电力系统分析 第三版 (于永源 杨绮雯 著) 中国电力出版社 课后答案

1、第一章1-1。电力系统和电网的含义是什么？答：电力系统是指生产、转换、传输和分配电能的设备，如发电机、变压器、输电线和配电线路等。使用电能的设备，如电动机、电炉、电灯等。以及测量、保护、控制设备甚至能源管理系统。通用电力系统是由发电设备、输电设备、配电设备和电气设备组成的统一体。在电力系统中，电网由各种电压等级的电力线、升压和降压变压器以及用于转换、传输和分配电能的其他设备组成。1-2。哪两种类型的电力系统接线图？有什么区别？答：电力系统接线图分为地理接线图和电气接线图。地理布线图按比例显示了系统中各发电厂和变电站的相对地理位置，反映了各条电力线道路按照一定的比例构成道路，并且它们相互联系。因

2、此，可以从地理布线图中获得系统的宏观印象。然而，由于地理布线图难以显示主电机和电器之间的连接，我们可以进一步了解系统。也请阅读其电气接线图。电气接线图主要显示系统中主要电源部件(如发电机、变压器、母线、断路器和电源线)之间的电气接线。然而，在电气接线图上很难反映出每个发电厂和变电站的相对位置，因此在阅读电气接线图时，经常需要参考地理接线图。1-3。电力系统运行的基本要求是什么？答：电力系统运行通常有三个基本要求：1)保证可靠、连续的供电；2)保证良好的电能质量；3)保证系统运行的经济性。1-4、如何确定电力系统的额定电压？系统每个组件的额定电压是多少？电力线的平均额定电压是多少？答：各部分电压

3、电平不同的原因是三相电源s与线路电压u和线路电流i的关系是3个用户界面.当传输功率恒定时，传输电压越高，电流越小，并且诸如导体的截取部分的横截面积越小。投资越少；然而，电压越高，对绝缘的要求就越高，对塔、变压器和断路器的绝缘投资就越大。综合考虑这些因素，应该有一个与一定的传输功率和传输距离相对应的最合理的线路电压。但是，从设备制造的角度来看，为了保证生产的连续性，线电压不应任意确定。此外，过多的标准电压水平不利于电力工业的发展。考虑到实际情况和进一步发展，我国国家标准中规定了标准电压，即额定电压。每个组件的额定电压：1.每个电气设备的额定电压应等于线路的额定电压，以便所有电气设备能够在接近其额

4、定电压的电压下运行；2.发电机的额定电压为线路额定电压的105%；3.升压变压器一次侧的额定电压与发电机相同，二次侧的额定电压为线路额定电压的110%；4.降压变压器的初级侧等于线路的额定电压，次级侧的额定电压为线路的额定电压110%或105%。电力线的平均额定电压：它是一个约定的电压系列，比线路的额定电压高5%。1-5。系统不同电压等级的适用范围是什么？答：3kv仅用于工业企业；500千伏、330千伏和220千伏主要用于大型电力系统的干线；110千伏不仅用于大城市或大型工业企业的内部网络，也广泛用于农村网络。10kv是最常用的低级配电电压；只有当高压电机在负荷中的比例较大时，才考虑6kv配电

5、方案。1-6。什么是电力系统负荷曲线？什么是年连续负荷曲线和最大负荷年连续负荷曲线：一年中的系统负荷按其数值和持续时间顺序由大到小排列程。最大负荷利用小时数tmax:如果负荷总是等于最大负荷pmax，tmax小时后消耗的电能正好等于年耗电量w，即：8760w *pdttmax=pmax0pmaxtmax的大小反映了负载随时间波动的大小。tmax大意味着负载波动小，而tmax小意味着负载波动大。1-7。某一负负荷的年连续负负荷曲线如图所示。试着在短时间内找到最大的负负荷。p(m w)1 0 06 03 002 0 0 05 0 0 08 7 6 0t(h)解决方案：年份a=2000 100 (5

