电力系统思考题答案

第一章电力系统的基本概念

1、何谓电力系统、电力网?

电力系统——是由发电机（发电厂）、变压器（变电站）、电力线路及用户组成的。

电力网络——是由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。

动力系统——在电力系统的基础上，把发电厂的动力部分（例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水

轮机以及核动力发电厂的反应堆等）包含在内的系统。

2、电力系统运行有什么特点及要求?

特点：1 电能不能大量储存2 暂态过程非常短促2 与国民经济及日常生活关系密切。要求：1 保证安全可靠的供电（安

全）2 保证良好的电能质量（优质）3 良好的经济性（经济）4 提供充足的电能（充足）5 环保问题（环保）

3、我国目前3KV 及以上的电压等级是什么?

我国规定的电力系统额定电压等级（KV）：3、6、10、35、（60）、110、（154）、220、330、500KV

4、电力系统各元件的额定电压是如何确定的?

1 用电设备的额定电压与系统的额定电压相同

2 线路的额定电压：线路额定电压即线路的平均电压(Ua＋Ub)/2 。线路两端都可以接用电设备,而用电设备的容许电压

偏移一般为±5%；沿线路的电压降落一般为10%；线路首端电压：

Ua=UN(1+5%)；线路末端电压：Ub＝UN (1－5%)；

ULN＝（Ua＋Ub）∕2=UN

3 发电机的额定电压：发电机通常接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路额定电压的1.05 倍UGN ＝UN（1＋5％）

4 变压器的额定电压：变压器一次侧：额定电压取等同于用电设备额定电压，对于直接和发电机相联的变压器，其一次侧额定电压等于发电机的额定电压即： U1N＝UGN ＝UN（1＋5％）

二次侧：相当于电源，额定电压取比线路额定电压高5% 。因变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，而额定负荷下变压器内部电压降落约为5%。为使正常时变压器二次侧电压较线路额定电压高5%，变压器二次侧额定电压取比线路额定电压高10%。

6、电力系统的中性点接地方式有哪几种?各应用在哪些场合?

电力系统的中性点接地方式：一：不接地（小电流接地）1 中性点不接地（中性点绝缘）2 中性点经消弧线圈接地

二：直接接地（大接地电流）：1 中性点直接接地

110KV 及以上的系统直接接地

60KV 及以下的系统不接地

1）当容性电流超过下列值时采用消弧线圈接地

3~6kV 电力网 (接地电流 >30A)

10kV 电力网 (接地电流 > 20A)

35~60kV 电力网 (接地电流 > 10A)

2）其它情况采用中性点不接地

第二章电力网的参数和等值电路

1、架空输电线路主要由哪些元件构成的?

架空线：导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等

2、输电线路的电气参数有哪几个?分别代表何物理特性?

架空输电线路参数有四个

（1）电阻r0：反映线路通过电流时产生的有功功率损耗效应。（2）电感L0：反映载流导体的磁场效应。

（3）电导g0：线路带电时绝缘介质中产生的泄漏电流及导体附近空气游离而产生有功功率损耗。

（4）电容C0：带电导体周围的电场效应。

输电线路的以上四个参数沿线路均匀分布。

3、导线型号LGJ-300/40 中各字母和数字代表什么？

×1×2 ×3 ×4 ×5 —×6/×7

×2×3：表示材料，其中：L 表示铝、 G 表示钢、T 表示铜、HL 表示铝合金；

×4：J 表示多股线；×5：J 表示加强型，Q 表示轻型；×6：主要载流部分额定截面积；×7：钢线部分额定截面积

LGJ—300/40 表示载流额定截面积为300、钢线额定截面积为40 的普通钢芯铝线。

４、何为分裂导线? 电力系统采用分裂导线有何作用？

分裂导线：又称复导线，其将每相导线分成若干根，相互间保持一定的距离。但会增加线路电容。

作用：分裂导线采用了改变导线周围的磁场分布，等效地增加了导线半径，从而减少了导线电抗。

5、什么是电晕现象，它和输电线路的哪个参数有关？

电晕：强电场作用下导线周围空气的电离现象；与架空线路的电导

g0 有关

7、电力变压器主要由哪些部件构成的?

电力变压器主要由线圈和铁芯构成。线圈有初级和次级，初级用漆包线绕成，次级用圆铜条或扁铜条绕成；铁芯是由

硅钢片迭成。铁芯和线圈整体浸泡在变压器油箱中。

8、变压器的电气参数有哪几个?分别代表何物理特性?

1.电阻：变压器的电阻是通过变压器的短路损耗Pk，其近似等于额定总铜耗PCu。

2.电抗：在电力系统计算中认为，大容量变压器的电抗和阻抗在数值上接近相等。

3.电导：变压器电导对应的是变压器的铁耗，近似等于变压器的空载损耗。

4.电纳：在变压器中，流经电纳的电流和空载电流在数值上接近相等。

10、形成一个电力网有名制等值电路的基本步骤是什么?

①选取基本级（一般选最高电压等级）

②确定变比K

变压器变比K 值的选取变压器实际的变比

平均额定变比

③参数的归算

准确归算：采用变压器实际额定变比

近似归算：采用平均额定变比

11、电力系统计算时采用标么制有何优点?

标幺制的优点：计算结果清晰、简化计算、便于迅速判断计算结果的正确性。特别是：三相交流系统在三相对称运行

时，三相功率与单相功率的标幺值相等，线电压与相电压的标幺值相等，便于电力系统运行分析。

第三章简单电力系统的分析与计算

1、什么是电压损耗、电压降落、电压偏移、输电效率？

电压损耗：指线路始末两端电压的数值差。为数值。标量以百分值表示：

电压降落：指线路始末两端电压的相量差。为相量。

电压偏移：指线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差。为数值。标量以百分值表示：

输电效率：指线路末端输出有功功率与线路始端输入有功功率的比值，以百分数表示：

第四章电力系统有功功率的平衡及频率调整

1、电力系统的一次调频、二次调频和三次调频有什么区别？

一次调频率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；二次调频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；三次调频由系统中所有按给定

负荷曲线发电的发电机组分担

2、什么叫电力系统有功功率平衡?其备用考虑哪几方面的备用?

正常情况下，电力系统中任一瞬间的频率在全系统是一致的。系统频率决定于机组的转速。而发电机的转速决定于原

动机（如汽轮机）输入机械功率和发电机的输出电磁功率，而电磁功率应时刻与系统中的有功功率负荷及其损耗相等

的，我们称之为有功功率的平衡。

按作用分：按其存在形式分：(1) (2)热备用(3) (4)冷备用

(1)负荷备用：满足负荷波动、计划外的负荷增量2%~5%

(2)事故备用：发电机因故退出运行而预留的容量5%~10%

(3)检修备用：发电机计划检修4%~5%

(4)国民经济备用：满足工农业超计划增长3%~5%

3、何谓电力系统负荷的有功功率—频率静特性?何谓有功功率负荷的频率调节效应?

