一、填空题
1. 输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和电阻。
2.输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路额定电压的数值差。
3.电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和功率表示。
4.调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的频率。
5. 衡量电能质量好坏的指标是电压、频率和波形。
6.我国110kV及以上系统，中性点运行方式采用直接接地。
7.一个将10kV升到220kV的变压器，其额定变比为 10.5/242
8.标么值近似计算中基准电压常选网络平均额定电压。
9.电力系统是电能的生产、输送、分配和消费的各个环节组成的一个整体。其中输送和分配电能的部分称为电力网。若把水电厂、火电厂的动力部分也包括进来，就称为动力系统。10.对电力系统运行的基本要求是：保证供电的可靠性，保证电能的良好质量，提高运行的经济性。
11.电力系统的无功功率电源，除了发电机外，还有同步调相机、静电电容器及静止补偿器。
12. 对称分量法是分析电力系统不对称故障的有效方法。在三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有独立性。
13.短路是电力系统的严重故障。短路冲击电流、短路电流最大有效值和短路容量是校验电器设备的重要数据。
14.系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系
统的负荷，亦称电力系统的综合用电负荷。电力系统负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率，称为电力系统的供电负荷，在此基础上再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率，称为电力系统的发电负荷。
15.简单不对称故障包括单相接地短路、两相短路、两相接地短路、单相断开和两相断开等。
16.电力系统的运行电压水平同无功功率平衡密切相关。电压调整的主要手段是：改变发电机端电压；改变变压器的变比；无功功率补偿。
17.通常系统负荷是随时间变化的，其变化规律可用负荷曲线来描述。
18.输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路额定电压的数值差。
19.调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的频率。
20.为了保证可靠供电和良好的电能质量，电力系统有功功率必须在额定运行参数下确定，而且还应有一定的备用容量。
21.电力系统的单位调节功率标志电力系统负荷增加或减少时，在原动机调速器和负荷本身的调节效应共同作用下电力系统频率上升或者下降多少。
22.变压器二次侧额定电压一般比电网额定电压高 10％。
23.电力系统的无功功率必须保持平衡，即电源发电 无功功率与无功负载和无功损耗平衡。这是保持电力系统 电压水平 的必要条件。
24.电力系统的无功负荷是以滞后 功率因数运行的，用电设备所 吸收的无功功率，电力系统的无功损耗是 变压器的无功功率损耗和 电力线路的无功功率损耗。
25.电力系统的备用容量是以 热备用和 冷备用的形式存在于系统中。
26.架空电力线路，在220kV 线路中，为了减少 电晕损耗和 线路电抗，采取扩大 导线面积，但又不增大 截留部分面积 ，称为扩径导线。
二、单项选择题
1.同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（ ② ） ①否 ②是 ③不一定 ④根据发电机的形式定
2.三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（ ② ） ①越大 ②越小 ③不变 ④无法确定
3.变压器的电导参数GT ，主要决定于哪一个实验数据（ ① ）
①△PO ②△PK ③UK% ④IO% 4.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（ ③ ）
①
?
cos S P
n ? ②
?
sin S P n ? ③
n
S P ④n
S cos P ??
5.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
（②）
①负载率②网损率③供电率④厂用电率
6. 电力系统的频率主要决定于（①）
①有功功率的平衡②无功功率的平衡
③电压质量④电流的大小
7.关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（②）
①高峰负荷时允许中枢点电压略低
②低谷负荷时允许中枢点电压略低
③适用于用户对电压要求不高的场合
④适用于供电线路不长的场合
8.通过改变变压器变比，实质上（③）
①改变了电压损耗的数值②改变了负荷变化时次级电压的变化幅度③改变了电力网的无功功率分布④增加了整个电力系统的无功功率容量
9.组成电力系统的几种主要元件是： B
A 电源、电阻、电感、电容
B 发电机、变压器、线路、负荷
C 发电厂、变电所、变压器、线路
D 发电机、变压器、线路、开关
10.对电力系统运行的基本要求是： C
A 在优质前提下，保证安全，力求经济；
B 在经济前提下，保证安全，力求优质；
C 在安全前提下，保证质量，力求经济；
D 在安全前提下，力求经济，保证质量。
11.相同截面的导线，使用的电压等级越高，其电阻 A A 一样 B 越大 C 越小 D 都不对 12.在变压器的等值电路中，其导纳是 B A G T +jB T B G T -jB T C -G T +jB T D -G T -jB T 13. 短路电流量最大的短路为（ 4 ）
①单相短路 ②两相短路 ③两相短路接地 ④三相短路
14.在发电机稳态运行状态中，机械功率P T 与电磁功率相比，将（ 3 ） ①大②小 ③相等 ④无关系
15. 连接220kV 电力系统和110kV 电力系统的降压变压器，其额定变比应为（D ）
A ．220/110kV
B ．220/115.5kV
C ．242/121kV
D ．220/121kV 16.架空输电线路采用分裂导线的目的是（A ）
A.减小线路电抗
B.减小线路电阻
C.减小线路电容
D.增大线路电抗 17. 变压器参数B T 由试验数据确定。（B ）
A ．%K U
B ．%0I
C ．0P ?
D ．K P ? 18. 变压器的电抗参数T X ,由实验数据确定。（A ） A.%K U B.%0I C.0P ? D.K P ? 19. 变压器的电阻参数T R ,由实验数据确定。（D ） A ．%K U B ．%0I C ．0P ? D ．K P ?
