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电力系统基础知识

电力系统基础知识

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    1、电力系统:这些生产、输送、分配和消费电能的各种电器设备连接而成的整体称为电力系统。

    2、电力网是电力系统中输送和分配电能的部分。

    3、电力网的分类:地方电力网、区域电力网、超高压远距离输电网。

    4、电力系统运行的特点:电能不能大量储存(发电、输电、变电、配电和用电都是在同一时刻进行的)、电力系统的暂态过程非常短暂、与国民经济各部门及人民日常生活有密切的关系。

    5、电力系统的基本要求:保证供电的安全可靠性、保证良好的电能质量(电压、频率、相位、波形)、保证电力系统运行的经济性。

    6、第一级负荷中断供电后,后果极为严重,可能发生危机人身安全的事故;第二级负荷中断供电造成大量减产,使城市居民的大量生活受到影响;第三极负荷停电影响不大。

    7、减小电晕的有效办法通常采用增大线路半径(常用分裂导线来增加导线的等值半径)。

    8、电力系统的接线图分为电力系统地理接线图和电力系统电气接线图。

    9、电力系统的接线按供电可靠性分为无备用和有备用两类。无备用接线的网络中,每一个负荷只能靠一条线路取得电能,单回路放射式、干线式和链式网络即属于这一类。

    10、配电网络采用哪一类界限,主要取决于负荷的性质。无备用接线只使用于向第三级负荷供电。对于低一级和第二级负荷占较大比重的用户,应由有备用网络供电。

    11、在选择接线方式时,必须考虑的主要因素是:满足用户对供电可靠性和电压质量的要求,运行要灵活方便,要有好的经济指标。

    12、电力系统的额定电压等级:同一个电压级别下,各种设备的额定电压并不完全相等;电力线路的额定电压和用电设备的额定电压相等;发电机的额定电压通常比电网的额定电压高5%;变压器具有发电机和负荷的双重性,一次侧接电源电源相当于负荷,其额定电压与电网的额定电压相等,但直接与发电机连接时,其额定电压则与发电机的额定电压相等。

    13、电力系统中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点。

    14、我国电力系统常见的中性点主要有3种接地方式,即中性点不接地(中性点经小电阻接地)、中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地。

    15、中性点接地的补偿方式分为:全补偿、欠补偿、过补偿。

    16、随着输电电压的增高和线路的增长,消弧线圈已不便使用。克服中性点不接地系统缺点的另一种方法,是将中性点直接接地。

    17、中性点直接接地系统的缺点有:由于中性点直接接地系统在单相短路时须断开故障线路,中断用户供电,将影响供电的可靠性;单相短路时短路电流很大,甚至会超过三相短路电流,有可能需选用较大的容量的开关设备。

    18、中性点直接接地系统的优点,是在单相接地时中性点的电位接近于零,未接地相对地电压接近于相电压。

    19、电力线路按结构可分为架空线路和电缆线路两大类。

    20、架空线路的主要元件有:导线、避雷针、杆塔、绝缘子及金具。

    21、电力线路的参数:电阻、电抗、电导、电纳。

    22、电晕:架空线路高压线路导线表面的电厂强度超过空气的击穿强度时,导体附近的空气游离而产生的局部放电现象称为电晕。

    23、将输电线的每相导线分裂成若干根,按一定的规则分散排列,可以减少导线表面附近的电场强度,防止电晕发生。

    25、功率因数等于有功功率比上视在功率。

    26、电容的存在,将影响沿线电压分布、功率因数和输电效率,也是引起工频过电压的主要原因之一。

    27、变压器是电力系统的重要元件,其按相数可分为单相、三相变压器;按每相绕组数可分为双绕组、三绕组变压器;按分接开关是否可在带负载的情况下操作可分为普通变压器、有载变压器、按绕组的耦合方式可分为普通变压器、自藕变压器。

    28、在电力系统计算中,双绕组变压器的近似等值电路常将励磁之路前移到电源侧,采用涛型等值电路。

    29、自藕变压器的等值电路与普通变压器相同。

    30、三绕组自藕变压器的第三绕组(低压绕组)总是接成三角形,以消除由于铁芯饱和引起的3次谐波。

    31、标幺值的特点:易于比较电力系统各元件的特性及参数;能够简化计算公式;能在一定程度上简化计算工作。

    32、标幺值的缺点主要是没有量纲,因而其物理概念不如有名值明确。

    33、电力网在传输功率的过程中产生功率损耗,其功率损耗由两部分组成:一是产生在输电线路和变压器串联阻抗上,随传输功率的增大而增大,是电力网损耗的主要部分;二是产生在输电线路和变压器并联导纳上,可近似认为指与电压无关,与传输功率无关。