6、000 2000) 60 (8760 5000)30=492800(mw。h)tmax=a年pmax=492800=492(8小时)1001-8、电力系统的中性点接地方式是什么？他们的特点是什么？中国电力系统的中性点接地情况如何？答：接地方法通常分为两类：1)大接地电流系统，即直接接地；2)小接地电流系统，即不接地和通过消弧线圈接地。特点：电力系统中最常见的故障是单相接地。对于中性点直接接地系统，发生单相接地接地时，除中性点外，还会出现另一个接地点，构成短路，因此接地相电流，即短路电流非常大。为了防止损坏设备，必须快速切断接地相甚至三相，从而降低供电的可靠性。不接地系统的供电可靠性高，但对绝缘

7、水平的要求也高。由于本系统单相接地不构成短路，且接地相电流不大，因此不需要切断接地相，但非接地相的接地电压上升至相电压三次。目前，我国110千伏以上系统中性点直接接地，35kv以下系统中性点不接地。1-9。当中性点不接地和单相接地时，相对接地电压有什么变化？如何计算单相接地电流？答：1)假设c接地，c的相电流为0。此时，相量图如图1所示。从图中可以看出，故障相电压变为0，非故障相对地电压变为线电压，是原来的3倍。2)相量图如图2所示。从图中可以看出ic=3 ica=无故障时，电流是电容接地电流的3倍。3 ia=3 ia .即发生故障时的单相接地1-10、消弧线圈的工作原理是什么？电力系统通常采

8、用哪种补偿方式？为什么？工作原理：消弧线圈安装在小接地电流系统的中性点，它实际上是一个电感线圈。在接地点的接地相电流中增加了一个电感分量，它与原接地点的电流正好相反，即线路两个无故障相的接地电容电流之和，两者相互抵消，从而减小了接地点的电流，使电弧容易自行熄灭，提高了供电的可靠性。电力系统普遍采用过补偿，因为全补偿和欠补偿容易被分解。当il= ic被称为全补偿时，系统中会出现谐振过电压，这是不允许的；当il ic时这被称为过度补偿，通常用于系统运行；当il ic被称为欠补偿时，通常它也不用于防止 ic降低谐振过电压，因为当线路被重新切断或系统频率下降时，可能会进行完全补偿。第二章2-1。架空线

9、的组成部分是什么？它们是如何运作的？架空电力线路的塔型有哪些？答：架空电力线路由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和五金配件组成。角色：1)电线：传输电能；2)避雷线：雷电流引入大地，保护电力线路不受雷击；3)杆塔：支撑导线和避雷针，并保持导线、导线和避雷针之间以及导线和大地之间的安全距离；4)硬件：支撑、连接和保护导体和避雷针，连接和保护绝缘体。塔的类型：直杆、拉杆、终端杆、角杆等。2-2。为什么r2)传输线为多股绞合线，每股长度略长于导体长度；3)计算中使用的标称横截面积略大于实际横截面积。2-3，分裂线的作用是什么？什么是合适的分割号码？为什么？答：分裂导线的作用：为了减少电晕损耗，我们应该尽量

10、降低导线表面的电场强度。实践证明，每相导体分裂成若干子导体的分裂导体结构可以降低导体表面的电场强度，因此分裂导体已成为国内外超高压输电线路上广泛使用的导体类型。除法数是24。因为分裂根越多，电抗降低越多，但是当分裂根的数量超过3-4时，电抗的降低逐渐减缓。然而，随着分裂导线数量的增加，导线和配件的结构、线路架设和操作变得非常复杂。目前，分裂导线的数量一般不超过4根2-4。电力线的等效电路是如何表达的？答：1)短线是指长度不超过100公里的架空线路。当线路电压为35kv或更低时，电纳可以忽略不计。等效电路如图1所示。2)中等长度线路是指长度为100-300公里的架空线路和长度不超过100公里的电

