电力系统稳态重点及答案

本文格式为Word版，下载可任意编辑——电力系统稳态重点及答案电力系统稳态分析作业（一）参考答案1、电能生产的特点是什么？答：电能生产的特点有：

1、连续性

电能的生产、输送和消费是同时完成的，这一特点称为电能生产的连续性；2、瞬时性

电能的传输是以接近光速的速度传输的，电力系统任何一点发生故障将马上影响到整个电力系统，过渡过程十分短暂，这一特点称为电能生产的瞬时性；3、重要性

电能清洁卫生、输送便利，便于转换为其他形式的能量，且易于实现自动控制，所以国民经济各部门大多以电能作为能源，由于电能生产连续性和瞬时性的特点，电能供应的中断或减少将对国民经济各部门产生巨大的不良影响，甚至造成设备损坏、人员伤亡，电能生产的这一特点称为电能生产的重要性。2、对电力系统的基本要求有那些？答：对电力系统的基本要求主要有：

1、保证对用户的连续可靠供电，最大限度地满足用户对电能的需求（即保证供电可靠性）；

2、具有良好的电能质量（电压偏移、频率偏移和电压畸变率在允许的范围内）；

3、系统运行的经济性要好（燃料消耗率、厂用电率和网损率要小）；4、对环境的不良影响要小。

3、电力系统中负荷的分类（I、II、III类负荷）是根据什么原则进行的？各类负荷对供电可靠性的要求是什么？

答：电力系统中负荷的分类是根据负荷的重要性和停电造成的危害的大小划分的；重要负荷（I类负荷）对供电可靠性的要求是在任何状况下都不得中断供电；较重要负荷（II类负荷）对供电可靠性的要求是应尽量不中断供电；一般负荷（III类负荷）可以停电。

4、某电力用户假使停电将造成设备损坏，此用户的电气设备属于哪类负荷？答：此用户的电气设备属于重要负荷（（I类负荷）

5、标出下图所示电力系统中发电机、变压器的额定电压。（图中已标出线路的额定电压）

答：上述电力系统中发电机、变压器的额定电压如下：G：10.5KV；T1：10.5/242KV；T2：220/121/38.5KV；T3：110/6.6(6.3)KV。6、为什么110KV及以上的架空输电线路需要全线架设避雷线而35KV及以下架空输电线路不需全线架设避雷线？答：：

由于110KV及以上系统采用中性点直接接地的中性点运行方式，这种运行方式的优点是，正常运行状况下各相对地电压为相电压，系统发生单相接地短路故障时，非故障相对地电压仍为相电压，电气设备和输电线路的对地绝缘只要按承受相电压考

虑，从而降低电气设备和输电线路的绝缘费用，提高电力系统运行的经济性；缺点是发生单相接地短路时需要切除故障线路，供电可靠性差。考虑到输电线路的单相接地绝大部分是由于雷击输电线路引起，全线路架设避雷线，就是为了减少雷击输电线路造成单相接地短路故障的机遇，提高220KV电力系统的供电可靠性。

35KV及以下系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地的中性点运行方式，即使雷击输电线路造成单相接地时，电力系统也可以继续运行，供电可靠性高，所以无需全线架设避雷线。

7、在下图所示的电力系统中已知U??10KV，3?C0U??35A,如要把单相接地时流过接地点的电流补偿到20A，请计算所需消弧线圈的电感系数。(提醒：注意补偿方式)

解：单相接地故障时的相量图如下：

根据消弧线圈应采用过补偿方式的要求可知单相接地时流过消弧线圈的电

流应为：IL?U??L?20?35?55(A)

则：L?U?IL??1055?3?314?1000?0.334(H)

答：所需消弧线圈的电感系数为0.334(H)。

电力系统稳态分析其次次作业答案

1、知三绕组变压器的短路电压为：UK12%?8、UK23%?5、UK31%?13，此变压器是升压变压器还是降压变压器？

答：此变压器为降压变压器。由于UK31%?13最大，由此可知，变压器的低压绕组靠近铁芯，中压绕组布置在低压绕组和高压绕组之间，这是降压变压

器的结构，所以此变压器为降压变压器。

2、架空输电线路全换位的目的是什么？

答：架空输电线路全换位的目的是使三相线路的参数相等。3、什么叫电力系统分析计算的基本级？基本级如何选择？

答：电力系统分析计算时，将系统参数归算到那一个电压等级，该电压等级就是分析计算的基本级。基本级可根据分析问题的便利与否进行选择，无特别要求的状况下，寻常选择系统中的最高电压级最为分析计算的基本级。

4、在电力系统等值电路的参数计算中，何为确切计算？何为近似计算？他们分别用在怎样的场合？

答：在电力系统等值电路的参数计算中，若采用电力网或元件的额定电压进行计算，称为确切计算法；若采用各电压等级的平均额定电压进行计算，则称为近似计算法；在进行电力系统的稳态分析计算时，常采用确切计算法，而在电力系统短路计算时，常采用近似计算法。

