第一章电力系统概述习题答案
一、填空题
1．根据一次能源的不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂和核能发电厂等。
2．按发电厂的规模和供电范围不同，又可分为区域性发电厂、地方发电厂和自备专用发电厂等。
3．火电厂分为凝汽式和供热式火力发电厂。
4．水电厂根据集中落差的方式分为堤坝式、引水式和混合式。
5．水电厂按运行方式分为有调节、无调节和抽水蓄能电厂。
6．变电所根据在电力系统的地位和作用分为枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所。
二、判断题
1、火力发电厂是利用煤等燃料的化学能来生产电能的工厂。（√）
2、抽水蓄能电站是利用江河水流的水能生产电能的工厂。（×）
3、变电站是汇集电源、升降电压和分配电力的场所, 是联系发电厂和用户的中间环节。（√）
4、中间变电站处于电力系统的枢纽点, 作用很大。（×）
5、直接参与生产、输送和分配电能的电气设备称为一次设备。（√）
6、电流互感器与电流表都是电气一次设备。（×）
7、用电设备的额定电压与电力网的额定电压相等。（√）
8、发电机的额定电压与电力网的额定电压相等。（×）
9、变压器一次绕组的额定电压与电力网的额定电压相等。（×）
10、变压器二次绕组的额定电压等于电力网额定电压的1.1 倍。（×）
11、二次设备是用在低电压、小电流回路的设备。（√）
12、信号灯和控制电缆都是二次设备。（√）
三、简答题
1．发电厂和变电所的类型有哪些？分别说明发电厂的生产过程和变电所的作用。
答：发电厂分火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂和核能发电厂。
火力发电厂是将燃料的化学能转换成电能的工厂。其生产过程是利用燃料的化学能使锅炉产生蒸汽，蒸汽进入汽轮机做功，推动汽轮机转子转动，将热能转换成机械能，汽轮机转动带动发电机转子旋转，在发电机内将机械能转换成电能。
水力发电厂是把水的位能和动能转变成电能的工厂。利用水的能量推动水轮机转动，再带动发电机发电。
核电厂利用核裂变能转化成热能，再按火电厂的发电方式，将热能转化成电能，它是用核反应
堆和蒸汽发生器替代了锅炉设备。
根据变电所在电力系统的地位和作用分成枢纽变电所、中间变电所、地区变电所和终端变电所。
枢纽变电所位于电力系统的枢纽点，汇集多个电源电压等级一般为330～500KV。一旦停电，将造成大面积停电，引起整个系统解列，甚至瘫痪，对电力系统运行的稳定性和可靠性起着重要作用。
中间变电所汇集2～3个电源和若干线路，电压等级一般为220～330KV，高压侧起交换功率的作用或使长距离输电线路分段，同时降压对一个区域供电。全所停电后，将引起区域电网的解列。在电力系统中主要起中间环节的作用。
地区变电所的电压等级一般为110～220KV，主要向一个地区用户供电，是一个地区或一个中小城市的主要变电所。一旦停电，将造成该地区或城市供电的紊乱，甚至中断供电。
终端变电所位于配电线路的末端，接近负荷处，电压等级一般为35～110KV，经降压后直接向用户供电。
2．电气一次设备及二次设备的作用及范围是什么？
答：电气一次设备直接参与电能的生产、输送、分配和使用电能。分为：
（1）生产和转换电能的设备。如发电机、变压器、电动机。
（2）接通或开断电路的设备。如高压断路器、隔离开关、熔断器、重合器等。
（3）载流导体。如母线、电缆等，用于按照一定的要求把各种电气设备连接起来，组成传输和分配电能的电路。
（4）互感器。分电压互感器和电流互感器，分别将一次侧的高电压或大电流变为二次侧的低电压或小电流，以供给二次回路的测量仪表和继电器。
（5）保护电器。如限制短路电流的电抗器和防御过电压的避雷器等。
（6）接地装置。如埋入地下的金属接地体（或连接成接地网）。
3．供电设备、用电设备和电力网的额定电压之间有什么关系？
答：用电设备的额定电压与电力网的额定电压相等；发电机的额定电压等于连接电网额定电压的1.05倍；变压器一次绕组额定电压一般与连接电网额定电压相等，但与发电机直接相连者等于发电机额定电压；变压器二次绕组额定电压一般等于连接电网额定电压的1.1倍，但空载变压器或经短线路与用户相连或小阻抗变压器其二次绕组额定电压等于连接电网额定电压的1.05倍。
第二章电弧与电气触头的基本知识习题答案
一、填空题
1．电弧的由阴级区、阳极区和弧柱区三部分组成。
2．弧柱中自由电子的主要来源有热电子发射、强电场发射、碰撞游离以及热游离。
3．影响去游离的因素有电弧温度、介质的特性、气体介质的压力以及触头材料。
4．开关电器中常用灭弧方法有提高触头的分闸速度、采用多断口、吹弧、以及短弧原理灭弧、利用固体介质的狭缝狭沟灭弧等。
5．按接触面的形式触头可分为点接触、线接触、面接触。
6．触头按结构形式可分为固定触头、可断触头、可动触头。
二、判断题
1、：电弧是一种气体游离放电的现象. （√）
2、：开关在开断电路时, 无需考虑电弧熄灭与否. （×）
3、：断路器的开断能力是指断路器在切断电流时熄灭电弧的能力. （√）
4、：电弧的产生和维持是触头间中性质点被游离的结果. （√）
5、：电弧形成之初电子的来源是强电场发射及强电流发射. （×）
6、：电弧稳定燃烧之后主要靠热游离来维持. （√）
7、：电弧的熄灭依赖于去游离作用强于游离作用 . （√）
8、：去游离有两种形式: 复合和扩散. （√）
9、：直流电弧的熄灭条件是拉长电弧. （×）
10、：交流电弧较直流电弧易于熄灭. （√）
11、：熄灭交流电弧的主要问题是增强介质绝缘强度的恢复. （×）
12、：交流电流过零时, 电弧自然熄灭. 若电流过零后, 出现电击穿现象（√）
13、：在直流电弧和交流电弧中, 将长弧切割成短弧灭弧是利用了近阴极效应. （√）
14、：接触电阻值的大小直接反映了电气触头的质量. （√）
15、：断路器中的动、静触头属于可动触头. （×）
16、：母线之间的连接属于固定触头. （√）
17、：少油断路器中的滚动触头属于可动触头. （√）
18、：插座式触头与指形触头相比较, 自净作用差. （×）
19、：最能反映触头工作状况的参数是接触电阻。（√）
20、：在电气触头表面镀银的作用是防止触头受电弧烧伤。（√）
三、简答题
1．电弧具有什么特征？它对电力系统和电气设备有哪些危害？
答：电弧有阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成；电弧温度很高；电弧是一种自持放电现象；电弧是一束游离的气体。
电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间，加重了电力系统短路故障的危害。
电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸发，烧坏绝缘材料，对充油电气设备还可能引起着火、爆炸等危险。
由于电弧在电动力、热力作用下能移动，很容易造成飞弧短路和伤人，或引起事故的扩大。
2．电弧的游离和去游离方式各有哪些？影响去游离的因素是什么？
答：电弧的游离方式有（1）热电子发射（2）强电场发射（3）碰撞游离（4）热游离
电弧中发生游离的同时，还存在着相反的过程，即去游离。去游离过程包括复合和扩散两种形式。影响去游离的因素
（1）电弧温度
电弧是由热游离维持的，降低电弧温度就可以减弱热游离，减少新的带电质点的的产生。同时，也减小了带电质点的运动速度，加强了复合作用。
（2）介质的特性
这些特性包括：导热系数、热容量、热游离温度、介电强度等。若这些参数值大，则去游离过程就越强，电弧就越容易熄灭。
（3）气体介质的压力
气体的压力越大，电弧中质点的浓度就越大，质点间的距离就越小，复合作用越强，电弧就越容易熄灭。
（4）触头材料
当触头采用熔点高、导热能力强和热容量大的耐高温金属时，减少了热电子发射和电弧中的金属蒸汽，有利于电弧熄灭。
除了上述因素以外，去游离还受电场电压等因素的影响。
3．简述电弧的形成过程
答：电弧形成的过程如下：
断路器断开过程中电弧是这样形成的。触头刚分离时突然解除接触压力，阴极表面立即出现高温炽热点，产生热电子发射；同时，由于触头的间隙很小，使得电压强度很高，产生强电场发射。从阴极表面逸出的电子在强电场作用下，加速向阳极运动，发生碰撞游离，导致触头间隙中带电质点急剧增加，温度骤然升高，产生热游离并且成为游离的的主要因素，此时，在外加电压作用下，间隙被击穿，形成电弧。
4．交流电弧有什么特征？熄灭交流电弧的条件是什么？