当频率偏离额定值不大时，负荷有功－频率静态特性可用一条近似直线来表示。

负荷的频率调节效应，表示负荷随频率变化。是一定频率下负荷随频率变化的变化率

6、以离心飞摆式自动调速系统为例,试分别说明一、二次调频的基本原理。

一次调频：由发电机调速器进行，是有差调节；

二次调频：由发电机调频器进行，是无差调节；

第五章电力系统无功功率的平衡及电压的调整

1、电力系统的无功电源有哪些？

发电机、电容器、调相机、静止补偿器

2、何谓电力系统的电压中枢点？通常选什么母线作为电压中枢点？电压中枢点的调压方式有哪几种？其要求？

电压中枢点：指那些能够反映和控制整个系统电压水平的节点（母线）（1）大型发电厂的高压母线；（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。

调压方式：逆调压、顺调压和常调压。

逆调压：对于供电线路较长，负荷波动较大的网络，考虑在最大负荷时线路上的电压损耗增加，这时适当提高中

枢点电压以补偿增大的电压损耗，比线路UN高5％（即1.05UN）；最小负荷时线路上电压损耗减小，降低中枢点

电压为UN。

顺调压：负荷变动小，供电线路不长，在允许电压偏移范围内某个值或较小的范围内，最大负荷时电压可以低一

些，但≥1.025UN，小负荷时电压可以高一些，但≤1.075UN。

常调压（恒调压）：负荷变动小，供电线路电压损耗也较小的网络，无论最大或最小负荷时，只要中枢点电压维

持在允许电压偏移范围内某个值或较小的范围内（如

1.025UN~1.05UN），就可保证各负荷点的电压质量。这种在

任何负荷情况下，中枢点电压保持基本不变的调压方式。

3、当电力系统无功不足时，是否可以只通过改变变压器的变比调压？为什么？

否：只有当系统无功功率电源容量充足时，用改变变压器变比调压改变变压器变比调压才能奏效。

当系统无功功率不足时，首先应装设无功功率补偿设备。

4、电力系统主要有哪几种调压措施？

（1）调节发电机励磁电流以改变发电机机端电压VG；

（2）改变变压器的变比k1、k2；

（3）改变功率分布P+jQ（主要是Q），使电压损耗△V 变化；

（4）改变网络参数R+jX（主要是X），改变电压损耗△V。

第六章电力系统短路电流计算

1、什么叫短路？短路的类型有哪些？造成短路故障的原因是什么？短路有什么危害？

短路:指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。

○1 三相短路f(3)、○2 两相短路接地f(1,1)、○3 两相短路f(2)、○4 单相短路f(1)

①绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路。

②恶劣天气：雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。

③人为误操作，如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设备检修后未拆除

地线就加上电压引起短路。

④挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。

(1)损坏设备：设备发热增加，若短路持续时间较长，可能使设备过热甚至损坏;由于短路电流的电动力效应，

导体间还将产生很大的机械应力，致使导体变形甚至损坏。

(2)电压大幅度下降，对用户影响很大。

(3)破坏系统稳定：当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，并列运行的发电机可能失去同步，破坏

系统运行的稳定性，造成大面积停电，这是短路最严重的后果。(4)干扰通信：发生不对称短路时,三相不平衡电流会在相邻的通讯线路感应出电动势,影响通讯.

2、什么叫无限大功率电源？它有什么特征？

在此电路中假设电源电压幅值和频率均为恒定。这种电源称为无限大功率电源。

1）电源功率为无限大时，外电路发生短路(—种扰动)引起的功率改变对于电源来说是微不足道的，因而电源

的电压和频率(对应于同步电机的转速)保持恒定；

2)无限大功率电源可以看作是由无限多个有限功率电源并联而成，因而其内阻抗为零，电源电压保持恒定。

3、电力系统产生最大短路电流的条件是什么？什么是冲击短路电流？它出现在短路后什么时刻？什么是短路

全电流最大有效值？它们与短路电流周期分量有效值是什么关系？

产生最大短路短路全电流的条件

非周期电流有最大初值的条件应为：

1）短路前电路空载（Im=0),

2）短路回路为纯电感回路（X>>?R），一般电力系统中，短路回路的感抗比电阻大得多故可近似认为ο 90≈

3）短路发生时，电源电势过零（α＝0）

短路冲击电流指短路电流最大可能的瞬时值，用表示。在短路发生后约半个周期时出现。

短路全电流最大有效值

短路电流周期分量有效值

第七章发电厂、变电所一次系统

1、什么是一次电气设备？什么是二次电气设备？

电气一次设备：直接生产、输送和分配电能的设备。

主要包括：发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、接地装置以及各种无功补偿装置等。电气二次设备：对一次电气设备设备的工作运行进行监视、控制、测量、保护的设备。

主要包括：仪表、继电器、自动控制设备、信号设备等。

2、什么是电气主接线？对它有哪些基本要求？

电气主接线：是由电气设备通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的电路，成为传输强电流、高电压的网络。（一次接线、电气主系统）

基本要求

1可靠性电气接线必须保证用户供电的可靠性，应分别按发电厂、变电站及各类负荷的重要性程度安排相应可靠程度的接线方式。

2灵活性电气系统接线应能适应各种可能运行方式的要求，并可以保证能将符合质量要求的电能送给用户

3经济性最少的投资与最低的年运行费。1节省一次投资2占地面积小3电能损耗少

4运行方便——接线力求简明清晰、简化运行操作

5具有扩建的可能性——预留备用出线回路和备用容量

3、主母线和旁路母线的作用分别是什么？母线为什么要涂漆？各相涂何颜色？

母线：汇流、分配电能。使接线简单，便于扩建。

旁路母线作用：检修出线断路器时可不中断出线供电。

母线上明显的相序标志，将会给运行带来方便，母线安装完后，为了表示带电体及便于识别相序，提高母线散热系数和改善母线冷却条件以及防止腐蚀延长使用寿命，母线要涂不同颜色的相色漆，来区别和表示不同的相序。

