【正文】 答：頻率、電壓和波形是電能質(zhì)量地三個(gè)基本指標(biāo)。這是電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本原則，為此要求不斷提高運(yùn)行人員的技術(shù)水平和保持電氣設(shè)備始終處于完好狀態(tài)。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中不可避免地會(huì)發(fā)生短路事故，此時(shí)系統(tǒng)地負(fù)荷將發(fā)生突變。電力系統(tǒng)不僅要滿足用戶對(duì)電能的需要，而且還要保證電能的良好質(zhì)量。這是對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的最基本要求。⑷可以采用高效率的大容量發(fā)電機(jī)組。組成電力系統(tǒng)后，由于各個(gè)地區(qū)的負(fù)荷尖峰的相互交錯(cuò)，系統(tǒng)的最高負(fù)荷一定會(huì)比各地區(qū)的最高負(fù)荷之和要小，因此，系統(tǒng)的裝機(jī)容量就可以得到充分利用。電能被廣泛的應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門和人們生活的各個(gè)方面，且整個(gè)社會(huì)對(duì)電能的依賴性也越來(lái)越強(qiáng)，電力供應(yīng)不足和電力系統(tǒng)故障造成的停電，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的損失和對(duì)人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懸苍絹?lái)越嚴(yán)重。電能是以電磁波的形式傳播的，所以不論是正常的輸電過程還是發(fā)生故障的過程都極為迅速，因此，為了保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，必須設(shè)置完善的自動(dòng)控制和保護(hù)系統(tǒng)。12 電能生產(chǎn)的主要特點(diǎn)是什么？組成電力系統(tǒng)運(yùn)行有何優(yōu)點(diǎn)？答：電能生產(chǎn)主要有以下特點(diǎn)：⑴電能的生產(chǎn)和使用同時(shí)完成。電力工業(yè)還需持續(xù)、穩(wěn)步地發(fā)展。目前我國(guó)電力工業(yè)已進(jìn)入“大機(jī)組”、“大電網(wǎng)”、“超高壓”、“高自動(dòng)化”的發(fā)展階段。截至2000年，全國(guó)裝機(jī)容量已達(dá)316GW，*1012KW?h,均居世界第二位，成為一個(gè)電力大國(guó)。我國(guó)電力工業(yè)地發(fā)展方針是一方面優(yōu)先開發(fā)水電、積極發(fā)展火電、穩(wěn)步發(fā)展核電、因地制宜利用其他可再生能源發(fā)電，搞好水電的“西電東送”和火電的“北電南送”建設(shè)；另一方面，要繼續(xù)深化電力體制改革，實(shí)施廠網(wǎng)分開，實(shí)行競(jìng)價(jià)上網(wǎng)，建立競(jìng)爭(zhēng)、開放、規(guī)范的電力市場(chǎng)。在任一時(shí)刻，系統(tǒng)的發(fā)電量只能取決于同一時(shí)刻用戶的用電量。⑶具有較強(qiáng)的地區(qū)性特點(diǎn)。組成電力系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)有：⑴合理利用資源，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，組成系統(tǒng)后，由于系統(tǒng)中的所有發(fā)電機(jī)都并列運(yùn)行，其負(fù)荷可以相互調(diào)節(jié)，各機(jī)組互為備用，所以整個(gè)系統(tǒng)實(shí)際所需的備用容量，要比按各個(gè)電廠孤立運(yùn)行時(shí)所需的備用容量要小的多。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，大容量發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率較高，而其單位容量的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用均相對(duì)較低。從發(fā)電到輸電以及配電，每個(gè)環(huán)節(jié)都必須保證安全可靠，不發(fā)生故障，以保證連續(xù)不斷的為用戶提供電能。頻率、電壓和波形是電能質(zhì)量的三個(gè)基本指標(biāo)，其額定值是電氣設(shè)備設(shè)計(jì)的最佳運(yùn)行條件。當(dāng)電力系統(tǒng)地穩(wěn)定性較差，或?qū)κ鹿侍幚聿划?dāng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的全面瓦解。