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电力系统复习思考题

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稳态部分 页脚内容1 1、电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系？ *发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时，发电机的额定电压规定比系统的额定电压高5％ *电力线路和系统的额定电压相等，称为网络的额定电压 *根据T的功率传输方向，规定T接受功率侧的绕组为一次绕组，输出功率侧的绕组为二次绕组。

一次绕组相当于受电设备时，变压器额定电压与系统的额定电压相等，但直接与发电机联接时，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供电设备，考虑其内部电压损耗，额定电压规定比系统的额定电压高10%，如果变压器的短路电压小于7％或直接（包括通过短距离线路）与用户联接时，则规定比系统的额定电压高5％。

分接头的额定电压规定为：主抽头额定电压加上主抽头额定电压乘以分接头档位。例如 对于＋5％抽头，升压变压器为242+0.05*242=254.1kV 对于-5％抽头，升压变压器为242-0.05×242=229.9kV， 同样对于＋5％抽头，降压变压器则为220+0.05*220=231kV 同样对于-5％抽头，降压变压器则为220-0.05*220=209kV 第二章 稳态部分 页脚内容2 1、试绘制电力网计算中，单位长度输电线路等值电路采用的等值电路。等值电路有哪些参数？各参数反映什么的物理现象？

单位长度输电线路等值电路：如图所示 其中参数 电阻r0反映线路通过电流时产生有功功率损； 电感L0反映载流导线产生磁场效应； 电导g0反映线路绝缘介质中产生泄漏电流及导线附近空气游离而产生有功功率损失； C0反映带电导线周围电场效应。 2、何谓一相等值参数？ 电力系统的运行状态基本上是三相对称的（如正常运行状态）。因此，只要研究一相电路情况就可以了。电力系统的元件按三相连接，一般三相等值电路有星形和三角形两种。为了便于应用一相等值电路进行分析计算，常把三角形电路化为星形电路。

星形电路等值电路中的参数（计及了其余两相影响（如互感等））称作的一相等值参数。 3、什么是导线的自几何均距？试写出圆柱形导线和的自几何均距分裂导线自几何均距计算公式。

导线的自几何均距是在导线自感计算时用到了一个参数； 稳态部分 页脚内容3 圆柱形导线的自几何均距为其中r为导线计算半径。 分裂导线自几何均距计算公式如下（其中d为分裂间距，Ds为构成分裂导线本身的自几何均。

当分裂根数为2时 分裂根数为3时 分裂根数为4时 4、架空线路的导线换位有什么作用？

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相同，这将引起三相参数不对称。利用导线换位可使各相平均电感接近相等。

5、什么是三相线路的互几何均距？试写出其一般计算公式。 三相导线互几何均距是计算输电线单位长度电感参数的一个计算参数反映了非对称排列输电线的等值线间距离。

一般计算公式为：（D12表示1线与2线间的距离，D23,D31类似定义），

对水平排列情况（D表示水平排列相邻两线间的距离） 6、分裂导线对线路的电感电容参数各有什么影响？

分裂导线的作用：1）减小输电线电感参数L0；2）增大导线的等值半径防止和减小电稳态部分 页脚内容4 晕损耗；3）增大输电线电容参数C0 7、试绘制电力网计算中常采用的双绕组变压器和三绕组变压器的等值电路。 双绕组变压器的单相等值电路接线图

带有变比的双绕组变压器的单相等值电路接线图 三绕组变压器的单相等值电路接线图 8、试列写变压器短路试验和开路试验的所得的4个参数，写出用这些参数计算变压器漏电阻、漏电抗；励磁电导和励磁电纳的计算公式并说明公式中变量的单位。

变压器铭牌上的四个数据：短路损耗△Ps，短路电压Vs%，空载损耗△P0，空载电流I0％。利用这四个实验数据计算参数的公式如下：

1）RT：式中，RT：Ω；△Ps：kW；SN：kVA；VN：kV 2）XT：式中，XT：Ω；SN：kVA；VN：kV 3）GT：式中，GT：S；△P0：kW；VN：kV 4）BT：式中，BT：S；SN：kVA；VN：kV 稳态部分 页脚内容5 9、变压器的变比是如何定义的？它与原副方绕组匝数比有何不同？

运行中变压器的实际变比是变压器空载两侧绕组实际抽头的线电压之比 Y-y；D-d接法变压器变比k等于原副方绕组匝数比； Y-d接法变压器变比k等于Y接法绕组匝数先乘以3然后再除以d接法绕组匝数 10、什么是标幺制？电力网计算中采用标幺制有什么好处？ 标么制是在电力系统计算中，广泛地采用单位制。在标么制中系统分析中出现的物理量和变量都用标么值表示。

采用标么值的好处：1）易于比较电力系统各元件的特性及参数，2）简化计算；3）和便于对计算结果作出分析评价

第四章 1、节点导纳有那些特点矩阵特点? （1）节点导纳矩阵是n阶复系数方矩阵，由于接地支路的存在，所以它是非奇异矩阵。 （2）考虑实际电网母线平均只与3~5线路或变压器相连，实际电力网络的节点导纳矩阵是非常稀疏的。

2、节点导纳矩阵元素的物理意义是什么? 节点导纳矩阵第k行j列元素Yik的物理意义为（包括自导纳和互导纳）：当电力网络除k节点其余节点皆接地情况下，节点i注入电流相量同节点k的电压相量的比值。 稳态部分 页脚内容6 3、节点阻抗矩阵是如何定义的？节点阻抗矩阵有那些特点?