答：（1）交流电弧特征：在交流电路中，电流瞬时值随时间变化，因而电弧的温度、直径以及电弧电压也随时间变化，电弧的这种特性称为动特性。由于弧柱的受热升温或散热降温都有一定过程，跟不上快速变化的电流，所以电弧温度的变化总滞后于电流的变化，这种现象称为电弧的热惯性。（2）交流电弧的熄灭条件
交流电流过零后，电弧是否重燃取决于弧隙介质强度和弧隙电压的恢复。
在电弧电流过零时，电弧自然熄灭。电流过零后，弧隙中同时存在着两个作用相反的恢复过程，即介质强度恢复过程U j（t）和弧隙电压的恢复过程U hf（t）。如果弧隙介质强度在任何情况下都高于弧隙恢复电压，则电弧熄灭；反之，如果弧隙恢复电压高于弧隙介质强度，弧隙就被击穿，电弧重燃。因此，交流电弧的熄灭条件为U j（t）> U hf（t）
5．什么是近阴极效应？哪些灭弧方法利用了近阴极效应？
在电流过零瞬间（t=0），介质强度突然出现升高的现象，称为近阴极效应。这是因为电流过零后，弧隙的电极极性发生了改变，弧隙中剩余的带电质点的运动方向也相应改变，质量小的电子立即向新的阳极运动，而比电子质量大1000多倍的正离子则原地未动，导致在新的阴极附近形成了一个只有正电荷的离子层，这个正离子层电导很低，大约有150～250V的起始介质强度。
在低压电器中，常利用近阴极效应这个特性来灭弧。如利用短弧原理灭弧法。
6．什么是弧隙介质强度和弧隙恢复电压？
答：弧隙介质能够承受外加电压作用而不致使弧隙击穿的电压称为弧隙的介质强度。当电弧电流过零时电弧熄灭，而弧隙的介质强度要恢复到正常状态值还需一定的时间，此恢复过程称之为弧隙介质强度的恢复过程，以耐受的电压U j（t）表示。
电流过流前，弧隙电压呈马鞍形变化，电压值很低，电源电压的绝大部分降落在线路和负载阻抗上。电流过零时，弧隙电压正处于马鞍形的后蜂值处。电流过零后，弧隙电压从后蜂值逐渐增长，一直恢复到电源电压，这一过程中的弧隙电压称为恢复电压，其电压恢复过程以U hf（t）表示。
8.短路类型对断路器的开断有何影响？
答：断路器开断电力系统短路电流时，弧隙恢复电压的最大值受两方面因素的影响：一方面是弧隙电压恢复过程的性质，即恢复过程是周期性的还是非周期性的；另一方面是开断瞬间工频恢复电压U0的大小。而这两方面的因素又都决定于电路参数。
实际上，开断瞬间工频恢复电压值U0除了受电路参数的影响外，不同的短路形式也会产生明显的影响。
断路器开断单相短路电路时，电流过零的瞬间，工频恢复电压值U0近似等于电源电压最大值。
因为在三相交流电路中，各相电流过零时间不同，所以当断路器开断中性点不直接接地系统中三相短路时，电弧电流过零也有先后。先过零的一相电弧先熄灭，此相称为首先开断相。首先开断相触头间的工频恢复电压为相电压的1.5倍，加重了断路器的开断难度。
当断路器开断中性点直接接地系统中的三相接地短路或开断两相短路时，工频恢复电压的最大值为相电压的1.3倍。
9.断路器断口并联电阻和电容的作用是什么？
答：采用多断口结构时，对每一个断口在开断位置的电压分配和开断过程中的恢复电压分配将出现不均匀现象，从而影响整个断路器的灭弧能力。为了顺利熄灭电弧，应使两个断口的电压均衡分配，可在每个断口上并联一个比C d（约为几十皮法）大得多的电容C（一般为1000～2000皮法），称为均压电容，并联均压电容后，两断口上的电压分布接近相等，从而保证了断路器的灭弧能力。
10．开关电器中常采用的基本灭弧方法有哪些？各自的原理何在？
答：（1）提高触头的分闸速度。
迅速拉长电弧，有利于迅速减小弧柱中的电位梯度，增加电弧与周围介质的接触面积，加强冷
却和扩散的作用。
（2）采用多断口
在熄弧时，多断口把电弧分割成多个相串联的小电弧段。多断口使电弧的总长度加长，导致弧隙的电阻增加；在触头行程、分闸速度相同的情况下，电弧被拉长的速度成倍增加，使弧隙电阻加速增大，提高了介质强度的恢复速度，缩短了灭弧时间。
采用多断口时，加在每一断口上的电压成倍减少，降低了弧隙的恢复电压，亦有利于熄灭电弧。（3）吹弧。
用新鲜而且低温的介质吹拂电弧时，可以将带电质点吹到弧隙以外，加强了扩散，并代之以绝缘性能高的新鲜介质，同时，由于电弧被拉长变细，使弧隙的电导下降。吹弧还使电弧的温度下降，热游离减弱，复合加快。
按吹弧气流产生的方法：
1）用油气吹弧
2）用压缩空气或六氟化硫气体吹弧
3）产气管吹弧
按吹弧的方向分为：
1）纵吹
2）横吹
3）纵横吹
（4）短弧原理灭弧
在交流电路中，当电流自然过零时，所有短弧几乎同时熄灭，而每个短弧都在新阴极附近产生150～250V的起始介质强度。在直流电路中，每一短弧的阴极区有8～11V电压降。如果所有串联短弧阴极区的起始介质强度或阴极区的电压降的总和永远大于触头间的外施电压，电弧就不再重燃而熄灭。
（5）利用固体介质的狭缝狭沟灭弧
触头间产生电弧后，在磁吹装置产生的磁场作用下，将电弧吹入又灭弧片构成的狭缝中，
把电弧迅速拉长的同时，使电弧与灭弧片的内壁紧密接触，对电弧的表面进行冷却和吸附，产生强烈的去游离。
（6）用耐高温金属材料制作触头
触头材料对电弧中的去游离也有一定影响，用熔点高、导热系数和热容量大的耐高温金属制作触头，可以减少热电子发射和电弧中的金属蒸汽，从而减弱了游离过程，有利于熄灭电弧。
（7）用优质灭弧介质
灭弧介质的特性，如导热系数、电强度、热游离温度、热容量等，对电弧的游离程度具有很大影响，这些参数值越大，去游离作用就越强。
在高压开关中，广泛采用压缩空气、六氟化硫（SF6）气体、真空等作为灭弧介质。
11．什么是电气触头？电气触头有哪些形式？
答：电气触头是指两个导体或几个导体之间相互接触的部分，如母线或导线的接触连接处以及开关电器中的动、静触头。
（1）按接触面的形式分类
1）点接触
2）线接触
3）面接触
（2）按结构形式分类
1）固定触头
可拆卸的连接
不可拆卸的连接
2）可断触头
对接式
插入式
3）可动触头
12．什么是触头的接触电阻？影响接触电阻的因素有哪些？
答：电气触头中导体与导体之间的接触电阻是触头的接触电阻。
触头的表面加工状况、表面氧化程度、触头间的压力及接触情况等都会影响接触电阻值。下面分析影响接触电阻的因素。
（1）触头间的压力
触头接触面积的大小受施加压力的影响，如图2-18所示。在不加外力情况下，将两个触头施加外力时，总的接触面增大了，自然接触电阻就小了。故压力是影响接触电阻的重要因素。
（2）触头材料及预防氧化的措施
触头一般由铜、黄铜和青铜等材料制成。这些材料在空气中极易氧化。为了防止氧化，通常在触头表面镀上一层锡或铅锡合金。在户外装置或潮湿场所使用的大电流触头，最好在触头表面镀银。银在空气中不易氧化。镀银触头的接触电阻比较稳定。对钢制触头，其接触表面应镀锡，并涂上两层漆加以密封。必须在铝制触头表面涂中性凡士林油加以覆盖，以防氧化。
13．为什么触头要保证有足够的动稳定和热稳定？
当触头短时间内通过大电流时，如短路电流、电动机的起动电流等，所产生的热效应和电动力具有冲击特性，对触头能否正常工作造成很大威胁。可能带来诸如触头熔焊和短时过热、触头接触压力下降、关合时触头弹跳等不良后果。因此，开关电器必须采取有效措施，保证在通过短路电流时有足够的动稳定和热稳定。
第三章开关电器习题答案
一、填空题
1．开关电器按功能分为断路器、隔离开关、熔断器、负荷开关、以及自动重合器和自动分段器。
2．高压断路器按所采用的灭弧介质分为油断路器、压缩空气断路器、和真空断路器、六氟化硫断路器。
3．高压断路器的技术参数有额定电压、最高工作电压、额定电流、额定开段电流、额定断流容量、关合电流、动稳定电流、热稳定电流、分闸时间、合闸时间以及操作循环。
4．真空断路器的操作过电压常用抑制方法有采用低电涌真空灭弧室、在负载端并联电容、在负载端并联电阻和电容、串联电感、安装避雷器。
SF断路器灭弧室的结构分为单压式和双压式。
5．
6
6．操动机构分为手动机构、弹簧机构、电磁机构、液压机构、电动机构和气动机构、
7．高压负荷开关按灭弧方式分为产气式、压气式、压缩空气式、油浸式真空式
SF式。
6
二、判断题：
1、：开关电器分为以下四类:: 断路器、隔离开关、负荷开关、接触器. （×）
2、：高压断路器在电网中起控制与保护作用. （√）
3、：高压断路器既能开断负荷电流又能开断短路电流. （√）
4、：少油断路器中各相对地的绝缘是依靠油. （×）
5、：少油断路器的灭弧方式是横吹、纵吹及机械油吹. （√）
6、：断路器在工作过程中的合、分闸动作是由操动系统来完成的. （√）
7、：断路器的开断时间等于熄弧时间. （×）
8、：六氟化硫断路器是利用六氟化硫气体作为灭弧和绝缘介质. （√）
9、：真空断路器由于动触头在真空管中动作因此无需灭弧. （×）
10、：隔离开关没有专门的灭弧装置因此不能开断负荷电流. （√）
