电力系统简答题(考试必考的题库)

1 电力网 电力系统和动力系统的定义是什么 p2 答 电力系统 由发电机 发电厂 输电 变电 配电以及 负荷组成的系统 电力网 由变压器 电力线路 等变换 输送 分配电 能的设备组成的部分 动力系统 电力系统和动力部分的总和 2 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别 p4 5 答 电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂 变电 所的地理位置 电力线路的路径以及它们相互间的连接 但 难以表示各主要电机电器间的联系 电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机 变压器 母线 断路器 电力线路等主要电机电器 线路之间的电气 结线 但难以反映各发电厂 变电所 电力线路的相对位置 3 电力系统运行的特点和要求是什么 p5 考要求 答 特点 1 电能与国民经济各部门联系密切 2 电 能不能大量储存 3 生产 输送 消费电能各环节所组成的 统一整体不可分割 4 电能生产 输送 消费工况的改 变十分迅速 5 对电能质量的要求颇为严格 要求 1 保证可靠的持续供电 2 保证良好的电 能质量 3 保证系统运行的经济性 4 电网互联的优缺点是什么 p7 答 可大大提高供电的可靠性 减少为防止设备事故引起供 电中断而设置的备用容量 可更合理的调配用电 降低联合 系统的最大负荷 提高发电设备的利用率 减少联合系统中 发电设备的总容量 可更合理的利用系统中各类发电厂提高 运行经济性 同时 由于个别负荷在系统中所占比重减小 其波动对系统电能质量影响也减小 联合电力系统容量很大 个别机组的开停甚至故障 对系统的影响将减小 从而可采 用大容高效率的机组 5 我国电力网的额定电压等级有哪些 与之对应的平均 额定电压是多少 系统各元件的额定电压如何确定 p8 9 必考看图标电压 答 额定电压等级有 kV 3 6 10 20 35 60 110 154 220 330 500 750 1000 平均额定电压有 kV 3 15 6 3 10 5 37 115 230 345 525 系统各元件的额定电压如何确定 发电机母线比额定电压高 5 变压器一次接发电机比额定电压高 5 接线路为额定 电压 二次接线路比额定电压高 10 变压器如果直接接负 荷 则这一侧比额定电压高 5 6 电力系统为什么不采用一个统一的电压等级 而要设 置多级电压 p8 答 三相功率 S 和线电压 U 线电流 I 之间的固定关系为 当功率一定时电压越高电流越小 导线的载流面积越小 投 资越小 但电压越高对绝缘要求越高 杆塔 变压器 断路 器等绝缘设备投资越大 综合考虑 对应一定的输送功率和 输送距离应有一最合理的线路电压 但从设备制造角度考虑 又不应任意确定线路电压 考虑到现有的实际情况和进一步 发展 我国国家标准规定了标准电压等级 7 导线型号 LGJ 300 40 中各字母和数字代表什么 p27 答 L 表示铝 G 表示钢 J 表示多股导线绞合 300 表示铝 线额定截面积为 300 40 表示钢线额定截面积为 40 8 什么是电晕现象 它和输电线路的哪个参数有关 答 电晕指在强电磁场作用下导线周围空气的电离现象 它 和输电线路的电导 G 有关 9 我国中性点接地方式有几种 为什么 110kv 以上电网 采用中性点直接接地 110kv 以下电网采用中性点不接地方式 p10 11 答 有不接地 直接接地 经消弧线圈接地三种接地方式 110kv 以上电网采用中性点直接接地防止单相故障时某一相 的电压过高 110kv 以下电网采用中性点不接地方式可提高 供电可靠性 10 架空输电线路为什么要进行换位 p28 29 答 为了平衡线路的三相参数 11 中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时 各相对 地电压有什么变化 单相接地电流的性质如何 怎样计算 p11 