三相交流母线涂漆的颜色应为L1相为黄色、L2相为绿色，L3相为红色。

4、主接线的基本形式有哪几种？

有母线类型:如单母线,单母线分段,单母线分段带旁路;双母线,双母分段,双母线带旁路;3/2断路器接线等

无母线类型，如桥式、角形、单元接线等

5、断路器和隔离开关的作用分别是什么？隔离开关与断路器配合使用时应遵循什么操作原则？

断路器：用来接通与切断电路中的负荷电流与故障短路电流。任何出线和进线必须有断路器。

隔离开关：其作用是利用其可见断口隔离电压，使停电设备与带电设备隔离，以保证人身及设备工作的安全。

一般在连接设备间都配置隔离开关隔离开关遵循“先通后断”的原则或等电位下操作

严禁在未断开断路器的情况下，拉合隔离开关

6、内桥接线和外桥接线各有什么特点？

内桥接线特点：

1）线路发生故障时，仅故障线路的断路器跳闸，其余三条支路可继续工作，并保持相互间的联系。

2）变压器故障时，联络断路器及与故障变压器同侧的线路断路器均自动跳闸，使未故障线路的供电受到影响，需经倒闸操作后，方可恢复对该线路的供电。

3）线路运行时变压器操作复杂。

外桥接线特点：

1）变压器发生故障时，仅跳故障变压器支路的断路器,其余支路可继续工作，并保持相互间的联系。

2）线路发生故障时，联络断路器及与故障线路同侧的变压器支路的

断路器均自动跳闸，需经倒闸操作后，方可恢复被切除变压器的工作。3）线路投入与切除时，操作复杂，影响变压器的运行。

7、某110kv 变电站，装有两台主变压器，高压侧110kv 进线2 回，低压侧10kv 出线10 回。若高压侧采用外

桥接线，低压侧采用单母线分段带旁路接线，试画出该变电站的电气主接线图。

8、若上题的高压侧进线4 回，采用双母线接线，其它不变。试画出其变电站的电气主接线图。

9、电压互感器和电流互感器的作用是什么？它们在一次电路中如何连接？

（1）将一次回路的高电压和大电流变为二次回路标准的低电压和小电流，使测量仪表和保护装置标准化、小

型化，并使其结构轻巧、价格便宜，并便于屏内安装。

（2）隔离高压电路。互感器一次侧和二次侧没有电的联系，只有磁的联系。使二次设备与高电压部分隔离，

且互感器二次侧均接地，从而保证了设备和人身的安全。

电压互感器：一次绕组并联在高压回路中，而且匝数较多。

电流互感器：一次绕组串联在电路中，并且匝数很少。

10、电压互感器和电流互感器的基本工作原理，与电力变压器有什么相同的方面和不同的方面？

互感器的工作原理和变压器相似。

电流互感器一、二次电流之比称为电流互感器的额定互感比。

电压互感器一、二次绕组电压之比称为电压互感器的额定互感比。原理相同，用处不同，互感器是用来做二次侧测量使用，变压器是作为电源。

11、为什么电流互感器的二次电路在运行中不允许开路？电压互感器的二次电路在运行中不允许短路？

电流互感器的二次侧在使用时绝对不可开路。二次绕组的感应电势为尖顶的非正弦波，其峰值高达上万伏，

危害人身安全和二次设备的绝缘。

电压互感器的二次侧在工作时不能短路。在正常工作时，其二次侧的电流很小，近于开路状态，当二次侧短

路时，其电流很大（二次侧阻抗很小）将烧毁设备。

第八章发电厂和变电所的二次系统

1、继电保护装置的基本任务是什么？

(1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障

部分迅速恢复正常运行。

(2)反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件(例如有无经常值班人员)，而动作于发出信号、

减负荷或跳闸。

3、继电保护装置的基本组成是什么？

一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成

4、试简要说明电力线路定时限过电流保护的工作原理。

在每一线路的电源端均装设断路器和保护装置，在正常运行全线路最大负荷电流情况下，此电流小于保护的

动作电流，定时限过电流保护不动作。过电流保护的选择性是由各保护装置具有不同的动作时间来保证的。

各保护装置的动作时间大小是从用户到电源逐级增加的，越靠近电源侧，过电流保护的动作时间越长，各保

护装置动作时间都是分别固定的，而与短路电流的大小无关。

5、电力变压器一般配备什么保护？

a.瓦斯保护：针对变压器油箱内的各种故障以及油面的降低而装设，反应于油箱内部所产生的气体或油流而

动作。b. 差动保护。c.电流和电压保护：根据变压器容量和系统短路电流水平的不同，实现保护的方式

有：过电流保护、低电压起动的过电流保护。d.过负荷保护e.过励磁保护

第九章电力系统的稳定性

1、什么是电力系统的静态稳定？什么是电力系统的暂态稳定？

静态稳定：电力系统静态稳定是指电力系统受到小干扰后，不发生自发振荡或非周期性失步，自动恢复到初始

运行状态的能力。

暂态稳定：指电力系统在某个运行情况下突然受到大的干扰后，能否经过暂态过程达到新的稳态运行状态的能力。

2、单机对无限大系统的功－角特性方程是什么？

3、静态稳定的实用判据是什么？什么情况下静态稳定？什么情况下不稳定？

静态稳定静态不稳定

4、什么是静态稳定储备系数？

正常运行时，Kp≥15—20%；事故运行方式下：Kp≥10%

6、提高电力系统静态稳定运行的措施有哪些？

1 采用自动调节励磁装置

2 减少元件的电抗1）采用分裂导线2）提高线路额定电压等级3）采用串联电容补偿

3 改善系统的结构和采用中间补偿设备

4 提高系统的运行电压

7、提高电力系统暂态稳定运行的措施有哪些？

1、故障的快速切除和自动重合闸装置

2、提高发电机输出的电磁功率1) 对发电机施行强行励2）电气制动3）变压器中性点经小电阻接地

3、减少原动机输出的机械功率1）快速关气门2）切机

第二次

第六章电力系统的无功功率和电压调整1）无功功率电源有哪些？哪些可以平滑调节？）无功功率电源：发电机、电容器、调相机、静止补偿器。可以平滑调节：调相机、静止补偿器2）限制冲击负荷电压波动的措施是什么？）（a）设置串联电容器、（b）设置调相机和电抗器、（c）设置静止补偿器3）什么是电力系统的逆调压、顺调压、常调压？）逆调压：在高峰负荷时升高中枢点电压、低谷负荷时降低中枢点电压的电压调整方式。在高峰负荷时将中枢点电压升高至105%UN，低谷负荷时将中枢点电压降为额定电压UN。顺调压：在高峰负荷时允许中枢点电压略低，而低谷负荷时却允许中枢点电压略高的调压方式。采用顺调压，高峰负荷时中枢点电压允许不低于102.5%UN，低谷负荷时中枢点电压允许不高于107.5%UN。常调压：任何负荷下保持中枢点电压为一基本不变的数值。适用于负荷变动小、线路上电压损耗小的情况。常调压方式，电压保持为(102%-105%)UN。4）选择变压器分接头进行调压的特点是什么？）系统中无功功率必须充足才有效，否则必须用其他措施；不需要附加设备。5）电力系统的电压调节有几种主要措施？）借改变发电机端电压调压；借改变变压器变比调压；借补偿设备调压；组合调压。第五章电力系统的有功功率和频率调节（1）负荷变动规律有几种，如何调整？有功负荷随时间变动规律分解为三种。第一种变动：幅度小、周期短。无法预测(随机)，靠发电机调速器调整，称一次调整。自动进行。第二种变动：幅度较大、周期较长。冲击

性负荷。靠发电机调频器调整，称二次调整。可手动、自动。第三种变动：幅度最大、周期最长。可预测，生产、生活引起，称三次调整。优化分配负荷又称经济调度。（2）电力系统频率的一次、二次调整如何进行，各有何特点？一次调频指由发电机调速器进行的、对第一种负荷变动引起频率偏移的调整。一次调频特点：自动调节。一次调频是所有运行发电机组都可参加，这类发电厂称为负荷监视厂二次调频指由发电机调频器进行的、对第二种负荷变动引起频率偏移的调整。二次调频特点：手动调节。二次调频由平衡节点承担。（3）为什么电力系统需要备用容量？备用容量：系统电源容量大于发电负荷的部分。电力系统中的有功功率电源是各类发电厂的发电机，但并非系统中的电源容量始终等于所有发电机额定容量之和。因既非所有发电设备全部不间断地投入运行，也非所有投入运行的发电机设备都能按额定容量发电。例如，必须定期停机检修；某些水电厂的发电机由于水头的极度降低不能按额定容量运行等。（4）写出电力系统有功功率最优分配的数学模型。有功功率负荷的最优分配：指系统有功功率负荷在各个正在运行的发电设备或发电厂之间合理分配。数学模型：在满足等式约束条件不等式约束条件使目标函数f(x、u、d)=0 g(x、u、d) ≤0 C= C(x、u、d) 为最优。（5）发电机与负荷的单位调节功率的意义是什么？什么是发电机的调差系数？● 发电机单位调节功率标志随频率升降发电机组发出功率减少或增加的多寡。机组的调差系数δ：σ = ? ?f = ? f N ? f 0 = f 0 ? f N ?PG PGN ? 0 PGN ?fPGN f ? fN × 100 = 0 ×100 f N ?PGN fN 1 P 发

