电力系统分析

一、填空

1、电力系统由 、 、 和 组成。 2、发电机引出线导体的截面积按 选择，而配电装置母线的截面积则是按 选择的。

3、衡量电能的三个指标是 _________、 _____、 _______。 4、节点导纳矩阵的特点是

5、无备用接线方式包括 _________、 、 ______。 6、额定电压等级小于1000V的低压电网，为了提高供电的可靠性，可采用 。

7、潮流计算中,PV节点是指 ____________________的节点。 8、发电机准同期并网条件 、 、 等 、 。

9、三相架空线路的零序电抗与正序电抗相比是_ _______。 10、在中性点经消弧线圈接地的电网中，线路停送电和解列时应注意避免 ___的发生。

11、潮流计算问题中,电力系统中的节点分为 _____、____ _________、 ____ 三类。

12、修正方程组的系数矩阵称为 __________。 13、备用容量= ___ _减去 。

14、一组非对称的三相量可以分解成三组 _________的三相量。 15、电力系统发生三相短路时零序电流等于 ________

二、选择

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1、一个线圈的电感与 __无关。

（A）.匝数；（B）.尺寸；（C）.外加电压；（D）内部电阻。 2、电路发生串联谐振时，端电压和总电流 ___。 （A）.同相；（B）.反相；（C）.差90℃；（D）.差180℃ 3、运行中的小型三相异步电动机，如果没有装设断相保护，突然发生一相断电后，这台电动机 ___。

（A）.马上停止转动；（B）.短时间仍会转；（C）.正常运转；（D）.长时间仍会转。

4、纯电感元件在电路中 __。

（A）.消耗电能；（B）.不消耗电能；（C）.储存电能；（D）.吸收电能

5、无限大功率电源的内部电抗为 __。

（A）.∝； （B）.0； （C）. 0.3至1.0； （D）.1.0至10。

6、任何一个有源二端网络，对其外部来说，都可以用 来代替 。

（A）.一个等效电源和等效电阻； （B）.一个等效电阻； （C）.一个等效电压； （D）.一个等效电容。 7、发生接地故障时人体距离接地体越近，跨步电压越高，越远越低，一般情况下距离接地体 __跨步电压视为零。

（A）.10米以内；（B）.20米以外；（C）.30米以外；（D）.40米以外。

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8、发电厂的厂用电动机都是经过厂用变压器接到厂用母线上的，因此遭到 _____的机会很少。

（A）.雷击过电压； （B）.感性负荷拉闸过电压；

（C）.合闸瞬间由于转子开路产生过电压；（D）.系统内部过电压。

9、电力电缆的功能主要是传送和分配大功率 ____的。 （A）.电流；（B）.电能；（C）.电压；（D）.电势。 10、电力电缆的电容大，有利于提高电力系统的 ____。 （A）线路电压；（B）功率因数；（C）传输电流；（D）传输容量。

11、电缆导线截面积的选择是根据 ____进行的。 （A）额定电流； （B）传输容量；

（C）短路容量； （D）传输容量及短路容量。

12、在防御性试验项目中，判断电缆能否投入运行的主要依据是____是否合格。

（A）绝缘电阻；（B）泄漏电流；（C）交流耐压；（D）直流耐压。

13、为了限制故障的扩大，减轻设备的损坏提高系统的稳定性，要求继电保护装置应具有 ____。

（A）.灵敏性；（B）.快速性；（C）.可靠性；（D）.准确性 14、发电机振荡或失步时，一般采取增加发电机的励磁，其目的

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是 ___。

（A）.提高发电机电压； （B）.多向系统输出无功；

（C）.增加定、转子磁极间的拉力； （D）.降低发电机电压。 15、以下关于交流输电线路导线分裂技术的优点，错误的是 ___。 （A）.减少电晕损耗； （B）.减少线路串联电抗； （C）.减少线路并联电纳； （D）.增加线路并联电纳。 16、在双绕组变压器的等值参数中，若以变压器额定值为标幺基准值，则空载电流的标幺值在数值上等于 ___。

（A）.串联电阻的标幺值RT﹡； （B）.串联电抗的标幺值XT﹡； （C）.励磁电导的标幺值G T﹡； （D）.励磁电纳的标幺值BT﹡。 17、在双绕组变压器的等值参数中，若以变压器额定值为标幺基准值，则短路损耗的标幺值在数值上等于 ___。