20. 如果三相功率基准值为b S 、线电压基准值为b U ，则阻抗基准值为（D ）
A ．b b U S /
B ． b b U S 3/
C ．2/b b U S
D ．b b S U /2
21.输电线路的电压降落是指（A）
A.线路始端电压与末端电压的相量差
B.线路始端电压与末端电压的数值差
C.线路始端电压与额定电压的数值差
D.线路末端电压与额定电压的数值差
22. 输电线路的末端电压偏移是指（D）
A.线路始端电压与末端电压的相量差
B.线路始端电压与末端电压的数值差
C.线路始端电压与额定电压的数值差
D.线路末端电压与额定电压的数值差
23. 输电线路的电压损耗是指（B）
A．线路始端电压和末端电压的相量差 B．线路始端电压和末端电压的数值差C．线路末端电压和额定电压的数值差 D．线路始端电压和额定电压的数值差
24. 电力系统有功负荷在发电机间最优分配的原则是（C）
A．等面积定则 B．等网损微增率准则
C．等耗量微增率准则 D．最优网损微增率准则
25. 电力系统频率的一次调整通过实现。（A）
A．调速器B．调频器 C．励磁调节装置 D．继电保护装置
26. 在高压系统中，最恶劣短路情况是指（A）
A．短路前空载，短路发生在电源电动势瞬时值过零时
B．短路前空载，短路发生在电源电动势瞬时值最大时
C．短路前负荷电流最大，短路发生在电源电动势瞬时值过零时D．短路前负荷电流最大，短路发生在电源电动势瞬时值最大时
27. 发电厂高压母线发生短路时，短路电流冲击系数取（C）
A．1.8 B．1.9 C．1.85 D．2.0
三、判断题
1. 无备用接线方式不适用于一级负荷比重较大的场合。（√）
2. 110kV电力网采用中性点直接接地方式。（√）
3. 输电线路的电导是反映输电线路的电晕损耗和泄露损耗的参数。（√）
4. 三相输电线路导线之间的距离越大，其电抗越小。（×）
5. 任何情况下总有线路始端电压高于线路末端电压。（×）
6. 在高电压电磁环网中，改变变压器变比主要改变电网的无功功率分布。（√）
7. 事故备用应全部设置为热备用。（×）
9. 负荷备用应为热备用。（√）
10. 电力系统无功电源最优分布的目的是在保证电力系统安全运行和电能质量的前提下，使全网的有功功率损耗最小。（√）
11. 电力系统频率的一次调整属于有差调节。（√）
12. 无功负荷的最优补偿应以经济效益最大为目标。（√）
13. 对于无功功率不足引起电压水平偏低的电力系统，可以通过调整系统内变压器的变比使系统电压水平恢复正常。（×）
14. 对于无功功率不足引起电压水平偏低的电力系统，应首先考虑增
加无功补偿设备。（√）
15. 无限大功率电源的端电压和频率保持不变。（√）
16. 无限大功率电源供电情况下发生三相短路时，短路电流中的非周期分量从短路瞬间的起始值按指数规律逐渐衰减到零，周期分量幅值从短路开始时的数值按指数规律逐渐衰减到稳态值。（×）
17.短路电流最大可能的瞬时值称为短路冲击电流。（√）
18. 不对称短路时，故障处的负序电压最高，发电机中性点处负序电压为零。（√）
19.
三、简答题
1.电力变压器的主要作用是什么？
答：电力变压器的主要作用是升高或降低电压，另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用。
2.简单闭式网分为哪些类网络？
答：简单的闭式网可分为两端供电网络和环形网络两类。
3.为什么说当电力系统无功功率不充足时仅靠改变变压器变比分按头来调压并不能改变系统的电压水平？
答：通过调分接头实质是改变了电力网的无功分布，只能改善局部电压水平，同时却使系统中另个的某些局部电压水平变差并不能改变系统无功不足的状况因此就全系统总体来说并不能改变系统的电压水平。
4. 什么是电晕现象？如何避免？
高压线路表明周围的电场强度高于周围空气的击穿强度，会使空气游离发生放电现象，这种现象称之为电晕现象。避免措施是增加导向的等值半径，如采用扩径导线、分裂导线。
5.什么是中枢点调压方式中的逆调压?它适用于什么情况。
所谓中枢点逆调压方式，就是在最大负荷时提高中枢点电压，在最小负荷时降低中枢点电压。适用于中枢点供电至各负荷的电力线路较长，各负荷的变化规律一致相同，且各负荷变动较大的情况。
6.在下图所示的电力系统中，输电线路的额定电压如图所示，请写出发电机和变压器的额定电压。
答：G：10.5kV；T1：10.5/242kV；T2：220/121/38.5kV；T3：110/6.6(或
6.3)kV。
7. 什么叫电压中枢点？电压中枢点的调压方式有哪几种？
答：电压中枢点是可以反应电力系统电压水平的主要发电厂或变电所母线。电压中枢点的调压方式顺调压、逆调压和常（恒）调压三种。
四、简算题
1.某三相单回输电线路，采用LGJ－300型导线（计算外径25.2mm），已知三相导线正三角形布置，导线间距离D＝6m，求每公里线路的电抗值。
解：计算半径：
2.110KV单回架空线路，其参数如图所示，线路始端电压为116KV，末端负荷为15＋j10MVA，求该电力线路末端电压及始端输出的功率。
解：
3.某系统发动机组的单位调节功率为740MW/Hz,当负荷增大200MW时，发电机二次调频增发40MW，此时频差为0.2Hz,求负荷的单位调节功率。
解：△P DO=△P G－K G△f —K D△f
200=40＋740×0.2＋0.2×K D
所以 K D=60MW/Hz
所以负载的单位调节功率为60MW/Hz。
4.某发电厂装有两台发电设备，其耗量特性分别为
F1=3+0.3P G1+0.0022G1P (t/h)
F2=5+0.3P G2+0.0022G2P (t/h)
两台发电设备的额定容量均为100MW，而最小可发有功功率均为30MW，若该厂承担负荷150MW，试求负荷在两台发电设备间的最优分配方案。解两台发电设备的耗量微增率分别为
G2
G2G2
2
2G1
G111
1006.03.0003.023.0004.03.0002.023.0P P dP dF P P dP dF G +=?+==
+=?+==λλ
按等耗量微增率准则分配负荷，令λ1=λ2，有 0.3+0.004P G1=0.3+0.006P G2 而等约束条件为
P G1+P G2=150
联立式（A ）、式（B ）、求解P G1、P G2。 把P G2=150-P G1代入式（A ）有
0.3+0.004P G1=0.3+0.006(150—P G1) 0.004P G1=0.9—0.006P G1 0.01P G1=0.9
于是解得 P G1=90MW P G2=60MW
此分配方案符合等耗量微增率准则，即满足等约束条件，也满足不等约束条件（30<90<100、30<60<100），因此，可做为最优分配方案。 5.电力系统接线下图所示。其中，
发电机G1：S N1=∞ d X ''=0 *E ''=1
发电机G2：S N2=100/0.85 d X ''=0.125 *E ''=1 变压器T1：S NT1=120MVA U k %=10.5 线 路l 1： l 1=50km x 1=0.4Ω/km 线 路l 2： l 2=40km x 2=0.4Ω/km
当母线4发生三相短路时，求短路点短路电流周期分量有效值I ''、冲击电流i M 。
（S B =100MVA ，U B =U av ，K M =1.8）
分）
———分）—（
—分）
—（—分）—（—）（分）
（—分）
（———分）—（—分）—（—数是：解：用标幺值计算的参36.215kA I *55.2i 3437kA .2I *I I 2502kA .0115
3100U 3S I 3854.40.1215151//0.193.01X 1I 1106.0100
0.85
100125.0X 10875.0120
100
105.0X 1121.0115100
404.0X 1151.0115
100
504.0X M B *B
B B d *
Gd T12
L22
L1=''==''=''=?=
=
=+==''=??==?==?
