第一篇：電力系統(tǒng)有功功率與頻率調(diào)整

鄭州電力職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)生論文

題目： ＿淺談電力系統(tǒng)有功功率與頻率調(diào)整

系別＿＿＿電力工程系＿＿＿＿ 專業(yè)＿

繼電保護及自動化

班級＿＿＿ 15 繼電 3 班＿＿＿＿ 學號＿＿

15401020341

姓名＿＿＿＿ 張高原＿＿＿＿

論文成績 答辯成績 綜合成績

指導教師 主答辯教師 答辯委員會主任

1淺談電力系統(tǒng)有功功率與頻率調(diào)整

摘要

本文首先介紹了電力系統(tǒng)有功功率與頻率調(diào)整的基本知識，有功功率的應 用、意義及；頻率調(diào)整的必要性，電壓頻率特性，頻率的一二次調(diào)整，以及互聯(lián) 系統(tǒng)中的頻率的一二次調(diào)整，調(diào)頻與調(diào)壓的關(guān)系，以及電力系統(tǒng)頻率調(diào)整在個類電廠中得作用。

關(guān)鍵詞： 有功功率 頻率調(diào)整 互聯(lián)系統(tǒng)

2目錄 電力系統(tǒng)有功功率與頻率調(diào)整的意義

........................................................................................1 2 頻率調(diào)整的必要性........................................................................................................................1 2.1 頻率變化的危害.................................................................................................................1 2.2 電力系統(tǒng)負荷變動規(guī)律.....................................................................................................1 3 電力系統(tǒng)的頻率特性....................................................................................................................2 3.1 負荷的有功功率－頻率靜態(tài)特性 3.2 電源的有功功率－頻率靜態(tài)特性

.....................................................................................2.....................................................................................4

3.2.1 同步發(fā)電機組的調(diào)試系統(tǒng)......................................................................................4

3.2.2 調(diào)速系統(tǒng)框圖..........................................................................................................4

3.2.3 同步發(fā)電機組的有功功率-頻率靜態(tài)特性.............................................................4 4 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整....................................................................................................................6 4.1 頻率的一次調(diào)整.................................................................................................................6

4.1.1 基本原理..................................................................................................................6 4.1.2 基本關(guān)系..................................................................................................................6 4.1.3 多機系統(tǒng)的一次調(diào)頻..............................................................................................7 4.2 頻率的二次調(diào)整.................................................................................................................9

4.2.1 基本原理..................................................................................................................9 4.2.2 基本關(guān)系：............................................................................................................10 4.2.3 基本理論：............................................................................................................10 4.3 互聯(lián)系統(tǒng)的（二次）頻率調(diào)整.......................................................................................10

4.3.1 基本關(guān)系................................................................................................................10

4.3.2 注意要點：............................................................................................................10 4.4 調(diào)頻與調(diào)壓的關(guān)系...........................................................................................................11

4.4.1 頻率變化對電壓的影響........................................................................................11 4.4.2 電壓變化會頻率的影響........................................................................................11 4.4.3 注意........................................................................................................................11 5 電力系統(tǒng)的有功平衡與備用容量

..............................................................................................12 5.1 有功平衡關(guān)系...................................................................................................................12 5.2 備用容量...........................................................................................................................12 6 電力系統(tǒng)負荷在各類發(fā)電廠的合理分配

..................................................................................12 6.1 火力發(fā)電廠的主要特點...................................................................................................12 6.2 水力發(fā)電廠的主要特點...................................................................................................13 6.3 抽水蓄能水電廠的主要特點

...........................................................................................13 6.4 核能發(fā)電廠的主要特點...................................................................................................13 總結(jié)................................................................................................................................................14

致謝................................................................................................................................................15 參考書籍.........................................................................................................................................16

電力系統(tǒng)有功功率與頻率調(diào)整的意義

發(fā)電機的輸出電壓和輸出電流是有限制的，發(fā)電機的負荷是以伏安計算的

（即電 流有效值乘以電壓有效值，視在功率），當負載的功率因數(shù)為 時，發(fā)電機負荷可以

全部轉(zhuǎn)換成有功功率輸出。當負載的功率因數(shù)很低時，比如

0.5，這時，即使發(fā)電機

滿負荷運行（輸出電流達到其額定值），實際只能輸出一般的功率，發(fā)電機效率很低。另一方面，功率因數(shù)很低時，電能不斷地在負載和發(fā)電機之間交換，電流在線路上產(chǎn) 生損耗。發(fā)電機必須在一定頻率下穩(wěn)定運行，如果不對頻率進行控制，會造成發(fā)電機 運行失速，造成電網(wǎng)頻率崩潰。頻率調(diào)整的必要性

2.1 頻率變化的危害

(1)對用戶：① IM 出力，受 f 影響→影響生產(chǎn)（產(chǎn)量、質(zhì)量、安全）②電子通信 設備受 f 影響→可靠性、準確性和精度

(2)對系統(tǒng)：① 機組及輔機出力、效率受

f 影響—— f →→ PG→、η →→ PG→→→f →→② f →↑→機組應力、受命→；③ f →→變壓器、IM 的 Xm→→ I0 ↑→↑↑→系統(tǒng)無功缺額↑→ V→；網(wǎng)損↑

(3)頻率要求： 50 Hz ±(0.2 ～0.5)Hz —— △ f = ±(0.4~1.0)% 2.2 電力系統(tǒng)負荷變動規(guī)律

運行中綜合用電負荷 PD變動特點：規(guī)律性 + 隨機性

任何負荷功率的變化→ f 變化→ f 變化特點：規(guī)律性 + 隨機性 三種負荷變動：

第一種負荷變動

P1：小幅隨機波動，周期短（<10s）→ f 微小隨機波動；一次

1I02Xm

調(diào)頻→機組調(diào)速器實現(xiàn)。

第二種負荷變動 P2：幅度較大，周期較長（10s～3min）→ f 偏移，二次調(diào)頻，調(diào)頻機組調(diào)頻器——隨機性←由大容量沖擊負荷。

第三種負荷變動

P3：幅度大，周期長，變化緩慢→電廠按給定發(fā)電計劃曲線發(fā) 電，三次調(diào)頻——有規(guī)律←氣候（季節(jié)性）、作息制度、生活規(guī)律。

負 荷

變 P3 動 三次 幅 調(diào)頻

度

P 2

二次調(diào)頻

P1

一次調(diào)頻

負荷變動頻率

圖 2-2 電力系統(tǒng)負荷規(guī)律變動圖 電力系統(tǒng)的頻率特性

3.1 負荷的有功功率－頻率靜態(tài)特性

(1)定義：穩(wěn)態(tài)運行時的 PD(f)→有功－頻率靜態(tài)特性(2)描述：

P2

D*

a 0 + a1 f + a *

2f * + a 3f * +

a 0 + a 1f *

PD* = PD / P DN

& f

* = f/f

N 關(guān)于 f 各次方負荷：

① 零次方類負荷：照明、電弧爐、電阻爐、整流設備

② 一次方類負荷：機械轉(zhuǎn)矩恒定的電動機——球磨機、切削機床、往復式 水泵

③ 二次方類負荷：變壓器渦流損耗 ④ 三次方類負荷：通風機、循環(huán)水泵 ⑤ 高次方類負荷：靜水頭阻力很大的給水泵

-所占比例很小，忽略

(3)負荷的頻率調(diào)節(jié)效應（頻率調(diào)節(jié)系數(shù)、頻率特性系數(shù)）

⑷KD的物理意義：

KＰD

D = tgβ

Δ

Δ ｆf

N

K D* =

ΔＰD*

= ΔＰD /PDN

Δ

Ｐ D f N

Δ f/f=

f N N Δｆ PDN

=K D

PDN

Δｆ

* f

* =1.0（a）

KD 反映 PD對 f 變化的自動調(diào)節(jié)能力： KD↑→調(diào)節(jié)能力 ↑——負荷的“頻率調(diào)

