電氣工程師輔導(dǎo)資料:《供配電技術(shù)》習(xí)題解答1

　　1.1問題與思考 $lesson$

　　1.何謂動力系統(tǒng)?何謂電力系統(tǒng)?電力網(wǎng)?

　　答：由電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠的動力部分及其熱能系統(tǒng)和熱能用戶組成的電能與熱能的整體稱作動力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)是動力系統(tǒng)的一部分，由一個發(fā)電廠的發(fā)電機及配電裝置、變電站、輸配電線路及用戶的用電設(shè)備組成。電力網(wǎng)是電力系統(tǒng)的一部分，由各類變電站和各種不同電壓等級的線路連接起來組成的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，其作用是輸送和分配電能。

　　2.某發(fā)電廠的發(fā)電機總發(fā)電量可高達3kMW，所帶負荷僅為2.4kMW。問：余下的0.6kMW電能到哪兒去了?

　　答：發(fā)電廠發(fā)出的交流電不能直接儲存，決定了電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用必須同時進行，而且要保持動態(tài)平衡。因此，這個發(fā)電廠的總發(fā)電量雖然可高達3kMW，但是由于它所帶負荷僅為2.4kMW，所以，它實際發(fā)出的電量并不等于它的最高發(fā)電量，扣除廠用電和網(wǎng)損之后，它的實際發(fā)電量與用戶消耗的有功功率完全相等。因此，也沒有余下的電能。

　　3.電力系統(tǒng)為什么要求“無功功率平衡”?如果不平衡，會出現(xiàn)什么情況?

　　答：發(fā)電機、調(diào)相機、電力電容器及高壓輸電線路的充電電容都是產(chǎn)生無功功率的“容性裝置”，而實際生產(chǎn)中廣泛使用的異步電動機、電抗器、輸電線路的電抗等都是需要大量無功功率的“感性裝置”。當(dāng)發(fā)電廠供給線路的無功功率過剩時就會造成線路電壓和升高;無功功率不足時又會造成線路電壓降低。因此，電力系統(tǒng)要求“無功功率平衡”。如果無功功率不平衡，則電網(wǎng)供出的電壓波動就會很大，無論電壓過高還是過低，都會對電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)自身的安全產(chǎn)生很大的危害。無功嚴重不足時還能造成“電壓崩潰”使局部電網(wǎng)瓦解。

　　1.2 問題與思考

　　1.一次能源包括哪些?說說電能是一次能源嗎?

　　答：一次能源包括煤炭、石油及其產(chǎn)品;天然氣等燃燒釋放的熱能;水由于落差產(chǎn)生的動能;核裂變釋放的原子能;風(fēng)的動能、太陽能、地?zé)崮堋⒊毕艿?。電能不是一次能源，電能是由一次能源轉(zhuǎn)化而得的二次能源。

　　2.樞紐變電所和一般變電所有哪些區(qū)別?

　　答：樞紐變電所的一次電壓通常為330kV和500kV，二次電壓為220kV或110kV。而一般變電所的一次電壓大多是110kV，二次電壓為10kV或以下等級。

　　3.熱電廠和凝汽式電廠有什么不同?這類火力發(fā)電廠通常建在哪些地方?

　　答：凝汽式電廠和熱電廠都屬于火電廠。多數(shù)凝汽式電廠一般建在煤礦、煤炭基地附近，或建在鐵路交通便利的地方，這類火電廠發(fā)出來的電能，通過高壓輸電線路送到負荷中心，僅向用戶供出電能。熱電廠則不僅向用戶供電，同時還向用戶供蒸汽或熱水。由于供熱距離不宜太遠，所以熱電廠多建在城市和用戶附近。

　　1.3 問題與思考

　　1.中性點不接地系統(tǒng)若發(fā)生單相接地故障時，其故障相對地電壓等于多少?此時接地點的短路電流是正常運行的單相對地電容電流的多少倍?

　　答：中性點不接地系統(tǒng)若發(fā)生單相接地故障時，線電壓不變而非故障相對地電壓升高到原來相電壓的

　　倍，即升至為線電壓數(shù)值，此時接地點的短路電流是正常運行的單相對地電容電流的3倍。

　　2.電力系統(tǒng)中性點接地方式有哪幾種?采用中性點不接地系統(tǒng)有何優(yōu)缺點?

　　答：在電力系統(tǒng)中，中性點工作接地方式有：中性點直接接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地和中性點不接地三種。其中中性點不接地方式一直是我國配電網(wǎng)采用最多的一種方式。該接地方式在運行中如發(fā)生單相接地故障，其流過故障點的電流僅為電網(wǎng)對地的電容電流，當(dāng)35kV、10kV電網(wǎng)限制在10A以下時，若是接地電流很小的瞬間，故障一般能自動消除，此時雖然非故障相對地電壓升高，但系統(tǒng)還是對稱的，故在電壓互感器發(fā)熱條件許可的情況下，允許帶故障連續(xù)供電2小時，為排除故障贏得了時間，相對提高了供電的可靠性，這也是中性點不接地系統(tǒng)的主要優(yōu)點，其次，中性點不接地系統(tǒng)不需要任何附加設(shè)備，投資小，只要裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置，以便發(fā)現(xiàn)單相接地故障后能迅速處理，避免單相故障長期存在而發(fā)展為相間短路或多點接地事故。在這種系統(tǒng)中，電氣設(shè)備和線路的對地絕緣應(yīng)按能承受線電壓考慮設(shè)計，而且應(yīng)裝交流絕緣監(jiān)察裝置。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，可立即發(fā)出信號通知值班人員。

　　1.4 問題與思考

　　1.衡量電能質(zhì)量的兩個重要指標是什么?

　　答：電壓和頻率是衡量電能質(zhì)量的兩個重要指標。

　　2.用戶電能的頻率是通過什么環(huán)節(jié)進行調(diào)整的?在供配電系統(tǒng)中頻率可調(diào)嗎?

　　答：用戶電能的頻率調(diào)整主要依靠發(fā)電廠調(diào)節(jié)發(fā)電機的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)的。在供配電系統(tǒng)中頻率是不可調(diào)的，只能通過提高電壓的質(zhì)量來提高供配電系統(tǒng)的電能質(zhì)量。

　　3.何謂電壓波動與閃變?電壓正弦波畸變是什么原因造成的?

　　答：電壓在某一段時間內(nèi)急劇變化而偏離額定值的現(xiàn)象，稱為電壓波動。周期性電壓急劇變化引起電源光通量急劇波動而造成人的視覺感官不舒適的現(xiàn)象，稱為閃變。

　　電壓波形畸變是由于電力系統(tǒng)中存在大量的非線性供用電設(shè)備，使得電壓波形偏離正弦波而造成的。

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