（A）.串联电阻的标幺值RT﹡； （B）.串联电抗的标幺值XT﹡；

（C）.励磁电导的标幺值G T﹡； （D）.励磁电纳的标幺值BT﹡。

18、关于节点导纳矩阵Y，以下说法错误的是 ____。

（A）.是复数方阵； （B）.一定存在与其对应的阻抗矩阵； （C）.是稀疏阵； （D）.既包含元件特性约束，又包含网络拓扑约束。

19、在潮流计算机解法中，与N-R法相比，关于P-Q分解法的

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错误说法是 ___。

（A）.收敛性较差；（B）.计算速度较快；（C）.迭代次数较多；（D）.收敛精度较差。

20、某高压架空线如下图所示，电压幅值U1＞U2，电压相角θ1＜θ2,线路无功潮流最可能的流向为 ____。

（A）.从1流向2；（B）.从1流向大地；（C）.从2流向1；（D）.从2流向大地。

21、某高压架空线如下图所示，电压幅值U1＞U2，电压相角θ1＜θ2,线路有功潮流最可能的流向为 _____。

（A）.从1流向2；（B）.从1流向大地；（C）.从2流向1；（D）.从2流向大地。

22、空载同步发电机机端三相短路后定子电流分量经历超瞬变过程、瞬变过程最后衰减到稳态，其中超瞬变过程的衰减时间常数主要由 ___决定。

（A）.励磁绕组本身的时间常数；

（B）.忽略阻尼绕组，定子绕组短路时励磁绕组的时间常数； （C）.励磁绕组、定子绕组均短路时阻尼绕组的时间常数； （D）.阻尼绕组、励磁绕组均短路时的定子绕组时间常数。 23、空载同步发电机机端三相短路后定子电流分量经历超瞬变过程、瞬变过程最后衰减到稳态，其中瞬变过程的衰减时间常数主要由 ___决定。

（A）.励磁绕组本身的时间常数；

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（B）.忽略阻尼绕组，定子绕组短路时励磁绕组的时间常数； （C）.励磁绕组、定子绕组均短路时阻尼绕组的时间常数； （D）.阻尼绕组、励磁绕组均短路时的定子绕组时间常数。 24、电力系统发生三相短路后，短路电流（周期分量与非周期分量之和）的最大值一般出现在短路后 ____。

（A）.0秒；（B）.0.005秒；（C）.0.01秒；（D）.0.02秒。 25、通常以下四个方面比较电力系统继电保护设计的好坏： ____。

（A）.选择性、快速性、经济性、可靠性； （B）.选择性、快速性、经济性、灵敏性； （C）.选择性、快速性、可靠性、灵敏性； （D）.选择性、可靠性、经济性、灵敏性。 26、下列关于对称分量的说法正确的是 _____。

（A）.对于对称的三相电力系统，注入负序电流时可能产生正序电压或零序电压；

（B）.可以通过增加发电机或变压器中性点对地的电抗增加系统的零序电抗；

（C）.同步发电机的正序电抗与负序电抗相等，而比零序电抗大得多；

（D）.对于不对称的三相电力系统也可以采用对称分量法来简化其短路电流的计算。

27、下列关于短路容量的说法，错误的是 ____。

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（A）.电力系统某一点的短路容量越大则系统越强大，带负载能力越强，

（B）.在电力系统中增加发电机会增加系统的短路容量； （C）.如果电力系统中两点的额定电压与短路容量都相同，则这两点三相短路、两相短路和单相接地短路的短路电流必然相等； （D）.在采用标幺值计算时，电力系统中某一点的短路容量等于该点到无穷大电源的总阻抗标幺值的倒数。

28、单台发电机经双回线接入无穷大系统在同一点分别发生三相短路、单相接地短路、两相短路和两相短路接地故障，四种故障对应的临界切除时间为：tcr3，tcr3，tcr3，tcr3，则其大小为 ___。

（）

（）

（）

（）

（A）. tcr（B）. tcr（C）. tcr

（1.1）

＜tcr

（2.1）

＜tcr

（2）

＜tcr＜tcr＜tcr

（3）

，

（1.1）

＜tcr＜tcr

（2.3）

＜tcr

（3） （2）

， ， ，

（1.1）（2）

＜tcr

（2.1）（3）

（D）. tcr

（1.1）

＜tcr

（3）

＜tcr

（2）

＜tcr

（2.1）

29、电动机铭牌上的“温升”，指的是 ___的允许温升。 （A）.定子绕组；（B）.定子铁芯；（C）.转子；（D）.外壳。 30、由直接雷击或雷电感应而引起的过电压叫做 ___过电压。 （A）.大气；（B）.操作；（C）.谐振；（D）.内部。 31、三相交流电A、B、C，涂刷相色依次规定是_ ___。 （A）.黄、绿、红；（B）.黄、红、绿；（C）.红、绿、黄；（D）.红、蓝、黄。

三、判断

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1、发电机、输电线路和继电保护都属于电力系统的一次系统。（ ）

2、频率为50HZ的单相交流系统中，若瞬时功率存在无功分量，则该无功分量的交变频率也为50HZ。（ ）

3、日负荷曲线中，峰谷差越大，电力系统的运行难度越大。（ ） 4、变压器型等值电路中，两个并联阻抗的符号相反，负号出现在电压等级高的一侧。（

5、电力系统越大，系统频率越难稳定。（ ）

6、理想电机转子以额定转速ω旋转，定子绕组之间的互感以及

定、转子绕组之间的互感都是时变的，但前者周期为2π而后者周期为π。（ ）

7、输电线路的零序电抗总是比其正序电抗大。（ ） 8、电力系统故障后通常忽略负序分量和零序分量对稳定性的影

响，因此负序网络和零序网络参数对稳定性的影响也可以忽略。（ ）

9、为了使单电源网络相间短路装设的一、二、三段过电流保护

具有选择性，所以第一段过电流保护不能保护线路全长。（ ）

10、电力系统是非线性系统，所以不能采用线性化的方法分析其静态稳定性。（ ）

11、电晕是高压带电体表面向周围空气游离放电现象。（ ） 12、雷电流由零值上升到最大值所用的时间叫波头。（ ）

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13、过电流保护是根据电路故障时，电流增大的原理构成的。（ ）

