【正文】 答：頻率、電壓和波形是電能質(zhì)量地三個基本指標(biāo)。這是電力系統(tǒng)運行的基本原則，為此要求不斷提高運行人員的技術(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)在運行中不可避免地會發(fā)生短路事故，此時系統(tǒng)地負(fù)荷將發(fā)生突變。電力系統(tǒng)不僅要滿足用戶對電能的需要，而且還要保證電能的良好質(zhì)量。這是對電力系統(tǒng)運行的最基本要求。⑷可以采用高效率的大容量發(fā)電機組。組成電力系統(tǒng)后，由于各個地區(qū)的負(fù)荷尖峰的相互交錯，系統(tǒng)的最高負(fù)荷一定會比各地區(qū)的最高負(fù)荷之和要小，因此，系統(tǒng)的裝機容量就可以得到充分利用。電能被廣泛的應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個部門和人們生活的各個方面，且整個社會對電能的依賴性也越來越強，電力供應(yīng)不足和電力系統(tǒng)故障造成的停電，給國民經(jīng)濟造成的損失和對人們?nèi)粘Ｉ畹挠绊懸苍絹碓絿?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)的正常運行，必須設(shè)置完善的自動控制和保護(hù)系統(tǒng)。12 電能生產(chǎn)的主要特點是什么？組成電力系統(tǒng)運行有何優(yōu)點？答：電能生產(chǎn)主要有以下特點：⑴電能的生產(chǎn)和使用同時完成。電力工業(yè)還需持續(xù)、穩(wěn)步地發(fā)展。目前我國電力工業(yè)已進(jìn)入“大機組”、“大電網(wǎng)”、“超高壓”、“高自動化”的發(fā)展階段。截至2000年，全國裝機容量已達(dá)316GW，*1012KW?h,均居世界第二位，成為一個電力大國。我國電力工業(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，實施廠網(wǎng)分開，實行競價上網(wǎng)，建立競爭、開放、規(guī)范的電力市場。在任一時刻，系統(tǒng)的發(fā)電量只能取決于同一時刻用戶的用電量。⑶具有較強的地區(qū)性特點。組成電力系統(tǒng)運行的優(yōu)點有：⑴合理利用資源，提高系統(tǒng)運行的經(jīng)濟效益。另一方面，組成系統(tǒng)后，由于系統(tǒng)中的所有發(fā)電機都并列運行，其負(fù)荷可以相互調(diào)節(jié)，各機組互為備用，所以整個系統(tǒng)實際所需的備用容量，要比按各個電廠孤立運行時所需的備用容量要小的多。運行經(jīng)驗表明，大容量發(fā)電機組的運行效率較高，而其單位容量的基建投資和運行費用均相對較低。從發(fā)電到輸電以及配電，每個環(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)量的三個基本指標(biāo)，其額定值是電氣設(shè)備設(shè)計的最佳運行條件。當(dāng)電力系統(tǒng)地穩(wěn)定性較差，或?qū)κ鹿侍幚聿划?dāng)時，會導(dǎo)致整個系統(tǒng)的全面瓦解。⑸保證電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。我國規(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線路額定電壓運行偏差＋7％，380/220V線路額定電壓運行偏差＋7％，；對于波形，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 我國標(biāo)準(zhǔn)額定電壓等級有哪些？發(fā)電機、變壓器和電力網(wǎng)的額定電壓的選用原則是什么？答：我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的額定電壓等級為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，通過磨煤機磨成煤粉，再由排粉風(fēng)機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，推動汽輪機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，帶動連軸的發(fā)電機發(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，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，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電工儀表的測量正確度產(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？分別寫出它們的計算公式，并說明各參數(shù)的物理意義。答：查手冊得該型號變壓器的參數(shù)為：=，=，=315kW，=， =， =， =。試計算輸電線路不計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；(電弧拉長，實際上是使電弧上的電場強度減小，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)的滅弧裝置來加強電弧的冷卻，以加快電流過零后弧隙的去游離過程。當(dāng)動觸頭和靜觸頭分開產(chǎn)生電弧后，電弧會很快轉(zhuǎn)移到動觸頭和圓筒電極間，把磁場線圈接入電路，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。這種電弧稱為擴散型真空電弧。實驗證明：當(dāng)出現(xiàn)集聚型電弧時，真空斷路器就會失去開斷能力。對操動機構(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，不因外界震動或其他原因發(fā)生誤分閘；（3）斷路器的分閘操作應(yīng)能實現(xiàn)遙控并能做到自由脫扣，機構(gòu)中應(yīng)采取省力措施使分閘操作所需的功盡可能小；（4）在關(guān)合預(yù)伏故障或重合閘不成功時要能防止斷路器的跳躍。