电力系统复习资料及答案 - 图文

电力系统复习资料

1电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？

电力系统：由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及

负荷组成的系统。电力网： 由变压器、电力线路、等变换、 输送、分配电能的设备组成的部分。

动力系统：电力系统和动力部分的总和。

2对电力系统运行的基本要求是什么？

1.保证供电的安全可靠 2.保证良好的电能质量 3.保证电力系统运行得经济性

3电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？

答：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径以及它们相互间的连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。 电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。

4何为电力系统的中性点？我国电力系统中性点运行情况如何？

电力系统的中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点。 在小接地电流方式中主要有 1中性点不接地方式 2中性点经消弧线圈接地 3中性点经高阻抗接地方式 我国110KV及220KV电力系统，采用中性点有效接地；330KV和500KV电力系统，采用中性点全接地；60KV及以下的电力系统，采用中性点小电流接地。

5中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各相对地电压有什么变化？单相接地电流的性质如何？怎样计算？

答：对于故障相对地电压为零，非故障相的相电压变为线电压，电压值为原相电压的√3 ，中性点变为相电压。电流呈容性。

6消弧线圈的工作原理是什么？补偿方式有哪些？电力系统一般采用哪种补偿方式？为什么？

正常运行时中性点电位为0，没有电流经过消弧线圈，当某相如A相发生单相接地，则作用在消弧线圈两端的电压为相电压，此时就有电感电流I 通过消弧线圈和接地点，I 滞后电压90度，与接地点电容电流I 方向相反，互相补偿抵消。接地点电流是I 和I 的相量和，因此，如果适当选择消弧线圈电感，可使接地点的电流变得很小，甚至等于零，这样，接地点电弧就会很快熄灭。一共有三种补偿方式：全补偿I =I ，易导致谐振；欠补偿I ＜I ，易导致全补偿；过补偿I ＞I ，能避免谐振和过电压。

7电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压如何确定？

答：电力线路的额定电压和用电设备的额定电压相等，这一电压称为网络额定电压；发电机的额定电压比网络的额定电压高５％。变压器一次绕组的额定电压与网络额定电压相等，但直接与发电机连接时，其额定电压应等于发电机额定电压；二次绕组额定电压定义为空载时的电压，应比网络额定电压高１０％，只有内阻抗小于7.5%和供电距离短才高５％

8电力系统的接线方式有哪些？各自的优、缺点有哪些？

答：（发电厂的主接线，变电所的主接线和电力网的主接线）；电力网的主接线方式按照供电可靠性分为无备用接线和有备用接线，前者具有接线简单、投资少、运行维护方便和适合于电压等级较低的配电网等优点，但是存在供电可靠性低，线路较长时会导致末端电压偏低，而且不适合于一级负荷所占比例比较大大的场合等缺点，后者具有接线简单、运行方便、供电可靠性高等优点，但是设备投资大，运行调度可能会很复杂，也可能会导致某些线路过负荷使负荷节点电压降低，不能满足电压质量的要求。

9分裂导线的作用是什么？

分裂导线可使导线周围磁场分布改变, 从而等效地增大了导线半径, 减小了导线电抗； 同时也改变了导线周围的电场分布,（因导体的载流量与导体的散热能力成正比, 而散热能力又与导体的表面积有关）使导线的电纳也相应增大。减少电压降, 有效地提高线路的自然功率因数, 从而改善中低压电网的电能质量。

防止电晕损耗 减少线路电抗 220kv以上的输电线路常采用分裂导线

10什么是变压器的短路试验和空载试验？从这两个试验中可确定变压器的哪些参数？能够用短路数据进行变压器参数计算。

空载试验：令高压绕组开路，低压绕组施加额定电压 短路试验：令低压绕组开路，高压绕组施加额定电流 短路试验确定参数：短路损耗，短路百分比，电阻，电抗；空载试验确定参数：空载损耗，空载电流百分比，电导，电纳。