節(jié)效應”或“單位頻率調(diào)節(jié)功率”

（b）

K

D 取決于負荷本身的固有頻率特性，有實驗確定。一般 KD=1~3

（c）

如果 PD 與無功功率，KD=0←負荷不具有頻率調(diào)節(jié)能力

PD

PDN

β P D

△ f

f N

-86

f

圖 3-1 頻率靜態(tài)特性曲線圖 3.2 電源的有功功率－頻率靜態(tài)特性

3.2.1 同步發(fā)電機組的調(diào)試系統(tǒng)

作用：反映機組轉(zhuǎn)速(系統(tǒng)頻率)變化→調(diào)整 QF汽門或 SF導水葉開度 μ→原動機 進汽（水）量→原動機 Mm(Pm)→機組出力 PG→系統(tǒng) f(ω)或 nG 概念：單機運行調(diào) nG(f)，并列(網(wǎng))運行調(diào) PG 構(gòu)成：調(diào)速器： f →→自動響應→ Pm↑→ PG↑→ f ↑→△ f →→△ f ≠0←一次調(diào)整

調(diào)頻器：一次調(diào)整后，若△ f 過大→人為介入→ Pm→ →PGf ≠0←二次調(diào)

整

3.2.2 調(diào)速系統(tǒng)框圖

二次調(diào)頻信號

ω

+ ∑ + ∑+

0

K 1 T 1s K 2T 2s+K 3

T 2 s+1

△ μ

原動機

ω Pm

-ω

轉(zhuǎn)速 傳感器

圖 3-2-⑵調(diào)速系統(tǒng)框圖

3.2.3 同步發(fā)電機組的有功功率Δ/ >ＰG Δｆ0

（a）K D 不可調(diào)整，KG可調(diào)整

（b）K D、KG均為 f 每變化一個單位所引起的 PD或 PG的變化量

（c）F→(△ f ＜ 0)——△ PD＜0→P →；DPG＞O→PG↑→二者綜合作用，減小功

率缺額→有利于頻率穩(wěn)定 4 電力系統(tǒng)的頻率調(diào)整

4.1 頻率的一次調(diào)整

4.1.1 基本原理

初始條件： A 點—— PG（f）＆ PD(f)交點： f

1、PG(A)=PD(A)=P1 負荷擾動：△ PD0—— PD`（f）、B 點—— PD=PD(A)+PD0＞PG=PG(A)4.1.2 基本關(guān)系

△ PG=-K G f.△PD=K Df △PD0 = PG-△ PD=-(K G+KD)△f =-K S f KS=KG+KD=-△PD0/ △f △f =-△ PD0/K S 注意：

① 一次調(diào)整時機組與負荷共同作用、自動完成 ② 一次調(diào)頻能減小△ f，但△ f ≠0 ③ KS——系統(tǒng)單位頻率調(diào)節(jié)功率反映了系統(tǒng)的頻率調(diào)節(jié)能力 ④ 機組具備有功備用才能參與一次調(diào)頻，當 如圖 4-1 所示

KG=0 時，△ P →更大的D0f，P

PG(f)

C F

P2 P1

B

△

PD

△ PG △ PD 0

A

PD(f)

△ f

0

f2 f1

f(ω)

圖 4-1 頻率一次調(diào)整示意圖 ⑤ KS的標幺值：

KS=KG+KD=KG.P GN/F n+KD.P DN/F n=-△PD0/ △ f KG.P GN/P DN+KD=-△ PD0/ △f ←KS KS=KD+KXKG← KX=PGN/P DN=1+PX/P DN Pr :G 的有功備用容量

Kr ：備用系數(shù) 要求： Kr ＞1.0 頻率調(diào)節(jié)系數(shù)的基準： KD→PDN；KG→ PGN；KS→ PGN 4.1.3 多機系統(tǒng)的一次調(diào)頻

①運行狀態(tài)分析

基本條件：機組數(shù) n，均有一次調(diào)頻能力；含網(wǎng)損 初始狀態(tài) ：PG∑ 0 ＝PD∑0、f ＝ f 0 負荷擾動：△ PD∑0 → PD∑0↑→ PD∑＝ PD∑0 ＋△ PD∑ 0 頻率變化：→ PD∑(f 0)> PG ∑(f 0)＝PG∑0 → f →→ f ＝f 0 ＋△ f ； △ f <0 機組響應：→△ PG i ＝－ KG i △f PGi(f)

＝PG i 0 ＋△ PG i

△P∑ 的總負荷： PD∑0

； △ PG i > 0(i =1,2, ,，n)

出力總增量：△

∑＝∑PGPG i ＝－∑(KG i △f)＝－(∑KG i)△f 系統(tǒng)總出力： PG∑(f)＝ PG∑0 ＋ △ PG∑ 負荷響應：△ P D∑ ＝KD △f < 0 系統(tǒng)總負荷： PD ∑(f)＝PD∑ 0 ＋ △PD∑ 0 ＋△ P D∑ 頻率 f 時的系統(tǒng)功率平衡方程：

PD∑(f)＝ PG∑(f)→PD∑0 + △PD∑0 ＋△ P D∑＝ PG∑ 0 ＋△ PG∑ → △PD∑ ＝0 ∑－PGP D∑

△PD∑ 0＝－(∑KG i)△ f － KD △f ＝－(∑ KG i ＋KD)△f △PD∑ 0＝－ KS △f ② 等值機組的單位頻率調(diào)節(jié)功率和調(diào)差系數(shù)(a)KG∑： KG ∑＝∑ KG i(MW / Hz)(b)KG

∑* ： Let PGN.∑＝∑

PGN.i

ΣΔＰ

G i

Σ

ΔＰGi

Δ ＰG i

P GN i

ΣΔＰG Σ＊

=（GA Δ

Ｐ

GB + Δ

＝－ Δ Ｐ－D

G

ΔＰ)

K K A + K B

ΔＰAB ＝ K A(ΔＰDB － ΔＰGB)ΔＰGA)

K

B

K A + K 4.3.2 注意要點：

①無差調(diào)節(jié)條件：聯(lián)合系統(tǒng)無功率缺額△

PDA +PDB =PGA+PGB

②KA、KB 影響交換功率——△ PAB=0的條件：（△ PDA-△PGA）/K A=(△PDB-△ PGB)/K ③△ PAB最大的條件： 如果△ PGB=0 則△ PAB =PDB 與此相對應△ PGA =PDA + P →DBPAB =PDB-(△PD-△PGA)K B/(K A+KB)或者如果△ PGA=0 則△ PAB=-△PDA 與此相對應△ PGB =PDA + P →DBPAB=-△ PDA+(△PD-△PGB)K A/(K A+KB)

B

4.4 調(diào)頻與調(diào)壓的關(guān)系

4.4.1 頻率變化對電壓的影響

①當 f 降低時，QG 降低，Qm(IM)(≈V /X)升高、（I X）升高、（Ωcv）降低2QT.Y 升高；系統(tǒng)無功缺額升高導致電壓降低

②當 f 升高時，QG 升高，Qm(IM)(≈V /X)降低、（I X）降低、（Ωcv）升高2QT.Y 降低；系統(tǒng)無功缺額降低導致電壓升高

m2

m4.4.2 電壓變化會頻率的影響

電壓升高，無功功率升高，功率變化量下降使得系統(tǒng)有功需求升高從而使得頻率 降低，相反電壓降低時，頻率升高

4.4.3 注意

①頻率（有功平衡）——全局的：調(diào)壓（無功平衡）——可以是局部的有功電源 的分布不影響頻率調(diào)整：無功電源的分布會電壓調(diào)整影響很大