11、：隔离开关在进行倒闸操作时应遵循“等电位操作”原则。（√）
12、：当发现隔离开关带负荷误合闸后，应立即拉开。（）
13、：隔离开关设备磁锁装置的作用是避免带负荷误动作。（×）
14、：带接地刀闸的隔离开关其主刀闸与接地刀闸应同时合上或拉开。（×）
15、：熔断器是最原始的保护电器，因此属于二次设备。（×）
16、：熔断器在电路中起短路保护和过载保护。（√）
17、：跌落式熔断器是利用产气管在电弧高温下蒸发出气体对电弧产生纵吹作用使电弧熄灭的。（√）
18、：跌落式熔断器属于限流式熔断器。（×）
19、：高温负荷开关既可开断负荷电流又能开断短路电流。（×）
三、选择题
1.有关开关电器的作用下列说法不正确的是（D）。
A.正常工作情况下可靠地接通或断开电路；
B.在改变运行方式时进行切换操作；
C.当系统中发生故障时迅速切除故障部分，以保证非故障部分的正常运行；
D.在电力系统中起到汇集和分配电流的作用
2．220kV 及以下的断路器、隔离开关、互感器的最大工作电压比其额定电压高（ C）
A．5% B．10% C．15% D．20%
3．少油式断路器中油的用途是（A ）。
A．灭弧介质 B．灭弧介质和绝缘介质 C．绝缘介质 D以上都不对
4．多油断路器中油的用途是（B ）。
A．灭弧介质 B．灭弧介质和绝缘介质 C．绝缘介质 D以上都不对
SF气体的特性下列说法不正确的是（B）。
5．关于
6
A.无色、无臭、不可燃的惰性气体
B. 有毒
C.电负性气体
D.灭弧能力很强
6．有关隔离开关的作用下列说法错误的是（D）。
A.隔离电源
B.刀闸操作
C.接通和断开小电流电路D可以带电操作
四、简答题
1．高压断路器的作用是什么？对其有哪些基本要求？
答：（1）高压断路器的用途
高压断路器是高压电器中最重要的设备，是一次电力系统中控制和保护电路的关键设备。它在电网中的作用有两方面：其一是控制作用，即根据电力系统的运行要求，接通或断开工作电路；其二是保护作用，当系统中发生故障时，在继电保护装置的作用下，断路器自动断开故障部分，以保证系统中无故障部分的正常运行。
（2）高压断路器的基本要求
1）工作可靠
断路器应能在规定的运行条件下长期可靠地工作，并能正确地执行分、合闸的命令，顺利完成接通或断开电路的任务。
2）具有足够的开断能力
断路器断开短路电流时，触头间要产生能量很大的电弧。因此，断路器必须具有足够强的灭弧能力才能安全、可靠地断开电路，并且还要有足够大热稳定性。
3）具有尽可能短的切断时间。
在电路发生短路故障时，短路电流对电气设备和电力系统会造成很大危害，所以断路器应具有尽可能短的的切断时间，以减少危害，并有利于电力系统的稳定。
4）具有自动重合闸性能
在发生短路故障时，继电保护动作使断路器分闸，切除故障电流，经无电流间隔时间后自动重合闸，恢复供电。如果故障仍然存在，断路器则立即跳闸，再次切除故障电流。
5）具有足够的机械强度和良好的稳定性能
正常运行时，断路器应能承受自身重量、风载和各种操作力的作用。系统发生短路故障时，应能承受电动力的作用，以保证具有足够的动稳定。断路器还应能适应各种工作环境条件的影响，以保证在各种恶劣的气象条件下都能正常工作。
6）结构简单、价格低廉
在满足安全、可靠的同时，还应考虑经济上的合理性。这就要求断路器结构简单、体积小、重量轻、价格合理。
2．高压断路器有哪几类？其技术参数有哪些？
答：（1）高压断路器的分类
高压断路器按安装地点可分为屋内式和屋外式两种；按所采用的灭弧介质可以分为四种。
1）油断路器
2）压缩空气断路器
3）真空断路器
4）六氟化硫断路器
（2）高压断路器的技术参数
1）额定电压（U N）
2）最高工作电压
3）额定电流（I N）
4）额定开断电流（I Nbr）
5）额定断流容量（S Nbr）
6）关合电流（i Ncl）
7）动稳定电流（i es）
8）热稳定电流（i t）
9）全开断（分闸）时间（t kd）
10）合闸时间
11）操作循环
3．真空断路器的结构有什么特点？
答：高压断路器的结构特点
（1）多油断路器。结构简单，制造方便，便于在套管上加装电流互感器，配套性强；耗钢、耗油量大、体积大、重量重，如220kVDW3—220多油断路器三相总重90吨，其中绝缘油48吨；属自能式灭弧结构。
（2）少油断路器。结构简单，制造方便，可配用各种操动机构；比多油断路器油量少、重量轻；采用积木式结构，便于制成各种电压等级产品。
（3）压缩空气断路器。结构比较复杂，工艺和材料要求高；有色金属消耗量大、价格高；需要装设专用的空气压缩系统；操动机构与断路器合为一体；体积和重量比较轻。
（4）真空断路器。灭弧室材料及工艺要求高；体积小、重量轻；触头不易氧化；灭弧室的机械强度比较差，不能承受较大的冲击振动。
（5）六氟化硫断路器。结构简单，工艺及密封要求严格，对材料要求高；体积小、重量轻；用于封闭式组合电器时，可大量节省占地面积。
4．对断路器操动机构的要求有哪些？操动机构有哪些类型？
答：（1）操动机构的基本要求
1）具有足够的操作功率。
2）具有维持合闸的装置。
3）具有尽可能快的分闸速度。、
4）具有自由脱扣装置。
5）具有“防跳跃”功能。
6）具有自动复位功能。
7）具备工作可靠、结构简单、体积小、重量轻、操作方便、价格低廉等特点。
（2）操动机构的类型
1）手动机构（CS型）。指用人力进行合闸的操动机构。
2）电磁机构（CD型）。指用电磁铁合闸的操动机构。
3）弹簧机构（CT型）。指事先用人力或电动机使弹簧储能实现合闸的弹簧合闸操动机构。
4）电动机机构（CJ型）。指用电动机合闸与分闸的操动机构。
5）液压机构（CY型）。指用高压油推动活塞实现合闸与分闸的操动机构。
6）气动机构（CQ型）。指用压缩空气推动活塞实现合闸与分闸的操动机构。
5．隔离开关的用途是什么？它是如何分类的？
答：（1）隔离开关的作用
在电力系统中，隔离开关的主要作用有：
1）隔离电源。将需要检修的线路或电气设备与带电的电网隔离，以保证检修人员及设备的安全。2）倒闸操作。在双母线的电路中，可利用隔离开关将设备或线路从一组母线切换到另一组母线，
实现运行方式的改变。
3）接通和断开小电流电路。隔离开关可以直接操作小电流电路，例如：
（2）隔离开关的分类
1）按装设地点的不同，可分为户内式和户外式两种。
2）按绝缘支柱数目，可分为单柱式、双柱式和三柱式三种。
3）按动触头运动方式，可分为水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式等
4）按有无接地闸刀，可分为无接地闸刀、一侧有接地闸刀、两侧有接地闸刀三种。
5）按操动机构的不同，可分为手动式、电动式、气动式和液压式等。
6）按极数，可分为单极、双极、三极三种，以及按安装方式分为平装式和套管式等。
6．高压断路器型号的含义是什么？隔离开关型号的含义是什么？
答：（1）高压断路器的型号、规格一般由文字符号和数字按以下方式表示：
第一单元是产品字母代号：S—少油断路器；D—多油断路器；K—空气断路器；L—六氟化硫断路器；Z—真空断路器；Q—自产气断路器；C—磁吹断路器。
第二单元是装设地点代号：N—户内式；W—户外式。
第三单元是设计序号，以数字表示。
第四单元是额定电压，kV。
第五单元是其他补充工作特性标志：G—改进型；F—分相操作。
第六单元是额定电流，A。
第七单元是额定开断电流，kA。
第八单元是特殊环境代号。
（2）隔离开关的型号、规格一般由文字符号和数字按以下方式表示：
□1□2□3—□4□5/□6
其代表意义为：
第一单元：产品字母代号，隔离开关用G；
第二单元：安装场所代号，户内用N，户外用W；
第三单元：设计序列顺序号，用数字1、2、3、……表示；
第四单元：额定电压，kV；
第五单元：其他标志，如T表示统一设计，G表示改进型，D表示带接地刀闸，K表示快分型等。第六单元：额定电流，A。
7．负荷开关的作用是什么？它与隔离开关在结构原理上的主要区别是什么？
答：高压负荷开关是一种结构比较简单，具有一定开断和关合能力的开关电器。它具有灭弧装置和
一定的分合闸速度，能开断正常的负荷电流和过负荷电流，也能关合一定的短路电流，但不能开断短路电流。因此，高压负荷开关可用于控制供电线路的负荷电流，也可以用来控制空载线路、空载变压器及电容器等。高压负荷开关在分闸时有明显的断口，可起到隔离开关的作用，与高压熔断器串联使用，前者作为操作电器投切电路的正常负荷电流，而后者作为保护电器开断电路的短路电流及过负荷电流。在功率不大或可靠性要求不高的配电回路中代替断路器，可以简化配电装置，降低设备费用。
8．熔断器的基本结构是什么？它有哪些技术参数？熔断器与熔体的额定电流有何区别？
