我国用电量季节特性研究以及在电力运行走势分析中的应用
2010-2-8
一、我国用电量的季节特性
众所周知，用电量是国民经济与社会生活的晴雨表之一。如图表1，我国大部分国土地处温带，四季分明，用电量的季节特性也非常鲜明。
根据上述历史数据，可拟合出我国近年来用电量季节特性的标准曲线，为分析用电与经济形势、开展预测与规划等活动提供最基础的依据。
改革开放以来我国经济持续高速增长，2008年全社会用电量是1978年的14倍以及1998年的3倍，因此用电量季节特性标准曲线不宜直接用用电量的数值来表达，可以采取定基、环比、结构等指数表达方法。
（一）以定基法表达的用电量季节特性标准曲线
根据上述历史数据，可以拟合出以定基法表达的月度用电量（当期）标准曲线。即以某个月（一般取1月）的用电量为基数，通过计算其他月份与基数的比值，可以分析每个月用电量的基本走势等。
类似的，还可以拟合出以定基法表达的季度用电量（当期）标准曲线以及累计用电量的标准曲线。另外，为了方便跨年度的分析预测，还可以将基准月份定到6月。
如图表2，近年来我国用电量最大的季节是炎热的夏季，7、8月份用电量将近1月份的1.28倍，冬季的12月也可能出现接近夏季的负荷高峰；春节所在的1、2月是一年里用电量最少的时段，因此，其他所有月份的用电量都在1月份的1倍以上；每年春夏之交的3-7月是电量持续攀升期但可能出现反复现象，秋季9-11月虽比夏季高峰有所下降但走势比较稳定。
值得注意的是，定基法是一种比较稳定的表达方式，即使出现基数本身异常的情况，也可以通过后续数据的环比关系进行判断与修正。
（二）以环比法表达的用电量季节特性标准曲线
根据上述历史数据，可以拟合出以环比法表达的月度用电量（当期）标准曲线。即以紧邻的上月用电量为基数，通过计算本月用电量与上月的比值，可以分析每个月用电量的变动情况等。
类似地，还可以拟合出以环比法表达的季度用电量（当期）标准曲线以及累计电量的标准曲线。
如图表3，春节所在的1、2月（平均）用电量往往不足上年12月电量的90%，至3月开春往往出现比较高反弹（超过8%）；5-7月用电量逐月增长环比连续大于1，其中7月用电量可能环比增加10%以上；8-10月用电量逐月下降环比均小于1（其中9月跌幅可能将近10%），而年底12月又会出现较大反弹（超过9%）。
值得注意的是，环比法虽然比定基法表达方式更加直观，但由于基数逐月变换，一旦出现异常数据会影响到下一个月的判断，因此适宜对连续几个月的数据进行综合分析。
（三）以结构法表达的用电量季节特性标准曲线
根据上述历史数据，可以拟合出以结构法表达的月度用电量（当期）标准曲线。即以全年总用电量为基数，通过计算本月用电量与全年的比值，可以分析每个月用电量所占比例等情况。
类似地，还可以拟合出以结构法表达的季度用电量（当期）标准曲线以及累计电量的标准曲线。
如图表4，上半年1-5月用电量占比全部小于均值（8.33%），而下半年6-12月则全部大于均值，其中月度用电量最高的7、8、12等月占比可达9.3%左右，而占比最小的1、2月（平均）只有7.25%，峰谷差异超过1/4；另外我国上、下半年累计用电量的占比关系也比较稳定，一般分别占46.5%与53.5%。
值得注意的是，结构法表达的是一种总体的结果，但一般难以充分判断其原因（12个月或4个季度占比变动的总结果为“零和”），因此更适用于预测规划等场合而不是分析既成事实。
二、季节特性标准曲线的初步应用
（一）2008年用电量走势的分析
如图表5，依据前述方法编制以定基法表达的2008年月度用电量曲线，通过与前述标准曲线进行对比可以发现2008年我国用电量的基本走势是：1-5月基本延续前几年高速增长的态势，从6月份开始连续下降，而且下降的幅度基本呈现逐月扩大的态势。可以说，2008上半年我国用电量的基本走势还是基本符合近年以来的季节特性的，而下半年在经济危机等因素强力作用下已经打破了这一基本规律。
如图表6，计算每个月实际曲线对于标准曲线的变动幅度作为定基指数，通过将定基指数与同期月度用电同比增速相比较，可以发现：季节特性的引进可以有效地提高用电走势分析判断的准确性。由于季节特性标准曲线是依据多年的用电量历史数据拟合而成，因此基本排除了个别异常数据的影响，而月度同比增速仅仅是与上年数据的对比，受到基数的影响比较大。
具体应用于2008年用电量走势的分析，一是利用季节特性可以（在6月份）较早发现用电量下滑的苗头；二是目前有论者从月度同比增速的连续下降推论出从4月份开始已经出现用电量下滑，但利用季节特性可以一目了然地否定这种判断——造成2008年4、5月同比增速下降的真正原因是：2007年4、5月用电量基数过高（定基指数超过3%，同比增速超过16.5%）；三是关于2008年12月是否出现反弹问题，也可以利用季节特性进行分析——2007年12月定基指数小于0，同比增速只有9.42%，是造成2008年12月用电量“看起来”反弹的真正原因。
（二）2009年1-9月用电量情况的评价
如图表7，对比2005-2009历年1-9月月度用电量的定基曲线可以发现：一是2009年的用电量走势虽然略高于往年，但总体变动态势基本是一致的；二是2009年用电情况属于一种“正常”的范畴，符合近年以来我国用电量季节特性的基本规律；三是2009年1-9月我国用电量走势已经摆脱了2008下半年那种单边下泻的态势，已经恢复到比较正常的增长轨道。
如图表8，将2009年1-9月月度用电量定基曲线与前述标准曲线相对比可以发现：2009年1-9月我国用电量的基本走势是“稳定恢复”：不仅每个月的用电量定基比值均高于标准值，全部在标准曲线以上，而且差值稳中略升。可以说，2009年1-9月我国用电量的基本走势是与“企稳回升”的宏观经济走势高度一致的。
如图表9，进一步将定基指数与月度用电同比增速相比较可以发现：我国用电走势的恢复远远没有9月份同比增速所表现的那样乐观。结合图表6综合对比分析，2008年4-12月我国用电量定基指数下降速率为2.32百分点/月而且快于同比增速的下降速率（2.02），2009年1-8月定基指数回升速率为1.18百分点/月而且明显慢于同比增速的回升速率（1.72），说明我国用电量的走势尚不属于典型的V型反转，在本轮经济周期中我国用电实际的下降幅
度大于同比增速所表现、而回升情况则恰好相反，正应了“病来如山倒，病去如抽丝”的民间俗谚。
（三）2009全年用电量的预测
第一步，依据前述对2009年1-9月用电量情况的评价，结合宏观经济发展的基本情况，首先判断2009全年用电量走势的基本趋势：企稳回升局面基本确立，回到符合季节特性的正常增长；尚无显著加速动因，属于略高于季节特性的稳定恢复。“病来如山倒，病去如抽丝”，无论从宏观经济还是从用电角度，目前都看不出能够与2008下半年加速下跌相对应的加速回升迹象。