答 故障相电压等于 0 非故障相电压升高 倍 单相接 地电流为容性 计算见书 p11 12 电力系统的接线方式有哪些 各自的优缺点有哪些 p7 答 接线方式 有备用接线和无备用接线 有备用接线优点 提高供电可靠性 电压质量高 缺点 不够经济 无备用接线优点 简单 经济 运行方便 缺点 供 电可靠性差 14 按结构区分 电力线路主要有哪几类 p26 答 架空线路和电缆线路 15 架空线路主要有哪几部分组成 各部分的作用是什么 p26 答 有导线 避雷线 杆塔 绝缘子 金具等构成 作用 1 导线 传输电能 2 避雷线 将雷电流引入大地以保护电力线路 免受雷击 3 杆塔 支持导线和避雷线 4 绝缘子 使导线和杆塔间保持绝缘 5 金具 支持 接续 保护导线和避雷线 连 接和保护绝缘子 16 电力系统采用分裂导线有何作用 简要解释基本原理 P27 答 改变导线周围的电磁场分布 减少电晕和线路电抗 17 电力线路一般以什么样的等值电路来表示 p46 答 型 18 什么是变压器的短路试验和空载试验 从这两个试验 中可确定变压器的那些参数 p21 答 看电机书 短路试验确定电阻 电抗 空载试验确定电 导和电纳 19 变压器短路电压百分数 的含义是什么 p21 答 含义是短路时变压器的漏抗压降 20 双绕组变压器的等值电路与电力线路的等值电路有何 异同 答 电力线路的等值电路忽略了电导 G 0 对地支路性质不 同 线路为容性 变压器为感性 21 等值变压器模型是以什么样的等值电路来表示变压器的 有哪些特点 又是如何推导的 p67 p21 答 有四种形式 详见课本 参考第 37 38 题解答 22 变压器的额定容量与其绕组的额定容量有什麽关系 绕 组的额定容量对于计算变压器参数有什麽影响 何为三绕组 变压器最大短路损耗 p22 p23 答 最大短路损耗指两个 100 容量绕组中流过额定电流 另一个 100 或 50 容量绕组空载时的损耗 23 何为负荷定义 何为综合用电负荷 供电负荷和发电负 荷的定义和区别 p54 答 负荷 电力系统中所有消耗功率的用电设备 综合用电负荷 将工业 农业 邮电 交通 市政 商 业以及城乡居民所消耗的功率总和相加 供电负荷 就是综合用电负荷加上网络中的损耗功率 发电负荷 供电负荷加上厂用电 24 电力系统负荷曲线有哪些 他们有何用途 p54 p55 答 详见课本 25 组成电力系统等值网络的基本条件是什么 如何把多电 压级电力系统等值成用有名制表示的等值网络 答 进行电压等级归算可把多电压级电力系统等值成用 有名制表示的等值网络 26 标么值及其特点是什么 在电力系统计算中 基准值如 何选择 p60 答 特点 没有单位 是个相对值 如何选择 基准值 的单位与有名值的单位相同 阻抗 导纳 电压 电流 功 率的基准值之间应该符合电路的基本关系 电压 电流的基 准值为线电压 线电流 阻抗 导纳的基准值为相值 功率 的基准值为三相功率 27 电力系统参数用标幺值表示时 是否可以直接组成等值 网络 为什么 p61 p65 答 可以 28 电力系统元件参数标么值得两种计算方法是否相同 为什 么 答 相同 30 电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是 什么 其电压降落的计算公式是一相电压推导的 是否合适 于线电压 为什么 p75 76 答 合适于线电压 因为基准值一样 31 什么叫电压降落 电压损耗 电压偏移 电压调整及输 电效率 p75 76 答 电压降落 线路始末两端的电压的相量之差 电压损耗 线路始末两端的电压的数值之差 电压偏移 线路始端或末端电压与线路额定电压的数值之差 电压调整 线路末端空载与负载时电压的数值之差 输电效率 线路末端输出有功与线路始端输入有功的比 32 影响电压因素有哪些 答 电压等级 导线的截面积 线路的长度 线路中的 无功流动等 33 什么叫运算功率 什么叫运算负荷 一个变电所的运算 负荷如何计算 答 运算功率 将变电所或发电厂母线上所连线路对地电纳 中无功功率的一半并入等值电源功率 运算负荷 