答：（1）基本结构
熔断器主要由金属熔件（熔体）、支持熔件的触头、灭弧装置和绝缘底座等部分组成。其中决定其工作特性的主要是熔体和灭弧装置。
熔体是熔断器的主要部件。
（2）高压熔断器技术参数
1）熔断器的额定电压。
2）熔断器的额定电流。它指一般环境温度（不超过40℃）下熔断器壳体的载流部分和接触部分允许通过的长期最大工作电流。
3）熔体的额定电流。熔体允许长期通过而不致发生熔断的最大有效电流。该电流可以小于或等于熔断器的额定电流，但不能超过。
4）熔断器的开断电流。熔断器所能正常开断的最大电流。若被开断的电流大于此电流时，有可能导致熔断器损坏，或由于电弧不能熄灭引起相间短路。
（3）熔断器与熔体的额定电流的何区别为：熔断器的额定电流。它指一般环境温度（不超过40℃）下熔断器壳体的载流部分和接触部分允许通过的长期最大工作电流。熔体的额定电流。熔体允许长期通过而不致发生熔断的最大有效电流。该电流可以小于或等于熔断器的额定电流，但不能超过。
9．熔断器的保护特性是什么？与哪些因素有关？
答：熔断器串联在电路中使用，安装在被保护设备或线路的电源侧。当电路中发生过负荷或短路时，熔体被过负荷或短路电流加热，并在被保护设备的温度未达到破坏其绝缘之前熔断，使电路断开，设备得到了保护。熔体熔断电流和熔断时间之间呈现反时限特性，即电流越大，熔断时间就越短，其关系曲线称为熔断器的保护特性，也称安秒特性。
熔体熔化时间的长短，取决于熔体熔点的高低和所通过的电流的大小。熔体材料的熔点越高，熔体熔化就越慢，熔断时间就越长；电流越大，熔断时间就越短。
10．什么是自动重合器与自动分段器？其作用是什么？
答：自动重合器是一种具有保护和自具控制功能的配电开关设备。它能按照预定的开断和重合顺序在交流电路中自动进行开断和重合操作，并在其后自动复位和闭锁。所谓“自具”是指它本身具
备故障电流（包括过电流和接地电流）检测和操作顺序控制与执行功能，无需附加继电保护装置和提供操作电源。即它自动检测通过重合器回路的电流，当确认是故障电流时，则按事先所整定的操作顺序及时间间隔进行开断及重合的操作，向线路恢复供电。如故障是瞬时性的，则重合器在分、合闸的循环操作中，若重合成功自动终止后续的分、合闸操作，并经过一段延时后恢复到预先的整定状态，为下次故障做好准备；如遇永久性故障，重合器在完成预先整定的操作顺序后，则自动闭锁（不能合闸），隔离故障区段，不再对故障线路供电。当故障排除后，手动解除重合器的合闸闭锁，才能恢复正常状态。可见利用重合器可以有效地避免瞬时性故障的影响。
线路自动分段器简称分段器，是配电网中用来隔离线路区段的自动开关设备，它串联于重合器或断路器的负荷侧，当发生永久性故障时，它在记忆线路故障出现的次数达到整定值后，在无电流情况下自动分闸并闭锁，从而隔离故障区段，使后备保护开关（重合器或断路器）成功地重合其它的无故障线路。当发生瞬时性故障或故障已被其它设备切除，而且分段器未达到预期的记忆次数时，分段器将保持在合闸状态，保证线路的正常供电。
11．自动重合器的特点是什么？
答：自动重合器的特点如下：
（1）具有自身判断电流性质、完成故障检测、执行开合功能的能力，并能自动恢复初始状态、记忆动作次数、完成合闸闭锁等，且具有操作顺序选择，开断和重合特性调整等功能。
（2）操作电源可直接取自高压线路或外加低压交流电源。
（3）有多次重合闸功能，一般为4次分断3次重合，且可根据需要调整重合次数及重合闸间隔时间。（4）相间故障开断都采用反时限特性，具有快慢两种安秒特性曲线，快速曲线只有一条，慢速曲线可多达16条，有利于与保护及熔断器配合。
（5）开断能力大，允许开断次数较多，基本可不检修。
12．自动分段器的特点是什么？
答：分段器的特点：
（1）只能开断负荷电流，不能开断短路电流，故不能作为主保护开关。
（2）当线路故障时，可以记忆后备保护开关开断故障电流的次数，并在达到预定记忆次数（1～3次）无故障电流时自动分闸，隔离故障区段。若故障是瞬时性的，则分段器的计数器在故障被切除后一定时间内自动复位，即清零复位。
（3）分段器分闸闭锁后，需手动操作复位。
无安秒特性，能与变电站的断路器和线路上的重合器相配合使用。
13．重合器整定中的“快”、“慢”是什么意思？
答：重合器动作程序的选定可根据电网的实际需要预先整定，如“一快一慢”、“一快三慢”、“二快二慢”等组合。这里“快”是指快速分闸，快速分闸一般设定在第一、二次，尽快消除瞬时性故障；
“慢”是指按一定的电流—时间特性曲线（安秒特性曲线）跳闸，即为延时性动作，以便与其他设
备，如分段器、熔断器等进行配合，隔离故障点。
第四章 互感器习题答案
一、填空题
1．互感器包括 电压互感器 、 电流互感器 。
2．按工作原理电流互感器分为 电磁式 、 电容式 、 光电式 以及 无线电式 。
3．电流互感器的接线方式有 一相式接线 、 两相V 形接线 、 两相电流差接线 以及 三相星形接线 。
4．电压互感器的接线方式有 单相接线 、 V ，ｖ接线 、 三相三柱式互感器接线 、 以及 三相五柱式互感器接线 、三台单相式电压互感器接线 。
5．一台三相五柱式电压互感器接成?,,y Y 形接线，可用来测量 线电压 、 相电压 ，还可用
作 绝缘监察 ，广泛用于 小电流接地 系统。
6．电流互感器正常运行时二次侧不允许 开路 ， 电压互感器正常运行时二次侧不允许 短路 。
二、判断题
1 ： 运行中的电流互感器二次绕组严禁开路。（√ ）
2 ： 电流互感器二次绕组可以接熔断器。 （×）
3 ： 电流互感器相当于短路状态下的变压器。 （√ ）
4 ： 运行中的电压互感器二次绕组严禁短路。 （√ ）
5 ： 电压互感器的一次及二次绕组均应安装熔断器 . （√ ）
6 ： 电压互感器相当于空载状态下的变压器 . （√ ）
7 ： 电压互感器的不完全接线可以用二台单相电压互感器构成. （√ ）
三、简答题
1． 电流互感器的作用有哪些？电压互感器的作用有哪些？
答：（1）将一次回路的高电压和大电流变为二次回路的标准值。
使测量仪表和继电器标准化和小型化，从而结构轻巧，价格便宜；使二次设备的绝缘水平可按
低电压设计，从而降低造价；使所有二次设备能用低电压、小截面的电缆连接，实现用小截面电缆
进行远距离测量与控制，并使屏内接线简单、安装调试方便。
（2）使低电压的二次系统与高电压的一次系统实施电气隔离，且互感器二次侧接地，保证了人
身和设备的安全。
（3）取得零序电流、电压分量供反应接地故障的继电保护装置使用。 支路的零序电流)(3
10
C B A I I I I ++=，因此将三相电流互感器二次绕组并联，使其输出总电流为三相电流之和即得到一次电网的零序电流。
电网对地电压的零序分量CN BN AN CN BN AN U U U U U U U ,,),(3
10
++=为三相对地电压。能做接地监视的电压互感器有两个二次绕组：第一副绕组接成星形供一般测量、保护使用，提供线电压和相电压。第二副绕组（又称辅助绕组）三相首尾相连组成开口三角形反应三相对地电压之和，即对地电压的零序分量。
2． 什么是电流互感器的变比？一次电流为1200A,二次有电流为5A,计算电流互感器的变比。 答：一次电流对二次电流的比值21I I 称为电流互感器的电流比（我们用i K 代表电流比）。当知道二次电流时，乘上电流比就可以求出一次电流，这时二次电流的相量与一次电流的相量相差1800。 电流互感器的变比为：6005
120021==I I K i 3．运行中电流互感器二次侧为什么不允许开路？如何防止运行中的电流互感器二次侧开路？
答：运行中的电流互感器二次回路不允许开路。否则会在开路的两端产生高电压危及人身设备安全，或使电流互感器发热。
正常运行时，由于二次绕组的阻抗很小，一次电流所产生的磁动势大部分被二次电流产生的磁动势所补偿，总磁通密度不大，二次绕组感应的电动势也不大，一般不会超过几十伏。当二次回路开路时，阻抗无限增大，二次电流变为零，二次绕组磁动势也变为零，而一次绕组电流又不随二次开路而变小，失去了二次绕组磁动势的补偿作用，一次磁动势很大，全部用于励磁，合成磁通突然增大很多很多倍，使铁芯的磁路高度饱和，此时一次电流全部变成了励磁电流，在二次绕组中产生很高的电动势，其峰值可达几千伏甚至上万伏，威胁人身安全或造成仪表、保护装置、互感器二次绝缘损坏。另外，由于磁路的高度饱和，使磁感应强度骤然增大，铁芯中磁滞和涡流损耗急剧上升，会引起铁芯过热甚至烧毁电流互感器。所以运行中当需要检修、校验二次仪表时，必须先将电流互感器二次绕组或回路短接，再进行拆卸操作，电流互感器二次回路不能装设熔断器。
4． 什么是10%误差曲线？
