电力工程基础复习Word格式文档下载.docx
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顺调压:
在最大负荷时中枢点电压不得低于1.025UN,在最小负荷时中枢点电压不得高于1.075UN。
5.系统调频分别由什么设备完成?
它们能否实现无差调节?
频率的一次调整由有调速器实现,不能实现无差调节;
频率的二次调整由调频器来实现,可以实现无差调节。
频率的三次调整是指各电厂按负荷曲线发电。
6.电力系统调压措施有哪些?
为调整用户端电压可采取哪些措施?
发电机调励磁进行调压;
调变压器分接头;
并联无功(改变功率分布,减少压损);
线路串电容(改变线路参数)。
7.旁路母线的作用是什么?
试以代路操作为例说明。
在某出线检修(断路器、刀闸或其它线路设备)时,通过旁路开关及旁母的配合可以实现该出线不停电检修,从而提高了供电的可靠性。
(注意,只能转代一条出线)
代路操作:
依初始状态不同,操作有区别
初态:
设旁母未充电
(旁母充电)合旁路开关回路:
先合电源侧刀闸,后合负荷侧刀闸,最后合开关
(并联)合待检修回路:
合旁路刀闸3
(退出线)断开出线回路:
先断开关,依次断负荷侧刀,电源侧刀。
(检修)在待检修开关两侧合地刀(或挂地线)
8.写出变电所电气主接线的类型。
单母线接线;
双母线接线;
一台半短路器接线(3/2);
变压器母线组接线;
桥形接线;
角形接线。
单元接线(只适用于电厂)
9.简单电力系统静态稳定的实用判据。
提高电力系统静态稳定性的措施有哪些?
静态稳定的实用判据:
dPe/d>
若dPe/d>
0,则此系统是静态稳定的;
否则系统是静态不稳定的。
提高系统静态稳定的措施有:
提高系统电压(电压等级),采用自动励磁调节装置(本电压等级下提高发电机端电压),减少元件电抗(涉及运行方式)。
10.线路的传输容量受哪些因素的制约?
线路传输容量的制约因素:
热极限、电压约束、稳定性约束。
11.什么叫无限大功率电源?
无限大功率电源供电的回路三相短路,哪种短路条件下短路电流最大?
无限大功率电源:
该电源内阻相对较小,可认为是0,从而电源的端电压认为恒定。
短路电流最大的条件有:
短路前空载(即ImA|0|=0);
短路时电源电压正好过零(即=0);
电路为纯电感电路(即=90o)。
12.超高压输电线路采用紧凑型布置为什么可以提高线路的输送功率?
相间距离减小,线路波阻抗减小,从而可以提高输送功率。
一般可提高30%以上。
13.试述变压器绝缘老化六度定则的内容。
变压器绝缘老化六度定则:
变压器的最热点(铁心或绕组处)油温度维持在98℃时,变压器寿命正常。
当最热点温度每升高/降低6度,寿命将缩短一半/延长一倍。
14.有无可能出现末端电压高于始端电压的现象?
有可能,末端电压高于始端电压的发生和线路中无功的流动方向有关,当无功由末端流向始端时,其电压降落的纵向分量可能为负值,这时末端电压可能高于始端电压。
经常发生于长线路轻载的情况。
15.电流互感器运行中严禁二次侧开路为什么?
运行中的CT二次侧开路会在二次侧很高的(可能上万伏)电势,造成人员及设备的损伤
同时还会在CT铁心中产生剩磁,造成CT本身计量不准。
所以在运行中若更换仪表,可以先短接二次侧,再更换仪表。
16.选择导线和电缆的截面时应考虑哪些因素?