电机的单位调节功率与调差系数的关系：K G = = GN × 100 σ f Nσ % （6）频率的一次、二次调整能否做到无差调节？σ% = ? 频率的一次调整不能做到无差调节；频率的二次调整可以做到无差调节。（7）调频厂应该如何选择，这类电厂有何主要特点？调频厂选择：系统中有水电厂时，选择水电厂做调频厂；当水电厂不能做调频厂时，选择中温中压火电厂做调频厂。一个电厂不够时，选择第二、第三等调频厂。多个电厂同时二次调频时，采用自动调频方式。特点：调整容量应足够大，调整速度应足够快，调整范围内的经济性能应较好，调整时不至引起系统内部或系统间联络线工作的困难。第三章简单电力网络的计算和分析⑴什么是电压损耗、电压偏移、电压调整和输电效率？电压损耗：是指线路始末两端电压的数值差（U1-U2）。电压损耗%= （U1-U2）/UN*100% 电压偏移：是指线路始末两端与线路额定电压的数值差（U1-UN）或（U2-UN）。始端电压偏移%=（U1-UN）/UN*100% 末端电压偏移%=（U2-UN）/UN*100% 电压调整：是指线路末端空载与负载时电压的数值差（U20-U2）。电压调整%=（U20-U2）/U20*100% 输电效率：是指线路末端输出有功功率P2 与线路始端输入有功功率P1 地比值。输电效率%=P2/P1*100% ⑵在什么条件下，电力线路的末端电压将高于始端？ 1. 线路的空载运行状况：线路末端电纳中的功率⊿Sy2=-jΔQy2 属容性。在线路上流动时引起的电压降落纵、横分量分别为：?U = ? U 2 BX 2 δU = U 2 BR 2 末端电压可能高于始端，即产生电压过高现象。 2.末端仅有无功功率负荷

Q2：末端电压高于始端。⑶什么是运算电源功率、运算负荷功率？? ? 变电所电源侧母线上的等值负荷功率、运算负荷发电厂负荷侧母线上的等值电源功率、运算功率⑷手算环网的潮流分布时，Sa、Sb 如何计算，在初步功率分布中有何意义？* * * * ~ * ~ ~ * ~ ~ ( Z 23 + Z 31 ) S 2 + Z 31 S 3 ~ ( Z 23 + Z 21 ) S 3 + Z 21 S 2 Sa = Sb = * * * * * * Z 12 + Z 23 + Z 31 Z 12 + Z 23 + Z 31 求得初步功率分布后，可确定功率分点以及流向功率分点的功率。⑸什么是电力系统中有功功率、无功功率的分点？哪个分点的电压最低？功率分点：网络中某些节点的功率由两侧向其流动。根据向其流动是有功还是无功确定功率分点。电压损耗主要由无功功率流动引起，无功分点电压往往低于有功分点电压。⑹环网中的循环功率有何特点，如何计算？两端供电网络的两端电压不等时，有两端电压相等时的功率，也产生了一个取决于dU 和回路总阻抗的功率，称循环功率，用Sc 表示：~ Sc = & U N dU Z 12 + Z 23 + Z 34 * * * ⑺为什么电力网络中需要进行强制功率分布？用什么方法实现？环形网络中，无附加措施时，潮流按阻抗分布，也无法控制。两端供电网络潮流虽可借调整两端电源功率或电压适当控制，但两端电源容量有限制，电压调整范围要服从对电压质量的要求，调整幅度不可能大，难以保证安全、优质、经济供电要求。方法：1. 串联电容 2. 串联电抗 3. 附加串联加压器第二章其原则是什么？电力系统各元件的特性和数学模型⑴普通三绕组变压器的哪些试验参数需要归算，如何归算？如何计算各绕组的电阻、电抗，普通三绕组：等值星形电路：⑴电阻：容量

电力系统自动装置原理复习思考题完整版

《电力系统自动控制装置原理》复习思考题 考试题型：选择、名词解释、简答题、计算题 负荷的调节效应：当频率下降时，负荷吸取的有功功率随着下降；当频率升高时，负荷吸取的有功功率随着增高。这种负荷有功功率随频率变化的现象，称为负荷调节效应。 频率调差系数：单位发电机有功功率的变化引起的频率增量即为频率调差系数。 电压调整：调节电力系统的电压，使其变化不超过规定的允许范围，以保证电力系统的稳定水平及各种电力设备和电器的安全、经济运行。 电力系统：由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。 1、电力系统频率二次调整有哪几种可以实现无差调节？ 答：①主导发电机法、②积差调频法、③分区调频法。 2、自动发电控制系统的基本任务？ 答：主要任务：①使全系统发电机输出功率与总负荷功率匹配； ②保持系统频率为额定值； ③控制区域联络线的交换功率与计划值相等； ④在区域网内各发电厂之间进行负荷的经济分配。 3、简述发电机调节的类型及特点。电力系统调度的主要任务。 答：发电机调节的类型及特点： ①δ>0为正调差系数，其调节特性下倾，即发电机端电压随无功电流增大而降低； ②δ<0为负调差系数，其调节特性上翘，发电机端电压随无功电流增大而上升； ③δ=0称为无差特性，这时发电机端电压恒为定值。 电力系统调度的主要任务： ③保证供电质量的优良；②保证系统运行的经济性； ③保证较高的安全水平；④保证提供强有力的事故处理措施。 4、强行励磁的基本作用是什么？ 答：强行励磁的基本作用是：①有利于电力系统的稳定运行； ②有助于继电保护的正确动作； ③有助于缩短电力系统短路故障切除后母线电压的恢复时间； ④并有助于用户电动机的自起动过程。 同步发电机并列的理想条件是什么？ 答：理想条件：频率相等、电压幅值相等、相角差为零；即（f G=f X、U G=U X、δe=0）。 简述同步发电机组并列时遵循的原则。 答：①并列断路器合闸时，冲击电流应尽可能小，其瞬时最大值一般不超过1~2倍的额定电流。 ②发电机并网后，应能迅速进入同步运行状态，其暂态过程要短，以减少对电力系统的 扰动。 8、简述直流励磁机励磁系统的优缺点。 答:优点：结构简单； 缺点：靠机械整流子换向，有炭刷和整流子等转动接触部件； 维护量大，造价高；

电路分析试题及其答案

一、填空题(每空1分，共15分) 1、一只标有额定电压20V、额定功率1W的灯泡。现接在10V的电源下使用，则其阻值为，实际电流是，实际消耗的功率为。 2、电流源IS=5A，r0=2Ω，若变换成等效电压源，则U=，r0=. 3、b条支路、n个节点的电路，独立的KCL方程数等于，独立的个KVL方程数等于。 4、三相四线制供电线路可以提供两种电压，火线与零线之间的电压叫做，火线与火线 之间的电压叫做。 5、正弦周期电流的有效值与最大值之间的关系是。 6、某一正弦交流电压的解析式为u=102cos（200πt＋45°）V，则该正弦电流的有 效值U=_____________V，频率为f=H Z。当t=1s 7、线性电路线性性质的最重要体现就是性和性，它们反映了电路中激励与响应的内在 关系。 8、功率因数反映了供电设备的利用率，为了提高功率因数通常采用补偿的方法。 二、判断题(正确打“√”,错误打“×”)(每题1分，共10分) 1、受控源与独立源一样可以进行电源的等效变换，变换过程中可以将受控源的控制量 变异。（） 2、叠加定理适用于线性电路，电压、电流和功率均可叠加。（） 3、应用叠加定理和戴维宁定理时，受控源不能与电阻同样对待。（） 4、电流表内阻越小，电压表内阻越大，测量越准确。（） 5、含有L、C元件的正弦交流信号电路，若电路的无功功率Q=0，则可判定电路发生谐 振 。 （ ） 6、电压和电流计算结果得负值，说明它们的参考方向假设反了。（） 7、电功率大的用电器，电功也一定大。（）

