【正文】 運行時，不影響系統(tǒng)正常供電而設置的備用。為了保證電力系統(tǒng)中的機組按計劃周期性地進行檢修，又不影響此期間對用戶正常供電而設置的備用。1）負荷備用。510 電力系統(tǒng)為何要設置有功備用？有功備用如何分類？解：為了保證頻率在額定值所允許的偏移范圍內(nèi)，電力系統(tǒng)運行中發(fā)電機組發(fā)出的有功功率必須和負荷消耗的有功功率在額定頻率下平衡。在生產(chǎn)實際中，頻率變化所引起的異步電動機轉(zhuǎn)速的變化，會嚴重影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，例如在紡織廠中頻率變化會使紗線運動速度變化而出現(xiàn)次品和廢品；頻率變化會影響現(xiàn)代工業(yè)、國防和科學研究部門廣泛應用的各種電子技術設備的精確性；頻率變化還會使計算機發(fā)生誤計算和誤打印。試求：（1）環(huán)網(wǎng)的最終功率分布；(2) 若UC =218kV，UA、UB將是多少？在A點將環(huán)網(wǎng)解開，成為一個兩端供電網(wǎng)，其兩端為A1，A2，供電電壓相等。由圖可見，負荷點C既是有功功率分點，也是無功功率分點。當線路首端電壓U1=120kV時，試求：（1）線路和變壓器的電壓損耗；（2）變壓器運行在額定變比時的低壓側(cè)電壓及電壓偏移。確定了功率分點后，就可在功率分點處將閉式電力網(wǎng)拆開為開式電力網(wǎng)，然后應用開式電力網(wǎng)的方法計算其最大電壓損耗。在電力系統(tǒng)的設計和運行中都要用到潮流計算的結果，例如電力網(wǎng)規(guī)劃設計時，要根據(jù)潮流計算的結果選擇導線截面和電氣設備，確定電力網(wǎng)主結線方案，計算網(wǎng)絡的電能損耗和運行費用，進行方案的經(jīng)濟比較；電力系統(tǒng)運行時，要根據(jù)潮流計算的結果制定檢修計劃，校驗電能質(zhì)量，采取調(diào)頻和調(diào)壓措施，確定最佳運行方式，整定繼電保護和自動裝置?！峨姎夤こ袒A》題解（第5章）51 什么是電壓降落、電壓損耗和電壓偏移？解：電壓降落：電力網(wǎng)任意兩點電壓的矢量差稱為電壓降落，記為。答：接在中性點與地之間的鐵芯有氣隙的電感線圈，其作用是補償電力系統(tǒng)單相接地電流及減緩接地故障點恢復電壓的上升速度，從而增大接地故障點自動熄弧的概率。可見采用小電流接地的運行方式可以大大提高系統(tǒng)供電的可靠性。在大電流接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，接地相的電源將被短接，形成很大的單相接地電流。410. 一座220kV重要變電所共有220kV、110kV、10kV三個電壓等級，安裝兩臺120MVA自耦變壓器，其220kV側(cè)有4回出線，采用雙母帶旁路接線，110kV側(cè)有6回出線，采用雙母帶旁路接線，10kV側(cè)有12回出線，采用單母分段接線。外橋接線中，QF和QF1會同時自動跳閘，主變T1被切除。變壓器檢修時：內(nèi)橋：檢修主變T1，內(nèi)橋接線要斷開QF、QF1，再拉開QS1，這時出線l1只得停電。檢修與旁母相連的出線斷路器的原則操作步驟是：首先合旁路斷路器兩邊的隔離開關，再合旁路斷路器向旁路母線充電以判斷旁路母線有否問題，如果旁路母線有故障，旁路斷路器會立即跳閘，而不影響其他正常運行；若旁路母線正常，等充電3~5min再斷開旁路斷路器，在旁母無電壓的情況下合旁路隔離開關，再合上旁路斷路器，然后再斷開出線斷路器及兩側(cè)隔離開關，實現(xiàn)對出線斷路器的檢修。同時若有一組主母線故障，經(jīng)倒閘操作可以將所有回路倒換至另一組主母線而迅速恢復供電。