在露天的桿塔上，主要由導(dǎo)線、避雷線、桿塔、絕緣子和線路金具等主要部件組成。一般根據(jù)系統(tǒng)最大運行方式的短路電流值，來校驗所選用的電器、導(dǎo)體的穩(wěn)定性。同時，這樣規(guī)定也有利于配電裝置外的人員在發(fā)生上述事故時，可以采取相應(yīng)的補救措施，不致于在緊急與慌亂中造成配電裝置門緊閉、與外界隔離，而引起慘重后果。母線隔離開關(guān)相對線路隔離開關(guān)而言“先通后斷”又如何理解？答：一般情況下，斷路器斷開后，電路已沒有電流，先拉哪個都可以。3）經(jīng)濟性，主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下作到經(jīng)濟合理。什么叫最小安全凈距？答：無論正常或過電壓情況下都不致發(fā)生空氣絕緣的電擊穿的最小凈距，稱為最小安全凈距。第二章 電氣主接線習題與解答一、簡答題什么是電氣主接線？答：電氣一次設(shè)備根據(jù)其作用和工作要求，按一定的順序連接，用以表示生產(chǎn)匯集和分配電能的電路，稱為電氣主接線，或一次電路，或主電路。如圖13所示為某一獨立運行的風力發(fā)電系統(tǒng)的功能模塊示意圖，請回答圖中標注所代表的功能模塊名稱。三、讀圖題如圖11所示為某一水電站的示意圖，請回答圖中標注所代表的設(shè)備或設(shè)施名稱。當太陽光照射到太陽能電池上時，電池吸收光能產(chǎn)生電子—空穴對，從而產(chǎn)生光生電壓。風輪的作用是將風能轉(zhuǎn)換為機械能，它由氣動性能優(yōu)異的葉片裝在輪轂上所組成，低速轉(zhuǎn)動的風輪通過傳動系統(tǒng)由升速齒輪箱增速，以便與發(fā)電機運轉(zhuǎn)所需要的轉(zhuǎn)速相匹配并將動力傳遞給發(fā)電機。鍋是指鍋爐的汽水系統(tǒng)，完成水變?yōu)檫^熱蒸汽的吸熱過程。因此，在電力系統(tǒng)中抽水蓄能電站既是電源又是負荷，是系統(tǒng)內(nèi)唯一的削峰填谷電源，具有調(diào)頻、調(diào)相、負荷備用、事故備用的功能。二、問答題水電站常見的類型有哪幾種？抽水蓄能式水電站具有什么特點？答：水電站常見的類型有：河床式水電站、壩后式水電站和引水式水電站。簡述雙循環(huán)地熱發(fā)電的基本原理。目前比較成熟的太陽能發(fā)電有哪些形式？答：太陽能熱發(fā)電和太陽能光發(fā)電。鍋爐、汽輪機、發(fā)電機是常規(guī)火力發(fā)電廠的三大主機。答：水力發(fā)電是將水流的動能轉(zhuǎn)換為機械能，再將機械能轉(zhuǎn)換為電能的過程?；鹆Πl(fā)電是將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)換為機械能，然后再將機械能轉(zhuǎn)換為電能的過程。簡述蒸汽動力發(fā)電廠的生產(chǎn)過程。簡述閃蒸地熱發(fā)電的基本原理。答：地下熱水用深井泵加壓打到地面進入蒸發(fā)器，加熱某種低沸點工質(zhì)，使之變?yōu)榈头悬c工質(zhì)過熱蒸汽，然后送入汽輪發(fā)電機組發(fā)電，汽輪機排出的乏汽經(jīng)凝汽器冷凝成液體，用工質(zhì)泵再打回蒸發(fā)器重新加熱，重復(fù)循環(huán)使用。抽水蓄能電站是特殊形式的水電站。水力發(fā)電有哪些主要特點？答：水力發(fā)電主要有以下特點：（1）水能是可再生能源，一般也不會造成水體污染；（2）水力發(fā)電不排放有害氣體、煙塵和灰渣，沒有核廢料；（3）水力發(fā)電的效率高，常規(guī)水電廠的發(fā)電效率在80%以上；（4）水力發(fā)電可同時完成一次能源開發(fā)和二次能源轉(zhuǎn)換；（5）水力發(fā)電的生產(chǎn)運行成本低，無需燃料、運行人員較少、管理和運行簡便、運行可靠性較高；（6）水力發(fā)電機組起停靈活，輸出功率增減快、可變幅度大，是理想的調(diào)峰、調(diào)頻和事故備用電源；（7）水力發(fā)電資源一般遠離用電負荷中心，開發(fā)投資大，工期長；（8）無水庫調(diào)節(jié)或水庫調(diào)節(jié)能力較差的水電站，其發(fā)電受豐枯季節(jié)變化的影響較大，與用戶用電需要不相適應(yīng)；一般采用水、火、核電站聯(lián)合供電方式；（9）水電站的水庫可以綜合利用，可獲得較高的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。爐是指鍋爐的燃燒系統(tǒng)，完成煤的燃燒放熱過程。