电力系统分析(填空+简答)纯手工打造

1、1电力系统由发电机、电力网、负荷发电机、电力网、负荷三部分构成。 2电力系统的常用额定电压等级有500kV、220kV、 110kV、10kV. 3发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时， 发电机的额定电压与系统的额定电压的关系为发电机发电机 的额定电压规定比系统的额定电压高的额定电压规定比系统的额定电压高5%或或7.5%。 4电力系统的运行特点是电能与国民经济各部门以及电能与国民经济各部门以及 人民的生活关系密切，电能不能大量贮存，电力系统人民的生活关系密切，电能不能大量贮存，电力系统 中的暂态过程十分迅速。中的暂态过程十分迅速。 5我国交流电力网的额定频率为50Hz，容许的正负偏 差

2、为0.2Hz。 6变压器二次绕组的作用相当于供电设备，额定电压 规定比系统的额定电压高10% 7在我国，110KV及以上电压等级电网中一般采用的 中性点接地方式是中性点直接接地中性点直接接地 8常用日负荷率和最小日负荷系数说明负荷曲线的起伏 特性，用公式表示：日负荷率日负荷率 ，最小日负最小日负 荷系数荷系数 。 9电压为35kV及以下的称为配电网，其主要任务是向向 终端用户配送满足质量要求的电能终端用户配送满足质量要求的电能 10电压为110KV，及以上的统称为输电网，其主要任 务是将大量的电能从发电厂远距离传输到负荷中心将大量的电能从发电厂远距离传输到负荷中心 max P P k av m

3、 max min P P 1电力系统传输中，把 的线路称为无损耗线路。 2无损耗线路末端接有春有功功率负荷，且输出为自然功 率时，线路上各点电压有效值相等，各点线电流有效值 相等。 3在三相电力线路的等效电抗计算公式中的几何平均距离 是 。 4采用分裂导线，可以减小减小线路的等效电抗。（填增大或 减小）。 5架空线路的电导反映高压电力线路的电晕和泄漏电晕和泄漏现象， 一般情况下可取电导G=0。 6长度为L的电力线路可以用型等效电路型等效电路。 7线路的传播系数的实部反映电压幅度电压幅度的衰减，虚部 反映线路上相位相位的变化。 8无损耗线路末端接有纯有功功率负荷，且负载 时，输出功率称为自然功率

4、自然功率，这时全线电压有效值相等相等。 0, 011rg 311312DDDDeq CZZ 9双绕组变压器电阻 可根据变压器短路试验是测到的 短路损耗短路损耗Pk算得到。双绕组变压器电抗XT可根据变压 器短路试验时测到的短路电压百分比数短路电压百分比数UK计算得到。 10常用负荷表示方法有两种：用负荷功率负荷功率和等效复阻抗等效复阻抗 表示。 TR 1将变电所母线上所连线路对电纳中无功功率的一般和降 压变压器的功率损耗也并入等效负荷中，则称之为运算运算 负荷。负荷。 2从发电厂电源侧的电源功率中减去变压器的功率损耗， 再减去电力线路靠近升压变压器端的电纳的功率损耗得 到的直接连接在发电厂负荷侧

5、母线上的电源功率称为运运 算功率。算功率。 3潮流计算是对给定运行条件的电力系统进行分析，即求 各母线的电压，网络中的功率分布及功率损耗各母线的电压，网络中的功率分布及功率损耗。 4输电效率是指线路末端输出的有效功率线路末端输出的有效功率P2与线路首端输与线路首端输 入的有功功率入的有功功率P1之比之比。 5最大负荷利用小时Tmax是指Tmax小时内的能量损耗恰好小时内的能量损耗恰好 等于实际电能等于实际电能Wa 6元件两端存在电压幅值差是传送无功功率无功功率的主要条件， 存在电压相位差则是传送有功功率有功功率的主要条件 7循环功率与负荷无关，它是有两个供电点的电压差电压差和 总阻抗总阻抗确定

6、的。 8网损值是指在同一时间内，电力网损耗电量与供电量在同一时间内，电力网损耗电量与供电量 的百分比的百分比。 9电压偏移，是指网络中某点的实际电压同网络该处额额 定电压定电压之差。 10电力线路阻抗中电压降落的纵分量表达式为U= （PR+QX)/U 1用牛顿-拉夫逊法进行潮流计算是用牛顿用牛顿-拉夫逊迭代法拉夫逊迭代法 求解电力网的非线性功率方程组求解电力网的非线性功率方程组。 2PV节点是指有功功率有功功率P和电压的大小和电压的大小U都已知的节点。 3PQ节点是指有功功率有功功率P和无功功率和无功功率Q都已知的节点。 4如果已知某一电力网有6个独立点，其中1个平衡节点， 3个PQ节点，2个