②系統(tǒng) PG、QG 均不足，使得，V、f 均偏低，導致首先應解決有功平衡，最后有 利于電壓的調(diào)整

電力系統(tǒng)的有功平衡與備用容量

5.1 有功平衡關(guān)系

P

G∑＝PLD∑ ＋△ P∑＋△ PPlant ＝PD∑→f = 0(要求： = f N)f

P

G∑ > P D∑ →f ↑； P

G∑ < P D∑ →f →

5.2 備用容量

①基本要求： PGN.∑ > P D∑ → P GN.∑ －PD∑ ＝ Pr ②備用容量分類：

備用方式：熱備用(旋轉(zhuǎn)備用)、冷備用 備用功能：

a 負荷備用：適應負荷短時波動，一二次調(diào)頻所必須 , 要求（2~5）

%PD∑ N

b 事故備用：保證運行中機組事故退出后的連續(xù)供電并維持，要求：

（5~10）∑ N＆不小于運行中最大單機容量

c 檢修備用：保證機組計劃檢修時的連續(xù)供電并維持，要求：不小于系統(tǒng)中最大 單機容量

d 國民經(jīng)濟備用：滿足國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的負荷增長需求 電力系統(tǒng)負荷在各類發(fā)電廠的合理分配

6.1 火力發(fā)電廠的主要特點

①運行成本高(燃料、廠用電)；維護復雜；運行條件不受自然條件影響 ②鍋爐、汽輪機最小技術(shù)負荷限制→出力調(diào)整范圍小

%PD

1鍋爐——中溫中壓： PG.min≥25%PGN ； 高溫高壓： PG.min≥70%PGN 汽機—— PG.min≥(10~15)% PGN

③負荷增、減速度慢： PG?(0.5~1.0)PGN →爬坡速度(2~5)%PGN /min ④投入、退出運行：費時長、耗能多、設備易損壞

⑤效率與蒸汽參數(shù)有關(guān)→高溫高壓：最高；低溫低壓：最低

⑥熱電廠因供熱強迫功率(PG.min)大，出力調(diào)整范圍更?。坏瘦^高 注意：蒸汽參數(shù)↑ →技術(shù)、經(jīng)濟綜合指標↑→效率↑ 荷增減速度→→高溫高壓火電廠不宜帶急劇變動負荷、出力調(diào)節(jié)范圍→、負

6.2 水力發(fā)電廠的主要特點

①運行成本低；運行條件受自然條件影響→水庫調(diào)節(jié)周期越長，影響越小 ②最小技術(shù)負荷主要受下要求游供水量限制，出力調(diào)整范圍大：≥ ③負荷增、減速度快： PG=0↑ →PGN，≤ 1min ④投入、退出運行：費時短、無需額外耗費；運行操作簡便安全 ⑤水利樞紐綜合效益好

50%PGN 6.3 抽水蓄能水電廠的主要特點

特殊水電廠：上、下兩級水庫，作用：調(diào)峰——削鋒填谷、調(diào)節(jié)峰谷差 運行方式：日負荷低谷：作為負荷運行，從電網(wǎng)吸收有功；日負荷高峰：電源，向系統(tǒng)發(fā)出有功

6.4 核能發(fā)電廠的主要特點

與常規(guī)火電廠比較，主要不同： 一次能源轉(zhuǎn)換(→蒸汽)系統(tǒng)； 技術(shù)特點與火電廠 相同；容量大，經(jīng)濟、技術(shù)指標好；一次投資大，運行費用小，機組啟、停：費 時長、耗能多；不宜帶急劇變動負荷。

3總結(jié)

電力系統(tǒng)頻率調(diào)整的結(jié)果與負荷變動的大致規(guī)律有關(guān)。

實際的負荷變動一般可分

解為三種有規(guī)律可循的負荷變動：第一種負荷變動：變化周期很短、變動幅度很小，這種負荷變動有很大的偶然性，是一種隨機負荷。第二種負荷變動：變化周期較長、變動幅度較大，波動比第一種相對大一些，這種負荷主要有工業(yè)電爐、壓延機械、電 氣機車等帶有沖擊性的負荷變動。第三種負荷變動：變化緩慢、變動幅度最大，是由 生產(chǎn)、生活、氣象等變化引起的負荷變動。這種負荷變動基本上可以預測，階梯形的 負荷曲線反映的基本上是這種負荷變動。

這三種負荷變動都將引起頻率不同程度的

偏移，電力系統(tǒng)頻率調(diào)整的任務是要根據(jù)這三種負荷變動的特點，分別采取不同的手

段，調(diào)整電源的有功功率輸出與之相適應，以保證頻率偏移在允許范圍內(nèi)。

1致謝

本論文是在指導老師悉心指導下完成的。導師在我課題的選題、實現(xiàn)以及論文撰 寫過程中，給予了悉心的指導和大量的幫助。導師廣博的學識、敏銳的學術(shù)思維、勤 懇的敬業(yè)精神、忘我的工作熱情是我學習的典范，不僅傳授我如何獲取知識的本領(lǐng)，更以嚴謹求實的治學精神深深感染著我，使我終身受益。

感謝我的家人多年來給予的支持和無私關(guān)愛，感謝學校領(lǐng)導的關(guān)心和照顧，有充足的時間來完成學業(yè)。

感謝所有我的任課老師及我們班的同學對我的幫助。向論文評審及答辯委員會的老師致以最誠摯的謝意!

讓我15

參考書籍

[1]

夏道止。電力系統(tǒng)分析，中國電力出版社，2004 年 [2] 楊淑英。電力系統(tǒng)概論，中國電力出版社

，2003 年

[3] 尹克寧。電力工程，中國電力出版社，2005 年

[4] 周容光。電力系統(tǒng)故障分析，清華大學出版社，1988 年 [5] 何仰贊。電力系統(tǒng)分析，華中理工大學出版社，1991 年

[6] 張煒。電力系統(tǒng)分析，水利水電出版社，1999 年

[7] 張伯明，陳壽孫。

高等電力網(wǎng)絡分析，清華大學出版社，[8] 鄒有明，王崇林。

供電技術(shù)，煤炭工業(yè)出版社，1997 年 年

1996

第二篇：電力系統(tǒng)功率極限實驗報告參考

實驗四 勵磁調(diào)節(jié)對電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性影響的研究

一、實驗目的

1、初步掌握勵磁調(diào)節(jié)對電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定影響；

2、加深理解功率極限的概念，在實驗中體會各種提高功率極限措施的作用；

3、通過對實驗中各種現(xiàn)象的觀察，結(jié)合所學的理論知識，培養(yǎng)理論結(jié)合實際及分析問題的能力。

二、原理與說明

發(fā)電機通過輸電線路與無限大容量母線連接,發(fā)電機至系統(tǒng)d軸和q軸總電抗分別為XdΣ和XqΣ,則發(fā)電機的功率特性為：

當發(fā)電機裝有勵磁調(diào)節(jié)器時，發(fā)電機電勢Eq隨運行情況而變化。根據(jù)一般勵磁調(diào)節(jié)器的性能，可認為保持發(fā)電機Eqˊ(或Eˊ)恒定。這時發(fā)電機的功率特性可表示成：

或

這時功率極限為:

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和擴大，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題更加突出，而提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和輸送能力的最重要手段之一是盡可能提高電力系統(tǒng)的功率極限，從上面功率極限的表達式看，提高功率極限可以通過發(fā)電機裝設性能良好的勵磁調(diào)節(jié)器以提高發(fā)電機電勢、增加并聯(lián)運行線路回路數(shù)或串聯(lián)電容補償?shù)仁侄我詼p少系統(tǒng)電抗受端系統(tǒng)維持較高的運行電壓水平。無自動調(diào)節(jié)勵磁的發(fā)電機，當輸出功率增大時，由于勵磁電流和電動勢保持不變，負荷電流的增大將使得在發(fā)電機電抗上的電壓降增大，從而引起發(fā)電機端電壓下降。為了維持系統(tǒng)電壓，發(fā)電機都裝設自動勵磁調(diào)節(jié)器。當發(fā)電機輸出功率增大、端電壓下降時，勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)將自動增大勵磁電流，使發(fā)電機電動勢增大，直到端電壓恢復或接近恢復為止。