第二步，如图表10，由于宏观经济还存在一定不确定性，根据几种不同的经济走势设定用电量的几类典型情景：一是延续1-9月的基本走势，即第四季度用电量曲线在标准曲线以上运行，高出幅度与1-9月基本一致（各月定基指数取5）；二是形势出现波动与反复，第四季度用电量曲线低于1-9月（各月定基指数取0或3）；三是出现加速回升的新情景，第四季度用电量曲线高出标准曲线运行的幅度超过1-9月（各月定基指数取7或9）。
第三步，如图表11，运用上述各定基曲线预测2009全年用电量以及同比增速等。
第四步，如图表12，对上述各预测结果，可以利用结构法标准曲线进行校验与选择：我国上、下半年累计用电量具有比较稳定的结构比例关系（46.5%/53.5%），正常年份波动幅度非常小（最近几年下半年占比的浮动幅度为0.20个百分点），而在经济形势急剧变化的2008年下半年占比则下降了2.7个百分点。由此出发，结合前述对于全年用电量走势的基本判断，以及本轮经济周期用电量下降与回升的不同态势，可以初步预测2009年全年用电量同比增速低于3.5%、下半年占比低于53.5%的可能性非常低，而下半年占比超过54%、全年用电量同比增速超过4.5%的可能性比较高。
如图表13，2008下半年我国用电量曲线在经济危机等因素的强力作用下背离原有规律单边下泻，2009年则重新回到标准曲线范畴正在缓慢恢复，因此预计2009年第四季度与2008年同期用电量的同比值将急剧扩大，即使完全符合季节特性曲线的正常用电也可能呈现出同比超过15%甚至20%的“大幅回升”。
三、我国用电量季节特性的影响因素与变化方式
用电量在一年里的不同季节、不同季度、不同月份呈现出比较稳定的统计特征，此即用电量的季节特性。
（一）我国用电量季节特性的影响因素
用电量的季节特性主要是由气候、节庆、计划等三方面因素综合影响而成：
（1）气候因素
我国大部分国土地处温带，四季分明，气候因素一是影响农作物生长，形成农业排灌、农产品加工等用电领域的季节特征；二是影响造船、建筑、仓储、精密制造等行业的施工工艺与工程进度，带动工业用电也出现一定季节性；三是影响居民生活方式，一方面使居民用电本身出现夏季降温、冬季供暖等季节特征，另一方面通过对于商业服务、娱乐餐饮等第三产业的延伸影响，形成了这些用电领域的季节特征。
（2）节庆因素
春节是我国影响最大的传统节日，每逢“过年”，非连续生产的工厂、矿山普遍放假使第二产业用电量明显下降，游子返乡以及各种节庆活动则拉动交通运输与第三产业用电增长。如图表14，从近年来的统计数据看，春节因素可能使我国全社会用电量下降超过250亿千瓦时。另外，各级学校的寒、暑假对于居民用电以及教育、交通运输等领域的用电也会形成一定影响。
（3）计划因素
即使排除电力供应不足造成的“计划用电”，在很多行业也依然存在为适应自身生产、营销、市场运行等需求而按照相对固定的时序计划生产进而“季节性”用电的情况，一是一些具有时令或节庆性质的礼品、食品等产品，本身的市场需求具有季节特性；二是一些产量与品种随展会、定单而变动的产品，形成围绕营销渠道的季节特性；三是一些上下游产业链比较长的行业，在长期的市场运行中形成一些约定俗成的生产、营销季节特性——这样三百六十行不同时序的累加就形成了全社会用电量季节特性的计划分量。
用电的季节特性是广泛存在的。如图表15，不仅全国的用电存在季节特性，而且在很多地区也同样存在显著的用电季节特性。
值得指出的是，在气候、节庆、计划这三类用电量季节特性的影响因素中，前两者是相对稳定的，而在市场供需形势变化、技术与工艺改进、营销模式改变、产业政策调整等诸多时候，计划因素都会随之改变，因此在很多行业虽然存在显著的用电“季节差异”，却往往并不存在稳定的用电“季节特性”。
（二）我国用电量季节特性的变化方式
“有规律则必有例外”，我国用电量的季节特性是客观存在的，但绝大多数历史统计数据点并不会完全准确地落在标准曲线上，悸动、冲突、改变这些比较常见的变化方式体现了客观规律的灰区宽度、约束力度以及新陈代谢。
1.随机悸动
用电量季节特性的标准曲线，为用电的分析预测提供了最基础的依据，但具体的分析预测必须考虑多种短期或局部影响因素，例如天气的异常、自然灾害的发生、节庆日期的移动、产业政策的调整、市场形势的变化以及国际国内经济活动与社会生活中的种种突发事件，这
些因素在时间、空间上的复合作用可能引起用电量在标准曲线的基础上发生时间短、幅度小、规律性不强甚至不一定能够找到直接原因的悸动。
2.强烈冲突
如图表16，用电量围绕标准曲线随机悸动，一些由于短期或局部因素而引起的偏差往往很快得到自动的纠正，也即实际电量曲线一般不会长时间（超过3个月）单方向偏离标准曲线。而如果出现2008年这样长时间（多达7个月）持续单方向偏离标准曲线的情况，则意味着经济与社会运行出现了严重的变化，类似经济周期、战争、严重灾害这样的强力作用打破了用电量固有的季节特性。
3.改变规律
用电量的随机悸动可以得到自动修复，从上述2009年1-9月的用电情况看，在类似经济危机这样的强烈冲突之后用电量往往也能恢复到原有季节特性。但“永远不变的是变化”，如果从更长的历史尺度观察，用电量季节特性其本身并不是一成不变的，例如，随着社会的发展，我国空调制冷负荷不断增大，季节特性曲线的形态逐步从冬季单高峰演变为冬、夏双高峰，最大负荷极值的出现时间逐步从12月转向7月。因此，上述的标准曲线仅能反
映近期的电量季节特性，而且每隔一段时间即应进行校验与修正。从我国宏观经济以及用电历史数据显著的周期性来看，这些标准曲线的“保质期”不应超过10年。
作者：国家电力监管委员会吴疆来源：《中国电力发展与改革研究》2009年第12期
电力系统负荷可分为三种。第一种变动幅度很小，周期又很短，这种负荷变动由很大的 偶然性。第二种变动幅度较大，周期较长，属于这类负荷的主要有电炉、电气机车等带有冲 击性的负荷。第三种负荷变动幅度最大，周期也最长，这一种是由于生产、生活、气象等变 化引起的负荷变动。 电力系统的有功功率和频率调整大体可分为一次、二次、三次调整三种。一次调整或频 率的一次调整指由发电机的调速器进行的，对第一种负荷变动引起的频率偏移的调整。二次 调整或频率的二次调整指由发电机的调频器进行的，对第二种负荷变动引起的频率偏移的调 整。三次调整其实就是指按最优化准则分配第三种有规律变动的负荷，即责成各发电厂按事 先给定的发电负荷曲线发电。在潮流计算中除平衡节点外其他节点的注入有功功率之所以可 以给定，就是由于系统中大部分电厂属于这种类型。这类发电厂又称为负荷监视。至于潮流 计算中的平衡节点，一般可取系统中担负调频任务的发电厂母线，这其实是指担负二次调频 任务的发电厂母线。 一：调整频率的必要性 电力系统频率变动时，对用户的影响： 用户使用的电动机的转速与系统频率有关。 系统频率的不稳定将会影响电子设备的工作。 频率变动地发电厂和系统本身也有影响： 火力发电厂的主要厂用机械—风机和泵，在频率降低时，所能供应的风量和水量将迅速减少， 影响锅炉的正常运行。 