Ω100s i 1H F 18、结点电压法是只应用基尔霍夫电压定律对电路求解的方法。（） 9、非正弦周期量的有效值等于它各次谐波有效值之和。（） 10、实用中的任何一个两孔插座对外都可视为一个有源二端网络。（） 三、单项选择题(每小题1分，共20分) 1、一根粗细均匀的电阻丝，阻值为25Ω，将其等分成五段，然后并联使用，则其等效电阻是（） A.1/25Ω B.1/5Ω C.1Ω D.5Ω 2、两个同频率正弦交流电流i1、i2的有效值各为40A 和30A 。当i1+i2的有效值为10A 时，i1与i2的相位差是（） A.0O B.180O. C.90O D.270O 3、在R 、L 、C 串联电路中，当总电流与总电压同相时，下列关系式正确的是（） A.ωL 2c =1 B.ωLC =1 C.ω2LC =1 D.ωLC 2=1 4、图示单口网络的等效电阻等于（） (A)2Ω (B)4Ω (C)6Ω (D)-2Ω 5、图示电路中电阻R 吸收的平均功率P 等于（） (A)12.5W (B)16W (C)32W (D)25W 6、示电路中电压u 等于（） (A)4V (B)-4V (C)6V (D)-6V 7、图示谐振电路的品质因（） (A)0.01 (B)1 (C)10 (D)100 8、5F 的线性电容的端口特性为（） (A)i u 5=(B)i 5=ψ(C)q u 2.0= 9、端口特性为43+=i ψ的二端电路元件是（）元件 (A)电感(B)电容(C)电阻 10、LC 并联正弦电流电路中， A I A I A I C L R 5,1,3===则总电流为（）A 。 (A) 8(B)5 (C) 4 Ω 2Ω2- 2V + u -+

电力系统分析课后习题解答

电力系统分析课后习题解答 第1章 绪论 1-1 答：能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压，称为额定电压。 用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。 发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5％，用于补偿电网上的电压损失。 变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。 当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。 变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10％。 当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7％）时，二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5％。 1-2 答：一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量（输电能力）就越大，输送的距离也越远。因为输电电压高，线路损耗少，线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。 在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较大的容量，则输送的距离就短。当然，输送容量和距离还要取决于其它技术条件以及是否采取了补偿措施等。 1-3 答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。 1-4 解：（1）G ：10.5kV ；T-1：10.5kV/242kV ；T-2：220kV/121kV ，220kV/38.5kV ；T-3：110kV/11kV ； T-4：35kV/6.6kV ；T-5：10.5kV/3.3kV ，（长线路） 10.5kV/3.15kV （短线路） （2）T-1工作于+5%抽头：实际变比为10.5/242×（1+5%）=10.5/254.1，即K T-1=254.1/10.5=24.2； T-2工作于主抽头：实际变比为K T-2(1-2)=220/121=1.818；K T-2(1-3)=220/38.5=5.714； K T-2(2-3)=121/38.5=3.143； T-3工作于-2.5%抽头：实际变比为K T-3=110×(1-2.5%)/11=9.75； T-4工作于-5%抽头：实际变比为K T-4=35×(1-5%)/6.6=5.038； T-5工作于主抽头：实际变比为K T-5=10.5/(3+3×5%)=3.333。 1-5 解：由已知条件，可得日总耗电量为 MW 204027041204902804100280450270=?+?+?+?+?+?+?+?=d W 则日平均负荷为MW 8524 2040 24=== d av W P 负荷率为708.012085max m === P P k av ；最小负荷系数为417.0120 50max min ===P P a 1-6 解：系统年持续负荷曲线如图所示。 由题1-5可得年平均负荷为MW 858760 365 20408760=?== d av W P 最大负荷利用小时数为 h 6205120 3652040max =?== P W T

10月电力系统基础试题及答案解析自考全国

全国2019年10月高等教育自学考试 电力系统基础试题 课程代码：02300 一、填空题(每小题1分，共10分) 1.降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv ，若选择+2× 2.5%的分接头，则该分接头电压为__________。 2.电力系统中性点有效接地方式指的是__________。 3.输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和__________。 4.输电线路的电压偏移是指线路始端或未端母线的实际运行电压与线路__________的数值差。 5.电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和__________表示。 6.调整发电机输出的有功功率用来调整电力系统运行的__________。 7.复合故障一般是指某一时刻在电力系统__________发生故障。 8.用对称分量法计算不对称故障，当三相阻抗完全对称时，则其序阻抗矩阵Zsc 的非对角元素为_________。 9.系统中发生单相接地短路香故障点短路电流的大小是零序电流的__________倍。 10.减小输电件的电抗将__________系统的静态稳定性。 二、单项选择题(每小题1分，共20分。从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案， 并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。) 11.同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系( ) A.否 B.是 C.不一定 D.根据发电机的形式定 12.三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在( ) A.内层 B.中间层 C.外层 D.独立设置 13.中性点经消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是( ) A.全补偿 B.欠补偿 C.过补偿 D.有时全补偿，有时欠补偿 14.三相导线的几何均距越大，则导线的电抗( ) A.越大 B.越小 C.不变 D.无法确定 15.变压器的电导参数G T ，主要决定于哪一个实验数据( ) A.△P 0 B.△P K C.U K % D.I 0% 16.当功率的有名值为s=P+jQ 时(功率因数角为?)，取基准功率为S n ,则有功功率的标么值为 ( ) A.??cos Sn P B. ??sin Sn P C.n S P D.n S cos P ?? 17.环网中功率的自然分布是( ) A.与电阻成正经比分布 B.与电抗成正比分布 C.与阻抗成正比分布 D.与阻抗成反比分布 18.电力系统中PQ 节点的数量( ) A.全都是 B.大量的 C.少量的 D.必有且一般只设一个 19.潮流计算中，要求某些节点之间电压的相位差应满足的条件是( ) A.|δi -δj |>|δi -δj |min B. |δi -δj |<|δi -δj |min C. |δi -δj |>|δi -δj |max D. |δi -δj |<|δi -δj |max 20.在同一时间内，电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为( )

电力系统复习思考题上课讲义

1、电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系？ *发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时，发电机的额定电压规定比系统的额定电压高5 ％ *电力线路和系统的额定电压相等，称为网络的额定电压 *根据T的功率传输方向，规定T接受功率侧的绕组为一次绕组，输出功率侧的绕组为二次绕组。 一次绕组相当于受电设备时，变压器额定电压与系统的额定电压相等，但直接与发电机联接时，其额定电压则与发电机的额定电压相等。 二次绕组的作用相当于供电设备，考虑其内部电压损耗，额定电压规定比系统的额定电压高10% ，如果变压器的短路电压小于7％或直接（包括通过短距离线路）与用户联接时，则规定比系统的额定电压高5％。 分接头的额定电压规定为：主抽头额定电压加上主抽头额定电压乘以分接头档位。例如 对于＋5％抽头，升压变压器为242+0.05*242=254.1kV 对于-5％抽头，升压变压器为242-0.05×242=229.9kV， 同样对于＋5％抽头，降压变压器则为220+0.05*220=231kV 同样对于-5％抽头，降压变压器则为220-0.05*220=209kV 第二章 1、试绘制电力网计算中，单位长度输电线路等值电路采用的等值电路。等值电路有哪些参数？各参数反映什么的物理现象？ 单位长度输电线路等值电路：如图所示 其中参数 电阻r0反映线路通过电流时产生有功功率损； 电感L0反映载流导线产生磁场效应； 电导g0反映线路绝缘介质中产生泄漏电流及导线附近空气游离而产生有功功率损失； C0反映带电导线周围电场效应。 2、何谓一相等值参数？ 电力系统的运行状态基本上是三相对称的（如正常运行状态）。因此，只要研究一相电路情况就可以了。电力系统的元件按三相连接，一般三相等值电路有星形和三角形两种。为了便于应用一相等值电路进行分析计算，常把三角形电路化为星形电路。

