电力系统及自动化课程设计30问.doc

课程设计30问1、什么是动力系统、电力系统、电力网络？答：通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统；把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统；把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网络。2、我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？系统各元件的额定电压如何确定？（p8-9）答：额定电压等级有（kv）：3、6、10、35、110、220、330、500平均额定电压有（kv）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5%。变压器接电源侧为额定电压，接负荷侧比额定电压高10%，变压器如果直接接负荷，则这一侧比额定电压高5%。3、什么叫年最大负荷曲线？它有什么作用？答：一年内每月最大有功功率负荷变化的曲线叫做年最大负荷曲线。它主要用来安排发电设备的检修计划，同时也为发电厂的建设（新建或扩建）进度以及新增发电机组的投产计划提供依据。4、何为负荷？何为综合用电负荷、供电负荷和发电负荷的定义和区别？ 答: 负荷:电力系统中所有消耗功率的用电设备。   综合用电负荷：将工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率总和相加。   供电负荷：就是综合用电负荷加上网络中的损耗功率。   发电负荷：供电负荷加上厂用电。5、电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？答：三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为 。当功率一定时电压越高电流越小，导线的载流面积越小，投资越小；但电压越高对绝缘要求越高，杆塔、变压器、断路器等绝缘设备投资越大。综合考虑，对应一定的输送功率和输送距离应有一最合理的线路电压。但从设备制造角度考虑，又不应任意确定线路电压。考虑到现有的实际情况和进一步发展，我国国家标准规定了标准电压等级。6、电网接线有哪几种方式? 各有哪些优缺点?答：电网主接线方式大致可分为有备用和无备用两大类。无备用接线方式包括单回的放射式、干线式、链式网络。有备用结线方式包括双回路的放射式、干线式、链式以及环式和两端供电网络。无备用接线方式：(a)放射式； (b)干线式； (c)链式有备用接线方式：(a)放射式；(b)干线式； (c)链式； (d)环式； (e)两端供电网络无备用接线方式的主要优点在于简单、经济、运行方便，主要缺点是供电可靠性差。因此这种结线不适用于一级负荷占很大比重的场合。但一级负荷的比重不大,并可为这些负荷单独设置备用电源时,仍可采用这种结线。这种结线方式之所以适用于二级负荷是由于架空电力线路已广泛采用自动重合闸装置。有备用结线中,双回路的放射式、干线式、链式网络的优点在于供电可靠性和电压质量高,缺点是可能不够经济。因为双回路放射式结线,对每一负荷都以两回路供电,每回路分担的负荷不大,而在较高电压级网络中,往往由于避免发生电晕等原因,不得不选用大于这些负荷所需的导线截面积,以致浪费有色金属。干线式或链式结线所需的断路器等高压电器很多。有备用结线中的环式结线有与上列结线方式相同的供电可靠性,但却较它们经济,缺点为运行调度较复杂,且故障时的电压质量差。有备用结线中的两端供电网络最常见,但采用这种结线的先决条件是必须有两个或两个以上独立电源,而且它们与各负荷点的相对位置又决定了采用这种结线的合理性。7、电力系统运行的特点和要求是什么？答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。（2）电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。