答：隔離開關與斷路器配合操作時，隔離開關應嚴格遵循“先通后斷”的原則。43. 我國常用的配電網(wǎng)電壓等級有幾種？答：我國現(xiàn)行配電網(wǎng)的電壓等級可分為三種，即高壓配電網(wǎng)（35kV、110kV），中壓配電網(wǎng)（6kV、10kV）和低壓配電網(wǎng)（220V、380V）。當輸送的功率一定時，線路的電壓越高，線路中通過的電流就越小，所用導線的截面就可以減小，用于導線的投資可減少，而且線路中的功率損耗、電能損耗也都會相應降低。環(huán)形網(wǎng)絡接線具有較高的供電可靠性和良好的經(jīng)濟性，缺點是當環(huán)網(wǎng)的節(jié)點較多時運行調(diào)度較復雜，且故障時電壓質(zhì)量較差。缺點是供電的可靠性較低，任何一段線路故障或檢修都會影響對用戶的供電。若要使比值差出現(xiàn)正值，必須使由額定電壓換算所得的電壓kＮU2 kW U2 ，即變壓器的變比kＮ 應大于匝比kW。和一次電壓在數(shù)值上和相位上的差別就是電壓互感器誤差的來源。電流互感器應能在電流的這一很大的變化范圍內(nèi)保持所需的準確度。由于這些電流線圈的阻抗很小，電流互感器在工作時接近短路狀態(tài)。電壓互感器和變壓器的主要差別是設計和使用都要以能達到一定的精度為前提。38. 簡述對操動機構的要求。當真空電弧的電流增大到超過某一值（不同電極材料其值不同，對銅電極來說，其值為104A）時，大量電子在電場作用下朝著陽極運動并撞擊陽極后，會使陽極表面溫度升高而出現(xiàn)陽極斑點，使陽極蒸發(fā)出金屬蒸汽及其游離質(zhì)點。 答：真空電弧實為金屬蒸汽電弧，在電流較?。ㄍǔ閿?shù)千安以下）時，維持真空中電弧放電的金屬蒸汽是由作為陰極的觸頭上的多個陰極斑點提供的。37. 真空滅弧室的真空度對其工作性能有何影響？答：真空滅弧室的真空度是保證真空斷路器正常工作的重要參數(shù)。答：如下圖所示，旋弧式滅弧裝置由處于軸心的靜觸桿和帶動觸桿的圓筒電極組成，圓筒電極內(nèi)部設置一向靜觸頭凸出的圓環(huán)。⑴ 每公里線路電阻的計算（Ω/km）⑵ 每公里線路電抗的計算：導線水平排列時的幾何均距為（mm）分裂導線的等值半徑為故 (3) 每公里線路的電納 全線路的參數(shù) 線路的π型等值電路35. 交流電弧的特點是什么？采用哪些措施可以提高開關的熄弧能力？答：交流電弧的特點是電流每半個周期要經(jīng)過零值一次。導線用于傳導電流，輸送電能；避雷線將雷電流引入大地，對線路進行直擊雷的保護；桿塔能支撐導線和避雷線，并使導線與導線之間、導線與接地體之間保持必要的安全距離；絕緣子使導線與導線、導線與桿塔之間保持絕緣狀態(tài)；金具用來固定、懸掛、連接和保護架空線路各主要元件。計算公式分別為： （Ω），表示變壓器的繞組的總電阻 （Ω），表示變壓器的繞組的總漏抗，表示變壓器勵磁支路的電導，表示變壓器勵磁支路的電納以上公式中，UN的單位為kV；SN的單位為kVA，和的單位為kW。 ⑺供電線路（）中存在的高次諧波所產(chǎn)生的靜電感應和電磁感應會對與之平行的通信線路產(chǎn)生聲頻干擾，影響到通信質(zhì)量。 ⑸諧波電流流過輸電線（包括電纜）時，輸電線的電阻會因集膚效應而增大，加大了線路的損耗。3次諧波及其倍數(shù)的諧波在變壓器三角形接法的繞組中形成的環(huán)流會使變壓器繞組過熱。當諧波電流在三相感應電動機內(nèi)產(chǎn)生的附加旋轉(zhuǎn)磁場與基波旋轉(zhuǎn)磁場相反時，將降低電動機的效率，使電動機過熱。⑵整流和換流電子器件所形成的諧波源。23 何謂諧波含量、諧波總崎變率和諧波含有率？答：諧波含量是指各次諧波平方和的開方，分為諧波電壓含量和諧波電流含量?！峨姎夤こ袒A》題解（第2章）21 某電力系統(tǒng)的日負荷曲線如圖210所示。