三、實驗項目和方法

（一）無調(diào)節(jié)勵磁時功率特性和功率極限

無調(diào)節(jié)勵磁是指發(fā)電機與系統(tǒng)網(wǎng)以后,調(diào)節(jié)發(fā)電機有功功率時,而不調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁時的功率特性。

實驗步驟：

1）使用手動模擬方式調(diào)速起動發(fā)電機組至額定轉(zhuǎn)速。2）采用手動勵磁方式，建立發(fā)電機電壓至額定值。3）合上無限大系統(tǒng)和單回路輸電線路開關(guān)。

4）在發(fā)電機與系統(tǒng)之間的頻率差、電壓差、相位差很小時使發(fā)電機與系統(tǒng)同期并列。

5）功率角指示器調(diào)零。

6）逐步調(diào)節(jié)原動機功率增加發(fā)電機輸出的有功功率，而不調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁。7）觀察系統(tǒng)中各運行參數(shù)的變化并記錄于表4—1中。8）記錄發(fā)電機功率極限值和達到功率極限時的功率角值。注意事項：

1)有功功率應緩慢調(diào)節(jié)，每次調(diào)節(jié)后，需等待一段時間，觀察系統(tǒng)是否穩(wěn)定，以取得準確的測量數(shù)值。

2)當系統(tǒng)失穩(wěn)時，減少原動機出力，使發(fā)電機拉入同步狀態(tài)。

表4-1 無調(diào)節(jié)勵磁時功率特性數(shù)據(jù)

（二）手動調(diào)節(jié)勵磁時功率特性和功率極限

在上面相同的運行方式下，增加發(fā)電機有功功率輸出時，手動調(diào)節(jié)勵磁保持發(fā)電機電壓恒定，測定發(fā)電機的功－角曲線和功率極限，并與無調(diào)節(jié)勵磁時所得的結(jié)果進行分析比較。

實驗步聚如下：

1）起動發(fā)電機組至額定轉(zhuǎn)速。

2）采用手動勵磁方式，建立發(fā)電機電壓至額定值。3）合上無限大系統(tǒng)和單回路輸電線路開關(guān)。4）發(fā)電機與系統(tǒng)并列后，使P=0、Q=0、δ=0。

5）逐步增加發(fā)電機輸出的有功功率，調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁，保持發(fā)電機端電壓恒定。

6）觀察系統(tǒng)中各運行參數(shù)的變化，并記錄于表4－2中。

表4-2 手動調(diào)節(jié)勵磁時功率特性數(shù)據(jù)

（三）自并勵磁方式下功率特性測定

實驗接線如附圖5所示，發(fā)電機的勵磁功率單元的勵磁電源，取自于發(fā)電機自身的機端。這種勵磁方式稱為自并勵方式，此勵磁方式在起勵建壓時，需外加助磁電源起勵。

實驗步聚如下：

1）起動發(fā)電機組至額定轉(zhuǎn)速。

2）勵磁調(diào)節(jié)器自動投助磁建壓至額定值（自動勵磁調(diào)節(jié)器采用恒壓控制方式）。

3）發(fā)電機與系統(tǒng)同期并列。

4）逐步增加發(fā)電機輸出的有功功率，同時勵磁調(diào)節(jié)器自動調(diào)節(jié)。5）觀察系統(tǒng)中各運行參數(shù)的變化，并記錄于表4—3中。

表4-3 自并勵方式的功率特性數(shù)據(jù)

（四）他勵勵磁方式下功率特性

實驗接線如附圖5所示，發(fā)電機的勵磁功率單元的勵磁電源，取自于無限大容量系統(tǒng)，這種勵磁方式稱為他勵方式。

實驗步聚如下：

1）起動發(fā)電機組至額定轉(zhuǎn)速。

2）勵磁調(diào)節(jié)器自動建壓至額定值（勵磁調(diào)節(jié)器采用恒壓控制方式）。3）發(fā)電機與系統(tǒng)同期并列。

4）逐步增加發(fā)電機輸出的有功功率，并將實驗數(shù)據(jù)記錄于表4－4中。

表4-4 他勵方式的功率特性數(shù)據(jù)

（五）有、無自動調(diào)節(jié)勵磁時功率特性比較 實驗步驟如下：

1）發(fā)電機經(jīng)雙回路與系統(tǒng)連接，勵磁采用他勵方式，調(diào)節(jié)器選擇“恒a方式”或“恒U方式”，前者為無自動調(diào)節(jié)勵磁，后者為有自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)。

2）將發(fā)電機起動至額定轉(zhuǎn)速，發(fā)電并網(wǎng)，勵磁“恒u方式”控制，加大有功輸出，數(shù)據(jù)記錄于表4-5中。

3）按上方式，而勵磁“恒U方式”控制，增加有功輸出，數(shù)據(jù)記錄于表4-5中。

表4-5

四、實驗報告要求

1、整理實驗記錄，通過實驗記錄的結(jié)果分析對功率極限的原理進行闡述。

2、根據(jù)記錄數(shù)據(jù)作出功率特性曲線圖；

3、分析、比較各種運行方式下發(fā)電機的功—角特性曲線和功率極限。

4、說明自動調(diào)節(jié)勵磁對系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的影響。

五、思考題

1、提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的主要措施有哪些?

2、自并勵和它勵的區(qū)別和各自特性是什么？

4、自動勵磁調(diào)節(jié)器對系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性有何影響？

第三篇：有功調(diào)度及頻率管理和無功調(diào)度及電壓管理

有功調(diào)度及頻率管理

10.1 湖北電網(wǎng)頻率的標準是50赫茲，頻率偏差不得超過±0.2赫茲。湖北電網(wǎng)頻率按（50±0.1）Hz控制，按（50±0.1）Hz、（50±0.2）Hz分別考核。任何時間電鐘與標準鐘誤差不得超過±30秒。

10.2 為監(jiān)視電網(wǎng)頻率，湖北電網(wǎng)內(nèi)各級調(diào)度機構(gòu)調(diào)度室、發(fā)電廠控制室、地區(qū)監(jiān)控中心值班室和110kV及以上變電站應裝有數(shù)字式頻率表和電鐘。電網(wǎng)頻率表、電鐘以省調(diào)（或上級調(diào)度機構(gòu)）表計為準。

10.3 正常情況下，發(fā)電廠應按照日發(fā)電調(diào)度計劃運行，有功出力的偏差應在日發(fā)電調(diào)度計劃曲線的±3%以內(nèi)，或按照值班調(diào)度員指令運行。發(fā)電設備不能按日發(fā)電調(diào)度計劃運行時，應按下列規(guī)定執(zhí)行：

1）發(fā)生事故緊急停運的，按照現(xiàn)場規(guī)程處理，并及時匯報值班調(diào)度員；

2）發(fā)生臨時性缺陷、燃料質(zhì)量等原因無法按照日發(fā)電調(diào)度計劃執(zhí)行的，應及時向值班調(diào)度員提出申請后按照值班調(diào)度員臨時指令執(zhí)行。

10.4 并網(wǎng)發(fā)電機組提供基本調(diào)峰的能力必須達到以下要求，發(fā)電機組其它各項運行指標與參數(shù)必須滿足《并網(wǎng)調(diào)度協(xié)議》中的相關(guān)規(guī)定。

1）額定容量200MW及以上的火電機組，基本調(diào)峰容量不低于機組額定容量的50％； 2）額定容量200MW以下的火電機組，基本調(diào)峰容量不低于機組額定容量的30％。

10.5 所有并入湖北電網(wǎng)運行的發(fā)電機組必須具備一次調(diào)頻功能。機組正常運行時其一次調(diào)頻功能必須投入，未經(jīng)值班調(diào)度員許可，不得退出機組的一次調(diào)頻功能。

10.6 所有并入湖北電網(wǎng)運行的發(fā)電機組一次調(diào)頻死區(qū)、轉(zhuǎn)速不等率、最大負荷限幅等基本性能指標應滿足《電網(wǎng)運行準則》中相關(guān)規(guī)定的要求。