低频运行还将增加汽轮机叶片所受的应力，引起叶片的共振，缩短叶片的寿命，甚至使叶片 断裂。 低频运行时，发电机的通风量将减少，而为了维持正常电压，又要求增加励磁电流，以致使 发电机定子和转子的温升都将增加。为了不超越温升限额，不得不降低发电机所发功率。 低频运行时，由于磁通密度的增大，变压器的铁芯损耗和励磁电流都将增大。也为了不超越 温升限额，不得不降低变压器的负荷。 频率降低时，系统中的无功功率负荷将增大。而无功功率负荷的增大又将促使系统电压水 平的下降。 频率过低时，甚至会使整个系统瓦解，造成大面积停电。 调整系统频率的主要手段是发电机组原动机的自动调节转速系统，或简称自动调速系统， 特别时其中的调速器和调频器（又称同步器）。 二：发电机原动机有功功率静态频率特性 电源有功功率静态频率特性通常可以理解为就是发电机中原动机机械功率的静态频率特性。 原动机未配置自动调速时，其机械功率与角速度或频率的关系： 221212m P C C C f C f ωω=-=- 式中各变量都是标幺值；通常122C C =。 解释如下：机组转速很小时，即使蒸汽或水在它叶轮上施加很大转矩m M ，它的功率输出m P 仍很小，因功率为转矩和转速的乘积；机组转速很大时，由于进汽或进水速度很难跟上叶轮 速度，它们在叶轮上施加的转矩很小，功率输出仍然很小；只有在额定条件下，转速和转矩 都适中，它们的乘积最大，功率输出最大。 调速系统中调频器的二次调整作用在于：原动机的负荷改变时，手动或自动地操作调频器，
1.1.1.1 计算题 试题编号:KB-1C-J001 知识点:电力基础知识 已知星形连接的三相对称电源，接一星形四线制平衡负载 Ω+=43j Z ，若电源线电压为380V ，问A 相断路时，中线电流是多 少？若接成三线制（即星形连接不用中线），A 相断线时，线电流是多少？ 解：在三相四线制电路中，当A 相断开时，非故障相的相电压不变，相电流也不变，这时中线电流为 ()A j j I I I C B 00 009.126444 312022043120220∠=+∠++-∠=+= 若利用三线制，A 相断开时 ()A Z U I I I C B 384 323802,0221=+==== 答：在三相四线制电路中，A 相断开时，中线电流为44A ；若接成三线制，A 相断开时，B 、C 两相均为38A 。 试题编号:KB-1C-J002 知识点:电力基础知识 试利用如图D-1所示的桥式电路，求电感L 值。(为检零计，R 1及R 2为无感电阻，L 及电容C 无损耗。)
图D-1 解：因电桥平衡，G 中无电流流过，因此流过R 1及C 中的电流相等，流过R 2及L 中的电流相等，即 I R I L I C I R ?????????1121 221 ＝＝j j ωω 联合求解得 I R I C I L I R CR C R ??=?=? 111 22212 1j j j j ωωωω 所以L ＝R 1R 2Ｃ 答：电感L 值为R 1R 2Ｃ 试题编号:KB-C2-J001 知识点:电力法律法规 由供电局以380V/220V 供电的居民张、王、李三客户，2000年5月20日，因公用变压器中性线断线而导致张、王、李家电损坏。26日供电局在收到张、王两家投诉后，分别进行了调查，发现在这事故中张、王、李分别损坏电视机、电冰箱、电热水器各一台，均不可修复。用户出具的购货票表明：张家电视机原价3000元，已使用了
民用建筑供电系统设计常见问题探讨（一） 用电量及变压器容量的估算 庞传贵李维时(中国建筑设计研究院) 摘要本文简要阐述了各类民用建筑的负荷估算及变压器容量的确定，并介绍了负荷计算的部分作法 关键词用电指标、变压器容量负荷率、负荷计算、三相平衡 1、民用建筑的负荷： 民用建筑的用电指标，尤其是负荷计算中需要系数的大小，一直是一个意见很不一致，没有完全解决好的问题，主要是因为民用建筑的情况非常繁杂，不同的地区，不同的单位，不同的设备，不同的使用情况，不同的工程规模，不同的建设投资标准等等，使每平方米建筑面积的用电量有较大的差异，很难给出一个大家均可使用的标准。工程设计者，往往宁大勿小，使已建成的许多工程的变压器容量选择偏大，多数在很低的负荷率下运行。1984年在建设部设计局的支持下，由建设部建筑设计院，北京市建筑设计院、上海市华东建筑设计院、西北建筑设计院、西南建筑设计院等单位组成的民用建筑用电负荷调查组，在北京、上海、西安等地对各类宾馆饭店进行了大量的调查研究和蹲点实测，发现有很大的分散性，历时一年多也只获得了阶段性成果。由于国家经济的迅速发展和人们对民用建筑用电量的认识的较大差别，目前意见仍难统一。我们参照“全国民用建筑工程设计技术措施”中的“表 2.5.2-1各类建筑物的用电指标”，修改补充成为表1，供工程设计者在方案或初步设计阶段，作为估算变压器安装容量的参考。 表1 各类建筑物的用电指标 注：①当空调冷水机组采用直燃机时的用电指标一般比采用电动压缩机制冷时的用电指标降低25～35VA/m2。表中所列用电指标的上限值是按空调采用电动压缩机制冷时的数值。 上表中数值不是施工图设计时某个房间的负荷指标，对某个房间的负荷，应按其实际安装的用电设备的需要设计。还要注意“表1”中的每平方米瓦数可折算为伏安数，即将瓦数除以功率因数0.9(补偿后)，再除以变压器的负载率0.65~0.85，这样使每平方米建筑面积的伏安数为瓦数的约1.5倍左右,此伏安数可作为确定变压器容量的依据。这个指标有人认为偏高，有人认为偏低，实际上该表中的数值已有一个可根据实际情况选用的范围，以适应不同情况的要求。且在折算到变压器的安装容量时，变压器的负载率又有一个范围作为调节，认为表中指标偏高者，可取其低限；认为指标偏低者，可取其高限。对于目前多数用户的变压器负荷率过低的现象，希望今后能得到改善。在本杂志2003年第一期上，
负荷特性 负荷特性，是电力系统的重要组成部分，电力负荷从电力系统的电源吸取的有功功 简介 负荷特性，电力负荷从电力系统的电源吸取的有功功率和无功功率随负荷端点的电压及系统频率变化而改变的规律。 电力负荷是电力系统的重要组成部分，它作为电能的消耗者对电力系统的分析、设计与控制有着重要影响。几十年来，人们提出了大量的负荷模型，包括静态负荷模型、机理动态负荷模型、非机理动态负荷模型。同时，也不断积累了不少实测参数。建立一个负荷特性数据库，能够很方便地对历史数据进行各种查询以及调用，便于从一个整体、长期的范围来对负荷特性进行比较、分析、综合和应用。 从负荷建模系统对数据库的要求而言，该负荷特性数据库必须安全可靠并且易于使用，要求提供大容量的数据仓库，支持大容量的数据调用且迅速，另外，在与其它数据库的连接、操作系统的适应上应该更具有广泛性。鉴于此，该软件和数据库分别是用Visual Basic 6.0和SQL Server来进行开发研制的。Visual Basic是一个可视化、面向对象的快速应用程序开发工具，具有强大的图形、图像处理功能，拥有强大的数据库功能。SQL Server有着很好的易用性、可伸缩性和可靠性等等，这种关系型数据库管理系统能够满足各种类型的企业客户和独立软件供应商构建应用程序的需要。在江苏电网以及河南电