與火電廠相比，水電廠的生產(chǎn)過程相對簡單，水能成本低廉，無污染，水電廠易于實現(xiàn)自動化控制和管理，能適應負荷的急劇變化，調(diào)峰能力強，且水電廠的興建還可以同時解決防洪、灌溉、航運等多方面的問題，從而實現(xiàn)江河的綜合利用。火電廠的特點是：燃料需要量極大，同時還大量排放廢氣、粉塵和廢渣，會對城市環(huán)境造成污染。16 試述火電廠、水電廠、核電廠的基本生產(chǎn)過程及其特點。這就要求調(diào)度必須時刻注視電壓、頻率變化情況和系統(tǒng)的有功和無功負荷平衡情況，隨時通過自動裝置快速、及時地調(diào)節(jié)發(fā)電機地勵磁電流或原動力，停止或啟動備用電源及切除部分負荷等，使電力系統(tǒng)發(fā)出地有功和無功功率與負荷的無功和有功功率保持平衡，以保持系統(tǒng)額定電壓和額定頻率地平衡。綜上所述，保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，安全可靠地向用戶提供充足、優(yōu)質(zhì)而又經(jīng)濟地電能，是人們對電力系統(tǒng)地基本要求，14 試述電力系統(tǒng)的質(zhì)量指標及達標的基本措施。⑷保證運行人員和電氣設備工作的安全。⑶保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。⑵保證電能的良好質(zhì)量。 13 動力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)及電力網(wǎng)各自由哪些部分組成？對電力系統(tǒng)的運行有何要求？答：動力系統(tǒng)是由帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)動的動力部分、發(fā)電機、升壓變電所、輸電線路、降壓變電所和負荷等環(huán)節(jié)構成的整體；電力系統(tǒng)是由發(fā)電機、電力網(wǎng)和負荷組成的統(tǒng)一體；電力網(wǎng)則是由各類降壓變電所、輸電線路和升壓變電所組成的電能傳輸和分配的網(wǎng)絡，對電力系統(tǒng)運行的基本要求有⑴保證供電的安全可靠性。組成電力系統(tǒng)后，由于在系統(tǒng)中是多個發(fā)電廠并列運行，個別機組發(fā)生故障時對系統(tǒng)電能質(zhì)量的影響甚微；且故障機組退出運行后，它所帶的負荷可由系統(tǒng)中其它運行的機組和備用機組分擔，因此可大大提高供電的可靠性和電能質(zhì)量。⑵可以減小總負荷的峰值，充分利用系統(tǒng)的裝機容量，減小備用容量。⑷與國民經(jīng)濟各部門關系密切。⑵正常輸電過程和故障過程都非常迅速。2009年三峽電站全部建成投產(chǎn)后，將會通過15回500KV交流輸電線路和3回500KV直流雙極輸電線路，將其巨大的電能向周圍的區(qū)域電網(wǎng)輻射，逐步建成以三峽電站為核心的全國聯(lián)合電網(wǎng)。主要體現(xiàn)在，我國電力工業(yè)的分布和發(fā)展還很不平衡，管理水平和技術水平都有待提高。《電氣工程基礎》題解（第1章）11 簡述我國電力工業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展前景？答：建國以來我國的電力工業(yè)得到了飛速的發(fā)展，在電源建設、電網(wǎng)建設和電源結構建設等方面均取得了世人矚目的成就。不過與發(fā)達國家相比仍有較大差距。隨著總裝機容量為18200MW的三峽水電站的建成，將為我國的電力工業(yè)發(fā)展注入強大的活力和深遠的影響。