电力系统分析试卷1

单项选择题采用分裂导线的目的是（ ）A.减小电抗 B.增大电抗C.减小电纳 D.增大电阻下列故障形式中对称的短路故障为（ ）A.单相接地短路 B.两相短路C.三相短路 D.两相接地短路电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷的划分依据是用户对供的（ ）A.可靠性要求 B.经济性要求C.灵活性要求 D.优质性要求中性点不接地系统发生单相接地短路时，非故障相电压升高至（ ）A.线电压 B.1.5倍相电压C.1.5倍线电压 D. 0.86605倍相电压电力系统的综合供电负荷加上厂用电之和，称为（ ）A.发电负荷 B.供电负荷 C.用电负荷 D.工业负荷系统发生两相接地短路故障时，复合序网的连接方式为（ ）A.正序、负序、零序并联 B.正序、负序并联、零序网开路C.正序、零序并联、负序开路 D.零序、负序并联，正序开路系统发生单接地短路故障时，复合序网的连接方式为（ ）A.正序、负序、零序串联 B.正序、负序并联、零序网开路C.正序、零序并联、负序开路 D.零序、负序并联，正序开路二相断线时的复合序网是在断口处( )。A.三序网串联 B.三序网并联C.正序网负序网并联 D.正序网与零序网并联无零序电流分量的不对称短路是（ ）A.三相短路 B.两相短路C.单相接地短路 D.两相短路接地电力系统短路故障计算主要求取的物理量是（ ）A.电压，电流 B.电阻，电抗C.电阻，功率 D.电流，电抗在电力系统的下列接线方式中，属于有备用接线的是（ ）A.两端供电网 B.单回路干线式C.单回路放射式接线 D.单回路链式接线输电线路的正序阻抗与负序阻抗相比，其值要( )A.大 B.小C.相等 D.都不是有备用接线方式有( )A.放射式、环式、链式 B.放射式、干线式、链式C.环式、双端电源供电式 D.B 和 C有备用电源接线方式的优、缺点是( )A.可靠性高、电压高B.可靠性高，造价低C.可靠性高，造价高D.可靠性低，造价高衡量电能质量的指标有( )A.电压和功率 B.频率和功率C.电流和功率 D.电压大小，波形质量，频率一般情况，变压器的负序电抗 XT（2） 与正序电抗 XT（1） 的大小关系为( ）A.XT（1） XT(2) B.XT（1） XT(2)电力系统分析中，有功功率的单位常用（ ）A.VAR B.MW C.MVA D.V系统中发生单接地故障时，零序回路中不包含（ D ）A.零序电流 B.零序电压 C.零序阻抗 D.电源电势单相短路中，附加阻抗 Z为（ C ）A.Z0 B.Z2 C.Z0+ Z2 D.Z0Z2填空题在标么制中，只需选定两个基准值，常选的是电压和 。答：功率电力系统运行的基本要求有可靠性、优质性和 。答：经济性电能质量是指电压质量、波形质量和 。答：频率质量输电线路的正序阻抗与负序阻抗大小通常 。答： 相等三个不对称向量分解为三组对称向量的方法是 。答：对称分量法我国规定的电力系统额定频率为 Hz。答：50发电机暂态电抗 于次暂态电抗 。答：大根据正序等效定则，单相短路的附加阻抗为 。答：Z(2)+Z(0)输电线路的电气参数有电阻、电抗、电导和 。答：电纳同步发电机派克变换是将定子 a,b,c 三相电磁量变换到与转子同步旋转的 坐标系上。答：d,q,0在我国110KV 及以上的系统中，中性点的运行方式一般采用 。答：中性点直接接地方式若某系统的线电压基准值取 UB,功率基准值取 SB，则其阻抗的基准值ZB（用 UB和 SB表示）可以表示为 答：ZBUB2/SB电力系统组成的四个主要部分 、 、 、 。答：发电厂 输电 配电 用户输电线路的电阻反映输电线路的 效应，电导反映输电线路的 效应 。答：发热 电场 我国规定电力网的额定电压与 一致，发电机的额定电压比所接入的电力网额定电压高 。答：线电压 5%电力系统中性点的运行方式有三种，它们是 、 、 。答：中性点不接地系统 中性点经消弧线圈接地 中性点直接接地短路电流中有零序分量的条件是三相电流之和不等于 。答：0派克变换是将 系统变为 系统，经派克变换后，自感和互感系数是 答：静止的 abc 三相坐标 与转子一起旋转的垂直坐标 常数超导同步发电机三相短路时，定子绕阻中的电流包括 ， ， ， 。答：基频交流 自由基频交流 直流增量 二倍同步频率交流在同步发电机的参数中，E q”为 ，x q为 ，E Q为 ，x d为 ，T a为 。答：交轴次暂态电势 交轴同步电抗 虚拟电势 直轴暂态电抗 定子绕阻时间常数简答题三三相短路电流计算机算法的基本步骤是什么？