答：当一次电流为n 倍一次额定电流时，电流误差达到-10%，n I I n 11=称为10%倍数。10%倍数
与互感器二次允许最大负荷阻抗l Z 2的关系曲线)(2l Z f n =，便叫做电流互感器的10%误差曲线。
5．电流互感器是如何分类的？
答：电流互感器的分类
1）．按安装地点可分为屋内和屋外式。20kv 及以下制成屋内式；35kv 及以上多制成屋外式。
2）．按安装方式可分为穿墙式、支持式和装入式。穿墙式装在墙壁或金属结构的孔中，可节约穿墙套管；支持式安装在平面或支柱上；装入式是套装在35kv 及以上的变压器或多油断路器油箱内的套管上，故也称为套管式。
3）．按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式等。干式用绝缘胶浸渍，用于屋内低压电流互感器；浇注式以环氧树脂作绝缘，目前，仅用于35kv 及以下的屋内电流互感器；油浸式多为屋外式。
4）．按一次绕组匝数可分为单匝式和多匝式。单匝式分为贯穿型和母线型两种。
5）．按电流互感器的工作原理，可分为电磁式、电容式、光电式和无线电式。
6．什么是电流互感器的准确度级？我国电流互感器准确度级有哪些？保护、仪表各用什么等级？答：电流互感器的测量误差，可以用其准确度级来表示，根据测量误差的不同，划分出不同的准确级。准确度级是指在规定的二次负荷变化范围内，一次电流为额定值时的最大电流误差。
我国GB1208-1997<电流互感器>规定测量用的电流互感器的测量精度有0.1、0.2、0.5、1、3、5五个准确度级；保护用电流互感器按用途可分为稳态保护用（P）和暂态保护用（TP）两类，稳态保护用电流互感器的准确级用P来表示，常用的有5P和10P。
7．电压互感器是如何分类的？
答：电压互感器可分为以下几种类型：
1）按安装地点可分为户内式和户外式。
2）按相数可分为单相式和三相式。只有20kV以下才制成三相式。
3）按每相绕组数可分为双绕组和三绕组式。三绕组电压互感器有两个二次侧绕组：基本二次绕组和辅助二次绕组。辅助二次绕组供接地保护用。
4）按绝缘可分为干式、浇注式、油浸式、串级油浸式和电容式等。干式多用于低压；浇注式用于3～35kV；油浸式主要用于35kV及以上的电压互感器。
8 运行中的电压互感器二次侧为什么不允许短路？
答：电压互感器二次侧所通过的电流由二次回路阻抗的大小来决定，当二次侧短路时，将产生很大的短路电流损坏电压互感器。为了保护电压互感器，一般在二次侧出口处安装些熔断器或快速自动空气开关，用于过载和短路保护。在可能的情况下，原边也应装设熔断器以保护高压电网不因互感器高压绕组或引线故障危及一次系统的安全。
9什么是电压互感器的准确度级？我国电压互感器的准确度级有哪些？各适用于什么场合？
答：电压互感器的测量误差，以用其准确度级来表示。电压互感器的准确度级，是指在规定的一次电压和二次负荷变化范围内，负荷的功率因数为额定值时，电压误差的最大值。
电压互感器的测量精度有0.2、0.5、1、3、3P、6P六个准确度级，同电流互感器一样，误差过大，影响测量的准确性，或对继电保护产生不良影响。0.2、0.5、1级的适用范围同电流互感器，3级的用于某些测量仪表和继电保护装置。保护用电压互感器用P表示，常用的有3P和6 P。
10互感器的二次为什么必须接地？
答：互感器二次绕组接地的目的在于当发生一、二次绕组击穿时降低二次系统的对地电位，接地电阻愈小，对低电位愈低，从而保证人身安全，因此将其称为保护接地。
四、思考题
电压互感器与电流互感器的二次为什么不许互相联接，否则会造成什么后果？
第五章 短路电流实用计算习题答案
一、填空题
1．短路种类有 三相短路 、 单相接地短路 、 两相短路 和 两相短路接地。
2．无限大容量系统是指 系统内阻抗不超过短路总阻抗的5％～10％ 。
3．在暂态过程中短路电流包含两个分量：一是 周期分量 。另一是 非周期分量 。
4．短路功率与短路电流标么值的关系是 相等 。
5．单相接地短路的附加电抗是 负序和零序电抗之和 ，两相接地短路的附加电抗是 负序和零序的并联值 。
6．已知变压器的短路电压百分比%k U ，以额定值为基准值的电抗标么值为 100/%k U 。
二、选择题
1．短路电流计算中，电路元件的参数采用（B ）。
A.基准值
B.标么值
C.额定值
D.有名值
2．短路电流计算中，下列假设条件错误的是（D ）。
A.三向系统对称运行 B 各电源的电动势相位相同 C 各元件的磁路不饱和 D.同步电机不设自动励磁装置
3．220KV 系统的基准电压为（C ）。
A.220KV
B.242KV
C.230KV
D.200KV
4.短路电流的计算按系统内（C ）。
A.正常运行方式
B. 最小运行方式
C. 最大运行方式
D. 满足负荷运行方式
5．只有发生（C ）故障，零序电流才会出现。
A.相间故障
B.振荡时
C.不对称接地故障或非全相运行时
D.短路
6．在负序网络中，负序阻抗与正序阻抗不相同的是（B ）。
A.变压器
B.发电机
C.电抗器
D.架空线路
7．发生三相对称短路时，短路电流为（A ）。
A.正序分量
B.负序分量
C.零序分量
D.正序和负序分量
8．零序电流的分布主要取决于（B ）。
A.发电机是否接地
B.运行中变压器中性点、接地点的分布
C.用电设备的外壳是否接地
D.故障电流
9．电路元件的标么值为（A ）。
A.有名值与基准值之比
B. 有名值与额定值之比
C. 基准值与有名值之比
D.额定值与有名值之比
三、简答题
1.什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：在电力系统中，短路是最常见而且对电力系统运行产生严重影响的故障。所谓短路是指相与相或相与地之间直接金属性连接。
短路种类主要有三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路等四种。
三相短路属对称短路，其它属不对称短路。
2.什么是标幺值？标么值有何特点？
答：标么值是某些电气量的实际有名值与所选定的同单位规定值之比，即
）
基值（与实际值同单位）实际有名值（任意单位标幺值= 标么值的特点
（1） 在三相电路中,标么值相量等于线量。
（2）三相功率和单相功率的标么值相同。
（3）三相电路的标么值欧姆定律为U *=I *X *，功率方程为S *=U *I *,与单相电路的相同。
（4）当电网的电源电压为额定值时(即U *=1)，功率标么值与电流标么值相等，且等于电抗标么值的倒数。
（5）两个标么基准值相加或相乘，仍得同基准的标么基准值。
由于上述特点，用标么值计算短路电流可使计算简便，且结果明显，便于迅速及时地判断计算结果的正确性。
3.什么是无穷大容量电力系统？
答：在进行短路电流计算时，若系统内阻抗不超过短路回路总阻抗(含系统内阻抗)的5%～10%，便可视为无限大容量系统。
4.无穷大容量电力系统中发生短路时，短路电流如何变化？
答：发生短路后，整个短路过程包括两部分，即暂态过程和稳态过程。在暂态过程中，短路电流包含两个分量：一个是稳态分量，又称周期分量；另一个是暂态分量，也称非周期分量。非周期分量是一个按指数规律衰减的分量，当其衰减完后，短路即进入稳定状态。
5.什么是短路电流的周期分量、非周期分量、冲击短路电流、母线残压？
答：周期分量（稳态分量）决定于电源母线电压U P 和短路回路总阻抗Z Σ。当母线电压保持不变，并忽略电路的电阻后，其周期分量的有效值为
∑=X U I P
Z 3
因为母线电压U P 不变，所以在以任意时刻为中心的一个周期内，周期分量的有效值均应相等。
在有电感的电路中发生短路时，为了保持在t=0时的短路瞬间电路中的电流不发生突变，电路中将出现非周期分量电流，其大小与t=0时的周期分量瞬时值相等，而方向相反。
在发生短路后半个周期，即0.01秒瞬间，全短路电流达到最大值，略小于周期分量幅值的两倍，
称为冲击短路电流，记为i ch 。
在继电保护装置的整定计算中，常要计算短路点以前某一母线的残余电压。三相短路时短路点电压为零。距短路点电抗为X 的母线残余电压即为该电抗上的三相电压降。
6.什么是对称分量法？
答：任何一组不对称的三相系统的相量均能分解成相序不同的三组对称的三相分量系统，即正序分量、负序分量和零序分量系统。在线性电路中，可以用叠加原理，对这三组对称分量分别按三相去解，然后将其结果叠加起来，就是不对称三相电路的解答，这个方法叫做对称分量法。
7.各序网络图的特点是什么？
答：（1）正序网络图
它是从电源经正序总电抗到不对称短路点的单相回路图。和三相短路时的等值电路图不同之处只在于其短路点电压不为零，而有正序电压U k1。显然，从短路点到电源，正序电压（相电压）由U k1增加到相电势E 。