电力系统分析试卷及答案

电力系统分析练习题 一、简答题 1、电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等？ 2、在220kV及以上的超高压架空线路上，普遍采用分裂导线，采用分裂导线后，线路电感、线路并联电容会增大还是变小？ 3、动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何？ 4、电力变压器的主要作用是什么？ 5、采用标么值计算有什么优点？ 6、对电力系统运行的要求是什么？ 7、试画出单相变压器等值电路。 8、试画出电力线路等值电路。 二、如图所示的电力系统 1.确定发电机G，变压器T-1、T-2、T-3，线路L-1、L-2、L-3及电容器Y c的额定电压； 2.给出其稳态分析时的等值电路； 3.输电线路L-3阻抗为5+j20Ω（忽略并联支路），末端有功功率为10MW，功率因数为 0.80（感性），末端电压为35kV，计算线路L-3的功率损耗和电压损耗； 4.条件同3，但功率因数提高到0.90（感性），请问线路L-3的功率损耗和电压损耗会

增加还是减少？ 三、电力系统接线如下图所示，电网各级电压示于图中，求 1)发电机和各变压器高低压侧额定电压； 2)设T-1 高压侧工作于+2.5%抽头，T-2工作于主抽头，T-3高压侧工作于-5%抽头，求各变压器实际变比。 四 93kW,短路电压23.5kW G 、B 。 五、一容量比为90/90/60兆伏安，额定电压为220/38.5/11千伏的三绕组变压器。工厂给出试验数据为：ΔP s’(1-2)=560千瓦，ΔP s’(2-3)=178千瓦，ΔP s’(3-1)=363千瓦，V S （1-2）%=13.15, V S （2-3）%=5.7, V S （3-1）%=20.4, ΔP 0=187千瓦，I 0 %=0.856。试求归算到220千伏侧的变压器参数。（注：功率值未归算，电压值已归算） 六、已知某一变压器参数如表1所示。 表1

电力系统课后解答题答案

第一章 1、电力系统的额定电压是如何定义的？电力系统中各元件的额定电压是如何确定的？ 经济指标的电压。 电力系统各元件的额定电压：a.用电设备的额定电压应与电网的额定电压相同。 b.发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5%，用于补偿线路上的电压损失。 c.变压器的一次绕组额定电压等于电网额定电压，二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10%。 2、电力线路的额定电压与输电能力有何关系？ 况下，输电电压高，线路损耗少，线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。 3、什么是最大负荷利用小时数？ 的电能，恰好等于该电力负荷全年消耗的电能。 第二章 1、分裂导线的作用是什么？分裂导线为多少合适？为啥？ 小，分裂的根数越多，电抗下降也越多，但是分裂数超过4时，电抗的下降逐渐趋缓。所以最好为4分裂。 2、什么叫变压器的空载试验和短路试验？这两个试验可以得到变压器的哪些参数？ 得变压器的空载损耗和空载电流 变压器的短路试验：将变压器高压侧加电压，低压侧短路，使短路绕组的电流达到额定值。此实验可以测得变压器的短路损耗和短路电压。 3、对于升压变压器和降压变压器，如果给出的其他原始数据都相同，它们的参数相同吗？为啥？ （包含给定的空载损耗，变比，短路损耗，短路电压），那么这两台变压器的性能就是一致的，也就是说可以互换使用，但是实际上不可能存在这样的变压器，我们知道出于散热和电磁耦等因数的考虑，一般高压绕组在底层（小电流），低压绕组在上层（大电流，外层便于散热）。绕组分布可以导致一二次绕组的漏磁和铜损差别较大，故此无法做到升压变压器和降压变压器参数完全一致。 4、标幺值及其特点是什么?电力系统进行计算式，如何选取基准值？ 答：标幺值是相对于某一基准值而言的，同一有名值，当基准值选取不同时，其标幺值也不同。它们的关系如下：标幺值=有名值/基准值。其特点是结果清晰，计算简便，没有单位，是相对值。电力系统基准值的原则是：a.全系统只能有一套基准值b.一般取额定值为基准值c.电压、电流、阻抗和功率的基准值必须满足电磁基本关系。 5、什么叫电力线路的平均额定电压？我国电力线路的平均额定电压有哪些？答：线路额定平均电压是指输电线路首末段电压的平均值。我国的电力线路平均额定电压有3.15kv、6.3kv、10.5kv、15.75kv、37kv、115kv、230kv、345kv、525kv。 第三章 1、什么是电压损耗和电压偏移？ 压同网络该处的额定电压之间的数值差。 2、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大于线路首端电压？答：电压降落是指变压器和输电线路两端电压的向量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。 3、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？答：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。 4、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？ 5、什么是循环功率？多极环网在什么情况下会出现循环功率？ 功率。变压器的变比K1与K2，当K1≠K2时则存在循环功率。 6、有哪些降低网损的技术措施？答：减少无功功率的传输，在闭式网络中实第四章 1、电力系统频率偏高偏低有哪些危害？ 降低，影响电子设备的准确度。b.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。 2、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？ 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同时参与，负荷变化幅度小，周期短时只需一次调频。 3、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？答：当电力系统稳态运行时，系统中有功功率随频率变化的特性。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。 4、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频和二次调频的基本原理。答：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。当负荷变化引起频率偏差时，系统中的某些发电机组装有调速器又留有可调容量就可以参加频率调整，自动地增加或减小机组的功率，从而达到新的平衡，这是一次调频的原理。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，这是二次调频的原理。 5、互联电力系统怎么样调频才合理？为啥？ 调整频率时，必须注意联络线功率交换的问题。若互联电力系统发电机功率的二次调整增量△PG能与全系统负荷增量△PD相平衡，则可实现无差调节，即△f=0，否则会出现频率偏移。 第五章 1、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？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。 2、电力系统中无功负荷和无功功率损耗主要指什么？ 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。 3、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？ 的等值电路向量图后，以Vn末端为原点，Vn为X轴（Q），Y轴为P，找到额定运行点C，则水平线PgnC就是原动机出力限制。 4、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？答：一般可选择下列母线作为电压中发电厂母线。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。 5、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？ 过有载分接开关，在不切断负荷电流的情况下，由一分接头切换到另一分接头，以变换有效匝数，达到调节电压的目的。 b.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。 c.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。 6、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：a.特点：是最经济最方便的补偿设备，但控制性能最差。 b.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：a.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。 b.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。 第六章 1、为什么要进行派克变换？其实质是什么？ a、转子的旋转使定子绕组间产生相对运动，使定转子绕组间的互感系数发生相应的周期变化 b、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，转子旋转也导致定子各绕组的自感和互感周期性变化，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微分方程。 2、同步发电机稳定运行的电势方程、等值电路及向量图的形式如何？ 其中EQ=Eq-j（Xd-Xq）Id。 P165-P166。 3、虚拟电势EQ有何意义？Eq的物理意义是什么？答：在凸极机中，Xd≠Xq，这不便于实际应用。为了能用一个等值电路来代表凸极同步发电机，或者仅用定子全电流列写电势方程便提出了虚拟电势EQ。Eq一般指空载电动势。 第七章 1、什么是短路冲击电流？它在什么条件下出现？与短路电流周期分量有什么关系？答：短路冲击电流指短路电流最大可能的瞬时值，用i im表示。其主要作用电源电势刚好过零值（即合闸角为0）的时候，即发生短路后约半个周期时出现。其与I pm的关系是i im=I pm+I pm e?0.01/Ts。 2、什么是短路电流的最大有效值？其计算公式是什么？ 答：短路电流的最大有效值是指以 t 时刻为中心的一周期内短路全电流瞬时值的均方根值。其计算式是I im=I p 1+2（k im?1）2。（当冲击系数k im=1.9时，I im=1.62I p；当k im=1.8时，I im=1.51I p，其中I p为短路电流的强制分量，其变 化规律与外加电源电势变化规律相同。） 3、什么是短路功率（短路容量）？其标幺值是否等于短路电流标幺值？为什么？ （一般用平均额定电压）的乘积。短路功率的标幺值等于短路电流的标幺值，因为St?= V av ItIt=I B IBIBt?。 4、无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，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它们如何产生的。 答：无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子电流中出现的分量包括：a、基频交流分量（含强制分量和自由分量），衰减时间常数为Td′；b、倍频交流分量（若d、q磁阻相等，无此量），衰减时间常数为Tb；c、直流分量（自由分量），衰减时间常数为Ta。转子电流中出现的分量包含：a、直流分量（含强制分量和自由分量），自由分量的衰减时间常数为Td′；b、基频分量（自由分量），其衰减时间常数为Ta。 产生的原因包括：a、三相短路瞬间，由于定子回路阻抗减小，定子电流突然增大，电枢反应使得转子f绕组中磁链突然增大，f绕组为保持磁链守恒，将增加一个自由直流分量，并在定子回路中感应基频交流，最后定子基频分量与转子直流分量达到相对平衡（其中的自由分量要衰减为0）b、同样，定子绕组为保持磁链守恒，将产生一脉动直流分量（脉动是垂直于d、q不对称），该脉动直