5、一条长度为100公里，额定电压为110KV的双回输电线路，采用LGJ-185导线，水平排列，线间距离为4米，求线路的参数，并绘制其等值电路。（LGJ-185导线的计算外径为19mm,计算电晕临界电压时取m1=1,m2=1,δ=1）解：

1、单位长度线路参数

?31.5?0.17(?/km)、r1??S185x1?0.1445lgDm400?1.26?0.0157?0.1445lg?0.0157?0.409(?/km)r0.95b1?7.587.58?10?6??10?6?2.78?10?6(s/km)D400?1.26lglgm0.95r由于

Ucr?84m1m2?rlgDm400?1.26?84?1?1?1?0.95?lg?217(KV)?115.5(KV)r0.95线路不会发生电晕放电现象。（115.5KV为线路运行时的最高电压）所以g1?02、双回线路的参数

R?r1l0.17?100??8.5(?)22X?x1l0.409?100??20.45(?)22B?b1l?2?2?2.78?10?6?100?5.56?10?4(S)3、等值电路

6、已知双绕组降压变压器型号为：SFL1—20000/110,变比为110/11KV，短路电压Uk(%)?10.5，短路损耗?PK?135KW,空载损耗?P0?22KW,短路电流（SFL1—I0(%)?0.8。试求归算至高压侧的变压器参数，并绘制其等值电路。20000/110中S-表示三绕组变压器、F－表示冷却方式为风冷、L—表示绕组为铝

线、1－表示设计序号、20000—变压器额定容量（KW），110—变压器绕组最高电压等级）解：

1、变压器参数

2?PKUN135110RT??2??2?4.08(?)

1000SN10002023UK(%)UN10.5110XT?????63.53(?)10010020SN2

BT?GT?I0(%)SN0.820?5?2???1.32?10(S)2100UN100110?P01221?6?2???1.818?10(S)1000UN100011022、等值电路

7、已知三绕组变压器型号为SFSL1-15000/110,容量比为100/100/100，短路电压为Uk31(%)?17、Uk23(%)?6、Uk12(%)?10.5，短路损耗为空载损耗为?P0?22.7KW，?PK31?120KW、?PK12?120KW、?PK23?95KW，

短路电流I0(%)?1.3。试求归算至高压侧的变压器参数，并绘制其等值电路。（略）

8、已知自耦变压器型号为OSFPSL-120000/220，容量比为100/100/50，额定电压为220/121/11KV，变压器特性数据为短路电压为Uk31(%)?33.1、（说明短路电压已归算到变压器额定容量之下），Uk23(%)?21.6、Uk12(%)?9.35?PK31?366KW、?PK12?455KW、?PK23?346KW，空载损耗为?P0?73.25KW，短路电流I0(%)?0.346。试求归算至高压侧的变压器参数，并绘制其等值电路。（略）

（略）

电力系统稳态分析作业（三）参考答案

1、简述辐射形电力网潮流分布计算的方法步骤。答：辐射形电力网潮流计算的方法步骤如下：

1）根据电力网接线绘制电力网的等值电路，并计算等值电路中各元件的参数。采用有名制计算时所有元件参数应归算到同一电压等级（基本级），采用标幺制计算时所有参数应归算到统一的基准值之下。

2）利用运算负荷功率和运算电源功率对等值电路进行化简。3）根据已知条件计算辐射形电力网的潮流分布。具体有：

①已知首端电压和首端功率的状况下，从电网首端开始利用阻抗支路（电力网环节）的有关计算公式逐段向后计算电压和功率分布直到末端。

②已知末端电压和末端功率的状况下，从电网末端开始利用阻抗支路（电力网环节）的有关计算公式逐段向前计算电压和功率分布直到首端。

③已知首端电压和末端端功率的状况下，可以采用以下两种方法计算。一是迭代计算法；二是近似计算法。

2、简述两端供电网潮流分布计算的方法步骤。答：两端供电网潮流分布的计算步骤如下：

1）根据电力网接线绘制电力网的等值电路，并计算等值电路中各元件的参数。采用有名制计算时所有元件参数应归算到同一电压等级（基本级），采用标幺制计算时所有参数应归算到统一的基准值之下。

2）计算电力网的初步功率分布

计算电力网的供载功率；计算电力网的循环功率；将供载功率和循环功率叠加求出初步功率分布。

作出初步功率分布图，确定功率分点。3）计算最终潮流分布

在功率分点将两端供电网拆开（当有功分点和无功分点不在同一点时，在无功分点拆开）得到两个辐射形供电网，然后根据辐射形网络的潮流计算方法计算最终潮流分布。

3、简述电力系统潮流调控的方法。

答：电力系统潮流调控的目的是将电力网的自然潮流分布调整为经济功率分布，调整的原理主要有三，一是使电网参数均一化，由于均一网的自然功率分布就是经济功率分布；二是强迫电力网的潮流分布成为经济功率分布；三是改变电力网的循环功率，使电力网的潮流分布成为经济功率分布。具体措施有：

