電力工程基礎(chǔ) 第八章習(xí)題

1、第八章8-1 配電自動(dòng)化系統(tǒng)（DAS）包括哪些內(nèi)容？各部分的功能是什么？答：配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)（DAS）包括配電SCADA系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)（GIS）和需方管理（DSM）三個(gè)部分。配電SCADA系統(tǒng)的功能是對(duì)配電網(wǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與監(jiān)控，包括配網(wǎng)進(jìn)線監(jiān)控、配電變電站自動(dòng)化、饋線自動(dòng)化和配變巡檢及無(wú)功補(bǔ)償四個(gè)部分；GIS系統(tǒng)的功能是將配電網(wǎng)設(shè)備的地理位置與一些屬性數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)合，以便操作和管理人員更加直觀地進(jìn)行配電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)分析和運(yùn)行管理，包括設(shè)備管理、用戶信息系統(tǒng)、SCADA功能及故障信息顯示等；DSM系統(tǒng)的功能是對(duì)電力的供需雙方對(duì)用電市場(chǎng)進(jìn)行管理，以達(dá)到提高供電可靠性，減少能源消耗及供需雙方費(fèi)用支出的

2、目的，包括負(fù)荷監(jiān)控與管理、遠(yuǎn)方抄表與計(jì)費(fèi)自動(dòng)化兩個(gè)方面。8-2 配電自動(dòng)化對(duì)通信系統(tǒng)的要求有哪些？答：配電自動(dòng)化對(duì)通信系統(tǒng)的要求是：通信的可靠性；雙向通信的要求；通信速率的要求；通信不受停電的影響；通信系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用；使用和維護(hù)的方便性；可擴(kuò)充性。8-3 配電載波通信主要由哪些設(shè)備構(gòu)成？有哪些特點(diǎn)？答：配電載波通信用到的主要設(shè)備有：在主變電站安裝的多路載波機(jī)（稱主站設(shè)備）、在線路各測(cè)控對(duì)象處安放的配電線載波機(jī)（稱從站設(shè)備）和高頻通道。配電載波通信的最大優(yōu)點(diǎn)是電通到哪里通信就能到哪里，與電網(wǎng)建設(shè)同步，具有通道可靠性高、投資少、見(jiàn)效快、組網(wǎng)靈活方便、運(yùn)行維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)。8-4 光纖通信有哪些特點(diǎn)？

3、簡(jiǎn)述光纖通信系統(tǒng)的組成及各部分的作用。答：光纖通信與其他通信方式相比，具有傳輸頻帶寬、通信容量大、傳輸速率高、傳輸損耗小、誤碼率低、可靠性高、不受電磁干擾、組網(wǎng)靈活方便等優(yōu)點(diǎn)。光纖通信系統(tǒng)由電端機(jī)、光端機(jī)、中繼器和光纜組成。電端機(jī)完成對(duì)所需傳輸或接收信號(hào)的處理；光端機(jī)的發(fā)送端內(nèi)含有光源，它完成將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并輸入光纖傳輸至遠(yuǎn)方；光端機(jī)的接收端內(nèi)含有光檢測(cè)器，它完成將來(lái)自光纖的光信號(hào)還原成電信號(hào)，并輸入到電端機(jī)的接收端；中繼器完成將經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離傳輸后被衰減和畸變了的光信號(hào)放大、整形和再生成一定強(qiáng)度后，繼續(xù)送向遠(yuǎn)方。8-5 饋線自動(dòng)化有哪兩種實(shí)現(xiàn)方式？比較它們的實(shí)現(xiàn)方法和優(yōu)缺點(diǎn)。答：饋線自動(dòng)