(2)负序网络图
负序电流在网络中所流经的元件与正序电流所流经的相同。因此，组成负序网络的元件与组成正序网络的元件完全相同，只是各元件的阻抗要由负序参数表示，其中发电机及各种旋转电机的负序阻抗与正序阻抗不同，而其它静止元件的负序阻抗等于正序阻抗。因为发电机的负序电动势为零，所以负序网络中电源支路负序阻抗的终点不接电动势，而与零电位相连，并作为负序网络的起点，短路点就是该网络的终点。短路点的负序电压U K2不为零。
（3）零序网络图
在零序网络中，也不包含电源的电动势。只是在短路点存在有由故障条件所决定的不对称电压源中的零序分量。各元件的阻抗均以零序参数表示。零序电流流过的路径与正、负序电流不同，零序电流只能在相与地之间流通，只有通过接地的中性点才能与接地短路点构成零序短路电流通道。当实际电路中具有中性点接地阻抗时，在单相的零序网络中的相应零序阻抗应取其3倍，这是因为该阻抗上通过三倍零序电流，其电压降为单相零序电流流过时的三倍。
8.什么是正序等效定则？
答：不对称短路故障时故障支路的正序电流分量)(1
n KA I ，等于故障点每相加上一个附加电抗)(n X ?后发生三相短路的电流。这就是正序等效定则。表达式为： )(1)(1n A n KA X X E I ?∑∑
+=
式中 ∑
E ——故障前故障点基准相（特殊相）的运行相电压； )(n X ?
——与短路故障类型有关的附加电抗， 四、计算题
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 -+
一、填空题（每空1分，共30分） 1、电力系统运行的基本要求是、、。 2、电力系统中性点运行方式可分为、。 3、升压变压器的的绕组从绕组最外层至铁心的排列顺序为、、。 4、由于变压器的变比不匹配而产生的功率称为，它取决于和。 5、电力系统节点按照给定条件不同可以分为、、。 6、频率的一次调整由进行，频率的二次调整由进行。 7、电力系统无功电源电源包括、、、。 8、中枢点调压方式分为、、。 9、电力系统调压措施有、、 、。 10、等面积定则是。 11、变压器的负序阻抗正序阻抗。（等于/不等于） 12、电力系统频率的一次调整是调整，频率的二次调整可实现调整。 二、简述题（35分） 1、电力系统中性点不同接地方式的优缺点。 2、导线截面选择的几种方法。 3、无限大容量电源。 4、耗量微增率，等耗量微增率准则
5、正序等效定则。 6、什么是电力系统静态稳定性，电力系统静态稳定性的实用判据是什么？ 7、为什么把短路功率定义为短路电流和网络额定电压的乘积？ 三、计算题（40分） 1、两个电力系统由联络线连接为一个联合电力系统，如图1所示，正常运行时，△P ab =0。两个电力系统容量分别为1500MW 和1000MW ；各自的单位调节功率分别以两系统容量为基准的标幺值；设A 系统负荷增加100MW 。试计算下列情况下的频率变化量和联络线上流过的交换功率：①A 、B 两系统机组都参加一次调频②A 、B 两系统机组都不参加一、二次调频。A 、B 两系统都参见一次调频，A 系统由机组参加二次调频增发60MW （13分） 图1 K GA*=25 K LA*=1.5 P ab K GB*=20 K LB*=1.3 1500MW 1000MW
1. 额定电压110KV 的辐射形各段阻抗及负荷如下图所示。已知电源A 的电压为121KV ，求功率分布和C 点的电压。 '''B 40+309.7937.59340+3030.20722.407B S S j j j j =+=--+=+ ()()9.793*207.593*30 3.49 106.65 BC j U -+-?= =- =106.65( 3.49)110C B BC U U U KV -?=--≈
'2110 36*36* 102.86038.5 U k ===∠? kV ()(0.270.412)*8021.632.96Z r jx l j j =+=+=+ 6611 *80* 2.76*10110.4*10222 Y lb j --=== 2 2 4.930751000k N T N PU R S ?==Ω 2 %63.525100k N T N U U X S ==Ω Z 4.9307563.525T T T R jX j =+=+ 6 4.96*10T G S -= 5B 4.96*10T S -= 6Y (4.9649.6)*10T T T G j B j -=+=+
121511.25S 1511.251511.25102.861511.250.0332* 15.1637 +13.3582 T Z T T S j j j Z j Z j =++??? +=++ ? ??? =++= 1111'' 22dU 8.98 +8.72=12.520.77T T T T T Z PR Q X P X Q R j U U j ? +-=+=∠ ' 2d 110.988.72=111.30.079a zT U U U j =+=+∠? 21/2 22 2S S S 15.16 +13.3615.16+13.36+(111.3)(111.3)111.3215.16+13.36+(0.7128 + 1.0877)+(0.0614 -0.6144)+(-1.37)=15.93+12.46 T Z Y Y T S S j Y j Z Y j j j j j =+?+?+???=++ ? ??? = 2222Z dU 6.78 +2.3 a a P R Q X P X Q R j U U j +-=+= A d 117.7611.02118.70.093a Z U U U j =+=+≈∠? 3. 电力系统中有A 、B 两等值机组并列运行，向负荷PD 供电。A 等值机额定容 量500MW ，调差系数0.04，B 等值机额定容量400MW ，调差系数0.05。系统负荷的频率调节效应系数KD*=1.5。当负荷PD 为600MW 时，频率为50HZ ，A 机组出力500MW ，B 机组出力100MW 。试问： （1）当系统增加60MW 负荷后，系统频率和机组出力是多少？ （2）当系统切除60MW 负荷后，系统频率和机组出力是多少？ 3 答案： 首先求等值发电机A 、B 的单位调节功率及负荷的频率调节效应系数为
长沙学院电力系统分析复习题 一、填空题 1、电力系统运行的三个基本要求是：系统运行的安全可靠性、良好的发电质量、系统运行的经济性。 2、电力线路按结构可分为架空线路和电缆线路两大类。 3、在电磁环网中，由于变压器变比不匹配而产生的功率称为循环功率。 4、电力系统频率的一次调整是针对发电机组的调速器进行的，频率的二次调整是针对发电机的调频器进行的。 5、系统备用容量一般分为负荷备用、事故备用、检修备用、国民经济备用。 6、在潮流计算时对于有功功率和无功功率均为给定，而节点电压是待求量的节点称之为节点。 7、在电力系统中，有功功率负荷的最优分配是按照等耗量微增率准则来进行分配的。 8、电力系统中枢点的调压方式分为逆调压顺调压恒调压。 9、连接额定电压分别为220和35两个电力网的一台降压变压器，变压器的两侧均接线路，则此变压器的变比为220/38.5。10、电压调整的措施有改变发电机端电压调压、改变变压器变比、改变功率分布和改变电力网络的参数。 二、选择题 1、电力用户只能从一个电源获得电能的地理接线方式为
（ ）。 A 、双回路的放射式 B 、两端供电式 C 、有备用接线 D 、无备用接线 2、手算潮流时，将变电所母线上所联线路对地电纳中无功功率的一半也并入到等值负荷功率中，这一功率称为（ ）。 A 、运算负荷功率 B 、运算电源功率 C 、等值负荷功率 D 、等值电源功率 3、在电力系统的标么值计算中，基准功率和基准电压之间的关系满足（ ）。 A 、3 B B B I U S = B 、B B B I U S = C 、B B B I U S 3= D 、B B B I U S 3= 4、利用P —Q 分解法和牛顿—拉夫逊法进行潮流计算，二者的收敛速度是（ ）。 A 、P —Q 分解法高于牛顿—拉夫逊法 B 、牛顿拉夫逊法高于P —Q 分解法 C 、两者一样 D 、无法比较 5、电力系统无功电源最优分配的目的是（ ）。 A 、使电力系统总的能源消耗最少 B 、使电力网的有功损耗最小 C 、使电力系统的电能质量最好 D 、使电力网的无功损耗最小 6、负荷的单位调节功率可以表示为( ) A 、L L f K P ?=- ? B 、L L f K P ?= ? C 、L L P K f ?=- ? D 、L L P K f ?= ?