10.7 并入湖北電網(wǎng)運行的200MW及以上容量的火電機組、40MW及以上容量的水電機組必須具備AGC功能。

10.8 具備AGC功能機組的AGC可用率、調(diào)節(jié)容量、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)精度和響應時間等參數(shù)必須滿足《湖北電網(wǎng)自動發(fā)電控制技術(shù)要求》的規(guī)定；機組的AGC功能投停方式必須按省調(diào)的通知執(zhí)行，值班調(diào)度員可根據(jù)電網(wǎng)需要臨時投停機組的AGC功能。

10.9 具備AGC功能的機組正常運行時均應投入AGC功能，當調(diào)度計劃出力超過其AGC 出力調(diào)整范圍時，發(fā)電廠值長應自行退出AGC功能，并匯報值班調(diào)度員。當AGC功能退出后，機組出力按日發(fā)電調(diào)度計劃曲線運行。發(fā)電廠因設備消缺、運行方式改變不能按規(guī)定投入AGC功能時，由發(fā)電廠值長向值班調(diào)度員提出申請，經(jīng)同意后方可退出。機組AGC功能因故緊急退出后，發(fā)電廠值長應及時匯報值班調(diào)度員。10.10 省調(diào)值班調(diào)度員可根據(jù)系統(tǒng)需要修改各發(fā)電廠日發(fā)電調(diào)度計劃曲線，相應發(fā)電廠應及時增、減發(fā)電出力以滿足調(diào)整后的發(fā)電曲線。

10.11 地區(qū)電網(wǎng)解列時，孤立小電網(wǎng)的頻率調(diào)整由所在地區(qū)的地調(diào)值班調(diào)度員或主力發(fā)電廠值長負責。幾個地區(qū)和幾個發(fā)電廠解列為同一電網(wǎng)時，由省調(diào)指定相應的地調(diào)值班調(diào)度員或主力電廠值長負責頻率調(diào)整。無功調(diào)度及電壓管理

11.1 湖北電網(wǎng)發(fā)電廠220kV母線正常運行上限、下限值為242kV和220kV，各省調(diào)發(fā)電廠220kV母線電壓運行超過規(guī)定限值時，發(fā)電廠值班人員應不待值班調(diào)度員的指令自行調(diào)整，使電壓恢復至允許范圍內(nèi)，調(diào)整無效時，應立即報告省調(diào)值班調(diào)度員；變電站220kV母線正常運行上限、下限值為235kV和213kV，變電站值班人員應加強對220kV電壓運行的監(jiān)視，保證各級電壓運行在規(guī)定范圍內(nèi)，當220kV母線電壓超過規(guī)定限值時，應及時報告省調(diào)值班調(diào)度員。

11.2 無功調(diào)整應按無功負荷就地平衡的原則，實行無功功率分層分區(qū)平衡，減少長距離輸送無功，減少電網(wǎng)的有功損耗和無功損耗。

11.3 各級調(diào)度機構(gòu)應按調(diào)度管轄范圍實行無功電壓分級管理,地區(qū)電網(wǎng)內(nèi)電壓中樞點及監(jiān)視點報省調(diào)備案。11.4 根據(jù)電網(wǎng)穩(wěn)定水平、調(diào)壓能力和電網(wǎng)負荷季節(jié)性的變化，調(diào)度機構(gòu)按季下達電壓考核點電壓（或無功）運行曲線，標明正常運行電壓和允許的偏差范圍。湖北電網(wǎng)電壓考核點參見附錄六。

11.5 各電壓考核點的廠、站運行人員應嚴格執(zhí)行調(diào)度機構(gòu)下達的電壓（或無功）曲線。有調(diào)整手段的廠、站要盡力做到逆調(diào)壓。

11.6 電網(wǎng)需要時，值班調(diào)度員可臨時改變電壓（或無功）運行曲線。

11.7 發(fā)電機、調(diào)相機的自動勵磁、強勵、低勵限制裝置和失磁保護應正常投入運行，如遇特殊情況需退出運行時，應征得值班調(diào)度員同意。

11.8 電壓調(diào)整的方法：

1)改變發(fā)電機和調(diào)相機的勵磁；

2)投、切電容器、電抗器；

3)調(diào)整變壓器的分接頭；

4)改變廠、站間的負荷分配；

5)改變電網(wǎng)接線方式；

6)啟動備用機組；

7)向上級調(diào)度匯報，請其協(xié)助調(diào)整；

8)電壓嚴重超下限運行時，按規(guī)定切除相應地區(qū)部分用電負荷。

第四篇：專題9：功與功率

專題9：功與功率

參考答案

題型1：對力做功的理解及計算

1．常見的功的計算方法

(1)恒力做功

①對恒力作用下物體的運動，力對物體做的功用W＝Fscos

α求解．該公式可寫成W＝F·(s·cos

α)＝(F·cos

α)·s.即功等于力與力方向上位移的乘積或功等于位移與位移方向上力的乘積．

②利用動能定理

(2)變力做功

①用動能定理W＝ΔEk或功能關(guān)系W＝ΔE，即用能量的增量等效代換變力所做的功．(也可計算恒力功)

②當變力的功率P一定時，可用W＝Pt求功，如機車恒定功率啟動時．

③將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功

(3)總功的求法

①總功等于合外力的功

先求出物體所受各力的合力F合，再根據(jù)W總＝F合scos

α計算總功，但應注意α應是合力與位移x的夾角．

②總功等于各力做功的代數(shù)和分別求出每一個力做的功：

W1＝F1s1cos

α1，W2＝F2s2cos

α2，W3＝F3s3cos

α3，…

再把各個外力的功求代數(shù)和即：W總＝W1＋W2＋W3＋…

2．功的計算及正負判斷思維流程

1.一物體在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直線運動，已知在第1秒內(nèi)合力對物體做的功為45

J，在第1秒末撤去拉力，其v－t圖象如圖所示，g取10

m/s2，則()

A．物體的質(zhì)量為10

kg

B．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2

C．第1秒內(nèi)摩擦力對物體做的功為60

J

D．第1秒內(nèi)拉力對物體做的功為60

J

解析：由動能定理，45

J＝mv2/2，第1秒末速度v＝3

m/s，解出m＝10

kg，故A正確；撤去拉力后加速度的大小a＝m/s2＝1

m/s2，摩擦力f＝ma＝10

N，又f＝μmg，解出μ＝0.1，故B錯誤；

第1秒內(nèi)物體的位移s＝1.5

m，第1秒內(nèi)摩擦力對物體做的功W＝－fs＝－15

J，故C錯誤；第1秒內(nèi)加速度a1＝m/s2＝3

m/s2，設第1秒內(nèi)拉力為F，則F－f＝ma1，第1秒內(nèi)拉力對物體做的功W′＝Fs＝60

J，故D正確．

答案：AD

2.分別對放在粗糙水平面上的同一物體施一水平拉力和一斜向上的拉力使物體在這兩種情況下的加速度相同，當物體通過相同位移時，這兩種情況下拉力的功和合力的功的正確關(guān)系是()

A．拉力的功和合力的功分別相等

B．拉力的功相等，斜向拉時合力的功大

C．合力的功相等，斜向拉時拉力的功大

D．合力的功相等，斜向拉時拉力的功小

解析：兩種情況下加速度相等，合力相等，位移相等，所以合力的功相等，第一種情況拉力的功W1＝F1s，第二種情況下拉力的功W2＝F2scosθ，由受力分

析F1－f1＝ma，F(xiàn)2cos

θ－f2＝ma，f1＞f2，則F1＞F2cos

θ，即W1＞W(wǎng)2，即斜向拉時拉力的功小．

答案：D

3.如圖所示，木板可繞固定水平軸O轉(zhuǎn)動．木板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置，木板上的物塊始終相對于木板靜止．在這一過程中，物塊的重力勢能增加了2