7、PV节点，则雅可比矩阵是8阶的。 5P-Q分解法一般只适用110kV及以上的电力网的计算及以上的电力网的计算。 6从保证电能质量和供电安全的要求来看，所有节点电 压的大小都应在额定额定电压附近。 7在用计算机编程进行潮流计算时，当求出的所有修正求出的所有修正 值均小于给定的允许误差值或各点注入的有功功率和无值均小于给定的允许误差值或各点注入的有功功率和无 功功率的差值功功率的差值于给定的允许误差值时，迭代结束。 8诺电力系统由n个独立节点，则可以列出2n个节点电压 方程 9P-Q分解法潮流计算时，认为相邻节点之间的相位角的 差值可以忽略不计。所以有 和 。 10导纳矩阵的自导纳等于节点所连接的

8、所有支路中导纳 之和 1-cos ji 0-sin ji 1电力系统要注意有功功率平衡，因为供给的有功功率 不足时，会引起系统频率减小减小，反之则造成系统频率增增 加加（填增加或减小） 2电力系统频率的一次调整是指发电机组调速系统调速系统随频 率变化而自动控制发电机进行输出有功功率的调整，其 特点是1频率调整速度快，但调整量随发电机组不同而频率调整速度快，但调整量随发电机组不同而 不同不同2调整数量有限，属于自动调整，值班调度员难以调整数量有限，属于自动调整，值班调度员难以 控制（有差调节）控制（有差调节） 3电力系统二次调频的基本原理是通过手动或自动操作通过手动或自动操作 调整进汽量，调整进

9、汽量，使原动机的输出功率发生改变。 4电力系统在稳态运行时必须保持无功功率的平衡，电 力系统供给的无功功率不足导致节点电压下降下降。 5列举三种电力系统中的无功功率电源：发电机、静止发电机、静止 无功补偿器、并联电容器。无功补偿器、并联电容器。 6电力系统的电压中枢点是指选择一些具有代表性的节选择一些具有代表性的节 点加以监控点加以监控。 7电力系统的综合负荷通常是感性感性（填感性、阻性、容 性），即其Q大于零大于零（大于零、等于零、小于零）。 8静止无功补偿器在抵押供配电系统可应用于电压调整、电压调整、 改善电压水平、减少电压波动、改善功率因数改善电压水平、减少电压波动、改善功率因数。（写出

10、 三种以上的应用） 9无功功率应就地补偿，我国规定：以35kv及以上电压 等级直接供电的工业负荷，功率因数要达到要达到0.90以上以上， 对其他负荷，功率因数不能低于不能低于0.85。 10我国规定允许的频率范围为500.2Hz。电力系统各 节点的电压偏移范围为15%Un。 1无限大功率电源指的是电源外部有扰动发生时，仍能保 持电压幅值电压幅值和频率恒定的电源。 2短路时冲击电流是指短路电流可能出现的最大瞬时值短路电流可能出现的最大瞬时值。 3短路电流最大有效值约为1.52I。 4无限大功率电源供电的电力系统三相短路时短路电流包 括周期分量周期分量和非周期分量非周期分量两部分。 5冲击系数Ki

11、mp一般与暂态过程的时间常数暂态过程的时间常数有关。 6一般情况下，短路发生在其他地点时，取Kimp=1.8. 7只要求出短路电流的周期分量短路电流的周期分量，就可以直接估算出电路 短路时的冲击电流，短路电流的最大有效值和短路功率。 8查运算曲线图进行估算t0以后不同时刻短路电流周期 分量有效值，主要用于电气设备的热稳定性校验和继电电气设备的热稳定性校验和继电 保护整定计算保护整定计算。 9计算起始次暂态电流I时，电力系统中所有静止元件 （如电力线路和变压器）的参数都与其稳态的参数稳态的参数相同。 10用叠加原理求解短路等效电路时，把电路看成是短路 前的稳态运行时的等效电路与故障分量故障分量等

