电力基础知识

　1、什么叫电磁环网?对电网运行有何弊端?什么情况下还不得不保留?答：电磁环网是指不同电压等级运行的线路，通过变压器电磁回路的联接而构成的环路。电磁环网对电网运行主要有下列弊端：1）、易造成系统热稳定破坏。如果在主要的受端负荷中心，用高低压电磁环网供电而又带重负荷时，当高一级电压线路断开后，所有原来带的全部负荷将通过低一级电压线路（虽然可能不止一回）送出，容易出现超过导线热稳定电流的问题。2）、易造成系统动稳定破坏。正常情况下，两侧系统间的联络阻抗将略小于高压线路的阻抗。而一旦高压线路因故障断开，系统间的联络阻抗将突然显著地增大（突变为两端变压器阻抗与低压线路阻抗之和，而线路阻抗的标么值又与运行电压的平方成正比），因而极易超过该联络线的暂态稳定极限，可能发生系统振荡。3）、不利于经济运行。500kV与220kV线路的自然功率值相差极大，同时500kV线路的电阻值（多为4×400mm2导线）也远小于220kV线路（多为2×240或1×400mm2导线）的电阻值。在500/220kV环网运行情况下，许多系统潮流分配难于达到最经济。4）需要装设高压线路因故障停运后联锁切机、切负荷等安全自动装置。但实践说明，安全自动装置本身拒动、误动影响电网的安全运行。一般情况中，往往在高一级电压线路投入运行初期，由于高一级电压网络尚未形成或网络尚不坚强，需要保证输电能力或为保重要负荷而又不得不电磁环网运行。2、常用母线接线方式有何特点?答：1）、单母线接线：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：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：它具有接线简单，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。3、电力系统负荷分几类?各类负荷的频率电压特性如何?答：电力系统的负荷大致分为：同步电动机负荷；异步电动机负荷；电炉、电热负荷；整流负荷；照明用电负荷；网络损耗负荷等类型。1）有功负荷的频率特性：同（异）步电动机的有功负荷：与频率变化的关系比较复杂，与其所驱动的设备有关。当所驱动的设备是：球磨机、切削机床、往复式水泵、压缩机、卷扬机等设备时，与频率的一次方成正比。当所驱动的设备是：通风机、静水头阻力不大的循环水泵等设备时，与频率的三次方成正比。当所驱动的设备是：静水头阻力很大的给水泵等设备时，与频率的高次方成正比。电炉、电热；整流；照明用电设备的有功负荷：与频率变化基本上无关。网络损耗的有功负荷：与频率的平方成正比。2）有功负荷的电压特性：同（异）步电动机的有功负荷：与电压基本上无关（异步电动机滑差变化很小）。电炉、电热；整流；照明用电设备的有功负荷：与电压的平方成正比（其中：照明用电负荷与电压的1．6次方成正比，为简化计算，近似为平方关系）。网络损耗的有功负荷：与电压的平方成反比（其中：变压器的铁损与电压的平方成正比，因所占比例很小，可忽略）。3）无功负荷的电压特性：异步电动机和变压器是系统中无功功率主要消耗者，决定着系统的无功负荷的电压特性。其无功损耗分为两部分：励磁无功功率与漏抗中消耗的无功功率。励磁无功功率随着电压的降低而减小，漏抗中的无功损耗与电压的平方成反比，随着电压的降低而增加。输电线路中的无功损耗与电压的平方成反比，而充电功率却与电压的平方成正比。照明、电阻、电炉等因为不消耗无功，所以没有无功负荷电压静态特性。4、调速器在发电机功率－频率调整中的作用是什么?何谓频率的一次调整，二次调整与三次调整?答：调速器在发电机功率－频率调整中的作用是：当系统频率变化时，在发电机组技术条件允许范围内，自动地改变汽轮机的进汽量或水轮机的进水量，从而增减发电机的出力（这种反映由频率变化而引起发电机组出力变化的关系，叫发电机调速系统的频率静态特性），对系统频率进行有差的自动调整。由发电机调速系统频率静态特性而增减发电机的出力所起到的调频作用叫频率的一次调整。在电力系统负荷发生变化时，仅靠一次调整是不能恢复系统原来运行频率的，即一次调整是有差调整。为了使系统频率维持不变，需要运行人员手动操作或调度自动化系统ADC自动地操作，增减发电机组的发电出力，进而使频率恢复目标值，这种调整叫二次调整。频率二次调整后，使有功功率负荷按最优分配即经济负荷分配是电力系统频率的三次调整。5、什么是线路充电功率?答：由线路的对地电容电流所产生的无功功率称为线路的充电功率。每百公里线路的充电功率参考值如下表所示：6、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上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，保证系统各枢纽电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。