电力系统复习题

1、什么是最大负荷利用小时数

负荷始终等于最大值Pmax经过Tmax小时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。

2、什么叫变压器的短路实验和空载实验，从这两个试验中可确定变压器的那些参数？

短路实验：将一侧绕组短接，在另一侧施加电压，使短路绕组电流达到额定值。

空载实验：从变压器任一组线圈施加额定电压，其他线圈开路的情况下，测量变压器的空载损耗和空载电流。

可以确定的参数：R(Ω)、X(Ω)、Gm(s)、Bm(s)

3、标幺值极其特点是什么？在电力系统计算时，基准值如何选取？

标幺值=有名值(实际值)/基准值没有量纲的数结果清晰计算简便。

选取：其一是全系统只能有一套基准值，这样才能使数据统一；其二一般取额定值为基准值；其三电压电流阻抗(导纳)和功率的基准值必须满足电路的基本关系。

4、我国电力线路的平均额定电压有哪些？

3.15、6.3、10.5、15.75、37、115、230、345、

5、什么是电压损耗和电压偏移？

电压损耗是指始末端电压的数值差(V1-V2)。电压偏移是指网络中某节点的实际电压同网络该处的额定电压之间的数值差。

6、如何计算输电线路和变压器阻抗元件上的电压降落？电压降落的大小主要取决于什么量？电压降落的相位主要取决于什么量？什么情况下会出现线路末端电压高于首端电压？电压降落是指变压器和输电线路两端电压的向量差，可按照电路原理进行计算，电压降落大小主要取决于电压降落的纵分量△U=(PR+QX)/U，相位主要取决于电压降落的横行分量△U=(PX-QR)/U，当线路末端的功率为容性负荷时，如线路空载，只有充电功率时，由于X>>R，由计算公式可见，会出现首端电压低于末端电压的情况。

7、如何计算输电线路和变压器的功率损耗？其导纳支路上的功率损耗有何不同？

输电线路和变压器功率损耗可以根据输电线路和变压器的等效电路按照电路的基本关系通过计算阻抗和导纳支路的功率损耗来进行，不同的是，线路导纳损耗是容性无功功率，而变压器导纳支路损耗是感性的无功功率。

8、求闭环网络功率分布的力矩法计算公式是什么？用力矩法求出初始功率分布是否考虑了网络中的功率损耗和电压降落？答案：

9、什么是循环功率？多极环网在什么情况下会出现循环功率？

与负荷无关，由两个供电点的电压差和网络参数确定这部分功率成为循环功率。变压器的变比K1与K2，当K1不=K2时则存在循环功率。

10、有哪些降低网损的技术措施？

减少无功功率的传输，在闭式网络中实行功率的经济分布，合理确定电力网的运行电压，组织变压器的经济运行。

11、电力系统频率偏高偏低有哪些危害？

1.频率变化对用户的影响：影响用户生产产品的质量，将电动机的功率降低，影响电子设备的准确度。

2.频率变化对发电厂和电力系统本身的影响：频率降低将使它们的出力降低，若频率降低过多，有可能使电动机停止运转，这会引起严重后果。电力系统在低频率运行时，容易引起汽轮机低压叶片的共振，缩短汽轮机叶片的寿命，严重时会是叶片断裂造成重大事故。电力系统的频率降低时，异步电动机和变压器的励磁电流将大为增加，引起系列的无功功率损耗增加，在系统中备用无功电源不足的情况下，将导致电压的降低。

12、什么是电力系统频率的一次和二次调整？电力系统有功功率负荷变化的情况与电力系

统的频率一次和二次调整有何关系？

一次调整：负荷变化引起频率偏差时，系统中凡装有调速器又留有可调容量的发电机组都自动参加频率调整。

二次调整：通过操作调频器，使发电机组的频率特性平行的移动，从而使负荷变动引起的频率偏移缩小在允许波动范围内。关系：负荷变化幅度较大，周期较长的，一次调整和二次调整都要的，负荷变化幅度小，周期短时只需一次调频。

13、什么是电力系统负荷的有功功率—频率的静态特性？什么是有功负荷的频率调节效应？何为发电机组的有功功率—频率静态特性？发电机的单位调节功率是什么？

当电力系统稳态运行时，系统中有功负荷随功率变化的特性。当系统中有功功率失去平衡时而引起频率变化，系统负荷也参与对频率的调节，这种特性有助于系统中有功功率在新的频率值下重新获得平衡，这种现象称为负荷的频率调节效应。

发电机输出的有功功率与系统频率的关系。

发电机单位调节功率KG表示当频率下降或上升1HZ时发电机增发或减发的功率值。

14、电压变化对用户有什么影响？电力系统中无功功率平衡与节点电压的关系？

电压变化对用户的影响：用电设备偏离额定电压必然导致效率下降，经济性变差。电压过高会大大缩短照明灯的寿命，也会对设备的绝缘产生不利影响。电压过低会引起发热，甚至损坏。系统电压崩溃。