?==??=∑
6.有一回电压等级110kV ，长为150km 的输电线路，末端接一台容量为31.5MVA 的降压变压器，变比为110/11kV 。如图1所示，当A 点实际电压为115kV 时，求A 、C 二点间的电压损耗及B 点和C 点的实际电压。（注：Pk=190kW ， Uk%=10.5， P0=31.05kW ，I0%=0.7）（20分）
解
线路LGJ —150
)m m (5.82172===
d r r 1=0.21(Ω
/km)
)km /(401.00157.05.84000
lg 1445.00157.0lg
1445.0m 1Ω=+=+=r D x
)km /S (1084.2105.84000
lg 58.710lg 58.7666m
1---?=?=?=
r D b
R =0.21?150=31.5(Ω) X =0.401?150=60.15(Ω)
B =2.84?10-6?150=4.26?10-6
(S) )S (1013.221
4-?=B
变压器：
)S (1082.1110
1005
.317.0100%)S (10566.2110
100005
.311000)
(3.405.311001105.10100%)(317.25.311000110190100062
2N N 0T 62
2N 0T 2
2
N 2N k T 22
2
N 2
N k T --?=??==
?=?==Ω=??==Ω=??==U S I B U P G S U U X S U P R
设U C =110， 0°
92
.51103
.4015317.220T =?+?=
?U
08
.2j 12.03.401101520j 317.21101520j 2
2
2222222T 222ZT +=?++?+=+++=?T X U Q P R U Q P S 3.17j 15.20)22.0j 03.0()08.2j 12.0()15j 20(08.17j 12.20)08.2j 12.0()15j 20(22.0j 03.010)2.18j 566.2(110)j (T C B ZT C B 62T
T 2B YT +=+++++=?+=+=+++=?+=''+=?+=+=?-S S S S S S B G U S
24.15j 77.21j2.58-j3.1062.172.14j 15.2058.2j 1101013.2j 10
.3j 62.1)15.60j 5.31(11072.1415.2072.14j 15.201101013.2j 3.17j 15.20Y11
Z1
B
A
24Y112
22Z124Y12
B B +=+++=?+?+'=-=??-=?+=++=?+=??-+=?+='--S S S S
S S S S S
S A 和A 点电压求各点电压及电损耗
)
kV (61.2039.94115)kV (39.9461.7)25.733.101(61
.733.101317.208.173.4012.2025
.733
.1013
.4008.17317.212.20)kV (33.10121.7)93.13115(21
.7115
5
.3124.1515.6077.2193
.1311515
.6024.155.3177.21AC 22C T T 22B A 1A 1A 1A 1A 1A 1=-=?=+-==?-?==?+?=
?=+-==?-?=-=
=?+?=+=
?U U U U U U R Q X P U U X Q R P U δδ
7.某发电厂装有两台发电设备，其耗量特性分别为 F 1=3+0.3P G1
+0.0022G1P (t/h)
F 2=5+0.3P G2+0.0022
G2P (t/h)
两台发电设备的额定容量均为100MW ，而最小可发有功功率均为30MW ，若该厂承担负荷150MW ，试求负荷在两台发电设备间的最优分配方案。（15分）
解 两台发电设备的耗量微增率分别为
G2
G2G2
2
2G1
G11
1
1006.03.0003.023.0004.03.0002.023.0P P dP dF P P dP dF G +=?+==
+=?+==λλ
按等耗量微增率准则分配负荷，令λ1=λ2，有 0.3+0.004P G1=0.3+0.006P G2 而等约束条件为
P G1+P G2=150
联立式（A）、式（B）、求解P G1、P G2。
把P G2=150-P G1代入式（A）有
0.3+0.004P G1=0.3+0.006(150—P G1)
0.004P G1=0.9—0.006P G1
0.01P G1=0.9
于是解得P G1=90MW P G2=60MW
此分配方案符合等耗量微增率准则，即满足等约束条件，也满足不等约束条件（30<90<100、30<60<100），因此，可做为最优分配方案。
8.如图三所示的网络中，当降压变压所10.5kV母线上发生三相短路时，可将系统视为无限大功率电源，试求此时短路点的冲击电流和短路功率。
解
取SB=100MVA UB=Uav
8.．简单电力系统的接线如下图所示，各电力元件的有关参数已标于图中，请计算空载情况下K点发生三相短路时的短路电流周期分量起
始有效值、短路冲击电流和最大有效值电流。
解： 取
平均额定电压）、(15150008.012000
P b b U U MVA KVA S ====
则发电机、变压
器和线路的电抗标幺值如下：
2.0=''d
X 、
07875.02015
100%=?=
K T U X 、4537.0115151004.02
=??=L X 。
由于短路前空载所以发电机的空载电势等于其额定电压，即1|0|='
'E ，三相短路时的单相等值电路如下图所示：
由图可得：
365
.173245.01
11*
==++''==''∑L T d
X X X X I
短路点电流有名值为：
A
I I I B 8.102115315
365.1*
=?=''=''
短路点冲击电流为：A i m 6.2618.1028.12=??= 短路点最大有效值电流为：A
I K I m M 2.155)1(212=''-+=。
答：起始短路电流有名值为A 8.102，冲击电流为A 6.261，最大有效值电流为A 2.155。
一．填空题 1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定 电压的（数值）的差。 3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路 电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01）秒左右。 4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。 5、所谓“短路”是指（电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本 形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。 6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联 电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。 7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。 9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。 10、电力系统的调压措施有（改变发电机端电压）、（改变变压器变比）、（借并联补偿设备调压）、（改变输电线路参 数）。 11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%，他共有（5）个接头，各分接头电压分别为（220KV）（214.5KV）（209KV） （225.5KV）（231KV）。 