如果是三相P=3*220*I*功率因数=660*I*功率因数或P=I*380*1.732*功率因数≈660*I*功率因数。纯电阻电路(白炽灯、电炉等) 单相功率 P=UIcosΦ
三相功率P=1.732UIcosΦ
电感电路(电动机、发电机、变压器等) 单相功率 P=UIcosΦ
三相功率P=1.732UIcosΦ
三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同,线电压的标幺值与相电压的标幺值相等,三相功率的标幺值和单相功率的标幺值相等;(标幺值只是个比值,所以标幺值之间的乘除是没有意义的)
13. 什么是标幺值?三相电路中的基准值应满足什么关系?一般怎么选取?
标幺值(标么值)是电力系统分析和工程计算中常用的数值标记方法,表示各物理量及参数的相对值,单位为pu(也可以认为其无量纲)。 标幺值是相对于某一基准值而言的,同一有名值,当基准值选取不同时,其标幺值也不同。它们的关系如下:标幺值=有名值/基准值。
满足相位各超120度,三相电流平衡。
14. 不对称短路时,运用对称分量法可将不对称三相相量分解为三相对称相量,分别称作什
么分量? 对称分量法
任何一组三相不对称相量都可用数学分析的方法分解成三组三相对称相量,他们是三相正序对称相量、负序对称相量和零序对称相量。
15. 短路按故障类型,可分为哪几种形式?哪几种短路情况下没有零序电流?
电力系统短路故障分为单相接地短路,两相(接地)短路,和三相(接地)短路,其中破坏力最大的是三相短路。其中对称型短路没有零序电流,就是两相短路和三相短路。
16. 什么是最大负荷利用小时数?
年最大负荷 全年中负荷最大的工作班内消耗电能最大的半小时的平均功率,因此年最大负荷也称为半小时最大负荷
年最大负荷利用小时 是一个假想的时间,在此时间内,电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能,恰好等于该电力负荷全年消耗的电能。
负荷利用小时法就是根据预测电量的结果及负荷利用小时数,推算出负荷预测值。 计算公式是:年最大负荷利用小时=年需用电量/年最大负荷。
17. 电气系统发生短路故障时会出现什么现象?(电气量如何变化)?
发生短路的电源开关会快速跳闸,开关的继电保护装置会告知你发生了哪一类故障。线路的电流会瞬间增大然后到零。故障处会发出短路爆炸声响,有时会造成火灾。局部系统会受到短路影响产生一定的波动。发生短路故障线路的断路器会速断跳闸 如果投有重合闸装置 会自动重合一次 如果故障是瞬间的 开关就会重合上 如果故障是永久性的 开关会再次跳开不再重合;如果这条线路开关拒动 则会使上一级开关跳闸。短路时的电气量是突变的,电流和电压之间的角度基本上是不变的,各电气量中不可避免地将出现负序或零序分量。
18. 继电保护装置的四项基本要求是什么?你觉得哪一项最重要?为什么?
可靠性 选择性 速动性 灵敏性 19. 电力系统同期并列的条件是什么?
同期并列条件:电压相等 相位相同 频率相同
20. 系统振荡和短路的主要区别是什么?
(1)、振荡时,三相完全对称,没有负序或零序分量存在。而短路时,总要长时间(不对称短路过程)或瞬时间(对称短路过程)出现负序或零序分量。 (2)、振荡时,电气量呈现周期性变化,其变化速度与系统功角变化速度一致,一般比较慢。而短路时,从短路前到短路,电气量变化很快。
(3)、振荡时,电气量呈现周期性变化,若阻抗测量元件误动,那么在一个周期内会动作和返回各一次。而短路时,要么动作,要么不动作
21. 架空线路绝缘子主要有哪两个作用?请说出几种常用绝缘子的类型?
绝缘子在架空输电线路中起着两个基本作用,即支撑导线和防止电流回地。常用的绝缘子有:陶瓷绝缘子,玻璃钢绝缘子,合成绝缘子,半导体绝缘子 22. 什么叫自然功率?
运行中的输电线路既能产生无功功率(由于分布电容)又消耗无功功率(由于串联阻抗)。当线路中输送某一数值的有功功率时,线路上的这两种无功功率恰好能相互平衡,这个有功功率的数值叫做线路的\自然功率\或\波阻抗功率\。 23. 选择断路器的遮断容量应根据其安装处的什么来确定?
使用中要求断路器的遮断容量应大于安装处的最大短路容量。否则应选用更大容量的断路器或进行技术改造,降低安装处的短路容量。或对断路器进行增容改造。 24. 变压器的功率损耗分为两部分:与负荷无关的一部分称为什么损耗,随负荷变化的一部
分称为什么损耗?