无功功率平衡与节点电压的关系：当系统出现无功功率缺额时，系统各负载电压降下降；当系统出现无功功率过剩时，系统负荷电压将上升。因为电力系统中每一元件都有可能产生电压降落，所以电力系统中各点电压不相同，不可能同时将所有节点保持在额定电压。

15、电力系统中无功负荷和无功功率损耗主要指什么？

由于大多数用电设备的功率因数都不等于1，因此在运行中要消耗无功功率，即为无功负荷。无功损耗指电力线路上的无功损耗和变压器的无功损耗。

16、电力系统中无功功率电源有哪些？发电机的运行极限是如何确定的？

发电机，同步调相机，静电电容器，静止补偿器。

17、电力系统中电压中枢点一般选在何处？电压中枢点的调压方式有哪几种？哪一种方式容易实现？那一种不容易实现？

一般可选择下列母线作为电压中枢点：大型发电厂的高压母线。枢纽变电所的二次母线。有大量地方性负荷的发电厂母线。调压方式：逆调压，顺调压，常调压。顺调压易实现，采用顺调压方式的中枢点电压，在最大负荷时，允许中枢点电压低一些，但不低于线路额定电压的102.5%，即1.25VN；在最小负荷时允许中枢点电压高一些，但不等于线路额定电压的107.5%。逆调压最不容易实现，采用逆调压方式的中枢点电压，在最大负荷时较线路的额定电压高105%；在最小负荷时等于线路的额定电压即1.0VN。常调压只要把中枢点电压保持在较线路额定电压高102%～105%的数值，即1.02～1.05VN

18、电力系统调压的基本原理是什么？电力系统有哪几种主要调压措施？当电力系统无功不负时，是否可以只通过改变变压器的变比？为什么？

答：1.基本原理：

2.调压措施：改变发电机端电压调压，改变变压器分接头调压，利用并联补偿设备调压，利用串联电容器补偿调压。

3.不能，因为改变变压器的电压从本质上并没有增加系统的无功功率，这样以减少其他地方的无功功率来补充某地由于无功功率不足而造成的电压低下，其他地方则有可能因此人造成无功功率不足，不能根本性解决整个电力网的电压质量问题，所以，必须首先进行无功补偿，再进行调压。

19、试比较并联电容补偿和串联电容补偿的特点，极其在电力系统中的应用？

答：并联电容器：1.特点：是最经济最方便的补偿设备，但控制性能最差。

2.应用：分散安装在各用户处和一些降压变压所的10KV或35KV母线上使高低压电力网（包括配电网）的电压损耗和功率损耗都得到减小，在高峰负荷时能提高全网的电压水平，在负荷较低时，可以切除部分并联电容器，防止电压过高。

串联电容器：1.特点：串联电容器提升的末端电压的数值QXc/V（即调压效果）随无功负荷增大而增大，随无功负荷的减小而减小，恰与调压要求一致。但对负荷功率因数字或导线截

面小的线路，由于PR/V分量的比重大，串联补偿的调压效果就很小。2.应用：只用于110KV 以下电压等级，长度特别大或有冲击负荷的架空分支线路上，220KV以下电压等级的远距离输电线路中采用串联电容补偿，作用在于提高运行稳定性和输电能力。

20、什么是短路冲击电流？他在什么条件下出现？与短路电流周期分量有什么关系？答：Iim:短路电流最大可能的瞬时值。

在短路发生后的半个周期时出现。

公式为冲击系数

21、什么是短路电流的最大有效值？其计算公式如何？

答：短路后第一周期的电流的有效值称短路电流最大有效值。

公式

22、什么是短路功率（短路容量）？其标幺值是否等于短路电流的标幺值？为什么？

答：短路功率等于短路电流有效值同短路处的正常工作电压（一般用平均额定电压）的乘积短路功率的标幺值与短路电流的标幺值相等，因为：公式

23、为什么要进行派克变换？其实质是什么？

答：因为在同步发电机原始方程中，磁链方程式中出现变系数：1转子的旋转使定子绕组间产生相对运动致使定转子绕组间的互感系数发生相应的周期变化，2转子在磁路上只是分别对于α轴和q轴对称而不是任意对称的，转子的旋转也导致定子各绕组的自感和互感的周期性变化，所以引入派克方程线性变换，其实质是将变系数微分方程变换成常系数的微分方程。

24、无阻尼绕组同步发电机突然三项短路时，定子和转子绕组中出现了哪些电流分量？试用磁链守恒原理说明他们是如何产生的？

定子电流含基频分量、直流分量和倍频分量，转子电流含直流分量和基频分量。磁链守恒原理分析：P223 SS123

25、同步发电机稳态、暂态、次暂态时的电势方程，等值电路及向量图的形势如何？

稳态：P219-220 暂态：P225-226 次暂态：P229-230

26、虚电势Eq有何意义？为什么要引入暂态电势Eq’和暂态阻抗X’d？他们具有怎样的物理意义？

答：1.虚电势Eq没有明确的物理意义，仅仅是为了计算方便而引入的。可用其将实际的凸极基表示为具有电抗Xq和电势Eq的等值隐极基。 2.引入暂态电动势Eq’和暂态电抗X’d 是为了暂态分析方便。暂态电动势Eq’在发电机运行状态突变瞬间数值保持不变，可以把突变前后的状态联系起来。他们的物理意义为：暂态电动势Eq’可看成无阻尼绕组发电机暂态过程中虚构的气隙电动势，暂态电抗X’d是无阻尼绕组发电机在暂态开始瞬间的定子纵轴漏抗。

