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变电运行现场技术知识问答(四)

2022.03.02 
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1. 电力系统中有哪些调压措施 ?

答 :电力系统的调压措施有 : 调节励磁电流以改变发电机端电压乱 , 适当选择变压器 变比 , 改变线路的参数 , 改变无功功率的分布。

2. 什么是逆调压 ? 什么是顺调压 ? 什么是恒调压 ?

答 :所谓逆调压是指在负荷高峰期 , 将网络电压向增高方向调整 , 而增加值不超过额定 电压的 5%; 在负荷低谷期 , 将网络电压向降低方向调整 , 通常调整到接近额定电压 , 使网络在接近经济电压状态下运行。

所谓顺调压是指在高峰期允许网络中枢点的电压略低 , 但不得低于额定电压的 97.5%;在低谷期 , 允许网络中枢点的电压略高 , 但不得高于额定电压的 107.5% 。 i

所谓恒调压是指在任何负荷下 , 都保持网络中枢点的电压基本不变 , 通常是保持中枢点的电压比额定电压高于 5%。

3. 在电力系统无功不足的情况下 , 为什么不宜采用调整变压器分头的办法来提高电压 ?

答 :当某一地区的电压由于变压器分头的改变而升高的 , 该地区所需的无功功率也增大了 , 这就可能扩大系统的无功缺额 , 从而导致整个系统的电压水平更加下降 , 从全局来看,这样做的效果是不好的。

4. 电力系统如何调整频率 ?

答 :负荷的变化将引起频率的变化 , 对于变化幅度较小 , 变化周期较短的负荷分量引起的频率偏移将由发电机调速器进行调整 , 对于变化幅度较大 , 变化周期较长的负荷分量引起的频率偏移仅靠调速器的作用往往不能满足要求 , 这时必须有调频装置参与频率调整。

5. 电力系统低频率运行时 , 有些什么危害 ?

答 :(1) 汽轮发电机低压级叶片将由于振动大而产生裂纹 , 甚至发生断落事故。

(2) 系统低频运行使用户的交流电动机转速按比例降低 , 直接影响工农业生产的产量和质量。

(3) 电力系统中低频率运行对无线电广播、电视、电影制片等工作也有影响。

(4) 电力系统中频率变化 , 还将导致汽轮发电机、水轮发电机、锅炉及其他设备的效率降低 , 使发电厂在不经济的情况下运行。

(5) 电力系统中频率变化 , 还会引起系统中各电源问功率的重新分配 , 这样就可能改变原来按经济条件所分配的功率 , 影响了系统的经济运行。

6. 什么叫谐波 ?

答 : 谐波是指频率为基波频率整数倍的一种正弦波。

7. 试述电力系统谐波产生的原因及影晌。

答 :(1) 电力系统产生谐波的原因 :

高次谐波产生的根本原因是由于电力系统中某些设备和负荷的非线性特性 , 即所加的电 压与生产的电流不成线性 ( 正比 ) 关系而造成的波形畸变。

当电力系统向非线性设备及负荷供电时 , 这些设备或负荷在传递 ( 如变压器 ) 、变换 ( 如交直流换流器 ) 、吸收 ( 如电弧炉 ) 系统发电机所供给的基波能量的同时 , 又把部分基波 能量转换为谐波能量 , 向系统倒送大量的高次谐波 , 使电力系统的正弦波形畸变 , 电能质量降低。电力系统的谐波源主要有三大类。

1) 铁磁饱和型 : 各种铁芯设备 , 如变压器、电抗器等 , 其铁芯饱和特性呈非线性。

2) 电子开关型 : 主要为各种交直流换流装置 ( 整流器、逆变器 ) 以及双向晶闸管可控开关设备等 , 在化工、冶金、矿山、电气铁道等大量工矿企业以及家用电器中广泛使用 , 并正在蓬勃发展 ; 在系统内部 , 如直流输电中的整流阀和逆变阀、由晶闸管控制和品闸管投切的静止补偿装置等。

3) 电弧型 : 各种冶炼电弧炉在熔化期间以及交流电弧焊机在焊接时 , 其电弧的点燃和剧烈变动形成的高度非线性 , 使电流不规则的波动。其非线性呈现电弧电压与电弧电流之间不规则的、随机变化的伏安特性。

对于电力系统三相供电来说 , 有三相平衡和三相不平衡的非线性特性 , 如电气铁道、电弧炉以及由低压供电的单相家用电器等。而电气铁道是当前中压供电系统中典型的三相不平衡谐波源。

(2) 谐波对电网的影响。

谐波对旋转设备和变压器的主要危害是引起附加损耗和发热增加 , 此外谐波还会引起旋转设备和变压器振动并发出噪声 , 长时间的振动会造成金属疲劳和机械损坏。谐波对线路的主要危害是引起附加损耗。

谐波可引起系统的电感、电容发生谐振 , 使谐波放大。当谐波引起系统谐振时 , 谐波电 压升高 , 谐波电流增大 , 引起继电保护及自动装置误动 , 损坏系统设备 ( 如电力电容器、电 缆、电动机等 ), 引起系统事故 , 威胁电力系统的安全运行。 谐波可干扰通信设备 , 增加电力系统功率损耗 ( 如线损 ); 使无功补偿设备不能正常运行等 , 给系统和用户带来危害。

限制电网谐波的主要措施有 : 增加换流装置的脉动数 ; 加装交流滤波器、有源电力滤波器 ; 加强谐波管理等。

8. 高次谐波电压、电流主要有哪些危害 ?

