西安交通大学 电力系统分析 李建华 截图版 17~25讲

西交《电力系统分析Ⅰ》在线作业一、单选题（共40 道试题，共80 分。

）1. 在电力系统潮流计算中，PV节点的待求量是(A )。

A. Q、δB. P、QC. V、δD. P、V满分：2 分2. 在任何负荷下，中枢点的电压保持为大约恒定的数值（102%—105%UN），这种调压方式为( b)。

A. 顺调B. 常调压C. 逆调D. 顺、逆调满分：2 分3. 在高压架空输线１点和２点之间，电压幅值Ｕ１大于Ｕ２，电压相角角１小于角２，线路有功潮流最可能的流向为( A)。

A. 从１流向２B. 从１流向大地C. 从２流向１D. 从２流向大地满分：2 分4. 已知一节点所带负荷，有功功率为P，视在功率为S，则功率因数角为(D )。

A. arcctgP/SB. arcsinP/SC. arctgP/SD. arccos满分：2 分5. 潮流方程是(D )。

A. 线性方程组B. 微分方程组C. 线性方程D. 非线性方程组满分：2 分6. 以下关于交流输电线路导线分裂技术的优点，错误的是（ C ）。

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＃＃减少线路串联电纳满分：2 分7. 有备用接线方式有（C）。

A. 放射式、环式、链式B. 放射式、干线式、链式C. 环式、双端电源供电式D. B和C满分：2 分8. 和架空输电线相比，同截面电缆的电抗（ B ）。

A. 大B. 小C. 相等D. 都不对满分：2 分9. 中性点不接地系统中发生单相接地时，接地点有电流流过，电流的通路是(D )。

A. 变压器、输电线B. 发电机C. 输电线、中性点D. 输电线路和线路对地电容满分：2 分10. 有备用电源接线方式的优、缺点是(C )。

A. 可靠性高、电压高B. 可靠性高，造价低C. 可靠性高，造价高D. 可靠性低，造价高满分：2 分11. 在双挠组变压器的等值参数中，若以变压器额定值为标么基准值，则短路损耗的标么值在数值上等于（ A ）。

2.2 输电线路的等值电路
• 2.2.1 输电线路的种类 架空线路 由导线、避雷线、杆塔、绝缘子、金具组成 电力电缆 包括三部分：导体、绝缘层、保护层 • 2.2.2 架空线路的等值电路 分布参数与集中参数 单导线线路 分裂导线
r0 / S
单回线路的等值电路（1）
• 电阻
课程内容
• 先修课程 电路原理 电磁场 电机学
教学进度
• 总学时数：56~64
课堂教学：48-52 实践环节：8-12
• 学时分配
电力系统的基本概念：2 电网等值：8-10 电力系统潮流计算：10 电力系统运行方式的调整和控制：10 电力系统故障分析：10 电力系统稳定性分析：8-10
1.2我国的电力系统（5）
发电机的额定电压 UN(1+5%) 变压器的额定电压为变压器两侧的额定电压，以 变比表示为 k= U1N / U2N 一次侧 直接与发电机相连： U1N = UN(1+5%)<35kv 联络（相当于用电设备）： U1N = UN 二次侧相当于发电机 空载 U2N = UN(1+5%) 带负载 U2N = UN(1+10%)（内部压降约5%） Us%<7.5或直接连负载时U2N = UN(1+5%) 额定电压指主接头的空载电压
• 电力系统的规模
2004 400GW 2010 535GW 2020 790GW
1.2我国的电力系统（2）
• 电压等级（KV）
发电机 3.15, 6.3, 10.5, 15.75, 23.0 用电设备 3,6,10,35,110,220,330,500,750(60,154已不再发展） 3 企业内部 6、10配电电压（6用于高压电机负荷） 110、220:高压。110：区域网，中小电力系统主干线 220：大电力系统主干线 330、500、750:超高压 >750:特高压

• 异步电机负序阻抗：X2=0.2； • 综合负荷负序阻抗：X2=0.35； • 异步电机和综合负荷的零序电抗：X0=∞。
三、变压器的零序电抗及其等值电路
（1）稳态运行时变压器的等值电抗（双绕组变压 器即为两个绕组漏抗之和）就是它的正序或负序 电抗。
（2）变压器的零序电抗和正序、负序电抗不同。 当在变压器端点施加零序电压时，其绕组中有无 零序电流，以及零序电流的大小与变压器三绕组 的接线方式和变压器的结构密切相关。
二、各序分量
正序分 量
负序分 量
零序分 量
合成
• 正序分量：三相量大小相等，互差1200，且与系 统正常运行相序相同。
• 负序分量：三相量大小相等，互差1200，且与系 统正常运行相序相反。
• 零序分量：三相量大小相等，相位一致。
Fb1 Fb2
a 2 Fa1 , Fc1 aFa2 , Fc2
aFa1 a 2 Fa2
正序阻抗 负序阻抗 零序阻抗
Z1
Ua1/ Ia1
Z2 Ua2/ Ia2
Z0
U a 0 /
Ia0
8.2 电力系统元件的序参数和等值电路
• 静止元件：正序阻抗等于负序阻抗，不等于零序阻 抗。如：变压器、输电线路等。 • 旋转元件：各序阻抗均不相同。如：发电机、电动 机等元件。
一、同步发电机的负序和零序电抗
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ（2）在有中性线的星形接法中，则中性线中的电流为
In Ia Ib Ic 3Ia(0)
图8－2 零序电流以中性线作通路
三角形接线
五、三相对称元件序分量的独立性
• 该线路每相的自感阻抗为 Zs，相间的互感阻抗为 Zm
• 当元件参数完全对称时
• Zaa = Zbb= Zcc = Zs

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结论：
当电机对称运行时，则电枢电流产生的全部磁通感应的电势
如下描述
Ead Eaq E jId X ad jIq X aq j Id Iq X
jId X ad X j X aq X Iq jId X d jIq X q
Ead ad Fad Id X ad — 称直轴电枢反应电抗 Eaq aq Faq Iq X aq — 称交轴电枢反应电抗
则感应电势用电抗压降来表示：
Ead jId X ad Eaq jIq X aq 而 E jIa X j(I d I q ) X
（稳态运行时）
以上凸极机4个电抗
X d 凸极式同步电机的直轴同步电抗；
X q 凸极式同步电机的交轴同步电抗；
X ad X aq

凸极式同步电机的直轴电枢反应电抗； 凸极式同步电机的交轴电枢反应电抗 。
前述隐极机3个电抗
X a 隐极式同步电机的电枢反应电抗； X S 隐极式同步电机的同步电抗； X 同步电机的漏磁电抗 。
I f Ff n f E0
I F Fad ad Ead
a
a
Faq aq Eaq
U
Ia E
E0 Ead Eaq E U
故得电势平衡方程式：
E0 U (Ead Eaq E ) E0 U jIq X q jId X d
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3、空载特性试验的用途
① 判断电机设计是否合理，确定磁路的 饱和程度。
② 可判断励磁系统的故障以及三相绕 组的对称性。
③ 空载特性结合短路特性（在后面介 绍 )可以求取同步电抗的不饱和值。