分为铜损和铁损两部分。铜损主要是线圈的电阻损耗,随着负荷增大而增大,可以按照焦耳定律计算。铁损主要是磁心的磁滞损耗,这是由于铁心中的交流磁场在不停地换向,在换向过程中由于磁心材料的磁滞产生的损耗,与负荷大小无关。
25. 潮流计算需要输入的原始数据主要有哪些?
系统阻抗、发电机暂态电抗、发电机次暂停电抗、变压器阻抗、变压器零序阻抗、线路阻抗等
26. 电网电压调整方式有几种?什么叫逆调压?
电压调整方式一般分为逆调压方式、恒调压方式、顺调压方式三种。 逆调压是指在电压允许偏差范围内,电网供电电压的调整使电网高峰负荷时的电压高于低谷负荷时的电压值,使用户的电压高峰、低谷相对稳定
提高题:
1. 发电机电抗参数Xd,Xd’,Xd”,名称分别是什么?请按大小次序排列Xd,Xd’,Xd”。
2. 什么是对称分量法?为什么用它来分析短路故障?
将三个相量分解为对称的分量组,用于分析三相电路不对称运行状态的一种方法。三个不对称的相量,可以唯一地分解为三相对称的相量。因此在线性电路中,系统发生不对称短路时,将网络中出现的三相不对称的电压和电流,分解为正负零序三组对称分量,分别按对称三相电路去解,然后将其结果叠加起来。这种分析不对称三相电路的方法叫对称分量法。不对称的三相电压(或电流)分解为三组对称分量:正序分量,负序分量,这两组分量与平时遇到的三相分量一样,其中组间的每相的之间互差120度。只是两组分量的相序相反。另有一组是零序分量,组间各相的量是同相位的,即三相相位差为零。
电力系统正常运行时可认为是对称的,即各元件三相阻抗相同,各自三相电压、
电流大小相等,具有正常相序。电力系统正常运行方式的破坏主要与不对称故障或者断路器的不对称操作有关。由于整个电力系统中只有个别点是三相阻抗不相等,所以一般不使用直接求解复杂的三相不对称电路的方法,而采用更简单的对称分量法进行分析。
3. 对称分量法进行短路计算时,两相之间(假设BC相)短路时边界条件是什么?
Ia=0
Ub=IbZf+(Ib+Ic)Zg Uc=IcZf+(Ib+Ic)Zg
这是边界条件 Zf Zg为接地阻抗
4. 短路情况下定转子绕组各种电流分量之间关系?
5. 短路计算时,线路发生单相接地故障时的短路电流比发生三相短路故障电流大,这时零
序和正序阻抗的大小关系是什么?
零序综合阻抗小于正序综合阻抗时,单相接地故障电流将大于三相短路故障电流。例如:在大量采用自耦变压器的系统中,由于接地中性点多,系统故障点零序综合阻抗往往小于正序综合阻抗,这时单相接地故障电流大于三相短路故障电流。
6. 什么叫重合闸后加速?
当被保护线路发生故障时,保护装置有选择地将故障线路切除,与此同时重合闸动作,重合一次,若重合于永久性故障时,保护装置立即以不带时限、无选择地动作再次断开断路器。这种保护装置叫做重合闸后加速,一般多加一块中间继电器即可实现。后加速:当线路发生故障后,保护有选择性地动作切除故障,重合闸进行一次重合后回复供电。若重合于永久性故障时,保护装置不带时限无选择性的动作跳开断路器,这种方式称为重合闸后加速。
7. 对采用单相重合闸的线路,当发生永久性单相接地故障时,保护及重合闸动作顺序如何?
单相重合阐是指线路上发生单相接地故障时,保护动作只跳开故障相的断路器并单相重合;当单相重合不成功或多相故障时,保护动作跳开三相断路器,不再进行重合。由其他任何原因跳开三相断路器时,也不再进行重合。
先跳故障相,延时重合单相,后加速跳三相。
8. 为什么CT(电流互感器)在运行中二次侧不允许开路?为什么PT(电压互感器)二次
侧不允许短路?
电流互感器二次开路会感应高电压,引起二次仪表烧毁。电压互感器为电压源,短路会烧毁二次线圈。二次测为多线圈。
电压互感器二次侧短路会产生大电流而烧毁电压互感器。
电流互感器在一次侧有电压无电流的情况下二次侧开路不会产生电压,在一次侧有一定量的稳定电流时打开二次侧会产生一定值的电压,但不会很高。但是一次主回路一般都与开关相连,在开关接通或断开主回路电流时,主回路电流会有一个突变过程,根据V=L*di/dt(L是互感器电感量),此时若二次侧开路将会瞬间激发很高电压,容易发生危险。因此电流互感器不允许开路。
9. 线路停电为什么先拉线路侧隔离开关,后拉母线侧隔离开关?送电时的操作顺序与其相
反?