二：思考题 1.电力网，电力系统和动力系统的定义是什么？（p2） 答: 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.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？（p4-5） 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。 3.电力系统运行的特点和要求是什么？（p5） 答：特点：（1）电能与国民经济各部门联系密切。（2）电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割。（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速。（5）对电能质量的要求颇为严格。 要求：（1）保证可靠的持续供电。（2）保证良好的电能质量。（3）保证系统运行的经济性。 4.电网互联的优缺点是什么？（p7） 答：可大大提高供电的可靠性，减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量；可更合理的调配用电，降低联合系统的最大负荷，提高发电设备的利用率，减少联合系统中发电设备的总容量；可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时，由于个别负荷在系统中所占比重减小，其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大，个别机组的开停甚至故障，对系统的影响将减小，从而可采用大容高效率的机组。 5.我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？系统各元件的额定电压如何确定？ （p8-9） 答：额定电压等级有（kv）：3、6、10、35、110、220、330、500 平均额定电压有（kv）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525 系统各元件的额定电压如何确定：发电机母线比额定电压高5%。变压器接电源侧为额定电压，接负荷侧比额定电压高10%，变压器如果直接接负荷，则这一侧比额定电压高5%。 6.电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？（p8） S 。当功率一定时电压越高电流越小，导线答：三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为
第一章 电力系统的基本概念 1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统 1-2 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 1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。 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： 习题1-5图 习题1-6图 习题1-4图
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。 1-8 比较两种接地方式的优缺点，分析其适用范围。 1-9 什么叫三相系统中性点位移它在什么情况下发生中性点不接地系统发生单相接地时，非故障相电压为什么增加3倍 1-10 若在变压器中性点经消弧线圈接地，消弧线圈的作用是什么 第二章 电力系统各元件的参数及等值网络 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。 2-2 三相双绕组变压器的型号为SSPL —63000/220，额定容量为63000kVA ，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。 2-3 已知电力网如图2-3所示： 各元件参数如下： 变压器：1T ：S =400MVA ，12%=k U ， 242/ kV 2T ：S =400MVA ，12%=k U ， 220/121 kV 线路：2001=l km, /4.01Ω=x km (每回路) 习题1-7图 115kV T 1 T 2 l 1 l 2 习题2-3图
Chapter 一 1-1、电力系统和电力网的含义是什么？答：电力系统指生产、变换、输送、分配电能的 设备如发电机、变压器、输配电线路等， 使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等，以及测量、保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。一般电力系统就是由发电设备、输电设备、配电设备及用电设备所组成的统一体。 电力系统中，由各种电压等级的电力线路及升降压变压器等变换、输送、分配电能设备 所组成的部分称电力网络。 1-2、电力系统接线图分为哪两种？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。地理接线图是按比例显示该系统 中各发电厂和变电所的相对地理位置，反映各条电力线 路按一定比例的路径，以及它们相互间的联络。因此，由地理接线图可获得对该系统的宏观印象。但由于地理接线图上难以表示各主要电机、电器之间的联系，对该系统的进一步了解。还需阅读其电气接线图。 电气接线图主要显示系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电力元件之间的电气接线。但电气接线图上难以反映各发电厂、变电所的相对位置，所以阅读电气接线图时，又常需参考地理接线图。 1-3、对电力系统运行的基本要求是什么？ 答：对电力系统运行通常有如下三点基本要求: 1）保证可靠地持续供电； 2）保证良好的电能质量； 3）保证系统运行的经济性。 1-4、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是多少？什么叫电力线路的平均额定电压？ 答：各部分电压等级之所以不同，是因三相功率S 和线电压U、线电流I 之间的关系为S= 3 UI。当输送功率一定时，输电电压愈高，电流愈小，导线等截流部分的截面积愈小， 投资愈小；但电压愈高，对绝缘的要求愈高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也愈大。综合考虑这些因素，对应于一定的输送功率和输送距离应有一个最合理的线路电压。但从设备制造角度考虑，为保证生产的系列性，又不应任意确定线路电压。另外，规定的标准电压等级过多也不利于电力工业的发展。考虑到现有的实际情况和进一步的发展，我国国家标准规定了标准电压，即为额定电压。 各元件的额定电压： 1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.
练习二：单项选择题 1、通过10输电线接入系统的发电机的额定电压是（）。 A 10 B 10.5 C11 （答案：B） 2、根据用户对（）的不同要求，目前我国将负荷分为三级。 A 供电电压等级 B 供电经济性 C供电可靠性 （答案：C） 3、为了适应电力系统运行调节的需要，通常在变压器的（）上设计制造了分接抽头。 A 高压绕组 B中压绕组 C低压绕组 （答案：A） 4、采用分裂导线可（）输电线电抗。 A 增大 B 减小 C保持不变 （答案：B） 5、在有名单位制中，功率的表达式为( ) A 1.732×V×I B ×I C 3×V×I （答案：A） 6、电力系统的中性点是指( ) A变压器的中性点 B星形接线变压器的中性点 C发电机的中性点 D B和C （答案：D）