12、效电路的叠加。 1正序分量是指三个相量模相同，但相位角按A-B-C顺序 互差120度。 2负序分量是指三个相量模相同，但相位角按C-B-A顺序 互差120度。 3根据堆成分量法，任何一组不对称的三个相量（电压 或电流）总可以分解称为正序、负序、零序正序、负序、零序三组（每组 三个）相量。 4发电机两端的三相负序电压为等于零等于零。 5变压器的零序等效电路是否与外电路相连接，与变压 器三相绕组的连接方式以及变压器的中性点是否接地三相绕组的连接方式以及变压器的中性点是否接地。 6当变压器的YN连接绕组的中性点经阻抗接地时，若有 零序电流流过变压器，则中性点接地阻抗中将流过三倍三倍 的零序电流的零序

13、电流。 7若电动机的转子相对于正序旋转磁场的转差率为s,则转 子相对于负序旋转磁场的转差率为2-s。 8负序等效电路中只有电源（发电机、大型电动机等）电源（发电机、大型电动机等）的 等效电路与正序电路不同。 9除了三相短路故障三相短路故障外，电力系统中的绝大部分故障都是 不对称故障。 10对三相短路三相短路作故障分析时，可以不必画负序和零序等 效电路。 1电力系统中发生单项接地短路时，故障相短路电流的 大小为其零序电流分量的3倍。 2短路电流最大可能的瞬时值称为冲击电流冲击电流。 3根据叠加原理出现不对称故障时短路点的相电压和短 路电流可以由正序、负序和零序正序、负序和零序三个部分组成，并可以

14、 分别建立各序等效电路。 4画出正序等效电路并化简后，可以得到正序电压与正 序电流的关系为 。 5分析不对称短路时，一般选特殊相作为基准相，例如a、 b两相短路故障时，选c相为基准相，则对基准相可以列 出相电压与各序电压的关系为 。 6不对称短路时其短路点的正序电流表达式可以写成一 个通用表达式 kk1k1kk1k1 jXI-EU c0c2c1c UUUU Akk1 kk1 a1 ZjX E I 7非故障点的电压计算时要先求出各序网络中的序电压分各序网络中的序电压分 布布,然后再合成 8实用计算中可近似认为不对称短路时正序电流的变化规 律也与短路点每相接附加阻抗以后发生三相三相短路时（短 路电

15、流周期分量）的变化规律相同。 9简单不对称故障分析还可以根据故障点序电压和序电流序电压和序电流 之间的关系组成复合序网络，从中先直接求故障电流的 正序分量。 10如果求出a相的各序电压，则b相的电压表达式为 a0a2a1 2 b UUaUaU 1电力系统静态稳定性判据是 。 2为了保证电力系统安全可靠运行，要求留有一定的静 态稳定储备。静态稳定功率储备系数Kp为 3电力系统稳定性主要包括了频率稳定、电压稳定、功频率稳定、电压稳定、功 角稳定角稳定三个方面。 4当系统受到微小干扰时都能自行恢复到原始的平衡状 态，则系统是静态静态稳定的。 5影响电力系统暂态稳定性的干扰有电力系统的结构或电力系统的

16、结构或 参数突然发生变化；突然增加或突然减少发电机的出参数突然发生变化；突然增加或突然减少发电机的出 力力（任举一类） 6自动重合闸措施是指在发生故障的线路上，先断开线在发生故障的线路上，先断开线 路，经过一段时间，约路，经过一段时间，约23秒秒后断路器自动重合闸。 7最大可能的减速面积大于加速面积最大可能的减速面积大于加速面积是保持暂态稳定的 必要条件。 0 d dPE 100% P P-P K 0 0max P 8为了提高电力系统的稳定性，要尽量减小减小变压器的电 抗。 9一般发电机主要是用自动励磁调节器自动励磁调节器来提高电力系统 的功率极限。 10极限切除角是指在这个角切除故障，有最大

17、可能的减最大可能的减 速面积与加速面积速面积与加速面积大小相等。 1、什么是最大负荷利用小时数Tmax？ 是假设电力系统中的负荷是始终等于最大值Pmax，经过 时间Tmax后所消耗的电能恰好等于全年的实际耗电 量，则称Tmax为最大负荷利用小时数。 3、中性点接地方式有哪两大类？ 一类是中性点直接接地或经小阻抗接地，采用这种中性 点接地方式的电力系统称为有效接地系统或大接地电流 系统；另一类是中性点不接地 或经消弧线圈 接地或高 阻抗接地，采用这种中性点接地方式的电力系统被称为 非有效接地系统。 4、电力系统中描述电能质量最基本的指标是什么？ 频率和电压 5、对电力系统的基本要求是什么？ （1

