电力系统分析自测题
第1章绪论
一、填空题
1、生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接一起而成的整体称为电力系统。
2、电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网，它包括升压变压器、降压变压器、相关变电设备，以及各种电压等级的输电线路。
3、电力网由输电和变电设备组成，又称为输电系统。
4、变电所是电力网的重要组成部分，它的任务是汇集电源、升降电源、分配电能。
5、电力系统的负荷就是系统中所有用电设备消耗功率的总和，也称电力系统综合用电负荷。
6、负荷曲线就是以曲线描述某一时间内负荷随时间变化的规律，按负荷可分为有功功率和无功功率负荷曲线，按时间长短可分为日负荷曲线和年负荷曲线曲线。
7、电力线路的额定电压和用电设备的额定电压相等。有时把他们称为网络的额定电压，例如22Kv网络等。（掌握表1-7中的额定电压）
8、发电机的额定电压与网络的额定电压为同一等级时，发电机的额定电压规定比网络的额定电压高高5% 。
9、变压器的一次绕组的作用相当于用电设备，其额定电压与网络的额定电压相等。但直接与发电机连接时，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用电设备，其额定电压规定比网络额定电压高 10% ，直接与用户连接时，则规定比网络的额定电压高 5% 。
10、电力系统的接线方式大致分为两大类：无备用电源接线接线和有备用电源接线。
11、无备用接线方式包括：单回放射式、树干式、链式网络。
12、有备用接线方式包括：双回放射式、树干式、链式、环式、两端供电网络。
13、电力系统中性点是指发电机或变压器三相绕组星形连接的公共连接点。
14、所谓中性点运行方式是指中性点的接地方式，即与大地的连接方式。
15、我国电力系统常用的中性点接地方式有四种：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点直接接地、中性点经电阻或阻抗接地。
它们分别归结为非有效接地和有效接地。
我国目前采用的中性点接地方式主要为不接地、经消弧线圈接地、直接接地、小电阻接地。
16、电力系统中规定，当10Kv电网接地电流大于30A时，中性点宜采用经消弧线圈接地方式。电力系统中规定，当35Kv电网接地电流大于10A时，中性点宜采用经消弧线圈接地方式。
17、中性点直接接地系统发生单相接地短路时，由于中性点接地的钳位作用所以非故障相的电压不会改变，且不会出现不接地系统单相接地时故障的？？？？电弧过电压问题。
18、目前我国 330kV 与 500kV 的超高压电力网，采用中性点直接接地方式；
110kV 与 220kV 电力网也采用中性点直接接地方式； 20~60kV 电力网，一般采用中性点经消弧
线圈接地方式； 3~10kV 电力网，一般采用中性点不接地方式，当接地电流大于30A时，应
采用经消弧线圈接地方式。对于380/220V低压配电系统，我国广泛采用中性点直接接地
的三相四线制。
19、电力用户只能从一个电源获得电能的地理接线方式为无备用接线方式。
20、同一电压等级电力系统中，所有设备的额定电压并不完全相等。
21、电力网是指由变压器和输配电线路组成的用于电力系统输送和分配电能的部分。
22、电力用户只能从一个电源获得电能的地理接线方式为无备用接线方式。
23、通常电力系统的负荷是随时间变化的，其变化规律可用负荷曲线来描述。
二、简答题
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规定的？
（1）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。（2）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%。
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、什么是最大负荷利用小时数？
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。
三、计算题