7、我国电力系统的额定电压等级为( ) A 3、6、10、35、110、220() B 3、6、10、35、66、110、220() C 3、6、10、110、220、330() D 3、6、10、35、60、110、220、330、500() （答案：D） 8、计算短路后任意时刻短路电流周期分量时，需要用到（）。 A.互阻抗 B.转移阻抗 C.计算电抗 （答案：C） 9、冲击电流是短路电流（）。 A.最大瞬时值 B.最小瞬时值 C.有效值 （答案：A） 10、短路电流周期分量的标么值与（）有关。 A.转移电抗和短路时间 B.计算电抗和短路点距离 C.计算电抗和短路时间 （答案：C） 11、在系统发生短路时，异步电动机（）向系统提供短路电流。 A.绝对不 B.一直 C.有时 （答案：C） 12、对于静止元件来说，其（）。 A 正序电抗＝负序电抗 B正序电抗＝零序电抗 C负序电抗＝零序电抗 （答案：A） 13、有架空地线的输电线的零序电抗（）无架空地线的输电线的零序电抗。
第一章 电力系统分析基础知识 1-2-1 对例1-2，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=,用准确和近似计算法计算参数标幺值。 解：①准确计算法： 选取第二段为基本段，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=，则其余两段的电压基准值分别为：9.5kV kV 110121 5 .10211=?= =B B U k U kV 6.66 .6110110 2 23=== k U U B B 电流基准值： kA U S I B B B 8.15.9330 311=?== kA U S I B B B 16.0110 330 322=?== 各元件的电抗标幺值分别为： 发电机：32.05.930 305.1026.0221=??=*x 变压器1T ：121.05.3130 110121105.02 222=?? =*x 输电线路：079.011030 804.02 3=? ?=*x 变压器2T ：21.011030 15110105.02 224=?? =*x 电抗器：4.03 .062.26.6605.05=??=*x 电缆线路：14.06.630 5.208.026=??=*x 电源电动势标幺值：16.15 .911 ==*E ②近似算法： 取MVA S B 30=，各段电压电流基准值分别为： kV U B 5.101=，kA I B 65.15.10330 1=?= kV U B 1152=，kA I B 15.0115 330 1=?=
kV U B 3.63=，kA I B 75.23 .6330 1=?= 各元件电抗标幺值： 发电机：26.05.1030 305.1026.0221=??=*x 变压器1T ：11.05 .3130 115121105.0222=?? =*x 输电线路：073.0115 30 804.02 3=? ?=*x 变压器2T ：21.015 30 115115105.02 24=??=*x 电抗器：44.03 .075.23.6605.05=?? =*x 电缆线路：151.03.630 5.208.02 6=??=*x 电源电动势标幺值：05.15 .1011 ==*E 发电机：32.05.930 305.1026.0221=??=*x 变压器1T ：121.05 .3130 110121105.02 222=??=*x 输电线路：079.011030 804.02 3=? ?=*x 变压器2T ：21.011030 15110105.02 224=?? =*x 电抗器：4.03 .062.26.6605.05=?? =*x 电缆线路：14.06.630 5.208.026=??=*x 电源电动势标幺值：16.15 .911 ==*E 1-3-1 在例1-4中，若6.3kV 母线的三相电压为： )cos(3.62αω+?= t U s a )120cos(3.62ο-+?=αωt U s a )120cos(3.62ο++?=αωt U s a
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（ ）。
一．选择题（每题4分） 1. 电力系统的有功功率电源是（B ） A ．调相机 B ．发电机 C ．电容 D ．变压器 2. 电力系统的短路类型中，属于对称短路的是（D ） A ．单相短路； B ．两相短路； C ．两相短路接地； D ．三相短路。 3. 对电力系统并列运行的暂态稳定性而言，最不利的短路故障是（A ） A ．单相接地短路； B ．两相短路； C ．两相接地短路； D ．三相短路。 4. 作为判据0>δ d dP e 主要应用于分析简单系统的（D ） A. 暂态稳定 B. 故障计算 C. 调压计算 D. 静态稳定 5. 两相短路接地故障中，附加阻抗Z △为（D ） A.Z0Σ B.Z2Σ C.Z0Σ+Z2Σ D.Z0Σ∥Z2Σ 6. 电力系统的频率主要决定于（A ） A.有功功率的平衡 B.无功功率的平衡 C.电压质量 D.电流的大小 7. 若AC 两相发生短路，则基准相选择为（B ） A ．A 相 B ．B 相 C ．C 相 D ．A 相和C 相
8. 电压和电流的各序对称分量由Y，d11联接的变压器的星形侧经过三角形侧时，正序系统的相位发生的变化是（A） A．逆时针方向转过300 B．顺时针方向转过300 C．不变 D．不确定 二．简答题（每题5分） 1. 简述电力系统静态稳定的定义，其稳定的标志是什么？ 答：静态稳定是指电力系统在某一运行方式下受到一个小干扰后，系统自动恢复到原始运行的能力。能恢复到原始运行状态，则系统是静态稳定的，否则就是静态不稳定的； 2. 简述电力系统暂态稳定的定义，其稳定的标志是什么？ 答：暂态稳定是指系统受到大干扰后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的稳定运行方式或恢复到原来稳定运行方式的能力。暂态稳定的标志通常指保持第一或第二个振荡周期不失步。 3. 什么是电力系统的短路？短路故障有哪几种类型？哪些是对称短路？哪些是不对称短路？ 答：电力系统的短路是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。正常运行时，除中性点外，相与相之间或相与地是绝缘的。如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路，就称电力系统发生了短路故障。 短路故障有四种类型：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。 其中三相短路称为对称短路，其他三种类型的短路都称为不对称短路。 4. 什么是对称分量法？正序、负序、零序各有什么特点？ 答：对称分量法是指三相电路中，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，（1）正序分量（Fa1、Fb1、Fc1）：三相量大小相等，相位互差120，且与系统正常对称运行时的相序相同，正序分量为一平衡三相系统。（2）负序分量（Fa2、Fb2、Fc2）：三相量大小相等，相位互差120，且与系统正常对称运行时的相序相反，负序分量也为一平衡三相系统。（3）零序分量（Fa0、Fb0、Fc0）：三相量大小相等，相位一致。 5. 简述电力系统短路故障的类型，并指出哪些为对称短路，哪些为不对称短路。 答：短路故障有四种类型：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。其中三相短路称为对称短路，其他三种类型的短路都称为不对称短路。