由于風向經(jīng)常變化，為了有效地利用風能，必須要有對風裝置，它根據(jù)風向傳感器測得的風向信號，由控制器控制偏航電機，驅(qū)動與塔架上大齒輪咬合的小齒輪轉(zhuǎn)動，使機艙始終對準來風的方向。太陽能電池（光伏電池）發(fā)電系統(tǒng)一般由太陽能電池方陣、防反充二極管、儲能蓄電池、充電控制器、逆變器等設(shè)備組成。圖11 某一水電站的示意答：1－水庫；2－壓力水管；3－水電站廠房；4－水輪機；5－發(fā)電機；6－尾水渠道。控制器3交流負載直流負載 2 1 風力發(fā)電機組圖13 獨立運行的風力發(fā)電系統(tǒng)的功能模塊答：1－耗能負載；2－蓄電池組；3－逆變器。 什么叫電力系統(tǒng)？答：由發(fā)電廠電氣部分、變電所、輸配電線路以及用戶用電設(shè)備有機連接起來的，組成發(fā)、變、輸、配、用電的整體，稱為電力系統(tǒng)。二、問答題對電氣主接線的基本要求?答：主接線代表了發(fā)電廠或變電所電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。經(jīng)濟性包括：投資、占地面積及電能損耗三方面內(nèi)容。但是，若斷路器實際并未斷開時先拉母線側(cè)隔離開關(guān)，則由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置就會造成弧光短路，此時相當于母線短路，電源側(cè)斷路器跳閘，導(dǎo)致全廠停電若先拉線路側(cè)隔離開關(guān)，也造成弧光短路，此時相當于線路上短路，線路斷路器跳閘，事故影響小。什么叫最大運行方式？什么叫最小運行方式？答：電力系統(tǒng)中，為使系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、合理運行，或者滿足檢修工作的要求需要經(jīng)常變更系統(tǒng)的運行方式，由此相應(yīng)地引起了系統(tǒng)參數(shù)的變化。最小運行方式是系統(tǒng)在該方式下運行時，具有最大的短路阻抗值、發(fā)生短路后產(chǎn)生的短路電流最小的一種運行方式。架空線路露置在空氣中，易于檢修與維護。電纜線路一般直埋設(shè)在土壤、敷設(shè)在電纜溝或電纜隧道、穿管敷設(shè)等，占地少，整齊美觀，受氣候條件和周圍環(huán)境的影響小，傳輸性能穩(wěn)定，故障少，供電可靠性高，維護工作量少。放射式接線特點？樹干式的特點？答：放射式接線的特點：本線路上故障不影響其它線路；容易進行繼點保護裝置的整定，并易于實現(xiàn)自動化；樹干式配電系統(tǒng)有可能降低投資費用和有色金屬消耗量，使變、配電所的饋線出線少，占用出線走廊小，結(jié)構(gòu)簡單的特點。試畫出內(nèi)橋接線方式接線圖，并說明應(yīng)用范圍和優(yōu)缺點。試畫出不分段單母線和用斷路器分段的單母線的基本接線形式，并說明后一種接線比前一種接線在可靠性和靈活性方面有哪些提高？ 答：單母線接線和單母線用斷路器接線分別見圖22和23，單母線接線可靠性較高表現(xiàn)在，任一母線段或母線側(cè)隔離開關(guān)故障或檢修，另一母線段可以不停電，并可供電給一級負荷，不至于發(fā)生全廠或全變電站停電事故。答：（1）單母線帶旁路接線見圖24。答：設(shè)當前運行方式為單母線運行母線1（W1）工作，母線2備用，母聯(lián)回路斷開，要檢修母線1（W1），如圖25。3) 當全部進出線都倒閘到W2，斷QF0，斷QS0QS02， W1停電檢修。解：（1）主變臺數(shù)、容量選擇：1） 由于10kV負荷中一、二級負荷共占75％，變電站在該地區(qū)為較為重要的變電站，負荷要求兩獨立電源供電，故主變臺數(shù)設(shè)2臺，備用方式為暗備用。當一臺主變因故退出運行時，另一臺主變承當?shù)?5％負荷，其負荷率為；，這變壓器運行足以滿足要求?？煽啃阅軡M足要求 。變電站主接線方案最終確定為：35kV采用單母線接線，10kV采用單母線分段接線。采用標么制進行計算電網(wǎng)參數(shù)的優(yōu)點？答：三相電路的計算公式與單相電路相同，三相功率的標么值與單相功率標么值相等；采用標么制計算的數(shù)量級比較小，計算比較簡單；選定全網(wǎng)的基準功率以及各級的基準電壓后，直接進行標么值計算，計算參數(shù)不需折算。二、分析題試用單位長度電抗計算公式分析采用分裂導(dǎo)線的優(yōu)點？答：采用分裂導(dǎo)線，增大了導(dǎo)線的等效半徑，所以其單位長度電抗值相對普通減小，具體分析如下：普通導(dǎo)線的單位電抗（）；其中表示三相導(dǎo)線幾何平均距離；表示導(dǎo)線半徑；分裂導(dǎo)線的單位長度電抗()，表示分裂導(dǎo)線的等效半徑；表示某根導(dǎo)線與其余n1根導(dǎo)線間距離。