14、金属材料的电阻，随温度的升高而减小。（ ）

15、两个频率相同的正弦量的相位差为180°，叫做同相。（ ）

应为：两个频率相同的正弦量的相位差为0°，叫做同相。 16、电流的功率因数是视在功率与有功功率的比值。（ ）

应为：电流的功率因数是有功功率与视在功率的比值。 17、电容量的大小，反映了电容器储存电荷的能力。（ ） 18、调节发电机的有功功率时，会引起无功功率的变化。（ ） 19、电力系统发生短路故障时，其短路电流为电容性电流。（ ）

应为：电力系统发生短路故障时，其短路电流为电感性电流。 20、电力系统的中性点，有直接接地和不接地两种运行方式。（ ）

21、二次回路的电路图，包括原理展开图和安装接线图两种。（ ）

22、同步发电机的空载特性是指发电机以额定转速空载运行时，电势与励磁电流的关系。（ ）

23、在输送容量相同的情况下，线路电压与输送距离成正比。（ ）

应为：在输送容量相同的情况下，输送电流与线路电压成反比。

24、在电路中，若发生并联谐振，在各储能元件上有可能流过很

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大的电流。（ ）

25、阻抗保护既做全线路快速切除保护，又可做相邻线路及母线的后备保护。（ ）

应为：阻抗保护只可做全线路快速切除保护，不可做相邻线路及母线的后备保护。

26、发电机保护通常包括过负荷保护、过电压保护、逆功率保护。( )

27、母线保护通常有差动保护。( )

28、发电机保护通常包括过负荷保护、过电压保护、逆功率保护。( )

29、输电线路电流保护通常包括瞬时电流速断保护、限时电流速断保护。( )

30、电能可以用蓄电池大量储存。( )

31、发电机引出线导体的截面积按经济电流密度选择，而配电装置母线的截面积则是

按长期发热运行电流选择的。( )

四、名词解释

1、有功功率： 2、无功功率 ： 3、视在功率 ： 4、一次设备 ：

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5、二次设备 : 6、电力系统:: 7、继电保护装置: 8、集肤效应: 9、工作接地 : 10、保护接地 : 11、电力系统静态稳定: 12、电力系统动态稳定 : 13、母线 ： 14、三相三线制 ： 15三相四线制 ： 16两端供电网 ： 17、均一网 ： 五、简答

1、何谓潮流计算？

2简述潮流计算的目的是什么？

3在实际电力系统中,哪些节点可以当作PQ节点？

4简述无功功率损耗是什么？

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5简述无功功率平衡的概念，并且举例出常见的无功电源。

6什么是电压中枢点？

7简述电力系统常见的3种主要调压措施。

8短路的定义及其种类。

9、计算短路电流的具体目的是什么？

10、电网互联的效益有哪些？

11、简述静态稳定性与动态稳定性的关系。

12、限制电力系统短路电流的措施有哪些？

13、简述电力系统暂态稳定性。

14、试简述远距离输电采用高电压的原因。

15、试比较并联无功补偿与串联无功补偿的特点。

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16、什么是派克变换？ 17、简述供配电的基本要求。

六、计算

1、假定两机系统的发电成本曲线分别为C1(PG1)=1000+20 PG1+0.1 PG1 2(￥∕h)和C2(PG2)=800+26PG2+0.04 PG2 2(￥∕h),出力限制分别为25MW≤PG1≤150MW和10MW≤PG1≤90MW,若总负荷为200MW,忽略网损,求两机的最优经济出力和总成本。 [答案]根据等微增率准则和总负荷约束，有：

进一步，由出力限制，得两机最优出力为：

代入发电成本曲线，得总成本CΣ=C1+C2=7874（￥/h）。 2、如图,3节点电力网络,1号和2号节点上分别挂有发电机,3号节点上挂有负荷和电容器,各节点和支路的已知数据(标幺值)已在对应的括号内标出,忽略线路的串联电阻和充电容纳。

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问题(1)写出节点导纳矩阵Y; (2)指出各节点的类型。 答案:(1)

(2) 1节点为Vδ节点；2节点为PV节点；3节点为PQ节点。 3、如图,发电机G,变压器T1、T2以及线路L的电抗参数都以统一基值的标幺值给出,系统C的电抗值是未知的,但已知其正序电抗等于负序电抗。在K点发生a相直接接地短路故障,测得K点短路后三相电压分别为=0,=1∠-120°,=1∠120°。试求系统C的正序电抗。

答案:各序网如下：

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