J．用N表示物塊受到的支持力，用f表示物塊受到的摩擦力．在此過程中，以下判斷正確的是()

A．N和Ff對物塊都不做功

B．N對物塊做功為2

J，f對物塊不做功

C．N對物塊不做功，f對物塊做功為2

J

D．N和f對物塊所做功的代數(shù)和為0

解析：由做功的條件可知：只要有力，并且物塊沿力的方向有位移，那么該力就對物塊做功．由受力分析知，支持力N做正功，但摩擦力f方向始終和速度方向垂直，所以摩擦力不做功．由動能定理WN－mgh＝0，故支持力N

做功為mgh.答案：B

求力對物體做功問題首先從做功的條件判斷力對物體是否做功及做功的正負，一般可以從力和位移的方向關(guān)系(恒力做功情況)或力和速度的方向關(guān)系(變力做功情況)入手進行分析．求解變力做功，動能定理是最常用的方法.4．沿著高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物體到頂端，以下說法中正確的是()

A．沿坡度小，長度大的斜面上升克服重力做的功多

B．沿長度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多

C．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多

D．上述幾種情況重力做功同樣多

解析：重力做功只與高度有關(guān)，與路徑無關(guān)，因此，題中所述幾種情況重力做功同樣多．

答案：D

5.如圖所示，用恒力F拉著質(zhì)量為m的物體沿水平面從A移到B的過程中，下列說法正確的是()

A．有摩擦力時比無摩擦力時F做的功多

B．有摩擦力時與無摩擦力時F做的功少

C．物體加速運動時F做的功比減速運動時F做的功多

D．物體無論是加速、減速還是勻速，力F做的功一樣多

解析：由功的公式W＝Fscos

α可得力F對物體m做的功W＝F·s，與有無摩擦無關(guān)，與物體是加速、減速還是勻速也無關(guān)，因此只有D正確．

答案：D

6.如圖所示，質(zhì)量為m的物體置于傾角為θ的斜面上，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做勻加速運動，運動中物體m與斜面體相對靜止．則關(guān)于斜面對m的支持力和摩擦力的下列說法中錯誤的是()

A．支持力一定做正功

B．摩擦力一定做正功

C．摩擦力可能不做功

D．摩擦力可能做負功

解析：支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正功．

而摩擦力是否存在需要討論．

當a＝gtan

θ時，摩擦力不存在，不做功

當a>gtan

θ，摩擦力沿斜面向下，做正功

當a

θ，摩擦力沿斜面向上，做負功．

綜上所述，B是錯誤的．

答案：B

7．關(guān)于摩擦力做功的下列說法不正確的是()

①．滑動摩擦力阻礙物體的相對運動，一定做負功

②．靜摩擦力起著阻礙物體相對運動趨勢的作用，一定不做功

③．靜摩擦力和滑動摩擦力一定都做負功

④．系統(tǒng)內(nèi)兩物體間的相互作用的一對摩擦力做功的總和恒等于0

A．①②③

B．②③④

C．①③④

D．①②③④

8.質(zhì)量為2

kg的物體，放在動摩擦因數(shù)為μ＝0.1的水平面上，在水平拉力F的作用下，由靜止開始運動，拉力做的功W和物體發(fā)生的位移s之間的關(guān)系如圖所示，g＝10

m/s2.下列說法中正確的是()

A．此物體在AB段做勻加速直線運動，且整個過程中拉力的最大功率為15瓦

B．此物體在AB段做勻速直線運動，且整個過程中拉力的最大功率為6瓦

C．此物體在AB段做勻加速直線運動，且整個過程中拉力的最大功率為6瓦

D．此物體在AB段做勻速直線運動，且整個過程中拉力的最大功率為15瓦

解析：前3

m位移內(nèi)的拉力為5

N，根據(jù)牛頓第二定律可得加速度a＝1.5

m/s2，末速度為3

m/s，后6

m位移內(nèi)拉力等于2

N，所以此物體在AB段做勻速直線運動．

答案：D

9.質(zhì)量為m＝20

kg的物體，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直線運動.0～2.0

s內(nèi)F與運動方向相反，2.0

s～4.0

s內(nèi)F與運動方向相同，物體的速度－時間圖象如圖5－1－15所示，已知g取10

m/s2.則下列說法錯誤的是()

A．物體在0～4

s內(nèi)通過的位移為8

m

B．拉力F的大小為100

N

C．物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2

D．物體克服摩擦力做的功為480

J

解析：根據(jù)v－t圖象的特點可知，物體在0～4

s內(nèi)通過的位移為8

m，A正確；0～2

s內(nèi)物體做勻減速直線運動，加速度為a1＝5

m/s2，a1＝(F＋f)/m,2

s～4

s內(nèi)物體做勻加速直線運動，加速度為a2＝1

m/s2，a2＝(F－f)/m，又f＝μmg，解得：F＝60

N、μ＝0.2，B錯誤、C正確；由于摩擦力始終對物體做負功，根據(jù)圖象可求得物體通過的路程為12

m，由Wf＝μmgx可得物體克服摩擦力做的功為480

J，D正確．

答案：B

題型2：對功率的理解及計算

計算功率的基本思路

1．首先判斷待求的功率是瞬時功率還是平均功率．

2．(1)平均功率的計算方法．

①利用.②利用.(2)瞬時功率的計算方法．

P＝Fvcos

θ，v是t時刻的瞬時速度．

10.如圖所示，水平傳送帶正以2

m/s的速度運行，兩端水平距離l＝8

m，把一質(zhì)量m＝2

kg的一個物塊輕輕放到傳送帶的A端，物塊在傳送帶的帶動下向右運動，若物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，則把這個物塊從A端傳送到B端的過程中，不計物塊的大小，g取10

m/s2，求摩擦力對物塊做功的平均功率．

解析：物體剛放到傳送帶上時，由于與傳送帶有相對運動，物塊受向右的滑動摩擦力，物塊做加速運動，摩擦力對物塊做功，求出物塊在摩擦力作用下的位

移和運動時間．

物塊受向右的摩擦力為：f＝μmg＝0.1×2×10

N＝2

N，加速度為a＝＝μg＝0.1×10

m/s2＝1

m/s2

當物塊與傳送帶相對靜止時的位移為：s＝m＝2

m.摩擦力做功為：W＝fs＝2×2

J＝4

J

相對靜止后物塊與傳送帶之間無摩擦力，此后物塊勻速運動到B端，物塊由A端到B端所用的時間為：

則物塊在被傳送過程中所受摩擦力的平均功率為：

.答案：0.8

W

11.圖2008年9月6日，殘奧會在北京開幕．我國運動員侯斌坐在輪椅上靠自身牽引升空點燃主火炬．該裝置可簡化為如圖5－1－8所示的定滑輪模型．假設侯斌和輪椅的總質(zhì)量為m，需要上升高度h點燃主火炬，設上升時間為t，不計一切摩擦和細繩質(zhì)量，則()

A．若侯斌拉繩的拉力為F，則上升的加速度為a＝2F/m

B．若侯斌以速度v勻速向下拉繩，則侯斌拉繩的功率等于mgv

C．若侯斌拉繩先加速后勻速最后減速到零，則在整個上升過程中，侯斌拉細繩的力都一定不小于mg/2

D．若侯斌拉繩先加速后勻速最后減速到零，則在整個上升過程中，侯斌拉細繩做功W＝mgh

解析：若侯斌拉繩的拉力為F，把輪椅和侯斌看作整體，則整體受到向上的拉力為2F，由牛頓第二定律得2F－mg＝ma，則上升的加速度為a＝2F/m－g，選項A錯誤；若侯斌以速度v勻速向下拉繩，則侯斌拉繩的力F＝mg/2，拉繩的功率P＝Fv＝mgv/2，選項B錯誤；侯斌自身牽引升空是先加速后勻速最后減速到零，在加速上升階段，侯斌的拉力大于mg/2，勻速運動階段，侯斌的拉力等于mg/2，最后減速上升階段侯斌的拉力小于mg/2，選項C錯誤；對于整個上升過程，由動能定理得W－mgh＝0，侯斌拉細繩做功W＝mgh，選項D正確．