11、缆线路。该线路的等效电路包括t型和型等效电路，如图2所示。3)长线是指300公里以上的架空线路和100公里以上的电缆线路。这些线路的等电位回路应考虑其分布参数特性，如图3所示。2-5。什么是自然力量？答：自然功率也称为波阻抗负载。指负载阻抗为波阻抗时负载消耗的功率。2-6、什么是变压器的短路试验和空载试验，从这两种试验中可以确定变压器的哪些参数？答：1)短路试验：在低压侧短路，在高压侧施加电压，使通过绕组的电流达到额定值，并测量高压侧p u 2施加的电压值和回路消耗的有功功率pk。可以确定的参数：绕组电阻绕组电抗s2nx=u%u 2kn .nt100 s2)空载试验：低压侧开路，高压侧额定电压

12、，测量变压器空载电流i0和空载损耗消费p0。可确定参数：激发电导g=p0，激发电纳b=i0%sn .unt2tn100u 22-7。双绕组和三绕组变压器通常代表哪种等效电路？双绕组变压器和电力线等值电路有什么相同点和不同点？答：1)双绕组变压器等效电路：三绕组变压器等效电路：2)相同的具有串联阻抗z=r jx和并联导纳y=g jb。不同双绕组变压器励磁电路的等效导纳与变压器绕组等效阻抗的首端并联；线路总导纳的一半与线路等效阻抗的首端并联，另一半与末端并联。线的g0；双绕组电压互感器的并联电纳是感性的，所以在bt之前为“-”，线路的并联电纳是容性的，所以在bl之前为“”。2-8，三绕组变压器的最

13、大短路损耗是多少？答：指额定电流流经两个100%容量绕组，另一个100%或50%容量绕组空载时的有功功率损耗。2-9。对于升压和降压变压器，如果其他原始数据相同，它们的参数是否相同？如何理解变压器参数有电压等级的概念？甲：不一样。因为升压和降压三绕组变压器的绕组布置不同。从铁芯到绕组最外层的升压型顺序为中压绕组、低压绕组和高压绕组。因为高压绕组和高压绕组之间的距离最远，所以它们之间的漏抗最大；从铁芯到绕组最外层的降压式排列顺序为低压绕组、中压绕组和高压绕组组，高低压绕组间的漏抗最大。如果漏抗介于w发电机电抗的百分比xg%实际上是额定电流通过xg时电压降与额定电压之比的百分比值。其计算公式为：x

14、g (%)=3英寸xg 100联合国2-11。电力系统负荷有几个表达式？他们之间是什么关系？答：电力系统负荷有两种表达方式：阻抗和导纳，它们是相互等效的。2-12。形成电力系统等效网络的基本条件是什么？答：标准值的转换和电压电平的降低是电力系统各组成部分的参数。2-13，什么是著名的系统？什么是标准系统？标准系统的特征是什么？如何选择参考值？答：命名系统：进行电力系统计算时，使用单位阻抗、导纳、电压、电流和功率进行计算。标度系统：进行电力系统计算时，采用阻抗、导纳、电压、电流和无单位功率的相对值进行计算。标准系统的特点：线电压和相电压的标准值相等，三相电源和单相电源的标准值相等相等的值。计算结

15、果清晰，便于快速判断计算结果的正确性，并可大大简化计算等。参考值的选择：1)参考值的单位应与著名值的单位相同。2)阻抗、导纳、电压、电流和功率五个参考值应符合电路关系。2-14。当电力系统元件的参数用标准值表示时，它们能形成电力系统的等效网络吗？计算组件标准值的两种算法的结果是否相同？为什么？答：当元件参数用标准值表示时，它们可以形成一个等效的电力系统网络。计算元件参数标准值的两种算法：1)根据实际变压器比；2)根据平均额定电压比率计算。结果是不同的，根据实际变压器比率计算的标准值就是所谓的精确值，即平均额定电压由比值计算的标准值是一个近似值，通常用于短路计算。2-15、变压器的额定比率、实际比率、平均额定电压的比率是多少？如何在还原中应用它？答：额定变比是指变压器变比作为额定电压比，实际变比是指变压器变比作为实际电压比，平均额定电压比作为变压器的平均额定电压比