简答题1. 电网合理规划的主要内容是什么?
为实现“一强三优”现代企业的奋斗目标,在做好近远期负荷预测的基础上,合理准确地进行电网规划,电网规划的主要内容包括:变电站的位置应基本在负荷中心;变电站的座数、出线回路数以及每个变电站的主变压器台数与容量应基本合理;高压线路引入负荷中心,缩短供电半径等。
2. 电网合理规划应坚持的原则是什么?
电网合理规划应坚持的原则是:小容量、多布点,在确保系统安全和最经济的条件下,尽量缩短供电半径。
3. 电网合理规划与技术改造的具体做法和要求是什么?
(1)增设新变电站或将变电站移至负荷中心;
(2)改造迂回供电线路和供电半径超过标准的线路;
(3)改造导线较细的“卡脖子”线路。
4. 如何对变电站进行合理的布点?
变电站的布点对电网结构是否合理关系较大,变电站的设置,布点的多少,主要取决于供电范围内的电力负荷的密度和供电半径。首先根据该地区的综合需用系数,预测今后5~10年的最大负荷,进而根据用电面积计算出单位面积的负荷密度。然后计算出相应负荷密度下的10kV线路或35kV线路经济供电半径,以及相应变电站的主变压器容量。最后根据所需输送用电负荷计算增设变电站的供电半径,并校对初选的变电站布点是否合理。变电站的布点应遵循:①简化电压等级,尽量采用110kV变电站,减少35kV变电站;②将变电站引入负荷中心,减少供电半径。
5. 如何改造迂回供电线路?
由于线路走径迂回曲折造成供电半径超过经济合理的长度时,应采用去弯取直的办法进行改造。
(1)10kV配电线路经济供电半径为:
式中 k
j1——10kV配电线路经济供电半径计算系数;
p
jm——供电范围内的平均负荷密度。
(2)35kV供电线路允许供电半径为:
式中 P
zd——35kV输电线路最大供电负荷,MW;
cosφ——35kV输电线路负荷功率因数;
tgφ——35kV输电线路功率因数角的正切值。
6. 选择导线截面的基本原则是什么?
正确、合理的选择输配电线路导线截面的基本原则是:
(1)选择导线截面的计算负荷,应按线路建成后5~10年的线路长期出现的最大负荷进行考虑;
(2)对负荷小、供电距离大、最大负荷利用小时低、无调压措施的35kV输电线路以及10kV线路,按允许电压损耗选择导线截面,用机械强度和发热条件进行校验;
(3)对35~110kV架空线路的导线截面,一般按经济电流密度选择,用允许电压损耗、发热条件、电晕和机械强度进行校验;
(4)当计算所得导线截面在两个相邻标称截面之间时,一般选取大一号的标称截面;
(5)在确定导线截面时,应考虑用电负荷的发展余地和过渡的可能性。
7. 如何按允许电压损耗选择导线截面?
在没有特殊调压设备的电网中,对农村10(6)kV线路,一般都是按电压损耗的允许值来选择导线截面,计算公式为:
式中 P——线路输送的有功功率,kW;
ρ——导线的电阻率;
l——线路导线长度,km;
U
e——线路额定电压,kV;
ΔU
r——线路允许的电压损耗,V。
8. 如何按经济电流密度选择导线截面?
根据经济电流密度选择导线截面时,首先必须确定电力网的输送负荷量(功率和电流),以及相应的最大负荷利用时间,然后才能确定导线截面。
(1)最大输送负荷电流的计算:
式中P——计算输送功率,kW;
U
e——线路额定电压,kV;
cosφ——线路负荷功率因数。
(2)确定输电线路的最大负荷利用小时数:
式中A——输电线路年输送的电量,kWh;
P
zd——输电线路输送的最大有功负荷,kW。
(3)确定导线截面为:
式中 I
zd——线路的最大负荷电流,A;
j——经济电流密度,A/mm
2。
9. 如何计算调整改造线路的降损节电效果?
调整改造线路的方法是将供电半径较长的线路缩短到经济合理范围,改造“卡脖子”线路,调整迂回供电线路等。
(1)降损节电量为:
ΔA=3I
jf2×(R
1-R
2)×t×10
-3 =3I
jf2×ΔR×t×10
-3 (2)线路线损的降低率(节电率)为:
11. 简述电网升压改造与提高供电能力的关系?
假设电网在升压前、后线路上流经的负荷电流不变,当电网的电压等级由原来的U
1升为U
2时,则输送的功率分别为:
由于U
2高于U
1,因此P
2大于P
1,电网输送能力提高的百分数为:
12. 简述电网升压改造与降低线损的关系?
假设电网在升压前和升压后电网输送的有功功率不变,即P
1=P
2,则:
在输送功率不变的情况下,电网升压后,线路上流经的负荷电流减少,电网中的功率损耗相应降低,其降低的百分数为:
ΔP1=3I12R×10-3
ΔP2=3I22R×10-3
式中 ΔP
jd%——电网升压后线损降低的百分数;
ΔP
1——电网升压前的有功功率损耗,kW;
ΔP
2——电网升压后的有功功率损耗,kW;
I
1——电网升压前线路上流经的负荷电流,A;
I
2——电网升压后线路上流经的负荷电流,A。
13. 如何计算电网升压运行的节电效益?