网的负荷特性数据库的建立和应用项目中，通过实践证明，该负荷特性数据库能够满足工程要求。 特性分类 负荷功率随负荷点端电压变动而变化的规律，称为负荷的电压特性；负荷功率随电力系统频率改变而变化的规律，称为负荷的频率特性；负荷功率随时间变化的规律，称负荷的时间特性。但一般习惯上把负荷的时间特性称为负荷曲线（有日负荷曲线、年负荷曲线等），而把负荷的电压特性和负荷的频率特性统称为负荷特性。 反映负荷点电压（或电力系统频率）的变化达到稳态后负荷功率与电压（或频率）的关系，称为负荷的静态特性；反映负荷点电压（或电力系统频率）急剧变化过程中负荷功率与电压（或频率）的关系，称为负荷的动态特性。 负荷功率又分为有功功率和无功功率。这两种功率的变化规律差别很大。将上述各种特征相组合，就确定了某一种特定的负荷特性，例如有功功率静态频率特性、无功功率静态电压特性等。 电力系统的负荷的主要成分是异步电动机、同步电动机、电热电炉、整流设备、照明设备等。在不同负荷点，这些用电设备所占的比重不同，用电情况不同，因而负荷特性也不同。 特性模型 负荷特性对电力系统的运行特性影响很大。例如，研究电力系统的暂态稳定性，采用不同的负荷特性可以得出不同的结论。因此，在电力系统的分析计算中采用有一定精度的负荷模型是很重要的问题。
电学综合计算题（含答案） 30道题 1、研究表明，有些金属电阻的阻值会随温度的变化而变化，物理学中利用这类金属的特性可以制成金属电阻温度计，它可以用来测量很高的温度，其原理如图所示．图中电流表量程为0～15mA（不计其电阻），电源的电压恒为3V，R′为滑动变阻器，金属电阻作为温度计的测温探头，在t≥0℃时其阻值R t随温度t的变化关系为 R t=100+0.5t（单位为Ω）． （1）若要把R t放入温度为0℃处进行测量，使电流表恰好达到满量程，既电流为15mA，则这时滑动变阻器R′接入电路的阻值为多大？（2）保持（1）中滑动变阻器R′接入电路的阻值不变，当被测温度为600℃时，电路消耗的电功率为多大？ （3）若把电流表的电流刻度盘换为对应的温度刻度盘，则温度刻度的特点是什么？ 2、小红学了电学知识后画出了家里的电吹风的电路图（甲图），她认识只闭合开关S1时，电吹风吹冷风，当S1和S2同时闭合时，电吹风吹热风，小芬同学看了她的电路图觉得有问题：如果只闭合S2，会出现电热丝R工作时
而电动机不工作的现象，从而使电吹风的塑料外壳过热造成损坏，小芬认为只要把其中一个开关移到干路上，就能做到电热丝R工作时，电动机就一定在工作，从而使塑料外壳不会因操作失误而损坏．乙图为电吹风机的铭牌．请分析回答下列问题： （1）你认为小芬应该把那个开关移到干路上，才能符合安全要求？为什么？ （2）电吹风正常工作且吹热风时，流过电热丝的电流多大？ （3）电热丝R的阻值多大（电热丝的阻值随温度变化不计）？ 3、某学校生物小组的同学为了探索一项技术，使一种名贵的花在寒冷的冬季也能正常生长，决定搭建一个微型温室，温室内需要安装一个电发热体．根据设计，该发热体用36V电压供电，发热功率为 200W(设电能全部转化为内能)． (1)电发热体不采用220V电压而用36V电压供电的考虑是什么？ (2)采用36V电压供电，电发热体需要自制，现决定用镍铬合金丝绕制，则绕制成的电发热体正常工作时的电阻应为多大？
第三章 系统频率特性 系统的时域分析是分析系统的直接方法，比较直观，但离开计算机仿真，分析高阶系统是困难的。系统频域分析是工程广为应用的系统分析和综合的间接方法。频率分析不仅可以了解系统频率特性，如截止频率、谐振频率等，而且可以间接了解系统时域特性，如快速性，稳定性等，为分析和设计系统提供更简便更可靠的方法。 本章首先阐明频率响应的特点，给出计算频率响应的方法，接着介绍Nyquist 图和Bode 图的绘制方法、系统的稳定裕度及系统时域性能指标计算。 3.1 频率响应和频率特性 3.1.1 一般概念 频率响应是指系统对正弦输入的稳态响应。考虑传递函数为G(s)的线性系统，若输入正弦信号 t X t x i i ωsin )(= (3.1-1) 根据微分方程解的理论，系统的稳态输出仍然为与输入信号同频率的正弦信号，只是其幅值和相位发生了变化。输出幅值正比于输入的幅值i X ，而且是输入正弦频率ω的函数。输出的相位与i X 无关，只与输入信号产生一个相位差?，且也是输入信号频率ω的函数。即线性系统的稳态输出为 )](sin[)()(00ω?ωω+=t X t x (3.1-2)
由此可知，输出信号与输入信号的幅值比是ω的函数，称为系统的幅频特性，记为)(ωA 。输出信号与输入信号相位差也是ω的函数，称为系统的相频特性，记为)(ω?。 幅频特性： )()()(0ωωωi X X A = (3.1-3) 相频特性： )()()(0ω?ω?ω?i -= (3.1-4) 频率特性是指系统在正弦信号作用下，稳态输出与输入之比对频率的关系特性，可表示为： )()()(0ωωωj X j X j G i = (3.1-5) 频率特性)(ωj G 是传递函数)(s G 的一种特殊形式。任何线性连续时间系统的频率特性都可由系统传递函数中的s 以ωj 代替而求得。 )(ωj G 有三种表示方法： )()()(ω?ωωj e A j G = (3.1-6) )()()(ωωωjV U j G += (3.1-7) )(sin )()cos()()(ω?ωωωωjA A j G += (3.1-8) 式中，实频特性： )(cos )()(ω?ωωA U = 虚频特性：
1.(计算题,基础知识,中等) 如图D-5所示：E=6V，R1=8Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，C=1F。求R1、R2、R3两端的电压。 图D-5 答案：解：电容器C阻隔直流，R3上无电流流过，I R1=0，则 U R1=I R1R3=0×3=0（V） U R2=2.4（V） U R3=3.6（V） 答：R1两端的电压为0，即U R1=0V，U R2=2.4V，U R3=3.6V。 2.(计算题,基础知识,易) 有一三相对称负荷，接在电压为380V的三相对称电源上，每相负荷的电阻R=16Ω，感抗X L=12Ω。试计算当负荷接成星形和三角形时的相电流、线电流各是多少？ 答案： 解：负荷接成星形时，每相负荷两端的电压，即相电压为 =220（V） 负荷阻抗为 Z==20（Ω） 所以每相电流（或线电流）为