因此，在系統(tǒng)中必須保持電能的生產(chǎn)、輸送、和使用處于一種動態(tài)的平衡。電力系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，其覆蓋的地區(qū)也越來越廣，各地區(qū)的自然資源情況存在較大差別，因此制定電力系統(tǒng)的發(fā)展和運行規(guī)劃時必須充分考慮地區(qū)特點。在電力系統(tǒng)中，通過不同類型的火電廠、水電廠、核電廠之間的調(diào)節(jié)和互補，可以充分利用水力資源、降低煤耗，保證系統(tǒng)有充足的電能供應，提高電力系統(tǒng)運行的整體效益。⑶可以大大提高供電的可靠性和電能質(zhì)量。組成大的電力系統(tǒng)后，由于有足夠的備用容量可使大容量機組的運行無后顧之憂，可以充分發(fā)揮其效益，提高電力系統(tǒng)整體運行的經(jīng)濟性。為此，電力系統(tǒng)各部門應加強現(xiàn)代化管理，提高設備的運行和維護質(zhì)量。電力系統(tǒng)要保證這三個指標符合其額定值的規(guī)定。因此穩(wěn)定問題是影響大型電力系統(tǒng)運行可靠性的一個重要因素。電能成本的降低不僅會使各用電部門的成本降低，更重要的是節(jié)省了能量資源，因此會帶來巨大的經(jīng)濟效益和長遠的社會效益。 電力系統(tǒng)的負荷是不斷變化的，系統(tǒng)的電壓和頻率必然會隨之變動。 由于發(fā)電機總是接在線路的首端，所以它的額定電壓應比電網(wǎng)的額定電壓高5％，用于補償電網(wǎng)上的電壓損失；變壓器一次繞組的額定電壓規(guī)定等于電網(wǎng)的額定電壓，但是當變壓器的一次繞組直接與發(fā)電機的出線端相連時，其一次繞組的額定電壓應與發(fā)電機的額定電壓相同；變壓器的二次繞組的額定電壓規(guī)定應比同級電網(wǎng)的額定電壓高10％，當變壓器的二次側(cè)輸電距離較短，或變壓器阻抗較小時，則變壓器二次繞組的額定電壓可比同級電網(wǎng)的額定電壓高5％；電網(wǎng)的額定電壓，國家規(guī)定各級電網(wǎng)電壓在用戶處的電壓偏差不得超過＋5％，故在運行中可允許線路首端的電壓比額定電壓高5％，而末端的電壓比額定電壓低5％。在汽輪機內(nèi)做完功的蒸汽經(jīng)凝汽器放出汽化熱而凝結成水后，由凝結水泵送入低壓加熱器和除氧器加熱和除氧，除氧后由水泵打入高壓加熱器加熱，再經(jīng)省煤器進一步提高溫度后重新進入鍋爐的水冷壁管中，如此重復，循環(huán)使用。以堤壩式為例，水電廠的生產(chǎn)過程為：攔河壩將上游水位提高，形成水庫，水庫的水在高落差的作用下經(jīng)壓力水管高速進入螺旋形渦殼推動水輪機旋轉(zhuǎn)，水輪機的轉(zhuǎn)子帶動同軸發(fā)電機旋轉(zhuǎn)發(fā)電。核電廠的主要優(yōu)點是可以大量節(jié)省煤、石油等燃料。 負荷特性有靜態(tài)特性和動態(tài)特性之分。⑴含電弧和鐵磁非線性設備的諧波源。諧波電流與基波磁場間的相互作用引起的振蕩力矩嚴重時能使發(fā)電機產(chǎn)生機械共振，使汽輪機葉片疲勞損壞。諧波電壓可使變壓器的磁滯及渦流損耗增加。 ⑷高次諧波電流流過串聯(lián)電抗器時，會在串聯(lián)電抗器上形成過高的壓降，使電抗器的匝間絕緣受損。過大的高次諧波電流流入電能表，可能燒壞電流線圈；頻率過高（達到1000Hz以上）時，電能表可能停轉(zhuǎn)。答：雙繞組變壓器的型等值電路由短路電阻RT、短路電抗、勵磁電導GT和勵磁電納BT四個等值參數(shù)組成。（1）短路損耗的折算（2）短路電壓百分數(shù)的折算 （3）各繞組短路損耗的計算 （4）各繞組電阻的計算（5）各繞組短路電壓百分數(shù)的計算 （6）各繞組電抗的計算