P18 例题 1-1
P25 习题 1-4
第2章电力系统元件模型及参数计算
一、填空题
1、组成电力系统的几种主要元件是输电线圈、电力变压器、同步发电机、负荷。
2、输电线路的电气参数包括电阻、电抗、电纳和电导。元器件才是电感，电容和电导。
3、三相导线对称排列，三相导线单位长度的电抗相等。当三相导线排列不对称时，各相导线所交链的磁链及各相等值电感便不同，这将引起三相参数不对称。可以利用导线换位来使三相恢复对称。导线经过一个整循环换位后各相平均电感接近相等。
4、架空输电线路采用分裂导线的目的是减少电抗。
5、输电线路的电导是用来反映线路上沿绝缘子的泄露电流产生的有功损耗及电晕损耗的一种参数。电晕是在强电场作用下导线周围空气的电离现象。
6、输电线路单位长度的电阻主要决定于材料和粗细。
7、变压器的参数包括电阻、电抗、电导、电纳以及变压器的变比。
8、变压器的π形等值电路中，两个并联支路的阻抗（导纳）的符号总是相反的。三个支路阻抗之和恒等于零，即它们构成谐振三角形。三角形内产生谐振环流，正式这谐振环流在原、副边间的阻抗上产生电压降，实现原、副边的变压，而谐振电流本身又完成了原、副边的电流变换，从而使等值电路起到变压器的作用。
9、所谓理想变压器就是无损耗、无漏磁、无需励磁电流的变压器。
10、架空输电线路三相导线之间几何均距越大，其单位长度电抗电纳大，电纳小。
11、若输电线路的平均电压为115KV，那么对应的额定电压为 110kV 。（P54 根据我国现行的电压等级，各级平均额定电压规定为 3.15，6.3, 10.5, 15.75，37, 115，230, 345, 525kV 。）
12、多电压等级网络的参数归算的依据是变压器参数归算原理，即归算前后功率保持不变。
13、在标幺制中，三相电路的线电压与相电压的标幺值相等，三相功率与单相功率的标幺值相等。
二、简答题
1、多电压等级网络参数归算时，基准值选取的一般原则？
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。
2、分裂导线的作用是什么？分裂数为多少合适？
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。
3、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？
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：
3.15vV、6.3kV、10.5kV、15.75kV、37kV、115kV、230kV、345kV、525kV。
三、计算题
1、例题 2-1 2-2 2-5 2-7
2、习题 2-6 2-8
3、以下章节的计算公式掌握会用。
2.2输电线路的等值电路和参数计算 2.4 变压器的等值电路和参数的计算
2.5 发电机和负荷模型（第45页的公式）2.6 电力系统的稳态等值电路
第3章简单电力网的潮流计算
一、填空题
1、所谓潮流计算，是指对电力系统某一稳态运行反射，确定系统的电压分布和功率分布，即计算出各母线（节点）电压幅值和相角，以及流过所有元件（设备）的有功功率相和无功功率。
2、网络元件的电压降落是指元件首末端两点电压的向量差。
3、网络元件的电压损耗是指元件始末端两点电压的数值差。
4、网络元件的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，也可以用额定电压百分数表示。。
5、电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和功率表示。
6、环形网络中的基本功率（自然功率）的分布规律是与阻抗成反比。
7、网络元件的功率损耗包括电流通过元件的电阻和等值电抗时产生的功率损耗和电压施加于元件的对地等值导纳时产生的功率损耗。
8、开式电力网是由单一电源电源点通过辐射状网络向多个负荷点供电的网络。
9、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网的损耗率。
10、计算年电能损耗的简化计算方法是利用年负荷损耗率法和最大负荷损耗时间法。
二、简答题
1、降低网络损耗的技术措施?
