单选题
128、电力系统不能向负荷供应所需的足够的有功功率时,系统的频率就( )。
A
要升高;
B
要降低;
C
会不高也不低;
D
升高较轻;
答案解析
正确答案:B
解析:
本题考查电力系统频率与有功功率平衡之间的基本关系。
核心知识点:
在电力系统中,频率是反映系统有功功率供需平衡的重要运行参数。同步发电机的转子转速与系统频率严格对应(f = Pn/120,其中P为极对数,n为转速,单位r/min)。当系统中所有并列运行的同步发电机输出的总有功功率等于负荷消耗的总有功功率加上网络损耗时,发电机转子保持同步转速,系统频率维持额定值(如50 Hz)。
当系统不能向负荷供应所需的足够有功功率时,即:
总有功出力 < 总有功负荷 + 网络损耗
此时,发电机转子将因电磁转矩不足而受到制动性质的加速转矩(或理解为原动机输入机械功率小于电磁输出功率),导致转子减速,进而引起系统频率下降。
该过程遵循转子运动方程:
2H/ω₀ × d²δ/dt² = Pₘ − Pₑ
其中Pₘ为原动机输入机械功率,Pₑ为发电机输出电磁功率,H为惯性时间常数,ω₀为额定角速度。当Pₘ < Pₑ时,加速度d²δ/dt² < 0,转速降低,频率下降。
因此,系统有功缺额直接导致频率降低,这是电力系统一次调频和有功功率平衡控制的根本依据。
选项分析:
A:要升高——错误。频率升高发生在有功功率过剩(发电大于负荷)时,转子加速所致。
B:要降低——正确。符合有功缺额→转子减速→频率下降的物理机制。
C:会不高也不低——错误。频率必然发生变化,不存在“维持不变”的稳态可能(忽略暂态微小波动)。系统无法在有功严重不平衡下长期维持额定频率运行。
D:升高较轻——错误。方向错误,且“较轻”无依据;有功缺额越大,频率下降越显著。
综上,正确答案为 B。
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