(1)电力网升压运行的节电量为:
A
jd=A
qg·ΔA
1%(1+r%)(1-δ%)(kWh)
式中 A
jd——电力网升压运行年节电量,kWh;
A
qg——电力网升压改造前年供电量,kWh;
ΔA
1%——电力网升压改造前年均线损率;
r%——电力网升压改造前年供电量递增率;
δ%——电力网升压运行线损率降低百分数。
(2)电力网升压改造投资回收年限为:
式中 Z
tz——电力网升压改造总投资,元;
A
jd——电力网升压运行年节电量,kWh;
G
d——线损节约电量的综合平均电价。
14. 什么是变压器的负载率?
变压器的负载率是指变压器的实际负荷值与额定负荷值之比,通常以β表示。
当β=0时,变压器处于空载状态;当β=1时,变压器处于满载状态;当β>1时,变压器处于超载状态;当0<β<1时,变压器处于正常运行状态。
15. 什么是变压器的电功率损耗率?
变压器功率总损耗与输入功率之比值称为变压器的电功率损耗率。通常以ΔP%表示。
16. 什么是变压器的效率?
变压器的输出功率与输入功率的比值称为变压器的效率。通常用η%表示。
计算公式为:
或
17. 变压器经济运行的含义是什么?
所谓变压器的经济运行是指变压器在运行中,它所带的负荷在通过调整之后达到某一合理值。此时,变压器的负载率达到合理值,而变压器的电功率损耗率达到最低值,效率达到最高值,变压器的这一运行状态称为变压器的经济运行状态。
18. 单台变压器经济运行的条件是什么?
根据单台变压器功耗率曲线、效率曲线、铜损率曲线和铁损率曲线,在变压器的铜损与铁损相等时,变压器的功耗最小,效率最高,此时,变压器运行最为经济,因此,变压器经济运行的条件是变压器的铜损等于铁损。
19. 如何计算单台变压器的经济负载率、经济负载、最小功耗率和最高效率?
根据变压器经济运行时,空载损耗与短路损耗相等的原理,可计算以下各参数:
(1)变压器的经济负载率:
式中 ΔP
0、ΔP
k——变压器空载有功损耗,短路有功损耗;
ΔQ
0、Q
k——变压器空载无功损耗,短路无功损耗;
K
Q——变压器负荷无功经济当量,kW/kvar,一般主变压器取0.06~0.10;配电变压器取0.08~0.13。
(2)变压器经济负载为:
(3)变压器经济运行时的最小功耗率:
(4)变压器的最高效率:
20. 什么是变压器的最大经济负载和最小经济负载?
变压器在额定负载运行时,功耗率有所增加,但变化不大,变压器的运行仍比较经济,此时,将变压器的额定负载称为最大经济负载。计算公式为:P
jd=P
e=S
ecosφ
2 所谓最小经济负载是指变压器功耗率或效率与最大经济负载时相等,所对应的最小负载。计算公式为:
22. 如何确定变压器的经济运行区?
变压器最小经济负载是变压器由轻载区进入经济区的最小负载。变压器的经济运行区负载从
到P
e,其中最理想的经济负载为
;负载率从
到1,其中最理想的经济负载率为
;因此,为降低变压器损耗,节约电能,供用电单位应按此负载或负载率,组织和调整负荷,使变压器在经济运行区内运行,最好使变压器在经济负载点上运行。
23. 如何确定两台同型号、同容量变压器的经济运行方式?
(1)变压器在运行中的功率损耗如下。
一台变压器运行时的功率损耗:
两台变压器并列运行时的功率损耗:
(2)确定变压器经济运行的临界负荷。
根据临界负荷ΔP
1=ΔP
2条件可得:
或
(3)变压器的经济运行。当用电负荷小于“临界负荷”时(S<S
LJ),投一台变压器运行,功率损耗最小,最经济;当用电负荷大于“临界负荷”时(S>S
LJ),将两台变压器全部运行,功率损耗最小,运行最经济。
24. 如何确定两台不同容量变压器的经济运行方式?
两台不同容量变压器(简称母子变压器)的运行方式有三种:一是小负荷用电投小容量的变压器(简称子变压器);二是中负荷用电投大容量的变压器(简称母变压器);三是大负荷用电时两台变压器同时投入运行。
(1)变压器在三种不同方式下的功率损耗如下。
1)子变压器运行时的损耗:
2)母变压器运行时的损耗:
3)母子变压器全部运行时的损耗:
(2)确定变压器经济运行的临界负荷。
第一个临界负荷的确定依据是等式ΔP
z=ΔP
m,其临界负荷为:
第二个临界负荷的确定依据是等式ΔP
m=ΔP
mz,其临界负荷为:
(3)变压器的经济运行。当用电负荷小于第一个“临界负荷”时(S<S
LJ1),将小容量的子变压器投入运行,功率损耗最小,最经济;当用电负荷大于第一个临界负荷而小于第二个临界负荷时(S
LJ1<S<S
LJ2),将大容量的母变压器投入运行,功率损耗最小,最经济;当用电负荷大于第二个“临界负荷”时(S>S
LJ2),将两台变压器全部投入运行,功率损耗最小,运行最经济。
25. 如何确定多台变压器的经济运行方式?
多台变压器是指同型号、同容量的三台或三台以上变压器的经济运行,这种供电方式适用于对供电连续性较高,负荷随季节性变化较大的用电设备,其经济运行区域为:
式中 S——变电站或配电变压器用电负荷的视在功率,kVA;
S
e——每台变压器的额定容量,kVA;
n——变电站或配电变压器的台数。
当变电站或配电变压器的总负荷S增大,且达到S>S
e时应增加投运一台变压器,即投用(n+1)台变压器较经济合理。
当变电站或配电变压器的总负荷S降低,且达到S<S
e时应停运一台变压器,即投用(n-1)台变压器较经济合理。