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。
2、什么是电压降落，电压损耗和电压偏移？
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。电压偏移是指网路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。
3、什么是循环功率？多级环网在什么情况下出现循环功率？
（1）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。
（2）变压器的变比K1与K2，当K1≠K2时，则存在循环功率。
4、开式电力网潮流计算的步骤？（P70页）
（1）计算参数并作出等值电路；
（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。
三、计算题
1、例题 3-1 3-3 3-5
2、习题 3-7
3、第3章的计算公式掌握会用。
第4章电力系统有功功率和频率调整
一、填空题
1、衡量电能质量好坏的主要指标是频率、电压和。波形。
2、电力系统频率的一次调整是由发电机组的调速器和负荷的频率调压效应进行调整。
3、电力系统频率的二次调整是必须有跳频器参与频率的调整。
4、电力系统中的所有发电机的额定容量之和称为系统的总装机容量。
5、影响电力系统频率高低的主要因素是有功功率的频率。
6、系统中电源容量大于发电负荷的部分称为系统的备用容量。一般备用容量占最大发电负荷的15%~20% 。系统中的备用容量可分为负荷备用，事故备用，检修备用，
国名经济备用，或者按备用状态可分为热备用，冷备用。
7、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。
8、当频率变化时，系统中的有功功率负荷也将发生变化。系统处于稳态运行时，系统中有功负荷随频率变化的特性称为负荷的有功功率-频率静态特性曲线。
9、反映发电设备（或其组合）单位时间内能量输入和输出关系的曲线，称为该设备的耗量特性。
10、发电机组单位时间能量输入与输出之比，称为比耗量。
11、电力系统中有功功率不足，必定会造成频率下降。
12、通常电力系统的负荷是随时间变化的，其变化规律可用负荷曲线来描述。
13、电力系统的热备用是指系统中可运行机组的可发最大功率和系统所消耗的实际发电厂的差值。
二、简答题
1、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？
（1）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。
（2）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。
2、什么是发电机组的有功功率—频率静态特性？（写出公式）
3、有功负荷的三种分量以及它们的各调整方法？
（1）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；
（2）第二种负荷曲线，变化的幅度很大，频率较低，周期较长，紧靠调速器的作用往往不能将频率变化限制在允许范围，调频器必须参与频率的调整，这种调整称为二次调整；
（3）第三种负荷曲线，化的幅度很大，且变变化缓慢，周期也最长，根据负荷预测，按一定的优化原则，在各发电厂间、发电机实现功率的经济分配，这称为电力系统的经济运行调整。
4、什么是电力系统的有功功率—频率静态特性？什么是电力系统的单位调节功率？（写出公式）
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。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。
5、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（写出公式）
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。
6、选择主调频厂应满足那些条件？
（1）具有足够的调整容量及调整范围；
（2）调频机组具有与负荷变化速度相适应的调整速度；
（3）调整出力负荷安全及经济原则。
此外，还应考虑由于调频所引起的联络线上交换功率的波动，以及网络中某些中枢点的电压是否超出允许范围。
第5章电力系统无功功率和电压调整
一、填空题
1、电力系统中各种电气设备和用电设备都是按其额定电压设计制造的，只有在有？？运行，才能取得最佳的运行效果。