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
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;
资料说明： 本资料由华北电力大学在校学生提供，为方便外校学生考研复习，我们整理了所有的专业课考研资料，上传了所有内部资料（视频除外）。 我们是由一群“勇闯北京、热爱华电”的华电本校热血学生组成，本科时有本校的、外校的和跨专业的，现在全部考上华电研究生。 为了方便“立志考华电”学生交流，我们建立QQ 群276540388，为大家免费答疑，分享华电最新消息，提高最新内部试题，各种疑难问题，我们都进最大努力帮助，只为“大华电，大电力，中国梦，梦华电！” 电力系统分析复习题 9-1 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 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 024d 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，它是安排日发电计划和确定系统运行方式的重
电力系统分析题库 一、选择题 1、中性点不接地系统发生单相接地短路时，非故障相电压升高至（ A ） A 、线电压 B 、 1.5 倍相电压 C 、1.5 倍线电压 D 、 根号 2 倍相电压 2、目前我国电能输送的主要方式是（ C ）。 A 、直流 B 、单相交流 C 、三相交流 D 、交直流并重 3、系统发生两相接地短路故障时，复合序网的连接方式为（ A ） A 、正序、负序、零序并联 B 、正序、负序并联、零序网开路 C 、正序、零序并联、负序开路 4、输电线路采用分裂导线的目的是（ A 、减小电抗 B 、减小电阻 D 、零序、负序并联，正序开路 A ）。 C 、增大电抗 D 、减小电纳 5、系统备用容量中，哪种可能不需要专门配置？（ A ） A 、负荷备用 B 、国民经济备用 C 、事故备用 D 、检修备用 6、电力系统潮流计算中，功率指（ C ）。 A 、一相功率 B 、两相功率 C 、三相功率 7、根据对称分量法， a 、b 、c 三相的零序分量相位关系是（ A 、a 相超前 b 相 B 、b 相超前 a 相 C 、c 相超前 b 相 D 、相位相同 D 、四相功率 D ） 8、电力系统有功功率电源为（ B ）。 A 、发电机、调相机 B 、发电机 C 、调相机 D 、发电机、电容器 9、输电线路单位长度的电阻主要决定于（ D ） A 、材料和对地高度 B 、电晕损耗和电压 C 、几何均距和半径 D 、材料和粗细 10、有备用接线方式的优、缺点是（ D ）。 A 、优点：供电可靠性高。缺点：电压低 B 、优点：供电可靠性低。缺点：造价高 C 、优点：供电可靠性高，调度方便。缺点：造价高 D 、优点：供电可靠性和电压质量高。缺点：造价高和调度复杂 11、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 12、电力网某条线路的额定电压为 UN=110kV ，则它表示的是（ D ）。 1 C 、 1 D 、线电压 A 、相电压 B 、 3 相电压 3 线电压 13、衡量电能质量的指标有（ D ） A 、电压和功率 B 、频率和功率 C 、电流和功率 D 、电压大小，波形质量，频率 14、解功率方程用的方法是（ A ）。 A 、迭代法 B 、递推法 C 、回归法 D 、阻抗法 15、电力系统短路故障计算主要求取的物理量是（ A ） A 、电压，电流 B 、电阻，电抗 C 、电阻，功率 D 、电流，电抗
电力系统复习题 一．填空 1．依据一次能源的不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、______、风力发电厂等。 2．采用分裂导线的目的是______。 3．电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷的划分依据是用户对供电______要求。4．短路电流最大可能的瞬时值称为______。 5．简单系统静态稳定依据为______。 6．若某系统电压基准值取U B，功率基准值为S B，则其导纳基准值Y B(用U B和S B表示)可表示为：________。 7．若已知线路阻抗R+jX、线路末端电压U2∠0°，负荷P+jQ，则线路的电压降落可表示为________。 8．中枢点电压调整方式有________。 9．有功功率在并列运行的发电机间分配的原则是________。 10．电力系统静态稳定储备系统公式为________。 11．根据统计表明，电力系统短路故障以________发生的概率最大。
12．功率角δ既是之间的相位差， 又是之间的相对位置角。 13．在我国35KV电压等级电力系统中性点运行方式为。 14．在标么制中，只需选定两个基准值，常选的是电压和。 15．电力系统运行的基本要求有可靠性、优质性和。 16．电能质量是指电压质量、波形质量和。 17．耗量特性曲线上某点切线的斜率称为___________。 18．发电机定子三相短路，短路电流除有强制分量外还有___________。 19．输电线路的电气参数有电阻、电抗、电导和___________。 20．输电线路空载时，末端电压比始端电压___________。 21．在我国衡量电能质量的三个指标中，频率的允许偏移范围为___________HZ。22．潮流计算中，PQ节点待求的物理量是该节点的电压幅值和___________。23．电力系统中，备用容量按存在形式可分为两种：即热备用和___________。24．在任何负荷下，中枢点的电压保持为大约恒定的数值（102%—105%U N），这种调压方式为___________。 25．分析负荷的最优分配问题，采用的著名原则是___________。
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
第一套 一、填空题 ' d X 是同步发电机的 电抗。' q E 是同步发电机的 电势，它正比于磁 链 。 当同步发电机的外部电路突然三相短路时，由于外界阻抗减小，定子绕组 突然增大，相应电枢反应磁链也将 ，原来稳定状态下电极内部的电磁 遭到破坏。 电力系统的静态稳定性是指电力系统受到瞬时的小的 时，能够自动恢复到 状态的能力。静态稳定的实用判据是 ＞ d δ d S Eq Eq p = 。 当零序电压加在变压器绕组连接成 或中性点不接地的星形一侧时，无论另一侧绕组的 如何，变压器中都没有 流通。 当零序电压加在变压器绕组连接成三角形或 不接地的星行一侧时，无论另一侧绕组的 如何，变压器中都没有 流通。此时，变压器的零序电抗X0= 。 同步发电机端外突然发生三相短路时，在电磁暂态过程中，励磁绕组中的直流分量电流fa i ?和定子三相电流中同步频率交流自由分量 f ωi ?按时间常数 衰减，它是励磁绕组 与 之比。 引起电力系统较大扰动的主要原因是： 、切除或投入系统的主要元件、 。 电力系统的故障可分为 和 两大类。 短路电流最大有效值 imp I 是发生在短路后的 时刻，并假定在该时刻前后 内 非周期分量 的电流有效值。 有阻尼同步发电机突然三相短路时刻，电势 和 不能突变。 与单回路无避雷线三相架空电力线路相比，双回路无避雷线三项架空电力线路的零序电抗值 。 电力系统静态稳定的实用判据为： ；电力系统频率的静态稳定的判据是 ； 电动机静态稳定运行的转矩—转差率的判据是 。 同步发电机基本方程式经派克变换后，内部的电磁关系仍为 。 有阻尼绕组同步发电机三相短路的暂态过程通常可分为两个阶段：短路的最初阶段称为 ；稍后阶段仍称为 。 短路电流最大有效值 imp I 是发生在短路后的 ，即t= 时，当冲击系数 8 .1imp =K 时， = imp I ωI 。 有阻尼同步发电机突然三相短路时刻，电势 和 不能突变。( E q '' E d ' ')
电力系统分析复习题 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.电压降落、电压损耗、电压偏移的定义有所不同 答：网络元件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（%）100 N N V V V -=? 5.输电线路何时作为无功电源、何时作为无功负荷 答：35KV 及以下的架空线路的充电功率甚小，一般说，这种线路都是消耗无功功率的；110KV 及以上的架空线路当传输功率较大时，电抗中消耗的无功功率将大于电纳中产生的无功功率，线路成为无功负载，当传输功率较小（小于自然功率）时，电纳中生产的无功功率，除了抵偿电抗中的损耗以外，还有多余，这时线路就成为无功电源。（0180δ<：无功电源；0180δ>，无功负荷） 1.两端供电网络功率分布的计算公式﹝掌握假设的条件和两个功率分量 式11-7﹞ 答： *****12212211,******22112112*****11112222,******22112112()()()()b b a b N a a LD cir b b a a a a a b N a a LD cir b b a a Z Z S Z S V V V S S S Z Z Z Z Z Z Z S Z Z S V V V S S S Z Z Z Z Z Z ?++-?=+=+?++++???++-=-=-??++++? ① 第一部分由负荷功率和网络参数确定，阻抗共轭值成反比的关系分配 ②第二部分与负荷无关，它可以在网络中负荷切除的情况下，由两个供电点的电压差和网络参数确定。 2.什么是循环功率的定义 答：由两端电压不等而产生的功率叫循环功率，它与负荷无关，当两电源点电压相等时，循环功率为零。 2.潮流方程中节点的分类和相对应的定义