15－3 有两台汽轮发电机组，额定转速均为N n ＝3000r/min 。其中一台1N P ＝100MW ， cos 1N ?＝0.85，2GD ＝34.4t ·2m ；另一台2N P ＝125MW ，cos 2N ?＝0.85， 2GD ＝43.6t ·2m 。试求： （1）每一台机组的额定惯性时间常数1JN T 和2JN T ； （2）若两台机组合并成一台等值机组，且基准功率为B S ＝100MV ·A ，等值机的惯性时间常数J T 。 (答案：（1）1JN T ＝7.211s ，2JN T ＝7.31s ；（2）J T ＝19.233s 。) 15－4 在单机－无穷大系统中，系统额定频率为N f ＝50Hz ，归算到基准功率B S 的发电机惯性时间常数J T ＝10.7s ，Δa M 为标幺值，转子运动方程及有关变量的单位列如下表。 转子运动方程变量的单位 转子角δ角速度ω转差率s 时间t c1dt d δ2＝Δa M dt d ＝Δa M c3Δωdt d δ＝Δc2ω，，s dt d δ＝c4dt d ＝Δa M c5s rad el deg .el deg .el deg/s .p.u.rad s s 试求表列运动方程中的各系数值。 （答案：1C ＝3364.5，2C ＝1，3C ＝1682.24，4C ＝18000，5C ＝0.0935。） 16－1 简单电力系统如题图16－1所示，各元件参数如下。 发电机G ：N P ＝250MW ，cos N ?＝0.85，N V ＝10.5kV ，d x ＝q x ＝1.7，d x ’＝0.25， J T ＝8s ； 变压器T-1：N S ＝300MV ·A ，S V ＝15％，T K =10.5/242； 变压器T-2：N S ＝300MV ·A ，S V ＝15％，T K =220/121； 线路L ： l ＝250km ，N V ＝220kV ，1x ＝0.42Ω/km 。 运行初始状态：0V ＝115kV ，0P ＝220MW ，cos 0?＝0.98。发电机无励磁调节，q E ＝0q E ＝常数，试求功率特性)(δEq P ，功率极限Eqm P ，以及q E ’、E ’和G V 随功角δ变化的曲线，并指出振荡中心的位置。
电力系统分析下作业 一．选择题 1.电力系统的有功功率电源是（A） A．发电机 B．变压器 C．调相机 D．电容器 2. 电力系统的短路类型中，属于对称短路的是（D）。 A、单相短路； B、两相短路； C、两相短路接地； D、三相短路。 3.对电力系统并列运行的暂态稳定性而言，最不利的短路故障是（A）。 A、三相短路； B、单相接地短路； C、两相短路接地； D、两相短路。 4.我国电力系统的额定电压等级有（D ） A.115、220、500(KV) B.110、230、500(KV) C.115、230、525(KV) D.110、220、500(KV) 5.电力系统的频率主要决定于（A） A.有功功率的平衡 B.无功功率的平衡 C.电压质量 D.电流的大小 6.若ac两相发生短路，则基准相选择为（B ） A.a相 B.b相 C.c相 D.a相和c相 7.输电线路的正序阻抗与负序阻抗相比，其值要（C） A.大 B.小 C.相等 D.都不是
8.两相短路接地故障中，附加阻抗Z △为（D ） A.Z0Σ B.Z2Σ C.Z0Σ +Z2Σ D.Z0Σ∥Z2Σ 9. 电力系统的暂态稳定性是指电力系统在受到（B ）时的稳定性。 A.小干扰 B.大干扰 C.负荷变化 D.不确定因素 10. 作为判据 0>δ d dP e 主要应用于分析简单系统的（D ） A. 暂态稳定 B. 故障计算 C. 调压计算 D. 静态稳定 二．简答题 1. 写出电力系统的暂态稳定和电力系统的静态稳定的定义？稳定的标志是什 么？ 答：静态稳定是指电力系统在某一运行方式下受到一个小干扰后，系统自动恢复到原始运行的能力。能恢复到原始运行状态，则系统是静态稳定的，否则就是静态不稳定的；暂态稳定是指系统受到大干扰后，各同步发电机保持同步运行并过渡到新的稳定运行方式或恢复到原来稳定运行方式的能力。暂态稳定的标志通常指保持第一或第二个振荡周期不失步。 2. 什么是电力系统的短路？短路故障有哪几种类型？哪些是对称短路？哪些是 不对称短路？ 答：电力系统的短路是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。正常运行时，除中性点外，相与相之间或相与地是绝缘的。如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路，就称电力系统发生了短路故障。 短路故障有四种类型：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。其中三相短路称为对称短路，其他三种类型的短路都称为不对称短路。 3. 4. 请简述提高电力系统静态稳定性的措施。
1.综合负荷的定义答：系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统的负荷，亦称电力系统的综合用电负荷。它是把不同地区、不同性质的所有的用户的负荷总加起来而得到的。 2. 综合负荷、供电负荷和发电负荷的区别及关系答：综合用电负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率，称为电力系统的供电负荷。供电负荷再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率，称为电力系统的发电负荷。 2.日负荷曲线和年负荷曲线的慨念答：负荷曲线按时间长短分，分为日负荷曲线和年负荷曲线。日负荷曲线描述了一天24小时负荷的变化情况；年负荷曲线描述了一年内负荷变化的情况。 习题9-1：某系统典型日负荷曲线如题图所示，试计算：日平均负荷；负荷率m k ，最小负荷系数a 以及峰谷差m P ?。 解：（1）日平均负荷 85MW MW 24 2 7041204902804100280450270=?+?+?+?+?+?+?+?= av p （2）负荷率 7083.0120 85 max === P P k av m （3）最小负荷系数4167.0120 50 max min === P P a （4）峰谷差MW 70MW )50120(min max =-=-=?P P P m 9-3某工厂用电的年待续负荷曲线如题图9-3所示。试求：工厂全年平均负荷，全年耗电量及最大负荷利用小时数T max 。 解：（1）全年平均负荷 MW 548.06MW 8760 3760 403000602000100)(=?+?+?= y av p （2）全年耗电量 h kW 10304.5 h kW 10)3760403000602000100(838760 ??=???+?+?==? Pdt W （3）最大负荷利用小时数 h 5304h 1010010304.5W 138 max 87600max max =??===?P Pdt P T ? 2.电压降落、电压损耗、电压偏移的定义有所不同 答：网络元件的电压降落是指元件首末端两点电压的相量差，即12()V V R jX I -=+；把两点间电压绝对值之差称为电压损耗，用V ?表示，12V V V ?=-；电压偏移是指网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差，可以用KV 表示，也可以用额定电压的百分数表示。若某点的实际电压为V ，该处的额定电压为N V ，则用百分数表示的电压偏移为，电压偏移（%）100N N V V V -= ? ? 3.电压降落公式的分析（为何有功和相角密切相关，无功和电压密切相关？）； 答：从电压降落的公式可见，不论从元件的哪一端计算，电压降落的纵、横分量计算公式的结构都是一样的，元件两端的电压幅值差主要由电压降落的纵分量决定，电压的相角差则由横分量确定。高压输电线的参数中，电抗要比电阻大得多，作为极端情况，令R=0，便得/V QX V ?=，/V PX V δ= ，上式说明，在纯电抗元件中，电压降落的纵分 题图9-3年持续负荷曲线