1）线路串联电容使电网参数均一化，从而使自然功率分布成为经济功率分

布；

2）在环形网络的适当地点解环，迫使功率分为成为或接近经济功率分布；3）利用附加串联加压器控制潮流分布；

4）利用灵活交流输电装置控制潮流分布。具体措施有：

①可控串联电容；②可控移相器；③综合潮流控制器。

4、辐射形电力网的潮流能否调控？答：辐射形网络的潮流分布完全取决于负荷的分布，所以辐射形网络的潮流分布是不可以调控的。

5、下图所示多电压等级电力网中是否存在循环功率？如存在循环功率请标出循环功率的方向，并指出循环功率的性质。

答：选顺时针方向最为统计环形网络综合变比的参考方向，则

12138.5220K?????1.1?1,所以环网中存在沿顺时针方向滚动的循环功率。

22023038.5K?12K??12K?12~循环功率Sh??UN（由于对于高压网络?UN?j?UN??jXXZ???X???R?）,由式可知循环功率为无功性质。

6、两台容量一致的降压变压器T1和T2并联运行时，假使变比K1>K2,两台变压器的负载率是否一致？如不同的话，那台的负载率高？

答：不一致，变压器T2的负载率高。原因如下:

下图所示的变压器T1和T2的并联电路实际上就是一个多电压等级环网，由于两台变压器的容量一致（短路阻抗一致，题中未直接说明），所以两台变压器的供载功率一致；但由于变压器变比不匹配，所以环网中存在循环功率，如选择统计综合变比的方向为顺时针方向，则K??1K2K2???1,循环功率方向为逆K11K1时针方向，在变压器T1中循环功率使通过的功率减小，而在变压器题中循环功

率使通过的功率增大，所以变压器T2的负载率高于T1.

7、输电线路的首端电压是否一定高于末端电压？为什么？

答：输电线路首端电压不一定高于末端电压。由于线路首、末端电压之间的大小关系为：

U1?U2??U?P1R?Q1XP2R?Q2X()U1U2当Q1(Q2)持中枢点电压为一基本不变的数值的电压调整方式。）

5、常用的调压措施有那些？对于由于无功缺乏造成电压水平下降的电力系统应优先采取何种调压措施？对于无功功率并不缺乏，但局部电网电压偏低的电力系统应优先采用何种调压措施？答：

常用的调压措施有改变发电机机端电压调压、改变变压器变比调压和利用无功补偿装置调压等。

对于由于无功缺乏造成电压水平下降的电力系统应优先采取增加无功补偿设备的调压措施。（由于此时采用改变变压器变比调压并不能改变电力系统的无功功率平衡关系，只能改变电力系统的无功流向，提高局部电网的电压水平，但这部分电网电压水平的提高，使其消耗的无功功率增大，将更加增大整个电力系统的无功缺额，导致电网其他部分的电压水平进一步下降）

对于无功功率并不缺乏，但局部电网电压偏低的电力系统应优先采用改变变压器变比的调压措施。

6、电力系统无功电源最有分布的目的是什么？无功电源最优分布的原则是什么？答：

电力系统无功电源最优分布的目的是使整个电力系统的有功损耗最小。电力系统无功电源最优分布的原则是等网损微增率准则。

7、电力系统无功最优补偿的目的是什么？无功最优补偿的原则是什么？答：

电力系统无功负荷最优补偿的目的是使增加无功补偿装置所减少电网损花费用与增加无功补偿设备所增加的设备费用之差取得最大值，即取得最好无功补偿经济效益。

无功负荷最优补偿的原则是最优网损微增率准则。8、某降压变电所装有一台容量为10MVA，电压为110?2?2.5%/10.5KV的变压器。已知：最大负荷时变压器高压侧电压为114KV，归算到高压侧的变压器电压损耗为5KV；最小负荷时变压器高压侧电压为115KV，归算到高压侧的变压器电压损耗为3KV。现要求在低压母线上实行顺调压（最大负荷时要求电压不低于线路额定电压的1.025倍；最小负荷时要求电压不高于线路额定电压的1.075倍），试选择变压器的分接头。解：

1、选择变压器的分接头

最大负荷时应选择的变压器计算分接头为：

（UI。(114?5)?10.5max??Ut.max)UNiUtI.max???111.66KV

?Ui.max10?1.025最小负荷时应选择的变压器计算分接头为：

（UI。(115?3)?10.5min??Ut.min)UNiUtI.min???109.4KV

Ui?.min10?1.075变压器应选择的计算分接头为：

（UtI。111.66?109.4max?UtI.min)??110.53KVUtI?22选变压器的标准分接头Ut