=11（A） 负荷接成三角形时，每相负荷两端的电压为电源线电压，即 U△ph=U△p-p=380V 流过每相负荷的相电流为 I△ph==19（A） 流过每相的线电流为 I△p-p=I△ph=32.9（A） 3.(计算题,专业知识,易) 两支等高避雷针，其高度为25m，两针相距20m，计算在两针中间位置、高度为7m 的平面上保护范围一侧最小宽度是多少米？ 答案：解：已知两支针高均为h=25m，两支针距离D=20m，被保护设备高度h x=7m 当h≤30m时，取P=1，则两针保护范围上边缘的最低高度为 h0=h-=25-≈25-3=22（m） 所以两针中间7m高度平面上保护范围一侧最小宽度为 b x=1.5(h0-h x)=1.5(22-7)=22.5（m） 答：最小宽度是22.5m。 4.(计算题,专业知识,较易) 有两台100kVA变压器并列运行，第一台变压器的短路电压为4%，第二台变压器的短路电压为5%。求两台变压器并列运行时负载分配的情况？
县域电网负荷特性分析与短期负荷预测 发表时间：2017-12-25T10:43:58.337Z 来源：《电力设备》2017年第25期作者：莘燕[导读] 摘要：随着我国电力体制改革不断深入，负荷特性分析和负荷预测已成为电力企业生产经营和计划管理的一项重要内容。 （国网冀北电力有限公司张北县供电分公司河北张家口 076450） 摘要：随着我国电力体制改革不断深入，负荷特性分析和负荷预测已成为电力企业生产经营和计划管理的一项重要内容。通过对负荷特性深入分析，可以摸清地区负荷状况，把握负荷变化规律和发展趋势，从而有效实施电力调度，并在大负荷期间制定相应的应急办法和风险管控措施。电力负荷预测精度的提高对于经济优化地制定发电计划、最优制订电力现货和期货报价、电网控制经济运营、合理的电力调配计划、降低旋转储备容量以及进行电力市场需求分析等方面具有重要意义，具有直接而重大的经济和社会效益。 关键词：用电结构;负荷特性;负荷预测;相似日法 前言 本文通过对县域范围内的电网系统研究，就电力系统的负荷特性展开分析，希望通过对县域电网系统的研究可以更好地把握电网的运行情况，进一步促进县域电网系统的稳定发展。 1电网负荷的特性分析 1.1电力负荷的主要内容 电力负荷系统所指的概念是连接电力系统的所有用电设备的功率的总和。电力系统是一个时变的系统，只有对电力系统时刻进行监控和管理，保证发电、供电和用电过程中的动态平衡，才可以保证生产生活的顺利进行，也一定程度上避免了系统故障所带来的损失。因此就需要对电力系统的负荷特性做出分析，负荷分析所得的结果对电力系统企业有着很重大的参考意义和指导意义，可以进一步掌握电力系统的供求关系以及变化趋势，只有及时的掌握这些信息才可以改善负荷特性并进一步采取措施。 1.2电力负荷的组成和分类 电力负荷即指电能的时间变化率。电力负荷由许多不同的负荷形态组成，例如发电、供电和用电负荷。本文所分析的县域范围内的负荷特性分析是特指用电负荷，也就是在电网系统内所有用电用户所消耗的用电功率总和。由于在不同的地区，受不同的因素影响就会有不同的电力负荷组成，例如受经济条件、气候条件的影响，甚至县域范围内的人口组成都会对其产生影响。再者，同一地区的不同时期的电力系统的负荷也会有所不同，因其所具有的不同特性，便会导致这种差异性的产生，从而对负荷能力产生了一定的影响。 2影响负荷及负荷特性的主要因素 2.1电力供应侧(电网改造与配网改造等)的影响 电力供应侧，尤指电网改造与配网改造等也会对负荷及负荷特性产生影响。线路严重老化，网架结构较为薄弱，使得许多用户的用电报装无法进行，电能营销中的卡脖子现象极为严重。由于县域范围内的网改造速度较为缓慢，例如在送电工程的建设中，由于lOkV公用变压器数量严重不足而导致有电供不出这样的现象发生，并且电压质量差，直接影响到了电力需求侧的用电需求。 2.2电力需求侧的影响 县域范围内的电网系统在需求侧管理方面的手段较为落后，尽管在电锅炉、蓄能空调方面的优惠政策刚出台，但是在其他方面的优惠力度仍显不足，推广工作刚起步，但在这方面的工作仍不够完善，对于移峰填谷及用电负荷的影响潜力较大。 2.3县域范围内的装机容量对负荷增长的影响 据调查显示，尽管系统装机容量己经基本满足市场需要，但由于近几年国家对小电源政策的支持和扶持，县域范围内太阳能、风能入网数量逐年增加，由于这些小电源电网对自然环境的依赖比较高，这也对系统电网形成一定的威胁，比如每年的5-8月份是太阳能发电的最佳时期，而风能发电则集中在春秋季节，但是随着社会经济的不断发展，以及科技技术的不断改进和发展，目前县域范围内由于设备容量不足而造成的限电情况正在逐年减少。 2.4所在地区的气候条件 研究表明，气候条件的变化对月负荷特性的变化带来较大影响。在县域范围内，由于地理位置的偏僻，相对于城市电网系统而言，整体气温会低于城市气温，因此也会带来负荷率的变化。在县域范围内考虑到农业的用电量需求，不同的降水时节对用电量的需求也是不同的，例如在降水多的时节，灌溉用电量就会随之减少，相应的负荷率水平就会高于往常，如此一来峰谷差值也会低于往常。不仅如此，对于不同地区的不同气候条件下的电网系统，在遇到偶然的灾害天气时电网系统的负荷率也会随之改变，给居民生活和供电企业带来一定的影响。 3短期负荷预测 3.1电力系统的负荷预测即寻找电力负荷与各种相关因素之间的内在联系，并通过这种调查对未来的电力负荷进行科学的预测。并且，只有通过合理有效科学的预测，才可以很好地掌握好电力负荷的特点，并及时对电力负荷的特性进行了解掌握，一定程度上提高电力负荷的预测精准度。 由于电力负荷的变化总是会随着周遭环境因素进行改变，例如天气、居民的生活习惯和生活水平等等，再例如气候对农业带来的影响也会间接影响到电力的负荷特性。因此，利用趋势外推技术可以根据未来以及过去和现在的连续发展，做出推测。 通过负荷特性分析，可以发现县域内居民用电和农业生产对全县负荷影响最大，居民负荷全年范围内的变化主要体现在冬季取暖和夏季降温，农业生产全年范围内的变化主要体现在春季耕种和夏季灌溉，农业生产用电量虽然只占总售电量的11%，但其用电时间集中、功率大，而且受环境因素影响极大，是导致全县出现最大负荷以及负荷剧烈波动的直接原因。大工业用户少，且负荷十分稳定，但受国家政策、节假日和检修停电计划影响大。所以负荷预测工作受到气象、经济、政策、计划等多重因素干扰。 3.2短期负荷预测方法 目前，短期预测方法很多，包括回归分析法、时间序列法、相似日法、指数平滑法、灰色预测法、专家系统法、人工神经网络法等等，其中相似日法由于其原理简单、应用简便、效果良好，在县公司层面得到广泛应用。 目前县公司对相似日的选择方式比较单一，其中一种典型的执行方式如下： (1)工作日负荷预测。参照前一工作日的负荷曲线预测后一工作日的负荷曲线。