1 同步发电机基本方程为什么要进行派克变换？ 磁链方程式中出现变系数的主要原因： (1) 转子的旋转使定、转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性变化。 (2) 转子在磁路上只是分别对于d 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。 ①变换后的电感系数都变为常数，可以假想dd 绕组，qq 绕组是固定在转子上的，相对转子静止。 ②派克变换阵对定子自感矩阵起到了对角化的作用，并消去了其中的角度变量。Ld,Lq,L0 为其特征根。 ③变换后定子和转子间的互感系数不对称，这是由于派克变换的矩阵不是正交矩阵。 ④Ld 为直轴同步电感系数，其值相当于当励磁绕组开路，定子合成磁势产生单纯直轴磁场时，任意一相定子绕组的自感系数。 2、派克变换的物理意义是什么？它将观察者的角度从静止的定子绕组转移到随转子一同旋转的转子上，从而使得定子绕组自、互感，定、转子绕组间互感变成常数，大大简化了同步电机的原始方程。 派克变换：将a 、b 、c 三相静止的绕组通过坐标变换等效为d 轴dd 绕组、q 轴qq 绕组，与转子一同旋转 。 3、试写出同步电机的基本实用化方程。 电势方程：00d d q d q q d q f f f f D D D Q Q Q v ri v ri v r i r i r i ψωψψωψψψψ+-+-+++＝＝-＝＝+＝+ 磁链方程：d d d ad f ad D q q q aq Q f ad d f f ad D D ad d ad f D D Q aq q Q Q x i x i x i x i x i x i x i x i x i x i x i x i x i ψψψψψ＝-++＝+＝-++＝-++＝+ 4、试说明 d x 、q x 、ad x 和aq x 的名称： d x ：同步电机纵轴同步电抗；q x ：同步电机横轴同步电抗；ad x ：同步电机纵轴电枢反应电抗；和aq x 同步电机横轴电枢反应电抗 5、什么叫短路？所谓短路，是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。正常运行时，除中性点外，相与相之间或相与地之间是绝缘的。如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路，我们就称电力系统发生了短路故障。 6、电力系统简单短路故障共有四种类型：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。其中三相短路又称为对称短路，其它三种类型的短路都称为不对称短路。电力系统的运行经验表明，单相接地短路发生的几率最大，约占70%左右；两相短路较少；三相短路发生的几率最少。三相短路发生的几率虽然少，但后果较严重，所以要给以足够的重视，况且，从短路计算的方法来看，一切不对称短路的计算，在采用对称分量法以后，都归结为对称短路的计算。因此，对三相短路的研究具有重要的意义。 7、短路的原因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。 8、短路的危害(1)电流剧增：设备发热增加，若短路持续时间较长，可使设备过热甚至损坏；由于短路电流的电动力效应，导体间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)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)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电势，影响通讯。 9、计算短路电流的目的短路电流计算结果是选择电气设备（断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等）的依据；是电力系统继电保护设计和整定的基础；是比较和选择发电厂和电力系统电气主接线图的依据，根据它可以确定限制短路电流的措施。 10、无限大功率电源? 端电压幅值和频率都保持恒定，内阻抗为零。电源内阻抗小于短路回路总阻抗的10%，即可认为是无限大功率电源 11、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？
电力系统分析复习题 9-1负荷的组成 1.综合负荷的定义 答：系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统的负荷，亦称电力系统的综合用电负荷。它是把不同地区、不同性质的所有的用户的负荷总加起来而得到的。 2. 综合负荷、供电负荷和发电负荷的区别及关系 答：综合用电负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率，称为电力系统的供电负荷。供电负荷再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率，称为电力系统的发电负荷。 9-2负荷曲线 1.负荷曲线的定义 答：反映一段时间内负荷随时间而变化的规律用负荷曲线来描述 ? 2.日负荷曲线和年负荷曲线的慨念 答：负荷曲线按时间长短分，分为日负荷曲线和年负荷曲线。日负荷曲线描述了一天24小时负荷的变化情况；年负荷曲线描述了一年内负荷变化的情况。 ? 3.日负荷曲线中最大负荷、最小负荷、平均负荷、负荷率、最小负荷系数的慨念 答：负荷曲线中的最大值称为日最大负荷max P （又称峰荷），最小值称为日最小负荷min P （又称谷荷）；平均负荷是指某一时期（日，月，年）内的负荷功率的平均值，24 24d av W P Pdt =?；负荷率m k 是日平均负荷av P 与日最大负荷max P 之比，即max av m P k P = ；最小负荷系数α是日最小负荷min P 跟日最大负荷max P 之比，即min max P P α=。 ? 4.日负荷曲线的作用 答：日负荷曲线对电力系统的运行非常重要，它是调度部门安排日发电计划和确定系统运行方式的重要依据。 ? 5.年最大负荷曲线的定义和作用 答：年最大负荷曲线描述一年内每月（或每日）最大有功功率负荷变化的情况，它主要用来安排发电设备的检修计划，同时也为制订发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据。 ? 6.年持续负荷曲线的定义、最大负荷利用时数的慨念、年持续负荷曲线的用途 答：年持续负荷曲线是按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列而绘制成，作用是安排发电计划和进行可靠性估算。最大负荷利用小时数max T 是全年实际耗量W 跟负荷最大值max P 之比，即8760 max 0 max max 1 W T Pdt P P = =? 9-3负荷特性与负荷模型 1.负荷电压静态特性、ZIP 模型 答：当频率维持额定值不变时，负荷功率与电压的关系称为负荷的电压静态特性；负荷模型ZIP 是指在电力系统分析计算中对负荷特性所作的物理模拟或数学描述，负荷模型分为静态模型和动态模型。 2 2(/)(/)(/)(/)N P N P N P N q N q N q P P a V V b V V c Q Q a V V b V V c ??=++?? ??=++?? 其中系数满足11P P P q q q a b c a b c ++=??++=? 上式中第一部分与电压平方成正比，代表恒定阻抗消耗的功率；第二部分与电压成正比，代表与恒电流负荷相对应的 功率；第三部分为恒功率分量。 2.负荷频率静态特性的线性模型 答：(1)(1)N PV N qV P P k V Q Q k V =+????=+??? 和(1) (1)N Pf N qf P P k f Q Q k f =+????=+??? 式中()/N N V V V V ?=-，()/N N f f f f ?=-