11变压器的参数具有电压级的概念，是如何理解的？

不同电压等级对应的输送电距离和功率： 电压等级 送电距离KM 送电功率KW 0.4KV 0.6以下 100以下

6.6KV 4~15 100~1200 10KV 6~20 200~2000

35KV 20~70 1000~10000

66KV 30~100 3500~30000 110KV 50~150 10~50MW

220KV 100~300 100~ 500MW 330kV 200~600 200~800MW （西北） 500KV 150~850 1000~1500MW 750KV 500以上 2000~2500MW 1100KV 1000~1500 3000MW以上

一般电力变压器的一，二次电压是相邻电压等级，3，6，10，20，35，63，110，220，330（仅西北地区），500，750KV，站用变可跨越几个电压级。既：电力变压器一般500KV/220KV，220/110KV，110/35KV，35/10

12何为负荷的定义？何为综合用电负荷、供电负荷和发电负荷的定义和区别？

答：电力系统负荷是指电力系统所有用电设备消耗功率的综合用电负荷；综合用电负荷是指工业、农业、交通运输业、市政生活等各方面消耗的功率之和；供电负荷是指电力系统的综合用电负荷加上网损，即发电厂供出的负荷；发电负荷是指供电负荷再加上发电厂厂用电就是发电机应发出的功率。

13电力系统负荷曲线有哪些？它们有何用途？

答：按种类分为有功和无功负荷曲线，按时间长短分为日负荷曲线和年负荷曲线，按描 述负荷范围分为用户的、地区的和电力系统的负荷曲线。有功日负荷曲线，表明电力负 荷在24小时内随时间的变化的情况，用来确定各发电厂任务以及确定系统运行方式等的重要数据；有功最大负荷曲线是把一年内每月（或每日）的最大负荷抽取出来按年绘成曲线，用来安排发照发电设备的检修计划，为制定发电机组或发电厂的扩建计划提供依据；年持续负荷曲线是按一年中系统负荷的数字大小及其持续小时数而绘制的。

14掌握标幺制和有名制互相转换的方法；额定标幺制同统一基准标幺制相互转化的方法，掌握有名制、标幺制的精确计算，近似计算。

标么值及其特点是什么？在电力系统计算中，基准值如何选择？（p60） 答：特点：没有单位，是个相对值。 如何选择：基准值的单位与有名值的

单位相同；阻抗、导纳、电压、电流、功率的基准值之间应该符合电路的基本关系。电压、电流的基准值为线电压、线电流。阻抗，导纳的基准值为相值。功率的基准值为三相功率

15电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么？

1、

线损的概念及理论计算

当负荷电流通过线路时，在线路电阻上会产生的功率损耗。 1)单一线路有功功率损失计算 △P=I：R

式中：△P——损失功率，W； I——负荷电流，A； K--导线电阻，Q。

2)三相电力线路 线路有功损失为：

△P=A P^+△PB+△Pc=313)线路电阻的计算 考虑到线损的主要影响因素是

2、

16电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么

17什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率？

答：电压降落：是指网络元件首端到末端电压的相位差；电压损耗：是指电力网两点电 压的代数差；电压偏移：是指电力网中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差，可 用偏差表示，也可用额定电压百分比表示；电压调整：是指线路末端在空载与负载时电压的数值差；/ hy%6 *$~\输电效率：线路末端输出的有功功率与线路首端输入的有功功率之比的百分数。

18什么叫运算功率？什么叫运算负荷？一个变电所的运算负荷如何计算？

答：实际上是发电厂高压母线输入系统得等值功率，它等于发电机机压母线送出的功率减去变压器阻抗、导纳的功率损耗，再加上发电厂高压母线所连线路导纳中无功功率损 耗的一半；运算负荷功率是指变电所高压母线从系统吸取的等值功率，它等于变电所二 次侧的集中负荷功率加上变压器阻抗导纳的功率损耗减去变电所高压母线说连接线路导纳中无功功率的一半。

19对开式网络、环形网络潮流计算的内容及步骤是什么？能够进行计算。但主要是开式网络。

答：开式网络是指网络中任何一个负荷点都只能由一个方法获得电能，可分为同一电压等级的开式网络和多级电压开式网络；步骤是：①由末端向首端逐段计算功率，②由首端向末端逐段计算各点的电压。环形网络是指网络中任何一个负荷点都只能从两个方向获得电能，它包括两端供电网和多级电压环网；步骤：①两端供电网的初步功率分布②两端供电网的最终功率分布。