将变电所或发电厂母线上所连线路对地电纳 中无功功率的一半并入等值负荷 34 开式网络和环式网络潮流计算的内容及步骤是什么 答 开式网络步骤 1 作等值电路 2 化简 3 逐个 递推求解 环式网络步骤 1 作等值电路 2 化简 3 逐步递 推计算出各节点的运算功率 运算负荷 从电源点将网络打 开计算初步的功率分布 求出功率分点 然后形成两个开式 网络进行计算 35 欲改变电力网络的有功功率和无功功率分布 分别需要 调整网络的什么参数 答 调节相位可改变有功分布 调节电压可改变无功分 布 36 求环形网络中功率分布的力矩法计算公式是什么 用力 矩法求出的功率分布是否考虑网络中的功率损耗和电压降落 p93 答 力矩法求出的功率分布没有考虑网络中的功率损耗和电压降 落 37 力矩法计算公式在什麽情况下可以简化 如何简化 答 力矩法计算公式在均一网中可以简化 将阻抗用线路 长度代替 即 38 电力网络常用的数学模型有哪几种 答 节点电压法 回路电流法 割集电流法 39 节点导纳矩阵有什么特点 节点导纳矩阵如何形成和修 改 p115 其阶数与电力系统的节点有什么关系 答 特点 方阵 对称阵 稀疏阵 阶数等于节点数 40 在复杂电力系统潮流的计算机算法中 节点被分为几个类 型 已知数和未知数是什么 p126 答 1 PQ 节点 已知注入功率 P Q 未知节点电压 U 和相角 2 PV 节点 已知注入功率 P 和电压 U 未知注入无 功 Q 和相角 3 平衡节点 已知节点电压 U 和相角 未知注入功 率 P Q 41 牛顿 拉夫逊法的基本原理是什么 其潮流计算的修正 方程式是什么 用直角坐标形式表示的与用极坐标形式表示 的不平衡方程式的个数有何不同 为什么 与节点导纳矩阵 有什么关系 P127 134 答 基本原理 非线性曲线局部线性化 采用极坐标时 较采用直角坐标表示时少 n m 个 PV 节 点电压大小平方值的表示式 因对 PV 节点 采用极坐标表示时 待求的只有电压的相位 角 和注入无功功率 而采用直角坐标表示时 待求的有电 压的实数部分 虚数部分 和注入无功功率 前者的未知 变量既少 n m 个 方程式数也应相应少 n m 个 42 为什么牛顿 拉夫逊法对初值的要求比较严 答 因为牛顿 拉夫逊法的基本思想是将函数或者方程进行 泰勒展开 将非线性曲线局部线性化 在选择初值时 若选择不 好 结果会有很大误差 甚至发散 43 PQ 分解法是如何简化而来的 它的修正方程式什么 有什么特点 p142 144 答 PQ 分解法是由极坐标表示的牛拉法简化而来的 第 一个简化 考虑了电力系统的一些特征 如网络参数 所 以各节点电压相位角的改变主要影响各元件中的有功功率潮 流从而影响各节点的注入有功功率 各节点电压大小的改变 主要影响各元件中的无功功率潮流从而影响各节点的注入无 功功率 第二个简化 将雅可比矩阵中 H L 化简 44 电力系统频率偏高和偏低有哪些危害 p201 202 答 电力系统频率的频率变动会对用户 发电厂 电力系统 产生不利的影响 1 对用户的影响 频率的变化将引起电动 机转速的变化 从而影响产品质量 雷达 电子计算机等会 因频率过低而无法运行 2 对发电厂的影响 频率降低时 风机和泵所能提供的风能和水能将迅速减少 影响锅炉的正 常运行 频率降低时 将增加汽轮机叶片所受的应力 引起 叶片的共振 减短叶片寿命甚至使其断裂 频率降低时 变压器铁耗和励磁电流都将增加 引起升温 为保护变压器 而不得不降低其负荷 3 对电力系统的影响 频率降低时 系统中的无功负荷会增加 进而影响系统 使其电压水平下 降 45 电力系统有功功率负荷变化情况与电力系统频率的一 二 三次调整有何关系 p219 答 电力系统频率的一 二 三次调整分别对应电力系统的 第一 二 三种负荷 频率的一次调整由系统中的所有发电 机组分担 依靠调速器完成 只能做到有差调整 频率的二 次调整由系统中的调频发电机组承担 依靠调频器完成 可 做到无差 频率的三次调整由系统中所有按给定负荷曲线发 电的发电机组分担 46 什么是备用容量 