2011年注冊(cè)電氣工程師:《供配電技術(shù)》習(xí)題解答1

　　1.1問題與思考 $lesson$

　　1.何謂動(dòng)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(dòng)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(dòng)力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)是動(dòng)力系統(tǒng)的一部分，由一個(gè)發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)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(jí)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(jī)總發(fā)電量可高達(dá)3kMW，所帶負(fù)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(chǔ)存，決定了電能的生產(chǎn)、輸送、分配和使用必須同時(shí)進(jìn)行，而且要保持動(dòng)態(tài)平衡。因此，這個(gè)發(fā)電廠的總發(fā)電量雖然可高達(dá)3kMW，但是由于它所帶負(fù)荷僅為2.4kMW，所以，它實(shí)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(shí)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(huì)出現(xiàn)什么情況?

　　答：發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、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(shí)際生產(chǎn)中廣泛使用的異步電動(dòng)機(jī)、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(shí)就會(huì)造成線路電壓和升高;無功功率不足時(shí)又會(huì)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(dòng)就會(huì)很大，無論電壓過高還是過低，都會(huì)對(duì)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(yán)重不足時(shí)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(dòng)能;核裂變釋放的原子能;風(fēng)的動(dòng)能、太陽能、地?zé)崮?、潮汐能等。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(jí)。

　　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(fù)荷中心，僅向用戶供出電能。熱電廠則不僅向用戶供電，同時(shí)還向用戶供蒸汽或熱水。由于供熱距離不宜太遠(yuǎn)，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(diǎn)不接地系統(tǒng)若發(fā)生單相接地故障時(shí)，其故障相對(duì)地電壓等于多少?此時(shí)接地點(diǎn)的短路電流是正常運(yùn)行的單相對(duì)地電容電流的多少倍?

　　答：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)若發(fā)生單相接地故障時(shí)，線電壓不變而非故障相對(duì)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(shí)接地點(diǎn)的短路電流是正常運(yùn)行的單相對(duì)地電容電流的3倍。

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

　　答：在電力系統(tǒng)中，中性點(diǎn)工作接地方式有：中性點(diǎn)直接接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和中性點(diǎn)不接地三種。其中中性點(diǎn)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(yùn)行中如發(fā)生單相接地故障，其流過故障點(diǎn)的電流僅為電網(wǎng)對(duì)地的電容電流，當(dāng)35kV、10kV電網(wǎng)限制在10A以下時(shí)，若是接地電流很小的瞬間，故障一般能自動(dòng)消除，此時(shí)雖然非故障相對(duì)地電壓升高，但系統(tǒng)還是對(duì)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(shí)，為排除故障贏得了時(shí)間，相對(duì)提高了供電的可靠性，這也是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)，其次，中性點(diǎn)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(diǎn)接地事故。在這種系統(tǒng)中，電氣設(shè)備和線路的對(duì)地絕緣應(yīng)按能承受線電壓考慮設(shè)計(jì)，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(shí)，可立即發(fā)出信號(hào)通知值班人員。

　　1.4 問題與思考

　　1.衡量電能質(zhì)量的兩個(gè)重要指標(biāo)是什么?

　　答：電壓和頻率是衡量電能質(zhì)量的兩個(gè)重要指標(biāo)。

　　2.用戶電能的頻率是通過什么環(huán)節(jié)進(jìn)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(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)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(dòng)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(shí)間內(nèi)急劇變化而偏離額定值的現(xiàn)象，稱為電壓波動(dòng)。周期性電壓急劇變化引起電源光通量急劇波動(dòng)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。