⑸保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。我國(guó)規(guī)定電力系統(tǒng)的額定頻率為50HZ，大容量系統(tǒng)允許頻率偏差＋，中小容量系統(tǒng)運(yùn)行頻率偏差＋；電壓質(zhì)量方面，35KV及以上的線路額定電壓允許偏差＋5％，10KV線路額定電壓運(yùn)行偏差＋7％，380/220V線路額定電壓運(yùn)行偏差＋7％，；對(duì)于波形，電壓波形為正玄形，10KV線路波形總畸變率不大于4％，380/220V線路電壓波形總畸變率不大于＋5％。 15 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)額定電壓等級(jí)有哪些？發(fā)電機(jī)、變壓器和電力網(wǎng)的額定電壓的選用原則是什么？答：我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的額定電壓等級(jí)為3，6，10，20，35，63，110，220，330，500，750KV，均指三相交流系統(tǒng)的線電壓。其生產(chǎn)過程如下：首先原煤由輸煤皮帶送入煤斗，通過磨煤機(jī)磨成煤粉，再由排粉風(fēng)機(jī)將煤粉混同熱空氣經(jīng)噴燃器送入鍋爐的燃燒室燃燒，加熱燃燒室四周水冷壁管中的水，使之變成蒸汽，此蒸汽再經(jīng)過過熱器變?yōu)楦邷馗邏旱倪^熱蒸汽經(jīng)過蒸汽管道進(jìn)入汽輪機(jī)，推動(dòng)汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)連軸的發(fā)電機(jī)發(fā)電。水電廠分為堤壩式和引水式等，其中以堤壩式水電廠應(yīng)用最為普遍。核電廠利用核能發(fā)電，核能發(fā)電的過程和火力發(fā)電過程類似，只是其熱能是利用置于核反應(yīng)堆中的核燃料在發(fā)生核裂變時(shí)釋放出的能量而得到的。解：（1）系統(tǒng)的日平均負(fù)荷（2）負(fù)荷率和最小負(fù)荷系數(shù)（3）峰谷差22 何謂負(fù)荷特性？負(fù)荷特性如何分類？答：電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷取用的功率一般要隨系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)（主要試電壓U或頻率f）的變化而變化，反映這種變化規(guī)律的曲線或數(shù)學(xué)表達(dá)式稱為負(fù)荷特性。由此可得：電壓總崎變率為 電流總崎變率為 24 電力系統(tǒng)中有哪些主要諧波源？答：根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)，電力系統(tǒng)的諧波源大致可分為下面兩類。主要危害有： ⑴諧波可使旋轉(zhuǎn)電機(jī)附加損耗增加、出力降低，絕緣老化加速。 ⑵諧波電流流入變壓器時(shí)，將因集膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，在變壓器繞組中引附加銅耗。 ⑶諧波電壓作用在對(duì)頻率敏感（頻率越高，電抗越降低）的電容元件上，例如電容器和電纜等，會(huì)使之嚴(yán)重過電流，導(dǎo)致發(fā)熱，介質(zhì)老化，甚至損壞。⑹諧波電壓和諧波電流將對(duì)電工儀表的測(cè)量正確度產(chǎn)生影響?！峨姎夤こ袒A(chǔ)》題解（第3章）31. 雙繞組變壓器的型等值電路由哪些等值參數(shù)組成？分別寫出它們的計(jì)算公式，并說明各參數(shù)的物理意義。答：查手冊(cè)得該型號(hào)變壓器的參數(shù)為：=，=，=315kW，=， =， =， =。試計(jì)算輸電線路不計(jì)分布特性的等值參數(shù)，并畫出其π型等值電路。加速斷口介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)速度并提高其數(shù)值是提高開關(guān)熄弧能力的主要方法：(1) 采用絕緣性能高的介質(zhì)(2) 提高觸頭的分?jǐn)嗨俣然驍嗫诘臄?shù)目，使電弧迅速拉長(zhǎng)；(電弧拉長(zhǎng)，實(shí)際上是使電弧上的電場(chǎng)強(qiáng)度減小，則游離減弱，有利于滅弧，伏安特性曲線抬高)(3) 采用各種結(jié)構(gòu)的滅弧裝置來(lái)加強(qiáng)電弧的冷卻，以加快電流過零后弧隙的去游離過程。當(dāng)動(dòng)觸頭和靜觸頭分開產(chǎn)生電弧后，電弧會(huì)很快轉(zhuǎn)移到動(dòng)觸頭和圓筒電極間，把磁場(chǎng)線圈接入電路，使被開斷的電流流經(jīng)線圈。真空度降低，真空滅弧室的絕緣和滅弧性能下降。這種電弧稱為擴(kuò)散型真空電弧。實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)出現(xiàn)集聚型電弧時(shí)，真空斷路器就會(huì)失去開斷能力。