    34、在外施电压作用下,线路电纳中产生的无功功率是容性的(也称充电功率),它起着抵消感性无功功率的作用。

    35、电力网任意两点电压的相量差称为电压降落。

    36、开式网络是指网络中任何一个负荷点都只能由一个方向供电的电力网。

    37、闭式网络的功率由供载功率和循环功率两部分组成。

    38、闭式网络中串接有变压器时,就构成了多级电压环网,通常称为电磁环网。

    39、不作任何控制的环形网络的功率分布称为自然功率分布。

    40、可装设能带负荷调整的串联加压器或利用电网已有的其他调节手段,产生相应的附加电动势和循环功率,使这个强制循环功率叠加到自然分布的功率上,以达到运行所要求的功率分布。

    41、衡量电能质量的标准:电压、频率、相位、波形。

    42、电力系统的频率和电压偏移直接与系统中有功功率、无功功率的分配和频率电压的调整有关。

    43、频率是衡量电能质量最重要的指标之一。其额定频率为50Hz,允许频率偏移

    44、频率变化对电能用户的影响:(1)电力用户使用的电气设备中绝大多数是异步电动机,其转速与系统频率有关。(2)电动机的有功功率与系统频率有关。(3)近代工业、国防和科学研究部门广泛使用电子设备。

    45、电力系统频率发生变化是由有功负荷变化引起的。然而系统中的负荷又随时都会发生变化。系统频率应随着系统中有功负荷的变化情况而调整,要求系统都具备可供调整的有功功率电源。



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    46、电力系统用户用电设备所消耗电功率的总和称为电力系统的总和负荷,简称为负荷。

    47、日负荷曲线对电力系统的运行有恨重要的意义,它是安排日发电计划,确定各发电厂发电任务和系统运行方式以及计算用户日用电量等得重要依据。

    48、年最大负荷曲线主要可用来制定发电设备的检修计划,并用新建或扩建电厂的容量提供依据。

    49、电力系统中有功功率电源是各类发电厂的发电机。系统中的电源容量不一定是所有机组,额定容量之和,因为不是任何时候所有机组都投入运行,如停机检修,投入运行的机组也不定都能按额定容量发电,如,设备缺陷、水文条件限制水电厂发电机出力,夏天循环水温升高限制火力发电机组出力等原因,致使发电机的发电能力不一定等于额定容量。

    50、电力系统有功电源容量必须大于包括用户最大有功功率,网损及厂用电在内的全系统最大发电负荷。电源容量大于发电负荷的部分成为系统的备用容量。

    51、设备容量按存在方式分为热备用和冷备用两种类型。热备用又称旋转备用,是指运转中的发电设备可发最大功率与系统发电负荷之差。冷备用则是指未运转但能随时启用的发电设备可发最大功率。检修中的发电机组不属于冷备用。

    52、为保证频率质量及供电可靠性,负荷备用和事故备用应全是热备用,但考虑运行的经济性,热备用容量又不宜过大。

    53、电力系统有功功率平衡是指运行中任何时刻系统发电机发出有功功率的总和,等于系统负荷(包括发电厂厂用负荷)需要的有功功率及输、变、配电过程中网络元件消耗的有功功率之和。

    54、电力系统负荷的有功-功率静态特性是指不考虑电压变化,在总负荷不变的情况下,负荷的有功功率与系统频率变化的关系。

    55、负荷的单位调节功率。也称为负荷的频率调节效应系统,它反映了系统负荷对频率的自动调整作用。该特性洗漱取决于系统负荷的组成,是不可调整的。

    56、由于调整的结果,频率不能回复原值,故一次调整是有差的调整。

    57、仅仅靠一次调整不能维持发电机的转速不变,即不能维持系统的频率不变。

    系统频率不满足电能质量的要求,就须手动或自动地操作发电机组的调频器,使发电机组的功率特性平行地上下移动来改变发电机的有功功率,以保持系统的频率不变或使频率变化在允许范围内。

    58、如果二次调整发电机组增发的功率能够完全补偿负荷功率的原始增量,亦即实现了无差调节。

    59、按频率调整的要求,主调频厂应具备的条件:(1)具有足够的调整容量;(2)能适应负荷变化需要的调整速度;(3)在调整输出功率时,能符合安全与经济性方面的要求。

    60、电力系统节点的供电电压相对其额定值偏移过大,就会使用户电气设备的性能恶化。

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