如何考虑电力系统的备用容量 备用容 量存在形式有哪些 备用容量主要分为哪几种 各自用途是 什么 p175 176 答 备用容量 系统电源容量大于发电负荷的部分 系统调 度部门应及时确切的掌握系统中各发电厂的备用容量 备用 容量存在形式是系统中可投入发电设备的可发功率 备用容 量可分为 热备用 冷备用或负荷备用 事故备用 检修备 用 国民经济备用 用途 热备用 指运转中的发电设备可 能发的最大功率与系统发电负荷之差 冷备用 指未运转的 发电设备可能发的最大功率 负荷备用 指调整系统中短时 的负荷波动并担任计划外的负荷增加而设置的备用 事故备 用 指用户在发电设备发生偶然性事故时 不受严重影响维 持系统正常供电 检修备用 指使系统中发电设备能定期检 修而设置的备用 国民经济备用 指计及负荷的超计划增长 而设置的备用 47 电力系统有功功率最优分配问题的主要内容有哪些 p176 178 答 有有功功率电源的最优组合 和有功功率负荷的最优分 配 48 什么是机组耗量特征 比耗量和耗量微增率 比耗量和 耗量微增率的单位相同 但其物理意义有何不同 p179 180 答 耗量特性 发电设备单位时间内消耗的能源与发出有功 功率的关系 即发电设备输入与输出的关系 比耗量 单位 时间内输入能量与输出功率的比 耗量微增率 指耗量特性 曲线上某一点切线的斜率 50 何为电力系统负荷的有功功率 频率静态特性 何为有 功负荷的频率调节效应 p206 答 电力系统负荷的有功功率 频率静态特性是一个斜率 有功负荷的频率调节效应 是一定频率下负荷随频率变 化的变化率 51 何为发电机组有功功率 频率静态特性 何谓发电机组 的单位调节功率 p203 204 答 发电机组有功功率 频率静态特性就是发电机组中原动机 机械功率的静态频率特性 发电机组的单位调节功率 52 什么是调差系数 它与发电机组的单位调节功率的标么 值有何关系 p205 答 它与发电机组的单位调节功率的标么值的关系是互为 倒数 53 互联电力系统怎样调频才算合理 为什么 答 54 电力系统的一次调频 二次调频和三次调频有什麽区别 p204 214 答 电力系统频率的一 二 三次调整分别对应电力系统的 第一 二 三种负荷 频率的一次调整由系统中的所有发电 机组分担 依靠调速器完成 只能做到有差调整 频率的二 次调整由系统中的调频发电机组承担 依靠调频器完成 可 做到无差 频率的三次调整由系统中所有按给定负荷曲线发 电的发电机组分担 55 电力系统中无功负荷和无功损耗主要指什么 p220 答 无功功率负荷是指各种用电设备中除相对很小的白炽灯 照明负荷只消耗有功功率 为数不多的同步电动机可发出一 部分无功功率外 大对数都要消耗无功功率 无功损耗 主 要表现在变压器的励磁支路损耗和绕组漏抗损耗 56 如何进行电力系统无功功率的平衡 在何种状态下才有 意义 定期做电力系统无功功率平衡计算主要内容有那些 P224 答 无功功率平衡条件 在系统的电压水平正常情况 下才有意义 主要内容有 1 参考累积的运行资料确定未来 的 有代表性的预想有功功率日负荷曲线 2 确定出现无 功功率日最大负荷使系统中有功功率的分配 3 假设各无 功功率电源的容量和配置情况以及某些枢纽点的电压水平 4 计算系统中的潮流分布 5 根据潮流分布情况统计出平 衡关系式中各项数据 判断系统中无功功率能否平衡 6 如果统计结果表明系统中无功功率有缺额 则应变更上列假 设条件 重做潮流分布计算 而如果无功功率始终无法平衡 则应考虑增设无功电源 57 电力系统中无功功率电源有哪些 其分别的工作原理是 什么 P221 223 答 1 发电机 是最基本的无功功率电源 2 电容器和调 相机 电容器只能向系统供应感性无功 其感应的无功功率 与其端电压的平方成正比 调相机是只能发出无功功率的发 电机 3 静止补偿器和静止调相机 依靠的仍是其中的电 容器 4 并联电抗器 它不是电源而是负荷 用以吸取轻 载和空载线路过剩的感性无功 它对高压远距离输电线路而 言可以提高输送能力 降低过电压等作用 58 电力系统中无功功率与节点电压有什麽关系 