答案：D

12.(2010·徐州模擬)一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運動，運動過程中保持恒定的牽引功率，其加速度a和速度的倒數(shù)(1/v)圖象如圖5－1－10所示．若已知汽車的質(zhì)量，則根據(jù)圖象所給的信息，不能求出的物理量是()

A．汽車的功率

B．汽車行駛的最大速度

C．汽車所受到的阻力

D．汽車運動到最大速度所需的時間

解析：由P＝F·v，和F－f＝ma得出：a＝·－0，由圖象可求出圖線斜率k，由k＝，可求出汽車的功率P，由＝0時，a＝－2

m/s2，得：－2＝－可求出汽車所受阻力f，再由P＝fvm可求出汽車運動的最大速度vm，但汽車做變加速直線運動，無法求出汽車運動到最大速度的時間，故選D.答案：D

13．將一質(zhì)量為m的小球以初速度v0從傾角為θ的斜坡頂向外水平拋出，并落在斜坡上，那么當它擊中斜坡時重力做功的功率是()

A．mgv0cot

θ

B．mgv0tan

θ

C．2mgv0cot

θ

D．2mgv0tan

θ

解析：設小球平拋后經(jīng)過t擊中斜坡，則有tan

θ＝，gt＝2v0tan

θ，小球擊中斜坡時重力做功的功率P＝mg·v豎＝mg·gt＝2mgv0tan

θ，故只有D正確．

答案：D

14.汽車在水平路面上從靜止開始做勻加速直線運動，t1

s末關(guān)閉發(fā)動機，做勻減速直線運動，t2

s末靜止，其v－t圖象如圖5－1－13所示．圖中α＜β，若汽車牽引力做功為W、平均功率為P，汽車加速和減速過程中克服摩擦力做功分別為W1和W2、平均功率分別為P1和P2，則下列說法錯誤的是()

A．W＝W1＋W2

B．W1＞W(wǎng)2

C．P＝P1

D．P1＝P2

解析：整個過程動能變化量為零，所以合外力做功為零．A項正確．摩擦力大小相等，第一段位移大，所以B項正確．第一段是加速，故牽引力大于摩擦力，所以P＞P1，C項錯．因兩段平均速度相等，所以摩擦力的平均功率相等，D項正確．

答案：C

型3：機車的啟動方式

機動車輛啟動的兩種方式

恒定功率啟動

恒定加速度啟動

過程分析

階段一：v↑?F＝↓?a＝

↓階段二：F＝F阻?a＝0?P＝F阻·vm

階段一：a＝不變?F不變?v↑?P＝F·v↑，直到P＝P額＝F·vm′階段二：v↑?F＝↓?a＝

↓階段三：

F＝F阻時?a＝0?v達最大值vm＝

運動規(guī)律

加速度逐漸減小的變加速直線運動(對應下圖的OA段)?以vm勻速直線運動(對應下圖中的AB段)

以加速度a做勻加速直線運動(對應下圖中的OA段)?勻加速運動能維持的時間t0＝?以vm勻速直線運動，對下圖中的BC段

P—t圖象

v—t圖象

15.汽車發(fā)動機的功率為60

kW，汽車的質(zhì)量為4

t，當它行駛在坡度為0.02(sin

α＝0.02)的長直公路上時，如圖5－1－5所示，所受摩擦阻力為車重的0.1倍(g＝10

m/s2)，求：

(1)汽車所能達到的最大速度vm；

(2)若汽車從靜止開始以0.6

m/s2的加速度做勻加速直線運動，則此過程能維持多長時間？

解析：(1)汽車在坡路上行駛，所受阻力由兩部分構(gòu)成，即

f＝kmg＋mgsin

α＝4

000

N＋800

N＝4

800

N.又因為當F＝f時，P＝f·vm，所以vm＝m/s＝12.5

m/s.(2)汽車從靜止開始，以a＝0.6

m/s2，勻加速行駛，由F＝ma，有F′－f－mgsin

α＝ma.所以F′＝ma＋kmg＋mgsin

α＝4×103×0.6

N＋4

800

N＝7.2×103

N.保持這一牽引力，汽車可達到勻加速行駛的最大速度vm′，有vm′＝m/s＝8.33

m/s.由運動學規(guī)律可以求出勻加速行駛的時間t＝

s＝13.9

s.答案：(1)12.5

m/s(2)13.9

s

16．一輛汽車保持功率不變駛上一斜坡，其牽引力逐漸增大，阻力保持不變，則在汽車駛上斜坡的過程中()

①．加速度逐漸增大

②．速度逐漸增大

③．加速度逐漸減小

④．速度逐漸減小

A．①②正確

Ｂ．①③正確

Ｃ．②③正確

Ｄ．③④正確

解析：由P＝F·v可知，汽車的牽引力逐漸增大，其上坡的速度逐漸減小，汽車的加速度方向沿坡向下，由牛頓第二定律得：mgsin

θ＋f－F＝ma，隨F增大，a逐漸減小，綜上所述，③、④正確，①、②錯誤．

答案：D

17.(2010·龍巖調(diào)研)如圖在雄壯的《中國人民解放軍進行曲》中，胡錦濤主席乘國產(chǎn)紅旗牌檢閱車，穿過天安門城樓，經(jīng)過金水橋，駛上長安街，檢閱了44個精神抖擻、裝備精良的地面方隊．若胡錦濤主席乘坐的國產(chǎn)紅旗牌檢閱車的額定功率為P，檢閱車勻速行進時所受阻力為f，在時間t內(nèi)勻速通過總長為L的44個精神抖擻、裝備精良的地面方隊，由此可知()

A．在時間t內(nèi)檢閱車的發(fā)動機實際做功為Pt

B．檢閱車勻速行進的速度為

C．檢閱車勻速行進時地面對車輪的摩擦力為滑動摩擦力

D．檢閱車的實際功率為

解析：在檢閱車檢閱時，在水平道路上行進速度很慢，發(fā)動機的實際功率一定

小于額定功率，在時間t內(nèi)檢閱車的發(fā)動機實際做功一定小于Pt，選項A錯誤；

由P＝fv計算出的速度為檢閱車的最大速度，檢閱車勻速行進的速度一定小于，選項B錯誤；檢閱車勻速行進時地面對車輪的摩擦力為靜摩擦力，選項C錯誤；檢閱車勻速行進的速度為v＝，牽引力F等于阻力f，檢閱車的實際功率為P′＝Fv＝，選項D正確．

答案：D

18.(2009·四川，23)如圖為修建高層建筑常用的塔式起重機．在起重機將質(zhì)量m＝5×103

kg的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運動，加速度a＝0.2

m/s2，當起重機輸出功率達到其允許的最大值時，保持該功率直到重物做vm＝1.02

m/s的勻速運動．取g＝10

m/s2，不計額外功．求：

(1)起重機允許輸出的最大功率；

(2)重物做勻加速運動所經(jīng)歷的時間和起重機在第2秒末的輸出功率．

解析：(1)設起重機允許輸出的最大功率為P0，重物達到最大速度時，拉力F0等于重力．

P0＝F0vm①

F0＝mg②

代入數(shù)據(jù)，有：P0＝5.1×104

W③

(2)勻加速運動結(jié)束時，起重機達到允許輸出的最大功率，設此時重物受到的拉力為F，速度為v1，勻加速運動經(jīng)歷時間為t1，有：P0＝Fv1④

F－mg＝ma⑤

v1＝at1⑥

由③④⑤⑥，代入數(shù)據(jù)，得：t1＝5

s⑦

t＝2

s時，重物處于勻加速運動階段，設此時速度為v2，輸出功率為P，則v2＝at⑧

P＝Fv2⑨

由⑤⑧⑨，代入數(shù)據(jù)，得：P＝2.04×104

W．⑩

答案：(1)5.1×104

W(2)2.04×104

W

19．(2010·上海浦東區(qū)模擬)一輛汽車質(zhì)量為1×103

kg，最大功率為2×104

W，在水平路面由靜止開始

做直線運動，最大速度為v2，運動中汽車所受阻力恒定．發(fā)動機的最大牽引力為3×103

N，其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示．試求

(1)根據(jù)圖線ABC判斷汽車做什么運動？

(2)v2的大??；

(3)整個運動過程中的最大加速度；

(4)當汽車的速度為10

m/s時發(fā)動機的功率為多大？

解析：(1)圖線AB段牽引力F不變，阻力f不變，汽車做勻加速直線運動，圖線BC的斜率表示汽車的功率P，P不變，則汽車做加速度減小的加速運動，直至達到最大速度v2，此后汽車做勻速直線運動．