答 :高次谐波电流超过一定限度会引起发电机、变压器、电动机损失增大 , 产生过热 ;高次谐波电压可能引起设备异常振动 , 继电保护误动 , 计量误差增大 , 品闸管装置失控和影 响通信质量等 ; 高次谐波电流、电压更容易使电力电容器产生严重过负荷和谐振 , 致使设备 损坏。

9. 什么叫线损 ? 什么叫线损率 ? 什么叫统计线损 ?

答 :在输送和分配电能的过程中 , 电力网中各个元件所产生的一定数量的有功损失和电能损失统称为线路损失 , 简称线损。

将线损电量占供电量的百分比称为线路损失率 , 简称线损率。

统计线损指根据电能表的读数计算出来的 , 即供电量和售电量两者的差值。它是上级考核计划完成情况的唯一依据。

10. 线损由哪几部分组成 ? 其种类是如何划分的 ?

答 :线损由固定损耗、可变损耗和其他损耗组成。其种类可分为统计线损、理论线损、管理线损和额定线损。


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11. 电力系统电压与频率特性的区别是什么 ?

答 :电力系统频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性 ( 负荷随频率的变化的特性叫负荷的频率特性。发电机组的出力随频率变化而变化的特性叫发电机的频率特性 ),它是由系统的有功负荷平衡决定的 , 与网络结构 ( 网络阻抗 ) 关系不大。在非振荡情况下 ,同一电力系统的稳态频率是相同的。因此 , 系统频率可以集中调整控制。

电力系统的电压特性与电力系统的频率特性则不相同。电力系统各节点的电压通常情况下是不相同的 , 主要取决于各地区的有功和元功供需平衡情况 , 也与网络结构 ( 网络阻抗 ) 有较犬关系。因此 , 电压不能全网集中统一调整 , 只能分区调整控制。

12. 什么是系统电压监测点、中枢点 ? 电压中枢点一般如何选择 ?

答 :监测电力系统电压值和考核电压质量的节点 , 称为电压监测点。电力系统中重要的 电压支撑节点称为电压中枢点。因此 , 电压中枢点一定是电压监测点 , 而电压监测点却不一定是电压中枢点。

电压中枢点的选择原则是 :

(1) 区域性水、火电厂的高压母线 ( 高压母线有多回出线 ) 。

(2) 分区选择母线短路容量较大的 500kV、 220KV 变电所母线。

(3) 有大量地方负荷的发电厂母线。

13. 影晌系统电压的因素是什么 ?

答 :系统电压是由系统的潮流分布决定的 , 影响系统电压的主要因素是 :

(1) 由于生产、生活、气象等因素引起的负荷变化。

(2) 无功补偿容量的改变。

(3) 因系统运行方式改变引起的功率分布和网络阻抗的变化。

14. 电力系统的运行电压水平取决于什么因素 ?

答 :电力系统的电压水平取决于无功功率的平衡。系统中的无功出力应能满足系统负荷和网络损耗在额定电压下对无功功率的需求 , 否则电压就会偏离额定值。

15. 为什么电力系统要规定标准电压等级 ?

答 :从技术和经济角度考虑 , 对应一定的输送功率和输送距离有一合理的线路电压。但是 , 为保证制造电力设备的系列性 , 又不能任意确定线路电压 , 所以电力系统要规定标准 电压等级。

我国所制订的电力网( 用电设备 )额定电压等级标准如下( 均指线电压的有效值 , 单位 :kV):0.38,3,6,10,35,110,220,(330,)500,750,1000。

16. 为什么要采用高压输电低压配电 ?

答 :采用高压输电 , 可以减小功率损耗、电能损耗和电压降落 , 保证电能质量 , 提高运行中的经济性。

采用低压配电 , 既可满足电网的安全经济运行 , 又能满足用电设备的要求。

17. 为什么要升高电压来进行远距离输电 ?

答 : 远距离传输的电能一般是三相正弦交流电 , 输送的功率可用 计算。从公式可看出 , 如果传输的功率不变 , 则电压愈高 , 电流愈小 , 这样就可以选用截面较小的导线 , 节省有色金属; 在输送功率的过程中 , 电流通过导线会产生一定的电压降 , 如果电流减 t小 , 电压降则会随着电流的减小而降低。所以 , 提高输送电压后 , 选择适当的导线 , 不仅可通以提高输送功率 , 而且还可以降低线路的电压降 , 改善电压质量。

18. 电力系统中有哪些无功电源 ?

答 : 电力系统中的无功电源有 : 发电机、同步调相机、补偿电容器、静止元功补偿装置等。

19. 什么是电力系统的功率平衡 ? 为什么在任何时候要保持电力系统的功率平衡 ?

答 :电力系统的功率平衡是指电力有功功率和无功功率的平衡。这种功率平衡也就是电力供需平衡 , 要求电力系统发送的功率与系统的负荷需要随时保持平衡。

电能的一个重要特点就是不能储存。在任何时刻 , 电力系统的生产、输送、分配和消费在功率上必须严格保持平衡 , 否则电能质量就不能保证。供大于求 , 会造成频率、电压升 高;供小于求 , 会造成频率、电压下降 , 更严重的还会导致电力系统的崩溃。因此 , 保持电 力系统的功率平衡是其首要任务。在电力系统运行中 , 为了适应时刻变化着的负荷要求 , 一定要不断的进行功率调整 , 亦即频率和电压的调整 , 才能时刻保持功率平衡 , 保证电力系统 运行的可靠性和电能质量。

20. 电力系统无功功率平衡的基本要求是什么 ?

答 : 系统中的无功电源可能发出的无功功率应该大于或至少等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗。


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