20变压器在额定状况下，其功率损耗的表达式是什么

21理解环行网和两端供电网中循环功率产生的原因，掌握其计算方法。

答：两端电势不等

22电力系统短路的类型有那些? 无限大容量电源的含意是什么? 什么是最恶劣

的短路条件？什么是冲击电流？什么是冲击系数？什么是无限大容量电源供电系统短路电流最大有效值？无限大容量电源供电系统短路电流含那些分量？交流分量、直流分量都衰减吗

答：电力系统的短路类型：三相短路（对称短路），两相短路，单相接地短路及两相接地短路（不对称短路）。无限大功率电源是个相对概念，通常以供电电源（系统）的内阻抗与短路回路总阻抗的相对大小来判断电源是否为无限大功率电源，若电源的内阻抗小于短路回路总阻抗的10%，即可以认为电源为无限大电源。最恶劣的短路条件是：短路时电路为空载，短路时合闸角为0，线路接近纯电感电路。短路电流最大可能的瞬时值称为短路冲击电流，以iim表示。冲击系数

Kim即冲击电流值相对与故障后周期电流幅值的倍数。无限大容量电源供电系统短路电流最大有效值是指_# o0w# 3 FHE$ P3 u2 周期分量和非周期分量，只有非周期分量衰减

电力系统短路类型有哪些

三相对称短路 单相接地短路 两相短路 两相接地短路 后三者为不对称短路

无限大容量电源的含义是什么？ 是指当电力系统的电源距短路点的电气距离较远时,由短路而引起的电源送出功率变化，远小于电源的容量这时可设电源的容量是无穷大则称电源为无限大容量电源

什么是最恶劣的短路条件 发电机空载 短路时电路为空载，短路时合闸角为0，线路接近纯电感电路

什么是冲击电流？ 冲击电流一般是指用电器给电一瞬间在其内部产生的大电流。 这个主要体现在感性和容性负载中。 感性负载代表是电机。 电机启动的一瞬间，相当于短路，电流是相当大的，因为电机本身绕组的电阻和电感都很小。在电机关断的时候也会产生一个反向的冲击电流。 容性负载比如电容，上电一瞬间，也是相当于短路，电流瞬间理论上是无穷大的。

什么是冲击系数？ 发生短路时，电力系统从正常的稳定状态过渡到短路的稳定状态，一般需3～5秒。在这一暂态过程中，短路电流的变化很复杂。它有多种分量，其计算需采用电子计算机。在短路后约半个周波（0.01秒）时将出现短路电流的最大瞬时值，称为冲击电流

什么是无限大容量电源供电系统短路电流最大有效值？ 160→161 无限大容量电源供电系统短路电流最大有效值是指周期分量和非周期分量，只有非周期分量衰减

无限大容量电源供电系统短路电流含有哪些分量？交流分量、直流分量都衰减吗？ 周期分量和非周期分量，只有非周期分量衰减

23转移电抗的定义？转移电抗和计算电抗什么关系？掌握计算转移电抗的方法？什么是分布系数法？

转移阻抗的定义：如果除电动势Ei以外，其他电动势皆为零，则Ei与此时f点的电流i的比值即为该电源与短路点间的转移阻抗。关系：计算电抗——它等于归算到发电机额定容量的发电机纵轴次态电抗标幺值 x”d 和发电机端到短路点外接电抗标幺值之和

24掌握计算I〞的方法。实用计算中对负荷怎样考虑？什么情况下考虑大型异步电动机的影响？如何计算

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25序分量表示的单相、两相、两相接地短路时的边界条件，并做出复合序网。

26能够根据电力系统接线图，作出正序、负序、零序网络。

27什么是正序等效定则？能够运用正序等效定则进行不对称短路计算。

答：指在简单不对称短路情况下，短路点电流的正序分量与短路点各相中接入附加电抗 而发生三相短路时的电流相等

补充：

1.发电机的运行受哪些条件的约束？发电机的运行极限有哪些？ 答：定子绕组温升、励磁绕组温升以及原动机功率等的约束；受定子电流额定值（额定视在功率）的限制，受转子电流额定值（空载电动势）的限制，受原动机功率（额定有功功率）的限制。