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自测题（一）—电力系统的基本知识 一、 单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题2.5分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（ ）。 A 、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B 、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C 、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D 、保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（ ）。 A 、一级负荷； B 、二级负荷； C 、三级负荷； D 、特级负荷。 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（ ）。 A 、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B 、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C 、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电； D 、一级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（ ）。 A 、电压偏移、频率偏移、网损率； B 、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C 、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D 、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（ ）。 A 、配电线路； B 、直配线路； C 、输电线路； D 、输配电线路。 6、关于变压器，下述说法中错误的是（ ） A 、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B 、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C 、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D 、变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的1.1倍。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（ ）。 A 、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建设投资、网损率； C 、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8、关于联合电力系统，下述说法中错误的是（ ）。 A 、联合电力系统可以更好地合理利用能源； B 、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少； C 、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量； D 、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。 9、我国目前电力系统的最高电压等级是（ ）。 A 、交流500kv ，直流kv 500 ；

电力系统分析试题答案(完整试题)

自测题（一）一电力系统的基本知识 一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题 2.5分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（）。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（）。 A、一级负荷； B、二级负荷； C、三级负荷； D、特级负荷（ 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（）。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电； D—级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可 能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（）。 A、电压偏移、频率偏移、网损率； B ［、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D、厂用电率、网损率、

电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（）。 A、配电线路； B、直配线路； C、输电线路； D、输配 电线路。 6、关于变压器，下述说法中错误的是（） A、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的 1.1倍。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（）。 A、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建 设投资、网损率； C、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8关于联合电力系统，下述说法中错误的是（）。 A、联合电力系统可以更好地合理利用能源; B、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减 少;

电力系统课后题答案

第3章习题 1. 答：无限大容量电源供电系统是指内阻抗为零的电源，即其容量相对于用户供电系统容量大得多的电力系统，当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不变。 无限大容量系统发生三相短路后，短路电流在达到稳定之前，经过一个暂态过程。在短路暂态过程中，存在短路非周期分量电流和短路电流周期分量。短路非周期分量电流是由于短路初始瞬间电流不能突变而产生的一个按指数规律衰减电流，该电流衰减完，暂态过程结束而达到稳定状态。短路电流周期分量是短路后短路回路阻抗突然减小而增大很多倍的电流，短路后一直存在，短路暂态过程结束后只有该分量存在。 2. 答：短路全电流：短路后短路回路中存在的电流，为短路电流周期分量与非周期分量之和。 短路电流的周期分量：因短路后短路回路阻抗突然减小很多倍，而按欧姆定律应突然增大很多倍的电流。 短路电流的非周期分量：因电路含有电感，电路电流不可能突变，而按愣次定律感生的用以维持短路初始瞬间电流不致突变的一个反向衰减性电流。 短路冲击电流：为短路全电流中的最大瞬时值。短路后经半个周期，短路全电流达到最大值，此时的电流即短路冲击电流。 短路稳态电流：是短路电流非周期分量衰减完毕以后的短路全电

流。 短路容量：称短路功率，等于短路电流周期分量有效值与短路处的正常工作电压（平均额定电压）的乘积。 3. 答：因电压在线路上有损失，而使线路首末端电压不同，所以短路计算中采用平均电压。 平均电压为线路首末端电压的和除以2，若线路末端电压为额定电压，则首端电压应比额定电压高10％，这样平均电压为1.05倍的额定电压。 额定电压为国家根据经济技术需要统一制定的标准电压。4. 答：供电系统发生短路时，短路电流是相当大的，如此大的短路电流通过电器和导体就会产生很大的电动力，即短路电流的力效应。 供电系统发生短路时，短路电流特别是短路冲击电流将使相邻导体之间产生很大的电动力，有可能使电器和载流部分遭受严重损坏，所以要用短路冲击电流来计算。 5. 答：供电系统发生短路时，短路电流是相当大的，如此大的短路电流通过电器和导体就会产生很高的温度，即短路电流的热效应。 因短路全电流的有效值在整个短路过程中不是常数，为便于计算，在工程上以短路稳态电流来代替短路全电流进行计算。 6.答：短路发热的假想时间是指在此时间内，假定导体通过短路稳态电流所产生的热量，恰好与实际短路电流在实际短路

电力系统分析复习题答案

电力系统分析复习题 二、计算题 1．有一台110/11，容量为20000KVA 的三相双绕组变压器，名牌给出的实验数据为：△P K =135KW, P 0=22KW ，U k %=10.5，I 0%=0.8，试计算折算到一次侧的Γ型变压器参数，画出等值电路。 2. 无穷大电源供电系统如图1所示，在输电线中点发生三相短路，求短路冲击电流最大有效值和短路功率，已知：Ug=110kV,降压变压器参数为Z T =0.5003+j7.7818Ω，Z L =1.1+j402Ω。 图1 3.电力线路长80km ，线路采用LGJ-120导线，其参数为Z l =21.6+j33Ω，B l /2=1.1*10-4 S ，线路额定电压为110KV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5KV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为： Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)*10-6 S ，变压器低压侧负荷为15+j11.25MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为117.26KV 。试画出网络等值电路，计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。 4．计算图3网络导纳矩阵（图中数据是阻抗值） 图 3 5.单相对地短路故障如图4所示，故障边界条件为：. . . 0,0fb fa fc U I I ===, 其中：Z 0 =j0.25, Z 1 =j0.14, Z 2 =j0.15, U F =1.05∠0 （a ）画出序网络的连接关系图，(b)写出正、负、零序故障电流、电压计算式。 T 1 L 23 S 36KV

图4 电力线路长100km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =27+j41.2Ω，B l /2=j1.38×10-4 S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为：Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)×10-6 S ，变压器低压侧负荷为10+j5MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为118kV 。（1）试画出网络参数为有名值时的等值电路；（2）计算各元件标幺值并绘制标幺值等值电路；（3）计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。 图3 三、综合题 1. 某一网络进行潮流计算后的数据如图5所示，说明该系统中发电机、变压器及负载个数，利用图中数据说明发电机总的发电功率，负荷总的用电功率，计算网络损耗和效率，网络中各节点电压是否满足稳态运行要求，若要增大节点电压可采取哪种措施？ 图5 2、电力线路长80km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =21.6+j33Ω，B l /2=j1.1×10-4 S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为： Z T =4.93+j63.5Ω， T 1 L 23 S 36KV

电力系统分析试题答案(全)