线路停电操作断开断路器后,为什么要先拉开负荷侧隔离开关而不是母线侧隔离开关?事故经验告诉我们,停电时可能会有两种误操作:一是出现断路器“拒分”或经操作却“假分闸”,拉应停电线路的隔离开关。(这一现象在原来的多油断路器时有发生);二是断
路器虽已断开,但拉隔离开关时错走间隔,拉不应停电线路的隔离开关(这在刀闸与断路器不在一起的情况下是很容易出问题的)。两种情况均属带负荷拉隔离开关。假设断路器未断开,先拉负荷侧隔离开关,弧光短路发生在断路器保护范围以内,线路断路器跳闸,即可切除故障,缩小事故范围。倘若先拉母线侧隔离开关,弧光短路发生在线路断路器保护范围以外,由于误操作而引起的故障电流并未通过电流互感器,该线路断路器保护不动作,线路断路器不会跳闸,将造成母线短路并使上一级断路器误动作,扩大事故范围。线路送电操作时,为什么要先合母线侧隔离开关后合负荷侧隔离开关,最后合断路器?送电时先合母线侧隔离开关,后合负荷侧隔离开关,是因为送电时,若断路器在误合位置,如先合负荷侧隔离开关,后合母线侧隔离开关,等于用母线侧隔离开关带负荷操作,一旦发生弧光短路便造成母线故障;另外从检修方面考虑,即使由误操作发生了事故,只检修负荷侧隔离开关就可以了,否则若检修母线侧隔离开关,事必停用母线,从而导致大面积停电。断路器断开后先拉线路侧刀闸,后拉母线侧刀闸”是针对母线向线路侧供电这种情况说的,而当线路是电源,向母线供电时,操作顺序正好相反。正确的说法是:停电时,断开断路器后,应先拉负荷侧的隔离开关。这是因为在拉开隔离开关的过程中,可能出现两种错误操作,一种是断路器实际尚未断开,而造成先拉隔离开关;另一种是断路器虽然已断开,但当操作隔离开关时,因走错间隔等而错拉未停电设备的隔离开关。无论是上述哪种情况,都将造成带负荷拉隔离开关,其后果是十分严重的,可能造成弧光短路事故。如果先拉电源侧隔离开关,则弧光短路点在断路器的电源侧,将造成电源侧短路,使上一级断路器跳闸,扩大了事故停电范围。如先拉负荷侧隔离开关,则弧光短路点在断路器的负荷侧,保护装置动作使断路器跳闸,其它设备可照常供电。这样,即使出现上述二种错误操作的情况,也能尽量缩小事故范围。 10. 电力系统过电压分为几类?其产生原因及特点是什么?
电力系统过电压主要分以下几种类型:大气过电压、工频过电压、操作过电压、谐振过电压。产生的原因及特点是: 大气过电压:由直击雷引起,特点是持续时间短暂,冲击性强,与雷击活动强度有直接关系,与设备电压等级无关。因此,220KV以下系统的绝缘水平往往由防止大气过电压决定。工频过电压:由长线路的电容效应及电网运行方式的突然改变引起,特点是持续时间长,过电压倍数不高,一般对设备绝缘危险性不大,但在超高压、远距离输电确定绝缘水平时起重要作用。 操作过电压:由电网内开关操作引起,特点是具有随机性,但最不利情况下过电压倍数较高。因此30KV及以上超高压系统的绝缘水平往往由防止操作过电压决定。谐振过电压:由系统电容及电感回路组成谐振回路时引起,特点是过电压倍数高、持续时间长。
11. 什么是全绝缘变压器。什么是分级绝缘变压器?为何开断和接入变压器时应先将变压器
的中性点接地?