（5）对电能质量的要求颇为严格。要求：（1）保证可靠的持续供电。（2）保证良好的电能质量。（3）保证系统运行的经济性。  8、导线型号LGJ-300/40中各字母和数字代表什么? 答：L表示铝，G表示钢，J表示多股导线绞合。300表示铝线额定截面积为300 ，40表示钢线额定截面积为40 。9、架空输电线路为什么要进行换位? )答：为了平衡线路的三相参数。10、电力系统的接线方式有哪些？各自的优缺点有哪些? 答： 接线方式:有备用接线和无备用接线。   有备用接线优点：提高供电可靠性，电压质量高。缺点：不够经济。   无备用接线优点：简单，经济，运行方便。     缺点：供电可靠性差。11、母线接线主要有几种方式?答：母线接线主要有以下几种方式：(1)单母线：单母线、单母线分段、单母线或单母线分段加旁路；(2)双母线：双母线、双母线分段、双母线或双母线分段加旁路；(3)三母线：三母线、三母线分段、三母线分段加旁路；(4)3/2接线、3/2接线母线分段； (5)母线变压器发电机组单元接线；(6)桥形接线：内桥形接线、外桥形接线、复式桥形接线；(7)角形（环形）接线：三角形接线、四角形接线、多角形接线。12、常用母线接线方式有何特点?答：(1) 单母线接线：具有简单清晰、设备少、投资小、运行操作方便且有利于扩建等优点,但可靠性和灵活性较差。当母线或母线隔离开关发生故障或检修时,必须断开母线的全部电源。(2) 双母线接线：具有供电可靠、检修方便、调度灵活或便于扩建等优点。但这种接线所用设备多（特别是隔离开关），配电装置复杂，经济性较差；在运行中隔离开关作为操作电器,容易发生误操作,且对实现自动化不便；尤其当母线系统故障时,须短时切除较多电源和线路,这对特别重要的大型发电厂和变电所是不允许的。(3) 单、双母线或母线分段加旁路：其供电可靠性高，运行灵活方便，但投资有所增加，经济性稍差。特别是用旁路断路器带路时，操作复杂，增加了误操作的机会。同时，由于加装旁路断路器，使相应的保护及自动化系统复杂化。(4) 3/2及4/3接线：具有较高的供电可靠性和运行灵活性。任一母线故障或检修,均不致停电；除联络断路器故障时与其相连的两回线路短时停电外,其他任何断路器故障或检修都不会中断供电；甚至两组母线同时故障(或一组检修时另一组故障)的极端情况下,功率仍能继续输送。但此接线使用设备较多,特别是断路器和电流互感器,投资较大,二次控制接线和继电保护都比较复杂。(5) 母线变压器发电机组单元接线：具有接线简单,开关设备少,操作简便,宜于扩建，以及因为不设发电机出口电压母线,发电机和主变压器低压侧短路电流有所减小等特点。13、在本设计中，请说明你电气主接线采用哪几种接线形式？答：双母接线、单母接线、单母分段、单母分段带旁母。14、本毕业设计中，在选择主变压器容量时要考虑哪两条件答: Se0.7Smax;SeSimp。其中, Smax为变电站的最大负荷容量; Simp为变电所的全部重要负荷容量。15、什么叫做均一网？答：各导线截面积相同，单位长度阻抗值相等，不同导线的电阻阻抗值之比等于各段线路的长度之比。16、S、P、Q有什么关系？并说明他们所代表的含义？ 答： S视在功率P有功功率Q无功功率17、在本设计中，对于闭式网络求功率分点有什么作用？ 答：找到功率分点（有功功率或无功功率分点），主要是为了寻找无功功率分点（无功功率分点为电压最低点），本设计有功功率分点与无功功率分点为同一点，在无功功率分点处把闭式网络分在两个辐射式网络，便于求解潮流分布。18、什么叫运算功率？什么叫运算负荷？一个变电所的运算负荷如何计算?答：运算功率：将变电所或发电厂母线上所连线路对地电纳中无功功率的一半并入等值电源功率。   运算负荷：将变电所或发电厂母线上所连线路对地电纳中无功功率的一半并入等值负荷。   19、潮流计算的目的是什么？ 答：潮流计算有以下几个目的：（1）检查电力系统各元件是否过负荷。（2）检查电力系统各节点的电压是否满足电压质量的要求。（3）根据对各种运行方式的潮流分布计算，可以帮助我们正确地选择系统接线方式，合理调整负荷，以保证电力系统安全、可靠地运行，向用户供给高质量的电能。