2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（ ）。 A 、一级负荷； B 、二级负荷； C 、三级负荷； D 、特级负荷。 4、衡量电能质量的技术指标是（ ）。 A 、电压偏移、频率偏移、网损率； B 、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C 、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D 、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（ ）。 A 、配电线路； B 、直配线路； C 、输电线路； D 、输配电线路。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（ ）。 A 、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建设投资、网损率； C 、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8、关于联合电力系统，下述说法中错误的是（ ）。 A 、联合电力系统可以更好地合理利用能源； B 、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少； C 、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量； D 、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。 9、我国目前电力系统的最高电压等级是（ ）。 A 、交流500kv ，直流kv 500±； B 、交流750kv ，直流kv 500±； C 、交流500kv ，直流kv 800±；； D 、交流1000kv ，直流kv 800±。 10、用于连接220kv 和110kv 两个电压等级的降压变压器，其两侧绕组的额定电压应为（ ）。 A 、220kv 、110kv ； B 、220kv 、115kv ； C 、242Kv 、121Kv ； D 、220kv 、121kv 。 11、对于一级负荷比例比较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（ ）。 A 、单电源双回路放射式； B 、双电源供电方式； C 、单回路放射式接线； D 、单回路放射式或单电源双回路放射式。 12、关于单电源环形供电网络，下述说法中正确的是（ ）。 A 、供电可靠性差、正常运行方式下电压质量好； B 、供电可靠性高、正常运行及线路检修（开环运行）情况下都有好的电压质量； C 、供电可靠性高、正常运行情况下具有较好的电压质量，但在线路检修时可能出现电压质量较差的情况； D 、供电可靠性高，但电压质量较差。 13、关于各种电压等级在输配电网络中的应用，下述说法中错误的是（ ）。 A 、交流500kv 通常用于区域电力系统的输电网络； B 、交流220kv 通常用于地方电力系统的输电网络； C 、交流35kv 及以下电压等级通常用于配电网络； D 、除10kv 电压等级用于配电网络外，10kv 以上的电压等级都只能用于输电网络。 14、110kv 及以上电力系统应采用的中性点运行方式为（ ）。 A 、直接接地； B 、不接地； C 、经消弧线圈接地； D 、不接地或经消弧线圈接地。 16、110kv 及以上电力系统中，架空输电线路全线架设避雷线的目的是（ ）。

电力系统自动装置原理复习思考题完整版

《电力系统自动控制装置原理》复习思考题 考试题型：选择、名词解释、简答题、计算题 负荷的调节效应： 当频率下降时， 负荷吸取的有功功率随着下降；当频率升高时，负荷吸取 的有功功率随着增高。这种负荷有功功率随频率变化的现象，称为负荷调节效应。 频率调差系数： 单位发电机有功功率的变化引起的频率增量即为频率调差系数。 电压调整：调节电力系统的电压， 使其变化不超过规定的允许范围， 以保证电力系统的稳定 水平及各种电力设备和电器的安全、经济运行。 电力系统：由发电、输电、变电、配电和用电等环节组 成的电能生产与消费系统。 1、电力系统频率二次调整有哪几种可以实现无差调节？ 答： ①主导发电机法、②积差调频法、③分区调频法。 2、自动发电控制系统的基本任务？ 答：主要任务：①使全系统发电机输出功率与总负荷功率匹配； ②保持系统频率为额定值； ③控制区域联络线的交换功率与计划值相等； ④在区域网内各发电厂之间进行负荷的经济分配。 3、简述发电机调节的类型及特点。电力系统调度的主要任务。 答：发电机调节的类型及特点： ① >0为正调差系数，其调节特性下倾，即发电机端电压随无功电流增大而降低； ②<0为负调差系数，其调节特性上翘，发电机端电压随无功电流增大而上升； ③=0称为无差特性，这时发电机端电压恒为定值。 电力系统调度的主要任务： ③保证供电质量的优良； ③保证较高的安全水平； 4、强行励磁的基本作用是什么？ 答：强行励磁的基本作用是：①有利于电力系统的稳定运行； ②有助于继电保护的正确动作； ③有助于缩短电力系统短路故障切除后母线电压的恢复时间； ④并有助于用户电动机的自起动过程。 同步发电机并列的理想条件是什么？ 答：理想条件：频率相等、电压幅值相等、相角差为零；即（ f 、U 、δ G=fX G=UX e=0）。 简述同步发电机组并列时遵循的原则。 答：①并列断路器合闸时， 冲击电流应尽可能小， 其瞬时最大值一般不超过 1~2倍的额定电 流。 ②发电机并网后， 应能迅速进入同步运行状态， 其暂态过程要短， 以减少对电力系统的 扰动。 8、简述直流励磁机励磁系统的优缺点。 答:优点：结构简单； 缺点：靠机械整流子换向，有炭刷和整流子等转动接触部 件；维护量大，造价高； ②保证系统运行的经济性；④保证提供强有力的事故处理措施。

电力系统稳态分析课后习题答案

1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统电力系统为什么要采用高压输电 1-2 为什么要规定额定电压电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的 1-3 我国电网的电压等级有哪些 1-5 请回答如图1－5所示电力系统中的二个问题： ⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。 ⑵ 当变压器1T 在+%抽头处工作，2T 在主抽头处工作，3T 在%抽头处工作时，求这些变压器的实际变比。 1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。 1-7 电力系统结线如图1-7所示，电网各级电压示于图中。试求： ⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。 ⑵设变压器1T 工作于+%抽头， 2T 工作于主抽头，3T 工作于-5%抽头，求这些变压器的实际变比。 2-1 一条110kV 、80km 的单回输电线路，导线型号为LGJ —150，水平排列，其线间距离为4m ，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。 2-9 三相双绕组变压器的型号为SSPL —63000/220，额定容量为63000kV A ，额定电压为242/，短路损耗404=k P kW ，短路电压45.14%=k U ，空载损耗93=o P kW ，空载电流

41.2%=o I 。求该变压器归算到高压侧的参数，并作出等值电路。 2-12 有台容量为20MV A 的三相三绕组变压器，三个线圈的容量比为100/100/50，额定电压为121/，短路损耗为()8.15221=-k P kW,()5213='-k P kW ，()4732='-k P kW ，空载电流为 1.4%=o I ， 空载损耗75=o P kW ，短路电压为()5.10%21=-k U ，()18%13=-k U ，()5.6%32=-k U 。试求该变压器的阻抗、导纳参数，并作出等值电路。 2-17 简单电力系统结线如图2-17所示，有关参数标于图中。 试求此系统的等值电路（参数均以有名值 表示）。 2-18 某系统接线如图2-18所示，如果已知变压器1T 归算至121kV 侧的阻抗为+Ω，2T 归算至110kV 侧的阻抗为Ω+4.4848.4j ，3 T 归算至35kV 侧的阻抗为Ω+188.9127.1j ，输电线路的参数已标于图中，试分别作出元件参数用有名值和标么值表示的等值电路。 2-20 简单电力结线如图2-20所示。 试作出该系统的等值电路（不计电阻，导纳）。 ⑴所有参数归算到110 kV 侧； ⑵所有参数归算到10 kV 侧； ⑶选取100=B S MV A ，av B U U =时以标么值表示的等值电路。 3-2 已知图3-2所示输电线路始末端电压分别为248kV 、220kV ，末端有功功率负荷为220MW ，无功功率负 荷为165 MV AR 。试求始 端功率因数。 3-3 单回220kV 架空输电线长200km ，线路每公里参数为/108.01Ω=r km ， 242/ P k =300kW P 0=90kW I 0%=2 U k %= 习题2-17图 G cos ? = U G = 〞 X d = l =200km b 0=×10-6S /km r 0=Ω/km x 0=Ω/km 习题2-18图 121kV 110/ 35/11kV 〞 X d = U k %= 2×15MV A 110/ U k %= x 0=Ω/km 6kV X r %=8 习题2-20图 P 2=220MW 2=165MV AR 8+j40Ω 习题图 3-2 LGJ -95