2、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、及静电无功补偿器、静止无功发生器等。
3、我国规定的35KV以上电压供电的负荷的允许电压偏移为＋－ 5% 。在事故情况下，允许在上述基础上再增加 5% 。但正偏移最大不能超过＋ 10% 。
4、系统无功负荷的电压特性主要是异步电动机决定。
5、电力系统的运行电压水平同无功功率的平衡密切相关。
6、变压器的无功损耗包括励磁损耗和漏抗中的损耗。
7、在电力系统运行中，电源的无功功率输出在任何时刻都同系统的无功功率和网络的无功损耗之和相等。
8、发电机既是唯一的有功功率电源，又是基本的无功功率电源。
9、同步调相机相当于空载运行的同步电动机，过励运行时向系统供给感性无功功率起无功功率的作用，欠励运行时从系统吸收感性无功功率起无功功率的作用。
10、电力系统无功功率平衡的基本要求是：系统中的无功电源可以发出的无功功率应该大于或至少等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗。
11、电力系统中枢点电压调整的方式分为逆调压、顺调压和常调压三类。
12、有载调压变压器可以在带负荷的条件下下切换分接头而且条件范围比较大，一般在 15% 以上。目前我国暂定110KV级的调压变压器有 7 个分接头，220KV级的调压变压器有 9 个分接头。
13、频率调整主要通过调节有功功率实现，电压调整主要通过无功功率的调节来实现。
二、简答题
1、电力系统电压调整的基本原理是什么？
基本原理：其基本原理是从变压器某一侧的线圈中引出若干分接头，通过有载分接开关，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。
2、电力系统常见的调压措施有哪些？
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。
3、电力系统中电压中枢点一般选择何处？电压中枢点的调压方式有哪些？
(1)一般可选择下列母线作为电压中枢点：大型发电厂的高压母线。
(2)枢纽变电所的二次母线。有大量地方性负荷的发电厂母线。调压方式：逆调压，顺调压，常调压。
4、电力系统中无功负荷和无功功率损耗主要是指什么？
(1)由于大多数用电设备的功率因数都不等于1，因此在运行中要消耗无功功率，即为无功负荷。
(2)无功损耗指电力线路上的无功损耗和变压器的无功损耗。
5、电力系统中无功功率电源的种类有哪些？
发电机，同步调相机，静电电容器，静止补偿器,并联电抗器。
第7章电力系统三相短路的分析计算
一、填空题
1、电力系统的的故障可分为简单故障和复杂故障。
2、电力系统的故障通常有短路故障和断路故障。横向故障是指短路，纵向故障是指断路。
3、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。
4、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，其他三种类型的短路都称为不对称短路。
5、同步发电机端发生三相短路时，短路电流中包含的分量为基频周期分量、非周期分量、倍频分量。
6、恒定电势源又称无限大功率电源是指端电压幅值和频率都保持恒定的电源。它的内阻抗等于零。
7、短路电流最大可能的瞬时值称为短路冲击电流。短路冲击电流主要用来校验电气设备的点动力稳定度。
8、短路容量也称短路功率，它等于短路电流有效值同短路处的正常工作电压的乘积。
9、在对称三相系统中，线电压和相电压的标幺值相等，三相功率与单相功率的标幺值相等。
10、网络化简的电流分布系数法中，电流分布系数的确定方法单位电流法、网络还原法。
二、简答题
1、什么是短路冲击电流？它在什么条件下出现？什么是短路电流的最大有效值？
短路冲击电流指短路电流最大可能的瞬时值，用表示。其主要作用是校验电气设备的电动力稳定度。它在短路前电路处于空载状态，并且短路时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。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。
2、什么是短路功率（短路容量）？其标幺值是否等于短路电流的标幺值？为什么?
短路容量也称短路功率，它等于短路电流有效值同短路处的正常工作电压（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===。
3、网络变换与化简的主要方法？
.（1）网络的等值变换 a无源网络的星网变换 b有源支路的并联
（2）分裂电势源和分裂短路点
（3）利用网络的对称性化简
（4）电流分布系数法.