应考虑:
经济问题(不能金属耗量太大或运行中电能损耗高);
选择导线按经济电流密度法。
发热问题(在正常运行或短路情况下满足热稳定要求);
按发热条件选择。
电压损失(满足系统对电压的要求);
按电压损失选择
机械强度(在正常或恶劣天气下,大跨越情况等能够不断线);
电晕(对于110kV及以上的高压架空线路,防止电晕发生有必要时应选择分裂导线)。
功率分布问题
一、额定电压110kV的辐射形电网各段阻抗及负荷如图所示。
已知电源A端电压为121kV,求功率分布和B、C母线电压的模值。
(注:
考虑功率损耗,不计电压降落的横分量)
解答:
计算结果正确2分,标明单位1分。
设
设为均一网
由末端向首端功率推导
(2分)
(1分)
功率推导结束
已知
由首端向末端计算电压损失
二.220kV输电线路等值电路如图所示,已知首端电压
=248∠0okV,末端负荷P2=220MW,cos=0.8,试进行功率及电压分布计算。
(不计电压降落横分量)
。
S1
S2
S2’
△Sy1
△Sy2
△S
S1’
P2,cos
j5.410-4S
6+j30
解答计算结果正确2分,标明单位1分。
1.设U2=UN=220kV,设均一网,注意与上一题的区别
然后由末端—首端推算潮流分布
S2=P2+P2×
tag(cos-10.8)=220+j165MVA(2分)
△Sy2=-U22y=-2202×
j5.410-4=-j26.1360注意负号表示向上注入功率(1分)
(1)S2’=S2+△Sy2=220+j165-j26.1360=220+j138.86MVA(1分)
(2)△S=(P2’2+Q2’2)×
(R+jX)/U22=(2202+138.862)×
(6+j30)/2202=8.3905+j41.9524MVA(2分)
S1’=S2’+△S=220+j138.86+8.3905+j41.9524=228.39+j180.82MVA(1分)
△Sy1=-U12y=-2482×
j5.410-4=-j33.2122注意负号表示向上注入功率(1分)
S1=S1’+△Sy1=228.39+j147.60MVA(1分)
2.首端—末端推算节点电压
△U=(P1×
R+Q1×
X)/U1=(229.38×
6+147.60×
30)/248=23.3809kV(2分)
U2=U1-△U=248-23.3809kV=224.6091∠0o
注意:
迭代过程一般出现新值,立刻使用,如
(1)式中,求S2’用S2
(2)式中,求△S用S2’
分接头调压
三、某降压变电站归算到高压侧的变压器阻抗以及其输出的最大、最小负荷如图所示,最大负荷时高压侧电压为113kV,此时低压允许电压为≥10kV,最小负荷时高压侧电压为115kV,此时低压允许电压为≤11kV。
试选择变压器分接头。
(不计变压器功率损耗)
1.分接头选择
最大负荷时,归算到高压侧的变压器二次侧电压为
U′2max=U1max-(PmaxR+QmaxX)/U1max=113-(18×
3+12×
50)/113=107.21kV(3分)
最小负荷时,归算到高压侧的变压器二次侧电压为
U′2min=U1min-(PminR+QminX)/U1min=115-(7×
3+5×
50)/115=112.64kV(3分)
按题意要求,最大负荷时二次侧母线电压不得低于10kV,则分接头电压应为
U1tmax=U′2max×
U2N/U2=107.21×
11/10=117.93kV(2分)
最小负荷时二次侧母线电压不得高于11kV,则分接头电压应为
U1tmin=U′2min×
U2N/U2=112.64×
11/11=112.64kV(2分)
取平均值
U1t=(U1tmax+U1tmax)/2=115.29kV(2分)
选择最接近的分接头:
110+2×
2.5%=115.5kV
红色部分为电压损失,也可以单独计算
2.校验本过程必不可少
U2max=U′2max×
U2N/U1t=107.21×
11/115.5=10.21kV>
10kV(2分)