答：三相短路电流计算机算法的基本步骤：1）输入数据；2）形成节点导纳矩阵；3）应用节点导纳矩阵计算点的自阻抗、互阻抗 Z1k,Zkk,Znk。4）计算短路点的三相短路电流：5）计算各节点电压：6）计算各支路电流：电力系统故障有哪些，如何分类？答：瞬时性故障和永久性故障短路(三相短路、两相短路、单相接地、两相接地短路)和断线（单相断线、两相断线）什么叫对称分量法？它有何用途？试用图表示三序分量的合成。答：由一组不对称三相系统分解为正序、负序、零序三组对称的三相系统。对称分量法可以用来分析不对称短路。图略简单闭式网分为哪些类网络？答：简单的闭式网可分为两端供电网络和环形网络两类。什么是正序等效定则？各种短路时的附加阻抗是什么？答：正序等效定则是指在不对称短路的电力系统中，正序电流等于对称短路电路中加入一个附加阻抗。单相短路接地时：Z 0 +Z2两相短路时：Z 2两相短路接地时：Z 0 Z 2电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等？答：不相等。线路零序阻抗比正序阻抗大在220kV 及以上的超高压架空线路上，普遍采用分裂导线，采用分裂导线后，线路电感、线路并联电容会增大还是变小？答：线路电感变小，电容变大。采用标么值计算有什么优点？答：（1）易于比较各元件的特性与参数；（2）方便评估电压质量，判断计算的正确性；（3）能够简化计算公式什么是电力变压器的短路试验和空载试验？从这两个试验中可以确定变压器的哪些参数？答：变压器短路试验时，将一侧绕组短路，另一侧施加电压，使经绕组的电流达到额定值，可测出短路损耗 和短路电压百分数 。变压器的空载试验是将变压器一侧空载，另一侧介入额定电压，测出输入的空载电流百分数 和空载损耗 。短路损耗 确定变压器绕组的参数电阻值 ，短路电压百分数确定变压器绕组参数电抗值 ，空载损耗确定变压器参数电导值 ，空载电流百分数确定变压器参数电纳值 。电力变压器的实际变比、额定变比和平均额定电压之比是指什么?答：实际变比：在运行中变压器的高、中压绕组使用的实际分接头电压与低压绕组的额定电压之比。额定变比：变压器高、中压绕组主抽头与低压绕组额定电压之比。平均额定电压之比：变压器两侧电力线路平均额定电压之比。无限大容量电源供电系统短路电流含那些分量？交流分量、直流分量都衰减吗？衰减常数如何确定？答：短路的全电流由两部分组成：第一部分代表短路电流的强制分量，与外加电源电势有相同的变化规律，是恒幅值的正弦交流，称为周期分量；第二部分代表短路电流的自由分量，与外加电源无关，它是按指数规律衰减的直流，称为非周期电流，自由分量衰减的时间常数 Ta=L/R。节点导纳矩阵如何形成和修改？其阶数与电力系统的节点数有什么关系？答：节点导纳矩阵的形成：节点导纳矩阵的对角线元素 Yii称为节点i 的自导纳，其值等于接于节点 i 的所有支路导纳之和。非对角线元素 Yij称为节点 i，j 间的互导纳，它等于直接联接于节点 i，j 间的支路导纳的负值。若节点 i、j 间不存在直接支路，则有 Yij=0。节点导纳矩阵的修改：假定在接线改变前导纳矩阵元素为 Y ij（0） ，接线改变后应修改为 Y ij= Y ij（0）+Y ij。现在就几种典型的接线变化，说明修改增量Y ij的计算方法。（1）从网络的原有节点 i 引出一条导纳为 yik的支路，同时增加一个节点 k。由于节点数加1，导纳矩阵将增加一行一列。新增的对角线元素 Ykky ik。新增的非对角线元素中，只有 YikY ki-y ik，其余的元素都为零。短阵的原有部分，只有节点 i 的自导纳应增加Y iiy ik。(2)在网络的原有节点 i、j 之间增加一路导纳为 yij的支路。由于只增加支路不增加节点，故导纳矩阵的阶次不变。因而只要对节点 i，j 有关的元素分别增添以下的修改增量即可Y ii=Y jj=yij ,Yij=Y ji=-yij其余的元素都不必修改。节点导纳矩阵的阶数等于电力系统的节点数。同步电机的基本方程为什么采用派克变换，其实质是什么？若定子三相通入直流，问其对应 dq0系统的 id、i q、i o是否仍为直流？答：同步电机稳态对称运行时，用一个以同步转速旋转的矢量 Fa 来表示。如果定子电流用一个同步旋转的通用相量 I 表示，相量 I 与矢量 Fa 在任何时候都同相位，而且在数值上成比例。将三相电流ia、i b、i c变换成等效的定子绕组 dd 和 qq 中的两相电流 id 和 iq。当定子三相电流构成不平衡系统时，增选第三个新变量 i0，构成了一个从 a、b、c 坐标系到 d、q、o 坐标系的变换，即为派克变换矩阵。这组等效的定子绕组 dd 和 qq 随着转子一起旋转。