答 在有功充足时 无功的充足与否可以决定节点电压的高 低 无功充足则电压高 无功不足则电压低 59 电力系统中电压变动对用户有什么影响 P236 答 电压变动会影响工农业生产产品的质量和产量 损耗设 备 引起系统性的 电压崩溃 造成大面积停电 电压降低 异步电机转差率变大 使电动机各绕组电流增大 温度升高 效率降低 缩短寿命 电炉会因电压过低而影响冶炼时间 从而影响产量 电压过高会使电气设备绝缘受损 尤其对于 白炽灯电压高 其寿命将大为缩短 电压低其亮度和发光效 率将大幅下降 60 电力系统中无功功率最优分布主要包括哪些内容 其分 别服从什么准则 P227 P228 答 电力系统中无功功率最优分布主要包括无功功率电源的 最优分布和无功功率负荷的最优补偿 无功功率电源最优分 布服从等网损微增率准则 无功功率负荷的最优补偿服从最 优网损微增率准则 61 电力系统中电压中枢点一般选在何处 电压中枢点调压 方式有哪几种 哪一种方式容易实现 哪一种最不容易实现 为什么 P241 答 一般选择下列母线作为中枢点 1 大型发电厂的高压 母线 高压母线有多回出线时 2 枢纽变电所的二次母 线 3 有大量地方性负荷的发电厂母线 电压中枢点调压 方式有 1 逆调压 2 顺调压 3 常调压 顺调压最易实 现 逆调压最不容易实现 62 电力系统电压调整的基本原理是什么 当电力系统无功 功率不足时 是否可以通过改变变压器的变比调压 为什么 答 原理是常常在电力系统中选择一些有代表性的点作为电 压中枢点 运行人员监视中枢点电压将中枢点电压控制调整 在允许的电压偏移范围 只要中枢点的电压质量满足要求 其他各点的电压质量基本上满足要求 当电力系统无功功率 不足时不可以通过改变变压器的变比调压 因为这种调压方 式只改变了系统的无功功率的流动 并没有产生新的无功 即使这一处的无功得到了补充 会在其他地方更加缺少无功 63 电压系统常见的调压措施有哪些 四种 见填空十 答 有四种 1 改变发电机端电压 2 改变变压器的变比 3 借并联补偿设备调压 4 改变输电线路参数 64 有载调压变压器与普通变压器有什麽区别 在什么情况 下宜采用有载调压变压器 P243 答 区别是 有载变压器不仅可在有载情况下更改分接头 而且调节范围比较大 这是普通变压器没有的功能 一般如 果系统中无功功率充足 凡采用普通变压器不能满足调压的 场合如长线路供电 负荷变动很大系统间联络线两端的变压 器以及某些发电厂的变压器 均可采用有载调压变压器 66 并联电容器补偿和串联电容器补偿有什么特点 其在电 力系统中使用情况如何 P245 答 并联电容器补偿是对系统进行无功补偿 串联电容器补 偿是改变了线路的参数 以下为暂态部分 67 什么是电力系统短路故障 电力系统短路的类型有哪些 哪些类型与中性点接地方式有关 P3 答 短路是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相 与地之间的连接 短路类型有三相短路 两相短路 单相短 路接地 两相短路接地 单相短路接地 两相短路接地与中 性点接地方式有关 68 什么是横向故障 什么是纵向故障 P5 答 横向故障是相与相之间的故障 纵向故障是断线故障 69 什么时短路 简述短路的现象和危害 P1 2 答 短路是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相 与地之间的连接 危害有发热 电动力效应 电网中电压降 低 干扰通信设备 改变电网的结构破坏系统的稳定 70 无限大功率电源的特点是什么 P11 答 功率无限大 电压恒定 内阻为零 频率恒定 71 什么是短路冲击电流 出现冲击电流的条件是什么 P13 答 是指短路发生在电感电路中 短路前为空载情况下的最 大瞬时值 条件是电路为空载下的感性电路 即 90 72 无限大容量电源供电系统发生对称三相短路周期分量是 否衰减 P13 答 不衰减 73 无限大容量电源供电系统发生对称三相短路是否每一相 都出现冲击电流 答 不是每一相都有冲击电流 只是某