作业一 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？答：把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体成为电力系统。 电力系统加上发电厂的动力部分就称为动力系统。 电力系统中输送和分配电能的部分就称为电力网 当输送的功率和距离一定时，线路的电压越高，线路中的电流就越小，所用导线的截面积可以减小，用于导线的投资也越小，同时线路中的功率损耗。电能损耗也相应减少。 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？ 答：为了使电力设备生产实现标准化和系列化，方便运行、维修，各种电力设备都规定额定电压。 电力系统的额定电压和用电设备的额定电压相等。 发电机的额定电压比网络的额定电压高５％。 变压器一次绕组和额定电压与网络额定电压相等，但直接与发电机连接时，其额定电压等于发电机额定电压。变压器二次绕组的额定电压定义为空载时的额定电压，满载时二次绕组电压应比网络额定电压高１０％。 3、我国电网的电压等级有哪些？ 答：０.２２ｋｖ、０.３８ｋｖ、３ｋｖ、６ｋｖ、１０ｋｖ、３５ｋｖ、１１０ｋｖ、２２０ｋｖ、３３０ｋｖ、５００ｋｖ、７５０ｋｖ、１０００ｋｖ4、标出图1-7电力系统中各元件的额定电压。
答：1T ：１０.５ｋｖ、１２１ｋｖ、２４２ｋｖ 2T ：２２０ｋｖ、１２１ｋｖ、 3T ：１１０ｋｖ、６.６ｋｖ、３８.５ｋｖ 4T ：３５ｋｖ、１１ｋｖ 5T ：１０ｋｖ、４００ｋｖ 6T ：１１０ｋｖ、３８.５ｋｖ 7T ：３５ｋｖ、６６ｋｖ 8T ：６ｋｖ、４００ｋｖ 9T ：１０.５ｋｖ、４００ｋｖ 作业二 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 ，导线的计算外径为17mm,求输电线路在40°C 的参数，并画出等值电路。 解： 对LGJ-150型号导线经查表得，直径d=17mm,2mm 5.31Ω=ρ。 于是有：半径r=17/2=8.5mm ，mm m D D D D ca bc ab 504004.5424433m ==???== 单位长度的电阻：2031.5r 0.21(/)150 km s ρ= ==Ω 单位长度的电抗为 单位长度的电纳为 集中参数为 等值电路如图1所示 2、有一回500kV 架空线路，采用型号为LGJQ-4*400的分裂导线，长度为250km 。
电力系统分析下作业 一.选择题(每题4分) 1. 电力系统的有功功率电源就是(A ) A.调相机 B.发电机 C.电容 D.变压器 2、 电力系统的短路类型中,属于对称短路的就是( D)。 A.单相短路; B.两相短路; C.两相短路接地; D.三相短路。 3、 对电力系统并列运行的暂态稳定性而言,最不利的短路故障就是(A )。 A .单相接地短路; B .两相短路; C.两相接地短路; D.三相短路。 4、 作为判据0>δ d dP e 主要应用于分析简单系统的(D ) A 、 暂态稳定 B 、 故障计算 C 、 调压计算 D 、 静态稳定 5、 电力系统的频率主要决定于( A) A 、有功功率的平衡 B 、无功功率的平衡 C 、电压质量 D 、电流的大小 6、 若AC 两相发生短路,则基准相选择为(B ) A .A 相 B .B 相 C .C 相 D .A 相与C 相 7、 电压与电流的各序对称分量由Y,d11联接的变压器的星形侧经过三角形侧时,正序系统的相位发生的变化就是( A)。 A.逆时针方向转过300
B.顺时针方向转过300 C.不变 D.不确定 8、两相短路接地故障中,附加阻抗Z△为(D ) A、Z0Σ B、Z2Σ C、Z0Σ+Z2Σ D、Z0Σ∥Z2Σ 二.简答题(每题5分) 1、简述电力系统静态稳定的定义,其稳定的标志就是什么？ 答:静态稳定就是指电力系统在某一运行方式下受到一个小干扰后,系统自动恢复到原始运行的能力。能恢复到原始运行状态,则系统就是静态稳定的,否则就就是静态不稳定的、 2、简述电力系统暂态稳定的定义,其稳定的标志就是什么？ 答:暂态稳定就是指系统受到大干扰后,各同步发电机保持同步运行并过渡到新的稳定运行方式或恢复到原来稳定运行方式的能力。暂态稳定的标志通常指保持第一或第二个振荡周期不失步。 3、什么就是电力系统的短路？短路故障有哪几种类型？哪些就是对称短路？哪些就是不对称短路？ 答:电力系统的短路就是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。正常运行时,除中性点外,相与相之间或相与地就是绝缘的。如果由于某种原因使其绝缘破坏而构成了通路,就称电力系统发生了短路故障。短路故障有四种类型:三相短路、两相短路、两相短路接地与单相接地短路。其中三相短路称为对称短路,其她三种类型的短路都称为不对称短路。 4、简述电力系统短路故障的类型,并指出哪些为对称短路,哪些为不对称短路。 答:短路故障有四种类型:三相短路、两相短路、两相短路接地与单相接地短路。其中三相短路称为对称短路,其她三种类型的短路都称为不对称短路。 5、简述采用派克变换的物理意义。 答:采用派克变换,实际从A、B、C坐标系到d、q、o坐标系的转换把观察者的立场从静止的定子转到转子,定子的三相绕组被两个同转子一起旋转的等效dd绕组与qq绕组所代替,变换后,磁链方程的系数变为常数,大大简化了计算。 6、什么就是正序等效定则？其意义何在？ 答:正序等效定则就是指在简单不对称短路的情况下,短路点电流的正序分量与在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。其意义在于可以将不对称故障转化为对称故障进行分析。 7、什么就是对称分量法？正序、负序、零序各有什么特点？ 答:对称分量法就是指三相电路中,任意一组不对称的三相量Fa、Fb、Fc,可以分
一．选择题 1.电力系统的有功功率电源是（） A．调相机 B．发电机 C．电容 D．变压器 2. 电力系统的短路类型中，属于对称短路的是（）。 A．单相短路； B．两相短路； C．两相短路接地； D．三相短路。 3.对电力系统并列运行的暂态稳定性而言，最不利的短路故障是（）。 A．单相接地短路； B．两相短路； C．两相接地短路； D．三相短路。 4.我国电力系统的额定电压等级有（） A.115、220、500(KV) B.110、230、500(KV) C.115、230、525(KV) D.110、220、500(KV) 5.电力系统的频率主要决定于（） A.有功功率的平衡 B.无功功率的平衡 C.电压质量 D.电流的大小 6.若AC两相发生短路，则基准相选择为（） A．A相 B．B相 C．C相 D．A相和C相 7.电压和电流的各序对称分量由Y，d11联接的变压器的星形侧经过三角形侧时，正序系统的相位发生的变化是（）。 A．逆时针方向转过300 B．顺时针方向转过300 C．不变 D．不确定
8.两相短路接地故障中，附加阻抗Z △为（ ） A.Z0Σ B.Z2Σ C.Z0Σ +Z2Σ D.Z0Σ∥Z2Σ 9. 电力系统的暂态稳定性是指电力系统在受到（ ）时的稳定性。 A.小干扰 B.大干扰 C.负荷变化 D.不确定因素 10. 作为判据 0>δ d dP e 主要应用于分析简单系统的（ ） A. 暂态稳定 B. 故障计算 C. 调压计算 D. 静态稳定 二．简答题 1. 写出电力系统的暂态稳定和电力系统的静态稳定的定义？稳定的标志是什么？ 答： 2. 什么是电力系统的短路？短路故障有哪几种类型？哪些是对称短路？哪些是不对称短路？ 答： 3. 请简述采用派克变换的物理意义。 答： 4. 什么是正序等效定则？其意义何在？ 答： 5. 什么是对称分量法？正序、负序、零序各有什么特点？ 答： 三．计算题 1. 系统接线如题图所示，已知各元件参数如下，试求f 点三相短路时的起始次暂态电流、冲击电流、短路电流最大有效值和短路功率的有名值。 其中，发电机G ：1,16.0,80""===E X MVA S d N ；变压器T ：10%,30==S N V MVA S ； 线路L ：km X km l /45.0,25Ω==。