这种操作方式都是是用在中性点不接地系统中,比如110KV、220KV系统,目的是为了防止操作过电压损坏变压器中性点。110KV上变压器都是是半绝缘变压器,操作时如果中性点不接地,操作过电压传递到变压器中性会产生两倍的反射过电压(见高压里的彼得逊法则)。
全绝缘是每一层包一层绝缘胶,分级绝缘是初次级之间隔开包一层。全绝缘变压器是相间 相对地 的绝缘等级一样,分级绝缘是相间绝缘高于相对地绝缘,一般10千伏的, 35千伏的变压器通常是全绝缘,而66千伏以上的,就做成分级绝缘的,这是因为电压等级高了,绝缘要求高,为降低成本而采用分级绝缘。另一方面 我国110千伏以上的网络中性点系统为直接接地系统。全绝缘的变压器中性点绝缘和每相的绝缘等级是一样的。电力系统所使用的变压器,其中性点的绝缘结构有两种:一种是全绝缘结构,其特点是中性点的绝缘水平与三相端部出线电压等级的绝缘水平相同,此种绝缘结构主要用于绝缘要求较高的小接地电流接
地系统,目前我国40kv及以下电压等级电网均属小电流接地系统,所用的变压器都有是全绝缘结构。另一种是分级绝缘结构,其特点是中性点的绝缘水平低于三相端部出线电压等级的绝缘水平。分级绝缘的变压器主要用于是110kv及上电压等级电网的大电流接地系统。采用分级绝缘的变压器可以使内绝缘尺寸减小,从而使整个变压器的尺寸缩小,这样可降低造价。
13. 避雷线,避雷针,避雷器的作用是什么?
避雷针作为端引,高于建筑等其他设备,在易受雷击的区域吸收雷击电能,与避雷线、引下线、泄放区构筑防雷网,使建筑等设备免受雷击破坏。避雷线和避雷针的作用是防止直击雷,使在它们保护范围内的电气设备(架空输电线路及变电站设备)遭直击雷绕击的几率减小。避雷器的作用是通过并联放电间隙或非线性电阻的作用,对入侵流动波进行削幅,降低被保护设备所受过电压幅值。避雷器既可用来防护大气过电压,也可用来防护操作过电压。
14. 架空输电线路的组成元件主要有哪些,它们的作用主要是什么?
架空输电线路组成元件:导线:导线用来传输电流、输送电能。一般输电线路每相采用单根导线,但对于超高压大容量输电线路,为了减小电晕以降低电能损耗,并减小对无线电、电视等的干扰,多采用相分裂导线,即采用两根、三根、四根或更多根导线(常为环形固定)。
避雷线与接地体:避雷线悬挂于杆塔顶部,并在每基杆塔上均通过接地线与接地体相连接。当雷云放电雷击线路时,因避雷线位于导线的上方,雷首先击中避雷线,并借以将雷电流通过接地体泄入大地,从而减少雷击导线的几率,保护线路绝缘免遭雷电过电压的破坏,起到防雷保护的作用,保证线路安全运行。一般只有110KV以上电压等级线路才全线架设,其材料常采用镀锌钢绞线。
杆塔杆塔用来支持导线和避雷线及其附件,并使导线、避雷线、杆塔之间,以及导线和地面及交叉跨越物或其他建筑物之间保持一定的安全距离。
绝缘子和绝缘串 绝缘子是线路绝缘的主要元件,用来支承或悬吊导线使之与杆塔绝缘,保证线路具有可靠的电气绝缘强度。由于它不仅受到机械力和电压作用,而且还要承受大气中有害气体的侵蚀。因此要求它具有足够的机械强度、绝缘水平和抗腐蚀能力。
金具输电线路金具在架空输电线路中起着支持、固定、接续保护导线和避雷线的作用。且能使接线坚固。金具种类很多,按照金具的性能及用途可分为线夹、连接金具、保护金具和拉线金具五大类。
基础杆塔基础是将杆塔固定在地面上,以保证杆塔不发生倾斜、倒塌、下沉等的设施。如钢筋混泥土杆若直接埋入土中,由于电杆横截面积小,则在一般土壤中电杆都会下沉。此时为防止电杆下沉,往往在电杆底部垫一块面积较大的钢筋混泥土制板—底盘,底盘就是防止电杆下沉的基础。拉线的作用一方面提高杆塔的强度,承担外部荷载对杆塔作用力,以减少杆塔的材料消耗量;另一方面,连同拉线棒和拉线盘,起到将杆塔固定在地面上,以保证杆塔不发生倾斜、倒塌的作用。铁塔基础根据地形、地质和施工条件的不同,所采用的类型也不同。
15. 在进行电力系统暂态稳定分析计算时,通常要做哪些基本假设?
忽略定子电流的非周期分量和相应的转子电流周期分量;发生不对称故障时,不计零序和负序电流对转子运动的影响;忽略发电机的附加损耗(摩擦、励磁损耗等);不考虑
频率对系统参数的影响。原动机P保持恒定,功率平衡破坏由P变化引起
Te16. 系统正常运行的功率特性是什么?什么叫极限切除角?