27、互联电力系统怎样调频才为合理？为什么？

答案：

28、什么是对称分量法？正序，负序和零分量各有什么特点？

在三相电路中，任意一组不对称的三相量Fa,Fb,Fc可以分解为三组三相对称的分量正序分量(Fa1,Fb1,Fc1)：三相量大小相等，相位互差120度，且与系统正常对称压行是的相许相同。负序分量(Fa2,Fb2,Fc2)：三相量大小相等，相位互差120度，且与系统正常对称运行时相序相反。零序分量(Fa0,Fb0,Fc0)：三相量大小相等，相位一致。

29、变压器的零序参数主要由哪些因素决定？零序等值电路有何特点？

变压器零序漏抗与正序、负序漏抗相等，而零序励磁电抗与变压器的铁心结构密切相关。零序等值电路与外电路的连接相关，与变压器三相绕组连接形式及中性点是否接地有关

30、架空输电线路的正序.负序和零序参数各有什么特点？

架空线路是静止元件，它的正序电抗等于负序电抗，由于三相架空线路中，各相零序电流大小相等，相位相同，各相间互感磁通相互加强，故零序电抗要大于正序电抗

31、三个序网络方程是否与不对称故障的形式有关？为什么？

三个序网与不对称故障的形式无关，它们是直接从故障端口用戴维南定理等效后得到的

32、如何制定电力系统的各序等值电路？

作等效电路图时，一般从故障点开始做起(相当于在故障点施加某一序电压)，逐一查明各序电流能流通的路径，凡各序电流所流经的元件，都应包括在等效电路中

33、什么是正序等效定则？其意义何在?

正序等效定则：在简单不对称故障情况下，故障点正序电流与在故障点每一相中接入附加阻抗，并在其后发生的三相短路时的电流相等意义：单项短路接地：两厢短路接地：两相短路：故障点短路电流绝对值：

34、短路故障等值电势EΣ与断线故障的等值电势Vff 含义何不同？

短路故障时，是以短路点与中性点(大地)为端口，用戴维南定理等效各序等效电路中接在端口上的各序电压，是短路点和中性点之间的电压，而断线故障是以断开点的两端为端口，用戴维南定理等效各序等效电路中接在端口上的各序电压而得到的

35、什么是电力系统的单位调节功率？试说明电力系统频率的一次调整(一次调频)和两次调整(两次调频)的基本原理？

电力系统的单位调节功率即电力系统的功率-频率静态特性系数，它表示在计及发电机组和负荷的调节效应时，引起频率单位变化的负荷变化量。

36、电力系统稳定性如何分类？研究的主要内容是什么？

电力系统稳定性按照干扰的大小，一般分为静态稳定和暂态稳定。研究的内容：系统在某一正常运行的状态下受到干扰之后，经过一段时间能否恢复到原来的稳定运行状态，或过度到新的稳定运行状态。

37、功角δ和发电机惯性时间常数Tj的物理意义是什么？

功角δ既可以作为一个电磁参数，表示电机q轴电势间的相位差，又可以作为一个机械运动参数表示发电机转子之间的相对空间位置，一次通过δ可以把电力系统中的机械运动和电磁运动联系起来。公式为发电机组的惯性时间常数，单位为s，反映发电机转子机械惯性的重要参数是转子在额定转速下的功能的两倍除以基准功率。

38、发电机转子运动方程的基本形式如何？

用有名值表示的：用转矩标幺值表示的：电力系统静态稳定的实用判据是什么？极限形式：

39、电力系统静态稳定储备系数和整步功率系数的含义是什么？

电力系统静态稳定储备的大小通常用静态稳定储备系数kp表示：公式：整步功率系数：其大小可以说明发电机维持同步运行的能力，即说明静态稳定的程度：

40、自动励磁调节器对电力系统静态稳定有何影响？

答：提高。

41、小扰动法的基本原理是什么？如何根据小扰动法判断电力系统的静态稳定性？

它是根据描述受扰运动的线性化微分方程组的特性方程式的根的性质来判断为受扰运动是否稳定的方法。P316-

42、试描述等面积定则的基本含义？

转子在加速期间积蓄的动能增量已在减速过程中全部耗尽即加速面积和减速面积的大小相等。

43、提高电力系统静态稳定和暂态稳定的措施有哪些？

提高静态稳定：①采用自动励磁调节装置②提高运行电压水平③减少输电线路的电抗④减小发电机和变压器的电抗⑤改善系统结构

提高暂态稳定：①快速切除故障②采用自动重合闸③发电机快速强制励磁④发电机电器制动⑤变压器中性点经小电阻接地⑥快速关闭汽门⑦切发电机和切负荷⑧设置中间开关站⑨输电线路强行串联补偿。