18、）提高电力系统供电的安全可靠性（2）保证电能质 量（3）提高电力系统运行的经济性 1、线路的末端电压是否总是低于始端电压？为什么？ 不一定，如果高压线路空载运行，由于和地之间存在电 容，末端电压比较高。 3、分裂导线与同载流截面的单导线相比，电抗、电纳是 大还是小？ 分裂导线的单位长度等效电抗小于单导线线路线路单位 长度的等效电抗，且分裂根数越多，等效电抗越小。 分裂导线的单位长度等效电纳比单导线线路单位长度的 等效电纳略大。 5、什么是标幺制？标幺值的定义是什么？电力系统中 五个基准量之间有什么关系？ 在电力系统分析中，还经常采用一种相对单位制，称为 标幺制。 某个物理量的标幺值定义为其有名

19、值和基准值之比。 关系如下列公式所示，可知，一般选取两个基准值，另 三个基准值就确定了。 B B BBB BBB Y Z ZIU UIS 1 3 3 1什么叫做电压降落、电压耗损、电压偏移和输电效率？ 电力线路的电压降落是指电力线路首末端点电压的相量 差。 通常把首末两点间电压有效值（电压的模）之差 U=U1-U2称为电压损耗。 电压偏移是指网络中某点的实际电压同网络该处的额定 电压之差。 输电效率是指线路末端输出的有功功率P2与线路首端输 入的有功功率P1之比，即输电效率=P2/P1*100% 1、发电厂主要有哪几类？各类电厂有什么特点？ （1）火力发电厂，在运行中需要消耗燃料，并受运输 条

20、件限制，但火力发电不受自然条件的影响。 （2)水力发电厂，充分利用水资源，不需要消耗燃料， 起停成本低于火力发电厂，但受自然的影响较大。 （3）核电厂，一次投资大，运行成本低，但起停成本 很高。 3、简述电力系统的电压调整可采用哪些措施？ 1）调节励磁电流以改变发电机端电压UG； 2）适当选择变压器的电压比（k1和k2)； 3）改变线路的参数X； 4）改变无功功率Q的分布 5、简述中枢点的三种主要的调压方式。 1）逆调压方式：在负荷高峰时升高中枢点电压，负荷低 谷时降低中枢点电压的调压方式称为逆调压。 2）顺调压方式：在负荷高峰时允许中枢点电压低一些， 但不低于线路额定电压的102.5%；在负

21、荷低谷时允许中 枢点电压高一些，但不高于线路额定电压的107.5%。这 种调压方式称为顺调压。 3）恒调压方式：无论是负荷高峰或负荷低谷，中暑点电 压基本保持不变的调压方式称为恒调压，也称常调压， 常调压方式下中枢点略大于额定电压，一般为线路额定 电压的102%105%。 1、电力系统的故障可以分成哪两大类？其中什么故障 发生的概率最大？什么故障是属于三相对称故障？ 可以分成短路故障和断相故障；其中单相短路故障发生 的概率最大；其中三相短路故障属于三相对称故障。 3什么叫短路的冲击电流？冲击系数与什么有关？ 短路电流可能出现的最大瞬时值称为冲击电流，用iimp 表示。 冲击系数与暂态过程的时间

22、常数有关，即与短路后电路 中的电抗与电阻的比值有关。 1、什么叫对称分量法？试推导对称分量法的变换公式。 任何一组不对称的三个相量（电压或电流）总可以分解 成为正序、负序和零序三组（每组三个）相量。 02 2 1 021 2 021 AAAC AAAB AAAA IIaIaI IIaIaI IIII 5电力系统常见的故障有哪些？其中什么属于不对称故 障？不对称故障有什么特点？ 常见的故障有三相短路、单相接地短路、两相短接和 两相接地短路等。其中单相接地短路、两相短接和两 相接地短路属于不对称故障。 不对称故障的特点：三相电压，三相电流不再对称， 而且波形也发生了不同程度的畸变，即除基波以外， 还含有一系列谐波分量。 1、试写出系统发生ab两相直接短路时的边界条件，并 转化为用短路点的各序分量表示的边界条件。 2、两相接地短路的符号是什么？设两相直接短接并且 通过Zg接地，试写出其边界条件。 符号是 。 其边界条件如下：设b、c两相各经阻抗Zf短接 )1 . 1( K gcbfcc gcbfbb a ZIIZ