當(dāng)有檢測單相接地故障的需要時，電壓互感器還需設(shè)第三繞組來獲取零序電壓。電流互感器工作的另一個特點是：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。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。用戶能從兩個或兩個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)點是供電可靠性和電壓質(zhì)量明顯提高，操作簡單和運行方便。其供電可靠性相當(dāng)于有兩個電源的環(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)計和評價主接線時，也應(yīng)從以上三方面進(jìn)行分析和評述。46. 畫圖說明什么是單母分段接線？從運行角度看它與兩組匯流母線同時運行的雙母線接線技術(shù)上有什么區(qū)別？答：單母分段接線 從運行角度看，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重要用戶可同時從不同分段引接電源供電實現(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)電機出口處短路電流太大，發(fā)電機側(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，操作就簡單。適用范圍：內(nèi)橋適用于線路長（則易發(fā)生故障），主變不常切除的火電系統(tǒng)。答：411. 中性點接地方式有幾種類型？概述它們的優(yōu)缺點。單相接地短路后，健全相的電壓仍為相電壓。電壓等級愈高，絕緣費用在電力設(shè)備造價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)運行在過補償狀態(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或在欠補償?shù)那闆r下，如果電網(wǎng)有一條線路跳閘（此時電網(wǎng)對地自部分電容減小）時，或當(dāng)線路非全相運行（此時電網(wǎng)一相或兩相對地自部分電容減小）時，或U0偶然升高使消弧線圈飽和而致L值自動變小時，消弧線圈都可能趨近完全調(diào)諧，從而產(chǎn)生嚴(yán)重的中性點位移。工程實際中，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)中任意點的實際電壓U同該處網(wǎng)絡(luò)額定電壓UN的數(shù)值差稱為電壓偏移。功率分點分為有功功率分點和無功功率分點，有功功率分點以“▼”標(biāo)注在該節(jié)點處，無功功率分點則以“▽”標(biāo)注。已知每回線路單位長度參數(shù)為。若試求網(wǎng)絡(luò)的功率分布及最大電壓損耗。從C點將閉式電力網(wǎng)拆開為開式電力網(wǎng)① 計算各段線路的參數(shù)： ② 計算各段線路的電壓損耗： ③ 計算網(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所示的兩臺變壓器并聯(lián)運行，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)機等的出力下降，造成水壓、風(fēng)力不足，使整個發(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，就會產(chǎn)生所謂“頻率崩潰”的惡性循環(huán)；頻率的變化可能會使汽輪機的葉片產(chǎn)生共振，降低葉片壽命，嚴(yán)重時會產(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，有時還會出現(xiàn)突發(fā)事故，為了保證電力系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟運行，還應(yīng)留有一定的的有功備用容量。電力網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計時，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)最大單機容量。① 熱備用（或稱旋轉(zhuǎn)備用）。冷備用容量儲存于停運機組之中，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？解：進(jìn)行一次調(diào)頻時，僅發(fā)電機組的調(diào)速器動作，依靠發(fā)電機組調(diào)速器自動調(diào)節(jié)發(fā)電機組有功功率輸出的過程來調(diào)整頻率，此時發(fā)電機組輸出功率增加，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)電機組，；水輪發(fā)電機組。而且可以避免發(fā)電機由于預(yù)留了較多的備用容量，而使發(fā)電機的利用率不高。這種通過對中樞點電壓的控制來控制全系統(tǒng)電壓的方式稱為中樞點調(diào)壓。如此惡性循環(huán)下去，就會發(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。已知最大運行方式下的負(fù)荷為50+j30（MVA），高壓母線的電壓為118kV；最小運行方式下的負(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：由計算結(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)荷利用小時數(shù)為Tmax=5000h，試計算全年的電能損耗。最大負(fù)荷功率max=40+j25 MVA，最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax=4500h，試計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刻t為中心的一個周期內(nèi)瞬時電流的均方根值。 工程計算中一般按以下情況確定的值：（1） 在發(fā)電機端部發(fā)生短路時，（2） 在發(fā)電廠高壓側(cè)母線上發(fā)生短路時，（3） 在其他地