第23卷第6期 高 波，等：成都住宅建筑空调负荷特性分析 ·19· 文章编号：1671-6612（2009）06-019-04 成都住宅建筑空调负荷特性分析 高 波 1 冯 炼2 徐斌斌1 张 红1 (1.四川省建筑科学研究院 成都 610081；2.西南交通大学机械工程学院 成都 610031) 【摘 要】 当前，建筑节能问题越来越受到社会的高度重视，为了解成都地区住宅建筑空调负荷特性，本文 采用DeST—h 软件对成都地区某典型居住建筑进行空调负荷计算分析。研究表明，全工况间歇空调模式与连续空调模式下，空调尖峰负荷具有较大差异，在进行住宅空调负荷计算时，可按照常规连续空调负荷计算算法进行计算，但应根据全年动态负荷分布进行修正。在本文计算条件下，成都地区提高围护结构保温性能，对减少空调负荷以及能耗具有较大的作用，增强保温对冬季空调能耗影响大夏季。 【关键词】 居住建筑；间隙空调；负荷；模拟；成都 中图分类号 TU11.1 文献标识码 B Analysis on the characteristic of Air-conditioning load in residential buildings in Chengdu Gao Bo 1 Feng Lian 2 Xu Binbin 1 Zhang Hong 1 ( 1.Sichuan Institute of Building Research, Chengdu, 610081; 2.School of Mechanical Engineering Southwest Jiaotong Universty, Chengdu, 610031 ) 【Abstract 】 At present, the building energy is very important, in order to find out the characteristic of Air-conditioning load in residential buildings in Chengdu, in this paper, we calculation and analysis a typical residential building air conditioning load in Chengdu using DeST-h. The results show that,the peak load has a big difference between the intermittent air conditioning and continuous air conditioning.we can use the present design calculation method of continuous air conditioning to calculate air conditioning load in residential building, but it should be based on dynamic load distribution throughout the year. In this calculation condition, improve the thermal insulation performance of building envelope is an effective method to reduce the load and energy consumption of air conditioning and its impact in winter than in summer. 【Keywords 】 residential building ; intermittent air conditioning ; load ; simulation ; Chengdu 作者简介：高波（1982-），男，工学硕士。 投稿日期：2009-07-22 0 引言 近年来，建筑节能问题越来越受到社会的高度 重视，经济的不断发展与能源供应的相对紧缺成为制约我国社会与经济发展的一大矛盾。根据我国建筑节能第三阶段的节能要求，成都市出台了《成都市居住建筑节能65%设计指标》指导性文件。《标准》对居住建筑围护结构的热工性能提出了更高的要求，新建建筑要求热工性能更好的外围护结构，通过改变围护结构的保温隔热性能降低住宅建筑的空调能耗。 增强建筑的保温既要满足房间的舒适性又要保证节能。为揭示建筑本身及室内外环境因素对空调负荷和能耗的影响，本文以成都某居住建筑为研究对象，采用DeST—h 建筑环境模拟计算软件，对其空调负荷进行全工况模拟计算分析，并对相关问题进行探讨。 1 模型建立 第23卷第6期 2009年12月 制冷与空调 Refrigeration and Air Conditioning V ol.23 No.6 Dec. 2009.19～22
1、某户内装一日光灯照明，电路如图，已知其端电压V=220V ，频率f=50HZ,日光灯的功率P=20W ，开灯后，电路中通过的电流I=0.3A ，试求该路的等效电阻，以及电感L 、功率因数值？如果要将该电路的功率因数提高到0.85，问需要并联一个多大的电容器？ R 解：P=I 2 R ，则 2223 .02022I P R 699222)3 .0220( 22 222 2R Z X X R Z L L 则 H X L L 23.2314699 303.03 .022020 cos S P 如果将功率因数提高到0.85，需并联电容器 已知 303.0cos 1 36.721 85.0cos 2 799.312 F F tg tg tg tg V P C 3.3103.3)79.3136.72(220 5014.3220)(6 2 212 答：需要并联F 3.3的电容器,R 为222欧姆，L 为2.23H ，为0.303 2、某电源的开路电压Uoc=10V ，当外电阻R=5Ω时，电源的端电压U=5V ，求电源的内阻Rs 的值。 解：该电源可用电压为Us 的理想电压源与内阻Rs 的串联的模型来等效。 Us=Uoc=10V R Rs Us I 55Rs R Rs Us R RI U I