1.对电力系统的基本要求 答：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 2.三相短路的假设条件 答：①由无穷大电源供电、②短路前处于稳态、③电路三相对称。 3.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规定的？ 答:电力系统的额定电压：能保证电气设备的正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压。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%。 4.什么是最大负荷利用小时数？ 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消耗的电能。 5.多电压等级网络参数归算时，基准值选取的一般原则？ 答：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。 6.分裂导线的作用是什么？分裂数为多少合适？ 答：在输电线路中，分裂导线输电线路的等值电感和等值电抗都比单导线线路小，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。 7.什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。 8.降低网络损耗的技术措施? 答：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等。 9.什么是电压降落，电压损耗和电压偏移？ 答：电压降落是指变压器和输电线路两端电压的向量差，电压损耗是指始末端电压的数值差。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 10.什么是循环功率？多级环网在什么情况下出现循环功率？ 答：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称为循环功率。变压器的变比K1与K2，当K1≠K2时则存在循环功率 11.开式电力网潮流计算的步骤？ 答：（1）计算参数并做出等值电路；（2）用额定电压Vn计算各点运算负荷，简化等值电路；（3）从末端线路开始，用额定电压Vn和已求得的负荷点运算负荷依次计算各段线路的功率损耗；（4）用已知电源点电压Va和已求得的功率分布，从A点开始逐段计算电压降落，求得各点电压及电压损耗。 12.什么是电力系统频率的一次调整和二次调整？能否做到频率的无差调节？ 答：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。一次调整不能做到无差调节，必须进行二次调整才能实现无差调节。 13.有功负荷的三种分量以及它们的各调整方法？ 答：第一种负荷曲线，变化的幅度很小，频率很高，周期很短，引起的频率偏移一般是由发电机组的调速器进行调整，称为一次调整；第二种负荷曲线，变化的幅度很大，频率较
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（ ）。
三、简答题 31．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。 32．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（2分）和环形网络（2分）两类（1分）。 33．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。 34．为什么变压器中性点经小电阻接地能够提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性？ 答：在输电线路送端的变压器经小电阻接地，当线路送端发生不对称接地时，零序电流通过该电阴将消耗部分有功功率起到了电气制动作用，因而是能提高系统的暂态稳定性。 四、简算题 35．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：m 106.12mm 6.122 2.25r 3-?=== 几何均距：D m =D=6m /km 403.0 0157.010 6.126 lg 1445.0 0157.0r D g l 1445.0x 3 m 1Ω=+?=+=- 36。.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： 37．某系统发电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： 38．网K点发生两相短路接地，求K点短路电流值。
电力系统分析复习题 单项选择题 1.组成电力系统的几种主要元件是（ ） 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 2.对电力系统运行的基本要求是（ ） 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。 3.环网中功率的自然分布是（ ） A 与电阻成正比分布 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 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（ ） A n S P B ?sin S P n ? C ?cos S P n ? D n S cos P ?? 5．三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（ ） A 内层 B 中间层 C 外层 D 独立设置 6.火电厂间有功功率负荷最优分配的准则是（ ） A.按效率相同分配 B.按等比耗量分配 C.按等耗量微增率分配 D.按等水煤换算系数分配 7.无载调压变压器的分接头位置改变（ ） A.可在工作时改变 B.须退出工作后改变 C.与其运行状态无关 D.与有载调压变压器的改变相同 8.常调压是指（ ） A.高峰负荷时，将中枢点电压调高；低谷负荷时，将中枢点电压调低 B.高峰负荷时，将中枢点电压调低；低谷负荷时，将中枢点电压调高 C.高峰负荷、低谷负荷时，中枢点电压为一接近不变的值 D.高峰负荷时，电压调高，低谷负荷时，电压也调高 9.系统中发生单接地故障时，零序回路中不包含（ ） A 电源电势 B 零序电压 C 零序阻抗 D 零序电流 10.两相短路接地故障中，附加阻抗Z △为（ ） A Z 0Σ B Z 2Σ C Z 0Σ+ Z 2Σ D Z 0Σ∥Z 2Σ 11．电力系统分析中，有功功率的单位常用( ) A ．Var B.MVA C ．MW D.MVar 12．中性点不接地系统发生单相接地故障，中性点对地电位升高为( ) A ．相电压 B.线电压 13．电力系统的主要组成部分是( ) A ．发电机、变压器、线路及用电设备 B.输电和配电设备 C ．锅炉、汽机、发电机 D.输电设备和用户
《电力系统分析》试卷A 参考答案及评分标准 一、单选题：（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为正确答案的序号，填入下面的答题栏内，多选不给分。每小题2分，共24分） 二、 判断题（下述说法中，对于你认为正确的打“√”，错误的打“×”，并将答案填入下面的答题栏内。每小题2分，共24分） 三、计算题（共52分） 1、（13分）额定电压110kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图所示。已知电源A 的电压为121kV ，求功率分布和各母线电压。（注：考虑功率损耗，不计电压降落的横分量V δ） 解： 22 2 108(2030)0.2710.407110 BC S j j MVA +?=+=+ （2分） ''(108)0.2710.4079.7937.593B C BC S S S j j j MVA =-+?=--++=-- （1分） '''40309.7937.59330.20722.407B B B S S S j j j MVA =+=+--=+ （1分） 22 2 30.20722.407(2040) 2.338 4.676110 AB S j j MVA +?=+=+ （2分） ' 30.20722.407 2.338 4.67632.54527.083A B AB S S S j j j =+?=+++=+ （1分） 已知121A V kV = 32.5452027.08340 14.332121 AB V kV ?+??= = （2分） 12114.332106.668B A AB V V V kV =-?=-= （1分） (9.793)20(7.593)30 3.972106.668 BC V kV -?+-??= =- （2分） 106.668 3.972110.64C B BC V V V kV =-?=+= （1分）
1．什么是电力系统日负荷曲线？日负荷曲线有什么特点？ 电力系统日负荷曲线是描述一天 24 小时有功负荷的变化情况的曲线。 特点是：由于企业生产情况及作息制度不一样，不同行业用户的日负荷曲线形状可能有很大的差异。 2 ，何谓负荷率和最小负荷系数？ 日平均负荷： 240 12424d av W P Pdt ==? （GW ，kW ） （9-2） 负荷率： max av m P k P = （无量纲） （9-3） 最小负荷系数：min max P P α= （无量纲） （9-4） 3．什么是年最大负荷曲线？ 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，主要用来安排发电设备的检修计划，同时为制订发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据。 4．什么是年持续负荷曲线？ 年持续负荷曲线：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的曲线。 5．什么是年最大负荷利用小时数？你知道各类用户年最大负荷利用小时数的数值范围吗？ 根据年持续负荷曲线可以确定系统负荷的全年耗电量为 8760 0W Pdt =? （9-3） 若P=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W ，则称Tmax 为最大负荷利用小时数，即 8760max 0max max 1W T Pdt P P ==? （9-4） 各类用户年最大负荷利用小时数的数值范围：见表9-2。 6．各类负荷曲线在电力系统运行中有什么用处。 日负荷曲线是电力系统安排发电计划和确定运行方式的重要依据。 年最大负荷曲线主要用来安排发电设备的检修计划，也为制订发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据。 7．什么是负荷的电压静态特性？ 频率维持额定值不变，负荷功率与电压的关系称为负荷的电压静态特性。 8．什么是负荷的频率静态特性？ 负荷端电压维持额定值不变时，负荷功率与频率的关系称为负荷的频率静态特性。 9．电力系统计算中综合负荷常采用哪儿种等值电路？ 最常采用的综合负荷等值电路有：含源等值阻抗（或导纳）支路，恒定阻抗（或导纳）支路，异步电动机等值电路（阻抗值随转差而变的阻抗支路）以及这些电路的不同组合。