4、化有當(dāng)?shù)乜刂品绞胶瓦h(yuǎn)方控制方式兩種實(shí)現(xiàn)方式。當(dāng)?shù)乜刂品绞绞且揽恐悄芘潆婇_(kāi)關(guān)設(shè)備（重合器和分段器等）間的相互配合來(lái)實(shí)現(xiàn)故障區(qū)域自動(dòng)隔離和健全區(qū)域自動(dòng)恢復(fù)供電的功能；遠(yuǎn)方控制方式是通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)及配電子站把戶外分段開(kāi)關(guān)處的柱上FTU和配電網(wǎng)控制中心的SCADA計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來(lái)，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成故障定位，然后以遙控方式隔離故障區(qū)域，恢復(fù)非故障區(qū)域供電。當(dāng)?shù)乜刂品绞骄哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，建設(shè)費(fèi)用低，不需要建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)，不存在電源提取問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)，但它具有以下缺點(diǎn)：只在線路發(fā)生故障時(shí)起作用，正常運(yùn)行時(shí)不能起監(jiān)控作用，因而不能優(yōu)化運(yùn)行方式；調(diào)整運(yùn)行方式后，需要重新到現(xiàn)場(chǎng)修改元件整定值；恢復(fù)健全區(qū)段供電時(shí)，無(wú)法采取安

5、全和最佳措施；需要經(jīng)過(guò)多次重合，對(duì)設(shè)備的沖擊大。遠(yuǎn)方控制方式具有以下優(yōu)點(diǎn)：在故障時(shí)隔離故障區(qū)域，正常時(shí)監(jiān)控配網(wǎng)運(yùn)行，可以優(yōu)化運(yùn)行方式，實(shí)現(xiàn)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；適應(yīng)靈活的運(yùn)行方式；恢復(fù)健全區(qū)段供電時(shí)，可以采取安全和最佳措施；可以和GIS、MIS等聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全局信息化。但它具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建設(shè)費(fèi)用高，需要建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)，存在電源提取問(wèn)題等缺點(diǎn)。8-6 重合器的結(jié)構(gòu)性能與斷路器有何不同？什么是重合器的時(shí)間電流特性曲線？有幾種？答：重合器是一種自身具有控制及保護(hù)功能的開(kāi)關(guān)設(shè)備。它能進(jìn)行故障電流檢測(cè)和按預(yù)先整定的分合操作次數(shù)自動(dòng)完成分合操作，并在動(dòng)作后能自動(dòng)復(fù)位或閉鎖。重合器可以代替變電站的出線斷路器，其功能是：

6、當(dāng)線路發(fā)生故障后，重合器通過(guò)檢測(cè)確認(rèn)為故障電流時(shí)將自動(dòng)跳閘，并按預(yù)先整定的動(dòng)作順序及時(shí)間間隔進(jìn)行若干次合、分循環(huán)操作。如果重合成功，線路恢復(fù)供電，則自動(dòng)終止后續(xù)動(dòng)作，并經(jīng)一段延時(shí)后恢復(fù)到初始的整定狀態(tài)，為下一次故障做好準(zhǔn)備；如果重合器完成預(yù)先整定的重合次數(shù)后仍重合失敗，則自動(dòng)進(jìn)行閉鎖，不再重合，保持在分閘狀態(tài)。待故障排除后，只有通過(guò)手動(dòng)復(fù)位才能解除閉鎖。重合器的時(shí)間電流特性曲線是指重合器的開(kāi)斷時(shí)間與開(kāi)斷電流之間的關(guān)系曲線。重合器一般有兩種時(shí)間電流特性曲線，一種為快速動(dòng)作時(shí)間電流特性曲線，一般只有一條；另一種為慢速動(dòng)作時(shí)間電流特性曲線，可以有多條。8-7 分段器按判斷故障方式的不同，可分哪兩類？

7、比較兩種分段器的功能特點(diǎn)、動(dòng)作原理及適用場(chǎng)合。答：分段器按判斷故障方式的不同，可分為過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段器和電壓時(shí)間型分段器兩類。過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段器又稱自動(dòng)分段器，它是以檢測(cè)線路電流來(lái)判斷故障并進(jìn)行分合閘操作的。它通常與電源側(cè)的重合器或斷路器配合使用。它不能用來(lái)開(kāi)斷短路電流，但它具有在一段時(shí)間內(nèi)記憶前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備開(kāi)斷故障電流動(dòng)作次數(shù)的能力。當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，電源側(cè)保護(hù)開(kāi)關(guān)切斷故障電流，分段器的記數(shù)裝置開(kāi)始記數(shù)，當(dāng)達(dá)到預(yù)定的記憶次數(shù)后，在前級(jí)的重合器或斷路器跳開(kāi)故障線路的瞬間，過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段器自動(dòng)跳開(kāi)，使故障線路與系統(tǒng)隔離。若前級(jí)開(kāi)關(guān)設(shè)備未達(dá)到預(yù)定的動(dòng)作次數(shù)，過(guò)流脈沖計(jì)數(shù)型分段器不分?jǐn)?，并?huì)在