R R U s 答：电源的内阻R S 的值是5Ω 3、 已知某变压器铭牌参数为：S e :100kVA,U e :10±5%/0.4kV ，当该变压器运行档位为I 档时，试求该变压器高低压侧额定电流（答案保留三位有效数字）？ 解：由于该变压器运行档位为I 档，所以该变压器高压侧额定电压为10.5kV 。 高压侧额定电流A U S I e e e 499.55 .1031003 低压侧额定电流A 35.144)4.0/5.10(499.5 答：高压侧额定电流为5.499A,低压侧额定电流为144.35A 。 4、 一客户电力变压器额定视在功率 S e =200kVA ，空载损耗 P 0=0.4，额定电流时的短路损耗 P k =2.2kW ，测得该变压器输出有功功率 P 2=140kW 时，二次侧功率因数cos Φ2=0.8，求变压器此时的负载率β和工作效率η。 解：因 %100cos 22 e S P 98.5% 100%8)(140/142.0 1.1422.2)875.0(4.0140P 100% )/P (P % 5.87 % 100)8.0200(140%100)cos (220211222 所以kW P P P S P K e 答：此时变压器的负载率和工作效率分别是87.5%和98.5%. 5、有一R 和L 的串联电路下图，已知tV U V U sin 230,501 ，试用相量图求出电感线圈上电压降2 U 。 1 U 2 1 解：
《用电监察(检查)员（第二版）》技师 一、选择题（请将正确答案的代号填入括号内，每题1分，共32题） 1. 应用右手定则时，拇指所指的是（）。 (A)导线切割磁力线的运动方向； (B)磁力线切割导线的方向； (C)导线受力后的运动方向； (D)在导线中产生感应电动势的方向。 答案:A 2. 在并联的交流电路中，总电流等于各分支电流的（）。 (A)代数和； (B)相量和； (C)总和； (D)方根和。 答案:B 3. 设U m是交流电压最大值，I m是交流电流最大值，则视在功率S等于（）。 (A)2U m I m； (B)U m I m； (C)0.5U m I m； (D)U m I m。 答案:C 4. 判断电流产生磁场的方向是用（）。 (A)左手定则； (B)右手定则； (C)楞次定律； (D)安培定则。 答案:D 5. 三相变压器铭牌上所标的容量是指额定三相的（）。 (A)有功功率； (B)视在功率； (C)瞬时功率； (D)无功功率。 答案:B 6. 几个试品并联在一起进行工频交流耐压试验时，试验电压应按各试品试验电压的（）选择。 (A)平均值； (B)最大值； (C)有效值； (D)最小值。 答案:D 7. 避雷线的主要作用是（）。 (A)防止感应雷击电力设备； (B)防止直接雷击电力设备； (C)防止感应雷击电力线路； (D)防止感应雷击电力设备和防止直接雷击电力设备。 答案:B 8. 对于单侧电源的双绕组变压器，常采用带制动线圈的差动继电器构成差动保护。其制动线圈应装在（）。 (A)电源侧； (B)负荷侧； (C)电源侧或负荷侧； (D)保护需要处。 答案:B 9. 计算线损的电流为（）。 (A)有功电流； (B)无功电流； (C)瞬时电流； (D)视在电流。 答案:D 10. 采用直流操作电源（）。 (A)只能用定时限过电流保护； (B)只能用反时限过电流保护； (C)只能用于直流指示； (D)可用定时限过电流保护，也可用反时限过电流保护。 答案:D 11. 过流保护加装复合电压闭锁可以（）。 (A)扩大保护范围； (B)增加保护可靠性； (C)提高保护灵敏度； (D)扩大保护范围，增加保护可靠性。 答案:C 12. 电磁式操动机构的断路器大修后，其跳、合闸线圈的绝缘电阻不应小于（）。 (A)1000Ω； (B)1MΩ； (C)2MΩ； (D)5MΩ。 答案:B 13. 断路器液压操动机构的贮压装置充氮气后（）。 (A)必须水平放置； (B)必须直立放置； (C)必须保持15°倾斜角度放置； (D)可以任意放置。 答案:B 14. 将有效长度为50cm的导线与磁场成30°角放入一磁感应强度为0.5Wb/m2的均匀磁场中，若导线中的电流为20A，则电磁力为（）。 (A)1.5N； (B)2.5N； (C)5N； (D)7.5N。 答案:B 15. 理想变压器的一次绕组匝数为1500，二次绕组匝数为300。当在其二次侧接入200Ω的纯电阻作负载时，反射到一次侧的阻抗是（）Ω。 (A)5000； (B)1000； (C)600； (D)3000。 答案:A 16. R、X和|Z |是阻抗三角形的三个边，所以，在RLC串联电路中有功功率因数等于（）。
地区电网负荷特性分析电网最大负荷 地区电网负荷特性分析 【摘要】本地区用电负荷以工业负荷为主，主要包括220kV 直供工业用户、 110kV 工业用户，以及部分35kV 工业用户，此类用户 约占到本地区总负荷的65%左右。 【关键词】地区电网; 负荷特性; 负荷曲线; 电力市场 一、引言 通过对本地区的电力负荷特性进行研究，了解地区电网的发展变 化和相关影响因素，保证电力系统安全经济运行和实现电网的科学管理。 二、目前负荷特性指标在应用中存在的问题 1. 目前暂时还没有统一的指标含义：各地区的指标含义有所区别，因此，在进行负荷特性分析研究时，人为的造成了很多不便。
2. 典型日的选取没有统一规定：本地区选的是每月15日为典型日，但是有的地区选的是最大负荷为典型日，这也给负荷分析工作增加了难度。 3. 目前的电力负荷特性指标无法与国外有关负荷特性指标对接。因此，急切需要一套统一的、规范的指标体系实现对日常工作的指导。 三、本地区目前所使用的主要负荷特性指标 1. 最大负荷：统计期（日，月，季，年，以下同）内记录的负荷中，负荷最大值。 2. 最小负荷：统计期内负荷最小值。 3. 平均负荷：统计期内瞬间负荷的平均值，即负荷时间数列时序平均值。 4. 负荷曲线：将该地区的有功或无功负荷，按照时间序列绘制成的图形。 5. 负荷率：统计期内的平均负荷与最大负荷的比率。
6. 峰谷差：统计期内最大负荷与最小负荷的差值。 7. 峰谷差率：统计期内峰谷差与最大负荷的比率。 8. 负荷持续曲线：电网中出现的以小时为的各种负荷水平在一年内出现的时间占总研究时间的百分比，反映各负荷水平的持续时间。其统计结果对于电 内容仅供参考
4.1.4 计算题 La2D1018 有一三相对称负荷，接在电压为380V 的三相对称电源上，每相负荷的电阻R=16Ω，感抗X L =12Ω，试计算当负荷接成星形和三角形时的相电流，线电流各是多少？ 解：负荷接成星形时，每相负荷两端的电压即相电压为 ()V U U 2203380 31 ===? 负荷阻抗为()Ω=+=+=2012162222L X R Z ∴每相电流（或线电流）为()A Z U Z I L 11202200=== =? 负荷接成三角形时，每相负荷两端的电压为电源线电压，即 V U U L 380==? 流过每相负荷的相电流为()A Z U I 1920 380===? ? 流过每相的线电流为()A I I L 9.323==? Lb2D2035 有两台100KVA 变压的并列运行，第一台变压器的短路电压为4%，第二台变压器的短路电压为5%，求两台变压器并列运行时，负载分配的情况？ 解： 由题设可知 5%%U 4%,%U KVA S S 2D 1D e e ====,10021 第一台变压器分担的负荷： )(11.111410051004100200%% %112211211KVA U S U S U S S S S D e D e D e e e =?+=?++= 第二台变压器分担的负荷： )(89.88510051004100200%%%222211212KVA U S U S U S S S S D e D e D e e e =?+=?++= ∴ 第一台变压器因短路电压小而过负荷，而第二台变压器则因短路电压大却负荷不足。 Jd2D1048 某工厂用电三相负荷平衡，装有单相瓦特表，指示功率50KW ，电压表指示380V ，电流表指示为300A ，试求该厂的功率因数和无功功率？ 解：P=50KW U 线=380V I=300A 因为三相负荷平衡，则三相有功功率为