等效绕组中的电流产生的磁势对转子相对静止，它所遇到的磁路磁阻恒定不变，相应的电感系数也就变为常数了。依照电枢磁势的分解方法，也可以把电流相量分解为纵轴分量 id和横轴分量 iq。不仅对定子电流，而且对定子绕组的电压和磁链都可以施行这种变换，变换关系式与电流的相同发电机短路电流曲线如何制定？是否考虑了负荷影响？答：20世纪80年代初期根据我国电力系统实际情况绘制的计算曲线，考虑了我国的发电厂大部分功率是从高压母线选出，制作曲线时选用了典型接线，短路前发电机额定满载运行，50%的负荷接于发电厂的高压母线，其余的负荷功率经输电线道到短路点以外。短路过程中，负荷用恒定阻抗表示。由于我国制造和使用的发电机组型号繁多，为使计算曲线具有通用性，选取了容量从12MW 到200Mw 的18种不同型号的汽轮发电机作为样机。对于给定的计算电抗值 xjs 和时间 t，分别算出每种电机的周期电流值，取其算术平均值作为在该给定 xjs 和 t 值下汽轮发电机的短路周期电流值，并用以绘制汽轮发电机的计算曲线。对于水轮发电机则选取了容量从12.5Mw 至225Mw 的17种不同型号的机组作为样机，用同样的方法制作水轮发电机的计算曲线。简述理想同步发电机的假设条件是什么？答：定子、转子表面光滑不影响电感；绕组对称性；磁势呈正弦分布；磁路不饱和。电力系统中性点的接地方式有哪些?分别适合哪些电压等级?答：直接接地，110kV,220kV,500kV；不接地，10kV；经消弧线圈接地，35kV。为何要对同步发电机的基本电压方程组及磁链方程组进行派克变换？答：由于同步发电机的定子、转子之间存在相对运动，定转子各个绕组的磁路会发生周期性的变化，故其电感系数（自感和互感）或为1倍或为2倍转子角 的周期函数（ 本身是时间的三角周期函数） ，故磁链电压方程是一组变系数的微分方程，求解非常困难。因此，通过对同步发电机基本的电压及磁链方程组进行派克变换，可把变系数微分方程变换为常系数微分方程。无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子和转子电流中出现了哪些分量？其中哪些部分是衰减的？各按什么时间常数衰减？试用磁链守恒原理说明它们是如何产生的？答：无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子电流中出现的分量包含：a） 基频交流分量(含强制分量和自由分量)，基频自由分量的衰减时间常数为 Td 。b） 直流分量（自由分量） ，其衰减时间常数为 Ta。c） 倍频交流分量（若 d、q 磁阻相等，无此量） ，其衰减时间常数为 Ta。转子电流中出现的分量包含：a） 直流分量(含强制分量和自由分量)，自由分量的衰减时间常数为 Td 。b） 基频分量（自由分量） ，其衰减时间常数为 Ta。产生原因简要说明：1) 三相短路瞬间，由于定子回路阻抗减小，定子电流突然增大，电枢反应使得转子 f 绕组中磁链突然增大，f 绕组为保持磁链守恒，将增加一个自由直流分量，并在定子回路中感应基频交流，最后定子基频分量与转子直流分量达到相对平衡（其中的自由分量要衰减为0）.2)同样，定子绕组为保持磁链守恒，将产生一脉动直流分量（脉动是由于 d、q 不对称） ，该脉动直流 可分解为恒定直流以及倍频交流，并在转子中感应出基频交流分量。这些量均为自由分量，最后衰减为0。电力系统中发电机和变压器的额定电压是如何确定的？答：发电机的额定电压：发电机的额定电压较输电线路额定电压高5%。变压器额定电压： 一次侧额定电压 二次侧额定电压 名词解释波形畸变率答：是指各次谐波有效值平方和的方根值对基波有效值的百分比。电晕答：架空线路带有高电压的情况下，当导线表面的电场强度超过空气的击穿强度时，导体附近的空气游离而产生局部放。电的现象。线路开始出现电晕的电压称为临界电压 V c r。变压器的短路试验答：将二次侧绕组短接，在一次侧绕组施加电压，使短路绕组的电流达到额定值。变压器的空载试验答：变压器一次侧施加额定电压、二次侧断开运行，一次绕组通过的电流称空载电流（或励磁电流） ，通常以额定电流的百分数表示标幺值答：相对单位制的一种，在标幺制中各物理量都用标么值表示。在电力系统计算中广泛地采用。派克(Park)变换答：将三相电流 ia、i b、i c变换成等效的两相电流 id和 iq。这两个电流是定子的两个等效绕组 dd 和 qq 中的电流。不像实际的 a、b、c三相绕组那样在空间静止不动，而是随着转子一起旋转。等效绕组中电流产生的磁势对转子相对静止，所遇到的磁路磁阻恒定不变，相应的电感系数也就变为常数了。支路追加法答：根据系统的接线图，从某一个与地相连的支路开始，逐步增加支路，扩大