2.架空线路主要有哪几部份组成？各自的作用是什么？

答：主要由导线、避雷线（又称架空地线）、杆塔、绝缘子和金具等元件组成。 作用：传导电流，输送电能；不受直接雷击；支持导线和避雷线，保持安全距离；保持绝缘；悬挂、耐张、固定、连接。 3：电力系统中电压调整的基本原理是什么?当电力系统无功功率不足时，是否可以通过改变变压器的变比调压？为什么？

答：为简单起见，略去线路的电容功率、变压器的励磁功率和网络的功率损耗，网络阻抗归算到高压侧；改变发电机端电压，改变变压器的变比，改变功率分布，主要是改变无功功率的分布，改变电力网络的参数。不能，考虑采用无功补偿调压。

4：电力系统中电压中枢一般选在何处？电压中枢的调压方式有哪些？

答：水、火电厂的高压母线；枢纽变电所的二次母线；有大量地方负荷的发电机机压母线 。

5、电力系统常见的调压措施有哪些？

答：改变发电机的端电压；改变变压器变比；改变电力网无功功率分布；改变电力网的参数。

6:力系统中无功负荷和无功损耗主要是指什么？

答：主要指异步电动机；输电线路和变压器的无功损耗。

7：电力系统中无功功率电源有哪些？

答：同步发电机，同步调相机，静电电容器，静止补偿器。

8：电力系统中无功功率与电压水平有什么关系？

答：无功功率不足时，降低电压水平来满足无功功率平衡；无功功率充足，能够在较高的电压水平下实现无功功率平衡，所以无功功率直接影响电力系统电压水平的高低。

9：何为发电机组的有功功率—频率静态特性？何为发电机组的单位调节功率？什么是调差系数？它与发电机组的单位调节功率的标幺值有何关系？

答：在频率的调节过程中，发电机组的有功功率与频率的关系。机组由空载到满载时，转速（频率）变化与发电机输出功率变化之比。

10：电力系统频率的一次调整（一次调频）是什么？ 答：由发电机组调速器自动完成的频率调节过程。

11：电力系统频率的二次调整（二次调频）是什么？怎样才能做到频率的无差调节？

答：由调频器来完成的频率调节过程，调整的结果是使频率能回到原来的值。使二次调整发电机组增发的功率能完全抵偿负荷的初始增量，即

12.什么叫电力系统有功功率的平衡？

答：指运行中，所有发电厂发出的有功功率的总和，时刻都等于该系统的总负荷。 13：什么是备用容量？备用容量的存在形式有哪些？备用容量分为哪几种？各自的用途是什么？

答：为保证系统安全、优质、经济的运行，系统应具有一定的备用容量。分为热备用和冷备用。按作用分为：负荷备用，调整系统中短时的负荷波动并担负计划外的负荷增加；事故备用，为保证系统正常供电；检修备用，使系统中的发电设备能定期检修；国民经济备用，为满足工农业生产的超计划增长对电力的需求。 14：何为电力系统负荷的有功功率—频率静态特性？何为有功负荷的频率调节效应？

答：系统处于运行稳态时，系统中负荷的有功功率随频率的变化特性。

11：电力系统频率的二次调整（二次调频）是什么？怎样才能做到频率的无差调节？

答：由调频器来完成的频率调节过程，调整的结果是使频率能回到原来的值。使二次调整发电机组增发的功率能完全抵偿负荷的初始增量，即

12.什么叫电力系统有功功率的平衡？

答：指运行中，所有发电厂发出的有功功率的总和，时刻都等于该系统的总负荷。 13：什么是备用容量？备用容量的存在形式有哪些？备用容量分为哪几种？各自的用途是什么？

答：为保证系统安全、优质、经济的运行，系统应具有一定的备用容量。分为热备用和冷备用。按作用分为：负荷备用，调整系统中短时的负荷波动并担负计划外的负荷增加；事故备用，为保证系统正常供电；检修备用，使系统中的发电设备能定期检修；国民经济备用，为满足工农业生产的超计划增长对电力的需求。 14：何为电力系统负荷的有功功率—频率静态特性？何为有功负荷的频率调节效应？

答：系统处于运行稳态时，系统中负荷的有功功率随频率的变化特性。

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