對(duì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的要求包括：（1）合閘元件必須有足夠大的合閘力和合閘功，以得到足夠的觸頭剛合速度，使斷路器能順利地關(guān)合短路故障；（2）支持元件應(yīng)能在合閘后把斷路器保持在合閘位置，不因外界震動(dòng)或其他原因發(fā)生誤分閘；（3）斷路器的分閘操作應(yīng)能實(shí)現(xiàn)遙控并能做到自由脫扣，機(jī)構(gòu)中應(yīng)采取省力措施使分閘操作所需的功盡可能??；（4）在關(guān)合預(yù)伏故障或重合閘不成功時(shí)要能防止斷路器的跳躍。當(dāng)有檢測(cè)單相接地故障的需要時(shí)，電壓互感器還需設(shè)第三繞組來(lái)獲取零序電壓。電流互感器工作的另一個(gè)特點(diǎn)是：隨著系統(tǒng)用電情況的變化，電流互感器所需變換的電流，可在零和額定電流間的很大范圍內(nèi)變動(dòng)。答：電壓互感器一次側(cè)額定電壓UN1和二次側(cè)額定電壓UN2之比稱為電壓互感器的變比即，匝比。如取kＮ = kW，則在規(guī)定的負(fù)載功率因數(shù)（）附近，kＮU2均小于U1。用戶能從兩個(gè)或兩個(gè)以上方向獲得電源的電力網(wǎng)稱為有備用接線方式的電力網(wǎng)。在有備用接線方式電力網(wǎng)中，雙回路的放射式、干線式、鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)是供電可靠性和電壓質(zhì)量明顯提高，操作簡(jiǎn)單和運(yùn)行方便。其供電可靠性相當(dāng)于有兩個(gè)電源的環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。但是，電壓越高，要求線路的絕緣水平也越高，除去線路桿塔投資增大、輸電走廊加寬外，所需的變壓器、電力設(shè)備等的投資也要增加。在設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)主接線時(shí)，也應(yīng)從以上三方面進(jìn)行分析和評(píng)述。46. 畫圖說明什么是單母分段接線？從運(yùn)行角度看它與兩組匯流母線同時(shí)運(yùn)行的雙母線接線技術(shù)上有什么區(qū)別？答：?jiǎn)文阜侄谓泳€ 從運(yùn)行角度看，單母分段接線可輪流檢修一段匯流母線，使停電范圍減小，因此采用單母分段接線時(shí)重要用戶可同時(shí)從不同分段引接電源供電實(shí)現(xiàn)雙路供電。47. 在帶旁路的雙母線接線中，匯流母線和旁路母線的作用各是什么？敘述檢修與旁母相連的出線斷路器的原則操作步驟。由于系統(tǒng)容量不斷增大，發(fā)電機(jī)出口處短路電流太大，發(fā)電機(jī)側(cè)斷路器的開斷容量不夠（制造不出），采用單元接線，所有故障均由線路側(cè)高壓斷路器開斷，所以發(fā)電機(jī)出口可不裝斷路器。外橋：要檢修T1僅停QF1和QS1，做相應(yīng)安全措施即可檢修，操作就簡(jiǎn)單。適用范圍：內(nèi)橋適用于線路長(zhǎng)（則易發(fā)生故障），主變不常切除的火電系統(tǒng)。答：411. 中性點(diǎn)接地方式有幾種類型？概述它們的優(yōu)缺點(diǎn)。單相接地短路后，健全相的電壓仍為相電壓。電壓等級(jí)愈高，絕緣費(fèi)用在電力設(shè)備造價(jià)中所占的比重也愈大。413. 什么是消弧線圈的脫諧度，為什么消弧線圈一般應(yīng)當(dāng)運(yùn)行在過補(bǔ)償狀態(tài)？答：將消弧線圈的L值偏離調(diào)諧的程度用脫諧度v表示v= (IcIL)/Ic或在欠補(bǔ)償?shù)那闆r下，如果電網(wǎng)有一條線路跳閘（此時(shí)電網(wǎng)對(duì)地自部分電容減?。r(shí)，或當(dāng)線路非全相運(yùn)行（此時(shí)電網(wǎng)一相或兩相對(duì)地自部分電容減?。r(shí)，或U0偶然升高使消弧線圈飽和而致L值自動(dòng)變小時(shí)，消弧線圈都可能趨近完全調(diào)諧，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的中性點(diǎn)位移。工程實(shí)際中，線路電壓損耗常用線路額定電壓UN的百分?jǐn)?shù)表示，即 電壓偏移：電力網(wǎng)中任意點(diǎn)的實(shí)際電壓U同該處網(wǎng)絡(luò)額定電壓UN的數(shù)值差稱為電壓偏移。功率分點(diǎn)分為有功功率分點(diǎn)和無(wú)功功率分點(diǎn)，有功功率分點(diǎn)以“▼”標(biāo)注在該節(jié)點(diǎn)處，無(wú)功功率分點(diǎn)則以“▽”標(biāo)注。已知每回線路單位長(zhǎng)度參數(shù)為。若試求網(wǎng)絡(luò)的功率分布及最大電壓損耗。從C點(diǎn)將閉式電力網(wǎng)拆開為開式電力網(wǎng)① 計(jì)算各段線路的參數(shù)： ② 計(jì)算各段線路的電壓損耗： ③ 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的最大電壓損耗。