第11章思考题和习题解答

第11章 供配电系统的运行和管理

11-1．节约电能有何重要意义？

答：节约电能的意义主要表现为：

1．缓解电力供需矛盾。

节约电能可以节约煤炭、水力、石油等一次能源，使整个能源资源得到合理使用，缓解电力供需矛盾,并能减轻能源部门和交通运输部门的紧张程度。

2．节约国家的基建投资。

节约电能可以节约国家用于发电、输配电及用电设备所需要的投资，给整个国民经济带来很大的利益,有利于国民经济的发展。

3．提高企业的经济效益。

节约电能可以减少企业的电费开支，降低生产成本，积累资金，提高企业的经济效益。

4．推动企业用电合理化。

节约电能可以推动企业采用新技术、新材料、新设备、新工艺，加速设备改造和工艺改革，从而提高企业的经营管理水平，使企业生产能力得到充分发挥，促进企业生产水平的不断发展和提高。

11-2．什么叫负荷调整？有哪些主要调整措施？

答：根据供电系统的电能供应情况及各类用户不同的用电规律，合理地安排各类用户的用点时间，以降低负荷高峰，填补负荷的低谷（即所谓的“削峰填谷”），充分发挥发、变电设备的潜能，提高系统的供电能力。

负荷调整的主要措施：

①同一地区各厂的厂休日错开；

②同一厂内各车间的上下班时间错开，使各个车间的高峰负荷分散；

③调整大容量用电设备的用点时间，使它避开高峰负荷时间用电，做到各时段负荷均衡，从而提高了变压器的负荷系数和功率因数，减少电能的损耗。

④实行“阶梯电价+分时电价” 的综合电价模式。“阶梯电价”全名为“阶梯式累进电价”，是指把户均用电量设置为若干个阶梯，随着户均消费电量的增长，电价逐级递增。峰谷分时电价是指根据电网的负荷变化情况，将每天24小时划分为高峰、平段、低谷等时段，各时段电价不同，以鼓励用电客户合理安排用电时间，削峰填谷，提高电力资源的利用效率。

11-3．什么叫经济运行？什么叫变压器的经济负荷？

答：经济运行是指整个电力系统的有功损耗最小，获得最佳经济效益的设备运行方式。 变压器的经济负荷S ec.T ，就是应满足变压器单位容量的综合有功损耗△P/S 为最小值的条件。即d(△P/S)/dS=0，可得变压器的经济负荷为

.ec T N S S =

11-4．什么叫电压偏差？对电动机、电光源有什么影响？

答：电压偏差是实际运行电压对系统标称电压的偏差相对值，以百分数表示，即

100%⨯-=∆N

N U U U U

电压偏差对电动机的影响：

①对感应电动机的影响，由于转矩与端电压的平方成正比，端电压偏低时，不仅电动机的启动难，负荷电流增大，引起过热，缩短电机的使用寿命，而且转速下降，会降低效率，减少产量，影响品质。电机端电压偏高，其负荷电流和温升也将增加，绝缘受损加剧，也会缩短寿命。

②对同步电机的影响，当同步电动机的端电压偏高或偏低时，其转速虽然保持不变，但转矩与电压的平方成正比，所以会对转矩、负荷电流、温升产生不利影响。

对电光源的影响：电压偏差对白炽灯的 影响最为显著，端电压降低时照度降低，影响视力，荧光灯不易启动，端电压偏高是其使用寿命将大大降低。

11-5．各电压等级的电压偏差允许值分别是多少？各种用电设备的电压偏差允许值又是多少？

答： GB/T12325-2008《电能质量 供电电压偏差》规定了我国供电电压偏差的限值，见表1-2。供电电压是指供电点处的线电压或相电压。

表1-2 供电电压偏差的限值（GB/T12325-2008）

② 对供电点短路容量较小，供电距离较长以及供电电压偏差有特殊要求的用户，供、由用户双方协商

确定。

用电设备端子电压实际值偏离额定值时，其性能将直接受到影响，影响的程度视电压偏差的大小而定。在正常运行情况下，用电设备端子电压偏差限值宜符合表1-3要求。

表1-3 用电设备端子电压偏差的限值（GB50052-2009）

11-6．供配电系统中有哪些电压调节方法？

答：电压调节方法有改变发电机端电压调压、改变变压器变比调压、改变无功功率分布调压、串联电容器调压。

11-7．按调压要求确定无功补偿设备容量的计算方法，与提高功率因数所需无功补偿设备容的计算方法有何不同？

答：按调压要求确定无功补偿设备容量的计算方法为

()'''2221000c c c U Q U U X

=- 按提高功率因数所需无功补偿设备容的计算方法为

()12tan tan c av av av Q P ϕϕ=-

11-8．电压/无功综合控制工作原理是什么？有何优点？

答：电压/无功综合控制工作原理是变电站根据主站传来的或设定的电压和功率因数为控制目标，利用变电站的并联电容器组、电抗器组和有载调压变压器，对电压和功率因数就地进行自动控制。按图11-4进行控制。可以实现电压-无功优化控制，使电压合格率大大提高，损耗降低，取得很好的经济效益。

11-9．什么叫电压波动？电压波动程度用什么衡量？我国如何规定电压变动d 和电压变动频度r 的限值？

答：电压波动是指电压方均根值（有效值）一系列的变动或连续的变化。电压波动程度用电压变动和电压变动频度衡量。

电压变动d 是以电压方均根值变动的时间特性曲线上相邻两个极值电压最大值U max 与 电压最小值U min 之差，与系统标称电压U N 比值的百分数表示，即

%100m i n m a x ⨯-=N

U U U d 电压变动频度r 是指单位时间内电压波动的次数（电压由大到小或由小到大各算一次变动），一般以次/h 作为电压变动频度的单位。同一方向的若干次变动，如间隔时间小于30ms ，则算一次变动。

GB12326-2008《电能质量 电压波动和闪变》对电压变动限值作了规定，电力系统公共连接点处（电力系统中一个以上用户的连接处）由波动负荷产生的电压变动限值d 与电压变动频度r 和电压等级有关，详见下表：

电压变动限值

注：1.很小的变动频度（每日小于一次），电压变动限值d 还可以放宽，但不在本标准中规定。

2.对于随机性不规则的电压波动，如电弧炉负荷引起的电压波动，表中标有“*”的值为其限值。

3.对于220 kV 以上超高压（EHV ）系统的电压波动限值可参照高压（H V ）系统执行。

11-10．电压波动是如何产生的？有什么么危害？

答：电压波动主要是大型用电设备负载快速变化引起冲击性负荷造成的，大型电动机的直接起停及加减载,比如轧钢机咬钢、起重机提升起动、电弧炉熔化期发生的短路,电弧焊机引弧,电气机车起动或爬坡等都有冲击性负荷产生。负荷急剧变化，使电网的电压损耗相应变动。 电压波动的危害：电压波动会使用电设备的性能恶化；自动装置、远动装置、电子设备和计算机无法正常工作；影响电动机的正常起动，甚至使电动机无法起动；对同步电动机还