（4）根据功率分布，可以选择电力系统的电气设备和导线截面积，可以为电力系统继电保护整定计算提供必要的数据等。（5）为电力系统的规划和扩建提供依据。（6）为调压计算、经济运行计算、短路计算和稳定计算提供必要的数据 。20、开式网络和闭式网络潮流计算的内容及步骤是什么？ 答：开式网络步骤：1：作等值电路。2：化简。3：逐个递推求解。闭式网络步骤：1：作等值电路。2：化简。3：逐步递推计算出各节点的运算功率，运算负荷，从电源点将网络打开计算初步的功率分布，求出功率分点，然后形成两个开式网络进行计算。21、电力系统中无功负荷和无功损耗主要指什么？ 答：无功功率负荷是指各种用电设备中除相对很小的白炽灯照明负荷只消耗有功功率、为数不多的同步电动机可发出一部分无功功率外，大对数都要消耗无功功率。无功损耗，主要表现在变压器的励磁支路损耗和绕组漏抗损耗。22.电网无功补偿的原则是什么?答：电网无功补偿的原则是：电网无功补偿应基本按分层分区和就地平衡原则考虑,并应能随负荷或电压进行调整,保证系统各枢纽变的电压在正常和事故后均能满足规定的要求，避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。23、电力系统中的无功电源主要有哪些？答：电力系统的无功电源主要有同步发电机、同步调相机、同步电动机、并联电容器、高压架空线路和电缆线路的充电功率等。24、影响系统电压的因素是什么?答：系统电压是由系统潮流分布决定的，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)无功补偿容量的变化；(3)系统运行方式的改变引起的功率分布和网络阻抗变化。25、电力系统电压调整有哪些基本方式？ 答：有三种基本调压方式：(1) 逆调压方式。如由中枢点供电至各负荷点的线路较长，各负荷的变化规律大体相同，则在最大负荷时提高中枢点电压以抵偿线路因最大负荷而增大的电压损耗，在最小负荷时降低中枢点电压以防止负荷点的电压过高。这种中枢点的调压方式称为“逆调压”。采用逆调压时，高峰负荷时可将中枢点电压升高至105UN，低谷负荷时将其下降为UN。(2) 顺调压方式。如果负荷变动较小，线路电压损耗小，或用户处于允许电压偏移较大的农业电网，可采用“顺调压”方式。就是高峰负荷时允许中枢点电压略低，低谷负荷时允许中枢点电压略高。一般顺调压时，高峰负荷时的中枢点电压允许不低于102.5UN，低谷负荷时允许不高于107.5UN。(3) 恒调压方式。介于上述两种情况之间的中枢点，可采用“恒调压”方式，即在任何负荷下都保持中枢点电压为一基本不变得数值，如，102105UN。上述都是系统正常运行时的调压要求。系统发生故障时，对电压质量的要求允许适当降低。26、电压调整有哪些方法？答：电压调整的方法：电压调整，必须根据系统的具体要求，在不同的结点，采用不同的方法。(1) 增减无功功率进行调压，如发电机、调相机、并联电容器、并联电抗器调压。(2) 改变有功和无功的重新分布进行调压，如调压变压器、改变变压器分接头的调压。(3) 改变网络参数进行调压，如串联电容器、停投并列运行变压器的调压。27、断路器的符号如何表示？28、断路器与隔离开关有什么区别？答：断路器：断路器具有灭弧装置，正常运行时可接通或断开电路，在故障情况下，受继电保护的作用，能将电自动断切断。（切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。）隔离开关：由于没有灭弧装置，不能开断负荷电流或短路电流。安装隔离开关的目的，在设备停运后，用隔离开关使停运的设备与带电部分可靠地隔离，或起辅助切换操作。29、请问在系统潮流分布图中，无功功率前的“”号代表什么意思？答：它代表无功功率的流向，“”表示与指定的无功功率方向相反。30、请问变压器有载调压与无载调压的区别？请问变压器调压分接开关在哪一侧？请说明原因？答：有载调压时变压器带负荷；无调调压时需切开负荷，变压器处于空载状态。 变压器调压分接开关处于高压侧。31、请问衡量电压质量的三个指标？答：电压幅值、频率、波形