AB段功率損耗：BC段功率損耗：AC段功率損耗：最終功率分布（1） AC線路末端功率為（2） CB線路末端功率為58 如圖558所示的兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，變壓器的額定容量及歸算到110kV側(cè)的阻抗分別為SNT1=，ZT1=+j40（Ω），SNT2=20MVA，ZT1=4+j64（Ω）。頻率下降會(huì)使發(fā)電廠的許多重要設(shè)備如給水泵、循環(huán)水泵、風(fēng)機(jī)等的出力下降，造成水壓、風(fēng)力不足，使整個(gè)發(fā)電廠的有功出力減少，導(dǎo)致頻率進(jìn)一步下降，如不采取必要措施，就會(huì)產(chǎn)生所謂“頻率崩潰”的惡性循環(huán)；頻率的變化可能會(huì)使汽輪機(jī)的葉片產(chǎn)生共振，降低葉片壽命，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生裂紋甚至斷片，造成重大事故。為了保證供電的可靠性和良好的電能質(zhì)量，電力系統(tǒng)的有功功率平衡必須在額定參數(shù)下確定，但是系統(tǒng)的負(fù)荷經(jīng)常波動(dòng)，有時(shí)還會(huì)出現(xiàn)突發(fā)事故，為了保證電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，還應(yīng)留有一定的的有功備用容量。電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，一般按系統(tǒng)最大有功負(fù)荷的2%～5%估算，大系統(tǒng)取下限，小系統(tǒng)取上限。檢修備用容量的大小要視系統(tǒng)具體情況而定，一般為系統(tǒng)最大有功負(fù)荷的8%～15%。一般按系統(tǒng)最大有功負(fù)荷的10%考慮，且不小于系統(tǒng)內(nèi)最大單機(jī)容量。① 熱備用（或稱旋轉(zhuǎn)備用）。冷備用容量?jī)?chǔ)存于停運(yùn)機(jī)組之中，檢修備用和部分事故備用多采用冷備用形式。511 什么是一次調(diào)頻？二次調(diào)頻？各有何特點(diǎn)？解：進(jìn)行一次調(diào)頻時(shí)，僅發(fā)電機(jī)組的調(diào)速器動(dòng)作，依靠發(fā)電機(jī)組調(diào)速器自動(dòng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)組有功功率輸出的過程來(lái)調(diào)整頻率，此時(shí)發(fā)電機(jī)組輸出功率增加，負(fù)荷吸收頻率減少，直到二者平衡。二次調(diào)頻的調(diào)節(jié)范圍比一次調(diào)頻大，可將頻率恢復(fù)到偏移的允許范圍或初始值。按照調(diào)頻廠的選擇條件，在火電廠和水電廠并存的電力系統(tǒng)中，枯水季節(jié)可選擇水電廠為主調(diào)頻廠，在豐水季節(jié)則選擇裝有中溫中壓機(jī)組的火電廠作為主調(diào)頻廠。不能人為整定，它的大小取決于全系統(tǒng)各類負(fù)荷的比重和性質(zhì)。一般汽輪發(fā)電機(jī)組，；水輪發(fā)電機(jī)組。而且可以避免發(fā)電機(jī)由于預(yù)留了較多的備用容量，而使發(fā)電機(jī)的利用率不高。這種通過對(duì)中樞點(diǎn)電壓的控制來(lái)控制全系統(tǒng)電壓的方式稱為中樞點(diǎn)調(diào)壓。如此惡性循環(huán)下去，就會(huì)發(fā)生“電壓崩潰”，造成系統(tǒng)大面積停電的嚴(yán)重事故。若變壓器低壓側(cè)母線要求順調(diào)壓，試選擇變壓器的分接頭電壓。已知最大運(yùn)行方式下的負(fù)荷為50+j30（MVA），高壓母線的電壓為118kV；最小運(yùn)行方式下的負(fù)荷為28+j20（MVA），高壓母線的電壓為116kV。520 某降壓變電所變壓器額定變比為110/11。校驗(yàn)：由計(jì)算結(jié)果可見，所選有載調(diào)壓變壓器的分接頭滿足逆調(diào)壓的要求。線路末端最大負(fù)荷為30+j20 (MVA)，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為Tmax=5000h，試計(jì)算全年的電能損耗。最大負(fù)荷功率max=40+j25 MVA，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax=4500h，試計(jì)算變電所全年的電能損耗。62 何謂短路電流有效值？有何作用？答：短路電流有效值是指以任一時(shí)刻t為中心的一個(gè)周期內(nèi)瞬時(shí)電流的均方根值。 工程計(jì)算中一般按以下情況確定的值：（1） 在發(fā)電機(jī)端部發(fā)生短路時(shí)，（2） 在發(fā)電廠高壓側(cè)母線上發(fā)生短路時(shí)，（3） 在其他地