8、一定的復(fù)位時(shí)間后清零而恢復(fù)到預(yù)先整定的初始狀態(tài)，為下一次故障做好準(zhǔn)備。電壓時(shí)間型分段器又稱自動(dòng)配電開(kāi)關(guān)或重合分段器，它是憑借加電壓或失電壓的時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)控制其動(dòng)作的，失電壓后分閘，加電壓后合閘或閉鎖。電壓時(shí)間型分段器有兩套功能：一套功能應(yīng)用于處于常閉狀態(tài)的分段開(kāi)關(guān)，主要用于輻射狀網(wǎng)中；另一套功能應(yīng)用于處于常開(kāi)狀態(tài)的分段開(kāi)關(guān)，主要用于環(huán)狀網(wǎng)中。這兩套功能可以利用故障檢測(cè)器底部的操作手柄相互切換。8-8 饋線遠(yuǎn)方終端（FTU）有哪幾部分組成？各部分在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮哪些問(wèn)題？答：饋線遠(yuǎn)方終端單元（FTU）由核心模塊遠(yuǎn)方終端控制器、充電器、蓄電池、機(jī)箱外殼以及各種附件組成。遠(yuǎn)方終端控制器作為整個(gè)FTU的核

9、心模塊需完成FTU的主要功能，一般由高性能的嵌入式CPU或DSP來(lái)完成，考慮到工作環(huán)境，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用工業(yè)級(jí)芯片；充電器完成交流降壓、整流及隔離，蓄電池充放電管理，多電源自動(dòng)投切，蓄電池容量監(jiān)視等功能，可以采用專用集成電路來(lái)完成，亦可采用合適的單片機(jī)來(lái)完成；蓄電池是作為FTU所有供電電源的后備電源，電壓可選DC24V或DC48V，容量至少應(yīng)在7Ah（24V）以上；機(jī)箱外殼宜采用耐腐蝕的材料做成，最好采用不銹鋼材料；各種附件包括遠(yuǎn)方控制閉鎖開(kāi)關(guān)、分合閘按鈕、跳合位置指示燈、接線端子排、航空接插件、空氣開(kāi)關(guān)、除濕和加熱器等。8-9 地理信息系統(tǒng)（GIS）的主要功能有哪些？答：GIS的主要功能有：數(shù)據(jù)

10、的輸入與編輯整理；數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理；數(shù)據(jù)的檢索與查詢；數(shù)據(jù)的分析與處理；數(shù)據(jù)的輸出。8-10 配電圖資地理信息系統(tǒng)（AM/FM/GIS）有哪些特點(diǎn)？在配電網(wǎng)中有哪些具體應(yīng)用？答：配電圖資地理信息系統(tǒng)有以下功能：拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)著色；自動(dòng)動(dòng)態(tài)連接；小區(qū)分割管理；AutoCAD雙向接口；跳閘事件報(bào)告；能接入第三方軟件。在配電網(wǎng)中的實(shí)際應(yīng)用包括離線方面的應(yīng)用、在線方面的應(yīng)用和客戶呼叫服務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用。8-11 遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？答：遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)由電能表、采集終端/采集模塊、集中抄表器、信道和后臺(tái)主站系統(tǒng)構(gòu)成。電能表是電能計(jì)量裝置的核心；采集終端用于采集多個(gè)用戶電能表電能量信息，并經(jīng)處理后通過(guò)信道傳送到系統(tǒng)上一級(jí)（