电功率的计算公式 电功率的计算公式，用电压乘以电流，这个公式是电功率的定义式，永远正确，适用于任何情况。 对于纯电阻电路，如电阻丝、灯炮等，可以用“电流的平方乘以电阻”“电压的平方除以电阻”的公式计算，这是由欧姆定律推导出来的。 但对于非纯电阻电路，如电动机等，只能用“电压乘以电流”这一公式，因为对于电动机等，欧姆定律并不适用，也就是说，电压和电流不成正比。这是因为电动机在运转时会产生“反电动势”。 例如，外电压为8伏，电阻为2欧，反电动势为6伏，此时的电流是（8－6）/2＝1（安），而不是4安。因此功率是8×1＝8（瓦）。 另外说一句焦耳定律，就是电阻发热的那个公式，发热功率为“电流平方乘以电阻”，这也是永远正确的。 还拿上面的例子来说，电动机发热的功率是1×1×2＝2（瓦），也就是说，电动机的总功率为8瓦，发热功率为2瓦，剩下的6瓦用于做机械功了。 电工常用计算公式 一、利用低压配电盘上的三根有功电度表，电流互感器、电压表、电流表计算一段时间内的平均有功功率、现在功率、无功功率和功率因数。 （一）利用三相有功电度表和电流互感器计算有功功率 式中 N——测量的电度表圆盘转数 K——电度表常数（即每kW·h转数） t——测量N转时所需的时间S CT——电流互感器的变交流比 （二）在三相负荷基本平衡和稳定的情况下，利用电压表、电流表的指示数计算视在功率 （三）求出了有功功率和视在功率就可计算无功功率 （四）根据有功功率和现在功率，可计算出功率因数
例1某单位配电盘上装有一块500转／kW·h电度表，三支100／5电流互感器，电压表指示在400V，电流表指示在22A，在三相电压、电流平衡稳定的情况下，测试电度表圆盘转数是60S转了5圈。求有功功率、现在功率、无功功率、功率因数各为多少 [解]①将数值代入公式（1），得有功功率P＝12kW ②将数值代入公式（2）；得视在功率S=15kVA ③由有功功率和视在功率代入公式（3），得无功功率Q=8l kVar ④由有功功率和现在功率代入公式（4），得功率因数cosφ= 0．8 二、利用秒表现场测试电度表误差的方法 （一）首先选定圆盘转数，按下式计算出电度表有N转内的标准时间 式中 N——选定转数 P——实际功率kW K——电度表常数（即每kW·h转数） CT——电流互感器交流比 （二）根据实际测试的时间（S）。求电度表误差 式中 T——N转的标准时间s t——用秒表实际测试的N转所需时间（s） 注：如果计算出的数是正数，电度表决；负数，则是慢。 【例】某用户有一块750转/kW·h上电度表，配有150／5电流互感器，接有10kW 的负载，现场测试60s圆盘转了5圈。求电度表误差是多少 〔解〕①先求电度表转5圈时的标准秒数由公式（1），得T=72s ②由公式（2）得出电度表误差ε＝20％，快20％。 三、配电变压器的高低压熔丝选择方法 (一)先计算变压器高低压侧的额定电流 式中 S——变压器容量kVA U——电压kV （二）高压熔丝=Ix（1．5～2．5）（2） （三）低压保险丝=低压额定电流（I）（3） （例）有一台50kVA变压器，高压侧额定电压10kV，低压侧的额定电压 0．4kV。求高低压的额定电流各是多少 A高压侧应选择多少A的熔丝低压侧应选择多少A的保险丝〔解〕①将数值代入公式（1），得高压电流I= 2．8 A
4.3电力系统的频率特性 4.3.1发电机组自动调速系统工作原理 调整系统频率的主要手段是发电机组原动机的自动调节转速系统，或简称自动调速系统，特别是其中的调速器和调频器(又称同步器)。以下，就从自动调速系统的作用开始，讨论频率调整。 自动调速系统的种类很多，以下介绍的是一种相当原始的机械调速系统—离心飞摆式。这种调速系统比较直观，但它的调节机理又和新型调速系统(如电液式调速系统)没有很大差别。 离心飞摆式调速系统的示意图如图4-7。 图4-7离心飞摆式调速系统 其作用原理如下： 调速器的飞摆由套筒带动转动，套简则为原动机的主铀所带动。单机运行时，因机组负荷的增大，转速下降，飞摆由于离心力的减小，在弹簧的作用下向转轴靠拢，使A点向下移动到A``。但因油动机活塞两边油压相等，B点不动，结果使杠杆AB绕B点逆时针转动到A``B。在调频器不动作的情况下，D点也不动，因而在A点下降到A``时，杠杆DE绕D点顺时针转动到DE`，E点向下移动到E`。错油门活塞向下移动，使油管a、b的小孔开启，压力油经油管b进入油动机活塞下部，而活塞上部的油则经油管a经错油门上部小孔溢出。在油压作用下，油动机活塞向上移动，使汽轮机的调节汽门或水轮机的导向叶片开度增大，增加进汽量或进水量。 与油动机活塞上升的同时，杠杆AB绕A点逆时针转动，将连结点C从而错油门活塞提升，使油管a、b 的小孔重新堵住。油动机活塞又处于上下相等的油压下，停止移动。由于进汽或进水量的增加，机组转速上升，A点从A``回升到A`。调节过程结束。这时杠杆AB的位置为A`CB`。分析杠析AB的位置可见，杠杆上C 点的位置和原来相同，因机组转速稳定后错油门活塞的位置应恢复原状；B`位置较B高，A`的位置较A略低；相应的进汽或进水量较原来多，机组转速较原来略低。这就是频率的“一次调整”作用。 对应负荷的增大，发电机输出功率增加，频率略低于原来值；如果负荷降低，调速器调整作用将使输出功率减小，频率略高于原来值。这就是频率的一次调整，频率的一次调整由调速器自动完成的。调整的结果，频率不能回到原来值，因此一次调整为有差调节。 为使负荷增加后机组转速仍能维持原始转速，要求有“二次调整”。“二次调整”是借调频器完成的。调频器转动蜗轮、蜗杆，将D点抬高。D点上升时，杠杆DE绕F点顺时针转动，错油门再次向下移动，开启小孔。在油压作用下，油动机活塞再次向上移动，进一步增加进汽或进水量。机组转速上升，离心飞摆使A 点由A`向上升。而在油动机活塞向上移动时，杠杆AB又绕A逆时针转动，带动C、F、E点向上移动，再次堵塞错油门小孔，再次结束调节过程。如D点的位移选择得恰当，A点就有可能回到原来位置。这就是频率的“二次调整”作用。由于调整的结果，频率能回到原来值，因此二次调整为无差调节。 4.3.2发电机组的有功功率—频率静态特性