U2min=U′2min×
U2N/U1t=112.64×
11/115.5=10.73kV<
11kV(2分)
所选分接头满足要求。
短路计算问题
1.电力系统各元件参数示于图中,当变压器高压母线上f点发生a相接地时,试分别计算故障点的各相短路电流、短路电压的有名值。
(故障前f点电压Uf│0│=115kV)
(10分)解答:
取SB=100MVA,UB=Uav。
本基准值假设非常必要
正序网络对故障点的等值电抗:
负序网络对故障点的等值电抗:
零序网络对故障点的等值电抗:
当a相接地时,复合序网如左图所示:
各序电流为:
各序电压为:
故障点的各相短路电流:
故障点的各相短路电压:
(1分)
以上也可以用矩阵形式计算
故障点短路电流、短路电压的有名值分别为:
2.简单电力系统各元件标么值参数示于图中(SB=100MWA,UB=Uav),当高压母线上F点发生bc两相短路故障时,求故障点各相短路电流、短路电压的有名值。
发电机
E=1
X1=0.2
X2=0.3
变压器
X1=X2=X0=0.13
解答
1.复合序网
故障点边界条件Ufb=Ufc,Ifa=0,Ifb=-Ifc,正负序网并联
x1=0.2+0.13=0.33(0.5分)
x2=0.3+0.13=0.43(0.5分)
Ifa1=-Ifa2=E/j(x1+x2)=1/j0.76=-j1.3158(1分)
Ifa0=0(0.5分)
Ufa1=Ufa2=E-jIfa1×
x1=0.5658(1分)
Ufa0=0(0.5分)
2.故障点相电流、电压标么值
Ifa=Ifa1+Ifa2+Ifa0=0(0.5分)
Ifb=a2Ifa1+aIfa2+Ifa0=-2.279(0.5分)
Ifc=aIfa1+a2Ifa2+Ifa0=2.279(0.5分)
Ufa=Ufa1+Ufa2+Ufa0=1.1316(0.5分)
Ufb=a2Ufa1+aUfa2+Ufa0=-0.5658(0.5分)
Ufc=aUfa1+a2Ufa2+Ufa0=-0.5658(0.5分)
3.有名值
UB=Uav/
=115/
=66.395kV(0.5分)
IB=SB/
UB=0.502kA(0.5分)
Ifa=0(0.5分)
Ifb=1.1442kA(0.5分)
Ifc=1.1442kA(0.5分)
Ufa=75.133kV(0.5分)
Ufb=Ufc=37.566kV(1分)
三相短路比较简单,一般步骤为
1,设基准容量,基准电压
2,求各元件电抗标么值
3,求转移阻抗(短路电抗)
4,求转移阻抗倒数,即得到短路电流。
若求冲击电流,可参考冲击系数
若求短路容量,则参考电压即可。
稳定计算问题
1、有一简单电力系统如图。
已知:
发电机参数:
,
,原动机的机械功率
,线路参数如图示,无穷大系统母线电压
如果在一条线路的始端突然发生三相短路,当在突然三相短路后,转子角度再增加
时才切除故障线路,问此系统是否暂态稳定?
计算时假定
为常数。
(10分)解答计算结果正确1分
1.正常运行时
解
得功角
(1分)
2.故障时
系统发生三相短路,则附加电抗
即发电机向系统输送的功率变为0(1分)
3.故障线路被切除后
4.极限切除角
(1分)
5.结论:
系统暂态稳定的。
2.画图说明自动重合闸提高电力系统暂态稳定性的原理。
图形说明:
r对应于重合闸时的角度,rc对应于重合不成功时断开的角度。
自动重合闸装置在线路发生故障时先切除线路,经过一定时间后再合上断路器,如果故障已经消除则重合闸成功,否则将再次跳开。
分析:
提高电力系统的暂态稳定性主要手段是减小加速面积,增大减速面积。
图A:
当重合闸成功后,相当于运行点回到P1曲线,电磁制动作用,系统减速面积显著增大,提高了系统的稳定性。
图B:
重合不成功,运行点又回到P2曲线,电磁功率小于机械功率,加速面积继续增大,显然不利于稳定。
系统能否稳定,将取决于再次切除故障的时间或采取其它提高暂态稳定性的措施。
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- 电力工程 基础 复习