系統(tǒng)頻率調(diào)整中，怎樣才能做到頻率無差調(diào)節(jié)（試作圖說明）？（5分）答： 二次調(diào)頻可以實現(xiàn)，如圖31所示， 由：發(fā)電機組增發(fā)的功率(OC),調(diào)速器作用增發(fā)的－（CB）,負荷調(diào)整效應(yīng)減少的負荷功率 (AB) ；當 －＝－－＝0，即＝0，實現(xiàn)無差調(diào)節(jié)。當線路運行電壓大于是就會發(fā)生電暈現(xiàn)象， “滋滋”作響。圖32 等效電路某電力網(wǎng)絡(luò)及各元件參數(shù)如圖33所示，試用近似計算法求出其參數(shù)，并做出等值電路。 圖36 各支路參數(shù)為標么值解： ，該電路節(jié)點導(dǎo)納矩陣為：某系統(tǒng)負荷為4000MW，正常運行時。配電網(wǎng)的損耗由哪些因素引起的？答：配電網(wǎng)的損耗是由兩部分組成的：一部分是與傳輸功率有關(guān)的損耗，它產(chǎn)生在輸電線路和變壓器的串連阻抗上，傳輸功率愈大則損耗愈大，這種損耗叫變動損耗，在總損耗中所占比重較大；另一部分損耗則僅與電壓有關(guān)，它產(chǎn)生在輸電線路和變壓器的并聯(lián)導(dǎo)納上，如輸電線路的電暈損耗、變壓器的勵磁損耗等，這種損耗叫固定損耗。電力系統(tǒng)無功功率平衡指什么？答：電力系統(tǒng)無功功率平衡包含兩個含義。供電系統(tǒng)中短路的基本類型分三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路。（3）網(wǎng)絡(luò)化簡，求出從電源至短路點之間的總電抗標么值。簡述應(yīng)用運算曲線計算有限容量系統(tǒng)短路電流的計算步驟。將短路電流變化規(guī)律大體相同的發(fā)電機合并成等值機，以減少計算工作量；消去除等值機電源點（含無窮大容量電源）和故障點以外的所有中間節(jié)點；求出各等值機對故障點以及無窮大容量電源對故障點的轉(zhuǎn)移電抗。無窮大容量電源供給的三相短路電流是不衰減的，其周期分量有效值的標么值可直接計算出。最大負荷損耗時間可以理解為：如果線路中輸送的功率一直保持為最大負荷功率（此時的有功損耗為），在小時內(nèi)的電能損耗恰好等于線路全年的實際電能損耗，則稱為最大負荷損耗時間。（2）重視和合理進行無功補償。按導(dǎo)線截面的選擇原則，可以確定滿足要求的最小截面導(dǎo)線；但從長遠來看，選用最小截面導(dǎo)線并不經(jīng)濟。無功補償?shù)幕驹硎鞘裁矗坑惺裁匆饬x？答：網(wǎng)絡(luò)未加無功補償設(shè)備前，負荷的有功功率、無功功率為、與網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)墓β氏嗟?。圖41無功補償原理的示意圖加裝無功補償設(shè)備后，電網(wǎng)的功率因數(shù)提高，具有以下幾個方面的意義：（1）減少系統(tǒng)元件的容量，換個角度看是提高電網(wǎng)的輸送能力。（2）電業(yè)部門補償和用戶補償向結(jié)合。（2）利用調(diào)相機進行無功補償。（1）逆調(diào)壓。這種方式適用于中樞點供電線路較長，負荷變化范圍較大的場合。（3）常調(diào)壓。（3）通過改變電力網(wǎng)無功功率分布。在計算配電變壓器低壓側(cè)短路電流時，一般不計電力系統(tǒng)到配電變壓器高壓側(cè)的阻抗，而認為配電變壓器高壓側(cè)的端電壓保持不變。（3）直接使用有名值計算更方便。（5）必須計及某些元件阻抗的影響。 圖42 等值電路某降壓變電所中裝有一臺SFSL131500/110型三相三繞組變壓器，銘牌上數(shù)據(jù)為：容量比31500/31500/31500 kVA、電壓比110/、P0= kW、I0%=、 kW、 kW、 kW、=1=、=。變壓器的銘牌數(shù)據(jù)為：SN=、電壓比110/11kV、Pk=190kW、P0= kW、Uk%=、I0%=。圖45 供電系統(tǒng)解：取MVA，；線路的電抗：變壓器的電抗：電抗器的電抗：電纜的電抗：從恒壓母線至短路點k的總電抗：短路電流周期分量的有效值： （kA）短路沖擊電流： （kA）下圖所示為某系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)簡化圖。第五章 電力設(shè)備的選擇習題與解答一、簡答題什么叫熱穩(wěn)定？答：開關(guān)電器和載流導(dǎo)體具有承受短路電流熱效應(yīng)而不至于損壞的能力，