(2)汽車速度為v2，牽引力為F1＝1×103

N，v2＝m/s＝20

m/s.(3)汽車做勻加速直線運動時的加速度最大，阻力f＝N＝1

000

N，a＝m/s2＝2

m/s2.(4)與B點對應的速度為v1＝m/s＝6.67

m/s

當汽車的速度為10

m/s時處于圖線BC段，故此時的功率最大為Pm＝2×104

W.答案：(1)AB段勻加速　BC段加速度減小的加速運動(2)20

m/s

(3)2

m/s2(4)2×104

W

20．一列火車總質(zhì)量m＝500

t，機車發(fā)動機的額定功率P＝6×105

W，在軌道上行駛時，軌道對列車的阻力f是車重的0.01倍，g取10

m/s2，求：

(1)火車在水平軌道上行駛的最大速度；

(2)在水平軌道上，發(fā)動機以額定功率P工作，當行駛速度為v1＝1

m/s和v2＝10

m/s時，列車的瞬時加速度a1、a2各是多少；

(3)在水平軌道上以36

km/h速度勻速行駛時，發(fā)動機的實際功率P′；

(4)若火車從靜止開始，保持0.5

m/s2的加速度做勻加速運動，這一過程維持的最長時間．

解析：(1)列車以額定功率工作時，當牽引力等于阻力，即F＝f＝kmg時列車的加速度為零，速度達最大vm，則：vm＝＝＝＝12

m/s.(2)當v＜vm時列車加速運動，當v＝v1＝1

m/s時，F(xiàn)1＝＝6×105

N，據(jù)牛頓第二定律得：a1＝＝1.1

m/s2

當v＝v2＝10

m/s時，F(xiàn)2＝＝6×104

N

據(jù)牛頓第二定律得：a2＝＝0.02

m/s2.(3)當v＝36

km/h＝10

m/s時，列車勻速運動，則發(fā)動機的實際功率P′＝fv＝5×105

W.(4)據(jù)牛頓第二定律得牽引力F′＝f＋ma＝3×105

N，在此過程中，速度增大，發(fā)動機功率增大．

當功率為額定功率時速度大小為vm′，即vm′＝＝2

m/s

據(jù)vm′＝at，得：t＝＝4

s.答案：(1)12

m/s(2)1.1

m/s2　0.02

m/s2(3)5×105

W(4)4

s

第五篇：無線電愛好者可使用的頻率和電臺允許最大功率

無線電愛好者可使用的頻率和電臺允許最大功率

以下資料來源于2010年10月18 日中華人民共和國工業(yè)和信息化部令第16號《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》，屬于行政規(guī)章，是我國關(guān)于無線電頻率使用的行政管理的規(guī)范性法律文件。

一、相關(guān)無線電管理的術(shù)語與定義：

1.3.39業(yè)余業(yè)務 amateur service

供業(yè)余無線電愛好者進行自我訓練、相互通信和技術(shù)研究的無線電通信業(yè)務。業(yè)余無線 電愛好者系指經(jīng)正式批準的、對無線電技術(shù)有興趣的人，其興趣純系個人愛好而不涉及謀取 利潤。

1.3.40衛(wèi)星業(yè)余業(yè)務 amateur-satellite service

利用地球衛(wèi)星上的空間電臺開展與業(yè)余業(yè)務相同目的的無線電通信業(yè)務。

1.4.38業(yè)余電臺 amateur station

用于業(yè)余業(yè)務的電臺。

1.6.23（無線電發(fā)信機）峰包功率 peak envelope power（of a radio transmitter）

在正常工作情況下，發(fā)信機在調(diào)制包絡最高峰的一個射頻周期內(nèi)，供給天線饋線的平均 功率。

1.6.24（無線電發(fā)信機）平均功率 mean power（of a radio transmitter）

在正常工作情況下，發(fā)信機在調(diào)制中以與所遇到的最低頻率周期相比的足夠長的時間間 隔內(nèi)，供給天線饋線的平均功率。

1.9 無線電頻帶和波段的命名

帶號； 頻帶名稱；頻率范圍； 波段名稱；波長范圍

-1至低頻（TLF）； 0.03－0.3 Hz ；至長波或千兆米波；10 000－1 000 兆米（Mm）0至低頻（TLF）； 0.3－3 Hz ；至長波或百兆米波；1 000－100 兆米（Mm）1極低頻（ELF）； 3－30 Hz；極長波；100－10 兆米（Mm）

2超低頻（SLF）； 30－300 Hz ；超長波；10－1 兆米（Mm）

3特低頻（ULF）； 300－3 000 Hz；特長波；1 000－100 千米（km）

4甚低頻（VLF）； 3－30 kHz ；甚長波；100－10 千米（km）

5低頻（LF）；30－300 kHz；長波；10－1 千米（km）

6中頻（MF）；300－3 000 kHz；中波；1 000－100 米（m）

7高頻（HF）；3－30 MHz ；短波；100－10 米（m）

8甚高頻（VHF）； 30－300 MHz；米波；10－1 米（m）

9特高頻（UHF）；300－3 000 MHz；分米波；10－1 分米（dm）

10超高頻（SHF）；3－30 GHz ；厘米波；10－1 厘米（cm）

11極高頻（EHF）；30－300 GHz ；毫米波；10－1 毫米（mm）

12至高頻（THF）；300－3 000 GHz；絲米波或亞毫米波 10－1 絲米（dmm）

二、我國業(yè)余無線電愛好者可使用的頻率范圍如下：

1800 kHz—2000kHz；

3500 kHz—3900kHz；

7000kHz—7200kHz；

10100kHz—10150kHz（次要）；

14000kHz—14350kHz；

18068kHz—18168kHz；

21000kHz—21450kHz；

24890kHz—24990kHz；

28000kHz—29700kHz；

50MHz—54MHz；

144MHz—148MHz；

430MHz—440MHz（次要）；

1240MHz—1300MHz（次要）；

2300MHz—2450MHz（次要）；

3300MHz—3500MHz（次要）；

5650MHz—5850MHz（次要）；

10GHz—10.5GHz（次要）；

24GHz—24.25GHz（其中24.05GHz—24.25GHz為次要業(yè)務）；

47GHz—47.2GHz；

76GHz—81GHz；（除77.5GHz—78GHz外為次要業(yè)務）

122.25GHz—123GHz（次要）；

134GHz—141GHz；

241GHz—250GHz（其中241GHz—248GHz為次要業(yè)務）。

信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局在二00四年九月一日發(fā)布了《關(guān)于加強業(yè)余無線電臺站管理工作有關(guān)問題的通知》（信無函[2004]51號），明確規(guī)定了業(yè)余無線電臺站的最大發(fā)射功率根據(jù)業(yè)余無線電臺站發(fā)展現(xiàn)狀及有關(guān)規(guī)定，持各等級操作證書業(yè)余無線電愛好者設置業(yè)余無線電臺站允許的最大發(fā)射功率如下（含中繼臺站）：

操作證書等級30MHz以下30MHz以上

一級500W25W

二級100W25W

三級25W25W

四級10W5W

五級————