第8章电力系统不对称故障的分析计算
一、填空题
1、分析不对称短路故障常用的方法是对称分量法，应用对称分量法将不对称电势源可以分解成正序、负序和零序三组对称分量。
3、根据对称分量法，a，b，c三相的正序分量的关系是大小相等，相位互差120度，且与系统正常对称运行时的相序相同。
4、根据对称分量法，a，b，c三相的负序分量的关系是大小相等，相位互差120度，且与系统正常对称运行时的相序相反。
5、根据对称分量法，a，b，c三相的零序分量的关系是大小相等，相位一致。
4、下面简单短路中属于对称短路的是。
5、电力系统中发生单相接地短路时故障点短路电流的大小是零序电流的 3 倍。
6、所谓元件的序阻抗，是指元件三相参数对称时，元件两端某一序的电压降与通过该元件同一序电流的电流的比值。
7、P-δ曲线被称为功角曲线。
8、电力系统的元件可分为静止原件和旋转元件两大类，对于静止元件正序阻抗和负序阻抗相对等，零序阻抗不等于正序阻抗和负序阻抗。对于旋转元件正序、负序和零序阻抗互不相等。
9、电力系统不对称故障包括单相接地短路、两相短路、两相短路接地、单相断开和
三相短路等。
10、异步电动机及多数负荷常常接成三角形和不接地的星形，零序电流不能流通，相当于
Xo=无穷，故不需要建立负荷的零序等值电路。
11、当中性点经阻抗接地的星形接法绕组通过零序电流时，中性点接地阻抗上将流过 3 倍零序
电流，并产生相应的电压降，在单相零序等值电路中，应将中性点接地阻抗增大为 3 倍，并同它所
接入的该侧绕组漏电抗相串联。
12、对称分量法是指在三相电路中，任意一组不对称的三相分量，可以分解为三组三相对称的
分量：正序分量、负序分量和零序分量。
13、输电线路的零序阻抗比正序阻抗大。架空地线使输电线路的等值零序电抗减小。
二、简答题
1、什么是对称分量法？正序、负序和零序分量各有什么特点？
对称分量法是指在三相电路中，任意一组不对称的三向量，，，可以分解成三组三相对称的
分量：a、正序分量（三向量大小相等，相位互差120°，且与正常运行时的相序相同）b、负序分量（三向量大小相同，小岗位互差120°，且与正常运行时的相序相反）c、零序分量（三向量大小相等，相位一致）。
2、计算不对称故障的基本原则？
把故障处的三相阻抗不对称表示为电压和电流相量的不对称，使系统其余部分保持为三相阻抗对称的系统。
3、如何制定电力系统的各序等值电路？
做等效电路图时，一般从故障点开始做起（相当于在故障点施加某一序电压），逐一查明各序电流能流通的路径，凡各序电流所流经的元件，都应包括在等效电路中。
4、什么是正序等效定则？其意义何在？
（1）正序等效定则：再简单不对称故障情况下，故障点正序电流与在故障点每一相中接入附加阻抗，并在其后发生的三相短路时的电流相等。
（2）其意义是可以计算不对称的三相短路电流。
第9章电力系统运行稳定性概论
一、填空题
1、电力系统必须同时满足发电机同步运行的稳定性、频率稳定性和电压的稳定性。
2、电力系统稳定运行时，系统中的发电机都处于同步运行状态，即所有并联运行的发电机都有相同的电角速度。
3、电力系统稳定性按照干扰的大小一般分为静态稳定和暂定稳定。
4、电力系统的静态稳定性时指电力系统在某一运行方式下受到一个小干扰后，系统能恢复到原始运行状态的能力。
5、P-δ曲线被称为功角曲线。
6、电力系统的暂态稳定性时指电力系统受到大干扰后，各同步发电机保持同步并过渡到新的稳定运行方式或恢复到原来稳定运行状态的能力
二、简答题
1、提高电力系统静态稳定性的措施？
提高静态稳定：a、采用自动励磁调节装置b、提高运行电压水平c、发电机快速强制励磁d、减小发电机和变压器的电抗e、改善系统结构f、减小输电线路电抗（串联电容、采用分裂导线）
2、电力系统稳定性如何分类？研究的主要内容是什么？
电力系统的稳定性按照干扰的大小一般分为静态稳定和暂态稳定两类。研究的内容：系统在某一正常运行的状态下受到干扰之后，经过一段时间能否恢复到原来的稳定运行状态，或过渡到新的稳定运行状态。
3、电力系统静态稳定性的实用判据是什么?
其判据就是系统状态方程的特征根都小于0。
4、提高电力系统暂态稳定性的措施？
提高暂态稳定：a、快速切除故障b、采用自动重合闸c、发电机快速强制励磁d、发电机电气制动e、变压器中性点经小电阻接地f、快速关闭汽门g、切发电机和切负荷h、设置中间开关站i、输电线路强行串联补偿。
5、电力系统静态稳定储备系数和整步功率系数的含义是什么？
（1）电力系统静态稳定储备的大小通常用静态稳定储备系数来表示，=，其中为静态稳定的极限输送功率，为正常运行时的发电机输送功率。
（2）整步功率系数：，其大小可以说明发电机维持同步运行的能力，即说明静态稳定的程度。