节点阻抗矩阵的定义：节点导纳矩阵的逆矩阵称作节点阻抗矩阵 当节点k注人电流不为零时，所有节点的电压都不为零，因此节点阻抗矩阵中所有元素都是非零的，即节点阻抗矩阵是非奇异的满矩阵。

4、节点阻抗矩阵元素的物理意义是什么? 节点导纳矩阵第k行j列元素Zik的物理意义为（包括自导纳和互导纳）：当电力网络除k节点其余节点注入电流均为零情况下，节点i的电压相量同节点k注入电流相量的比

值。

第九章： 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： 2401

2424dav

WPPdt（GW，kW）（9-2） 稳态部分 页脚内容7 负荷率：maxavmPkP（无量纲）（9-3）

最小负荷系数：minmaxPP（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 87600WPdt（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

8760max0

maxmax

1WTPdtPP（9-4） 稳态部分 页脚内容8 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。

第十章： 1．什么是电压损耗？怎样理解这些从单相电路导出的公式也可以直接应用到三相功率和线电压的计算？

电压损耗：末端与首端间电压绝对值之差。末端与首端电压之间的相角差母不大时，可近似地认为电压损耗就等于电压降落的纵分量。 稳态部分 页脚内容9 从单相电路导出的各公式中的电压和功率应为相电压和单相功率。在电力网的实际计算中，习惯采用线电压和三相功率，各公式仍然适用，阻抗为Ω，导纳为S，电压为kV，功率为MV∙A。

2．电压降落纵分量和横分量各包含哪些内容？这些公式对于你理解交流电网功率传输的基本特点有什么启发？

纵分量22PRQXVV横分量22

PXQRVV

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，电压降落的纵分量主要是因传送无功功率而产生，电压降落的主要横分量则因传送有功功率产生。

换句话说，元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的主要条件，存在电压相角差则是传送有功功率的主要条件。感性无功功率将从电压较高的一端流向电压较低的一端，有功功率则从电压相位越前的一端流向电压相位落后的一端，这是交流电网中关于功率传送的重要概念。

3．什么叫电压损耗和电压偏移？ 两点间电压绝对值之差称为电压损耗（当两点电压之间的相角差母不大时，可近似地认为电压损耗就等于电压降落的纵分量ΔV）。电压损耗可以用kV表示，也可用该元件额定电压的百分数表示。

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电力系统分析思考题与习题及答案

电力系统分析思考题与习题及答案

第1章思考题与习题1-1动力系统、电力系统和电力网的基本组成形式如何？1-2电力系统的接线方式有几种？何谓开式网络？何谓闭式网络？1-3简述电力系统运行特点和要求。

1-4如何评价电能质量，电能质量的三个指标是什么？各有怎样要求？1-5为什么要规定电力系统的电压等级？简述主要电压等级。

1-6电力系统的各个元件（设备）的额定电压如何确定？举例说明。

1-7电力系统的负荷曲线有几种？什么是年持续负荷曲线和最大负荷利用小时数？T。

1-8某一负荷的年持续负荷曲线如图1-11所示，试求最大负荷利用小时数max图1-11 题1-8的年持续负荷曲线1-9试确定图1-12所示的电力系统中发电机和变压器的额定电压（图中标示电力系统的额定电压）。

图1-12题1-9电力系统接线图+抽头，T2运行于主抽头，1-10试求图1-12中各变压器的额定变比，当变压器T1运行于5%-抽头时，各变压器的实际变比是多少？T3运行于 2.5%1-11某电力系统的典型日负荷曲线如图1-13所示，试计算日平均负荷和负荷率。

图1-13题1-11的日负荷曲线第2章思考题与习题2-1 架空输电线路的电阻、电抗、电纳和电导是如何计算的，影响电抗的参数的主要因素是什么？2-1 架空线路采用分裂导线有哪些优点？电力线路一般采用什么样的等效电路表示？ 2-3 何谓自然功率？2-4 双绕组和三绕组变压器一般以什么样等值电路表示？2-5 对于升压型和降压型的变压器，如果所给出的其他原始数据均相同，它们的参数相同吗？为什么？2-7 什么称为变压器的额定变比、实际变比、平均额定电压变比，在归算中如何应用？ 2-8 何谓有名值？何谓标幺制？标幺制有什么优缺点？基准值如何选取？ 2-9 电力系统等值电路的元件参数计算时，何谓精确计算法？何谓近似计算法？它们分别用在怎样的场合？2-10 试推导由负荷功率求取恒定负荷阻抗或导纳的方法。

2-11 一条长度为600km 的500kV 架空线路，使用4×LGJ-400分裂导线，611110.01870.275 4.05100r x km b S km g -=Ω=Ω=⨯=、、、。

电力系统思考题

电力系统思考题

●电力网、电力系统、和动力系统的定义是什么？●电力系统的电气结线图和地理结线图有何区别?答：电气结线图：电力系统的电气结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。

要求接线清楚，一目了然，而不过分重视实际的位置如何、距离的比例关系。

因此，由电气结线图可获得对该系统的更细致了解。

但由于电气结线图上难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置，阅读电气结线图时，又常需参阅地理结线图。

地理结线图：电力系统的地玩理结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，以及它们相互间的联结。

但主要元件之间的电气联系没有详细表示。

因此，由地理结线图可获得对该系统的宏观印象。

但由于地理结线图上难以表示各主要电机、电器间的联系，对该系统的进一步了解，还需阅读其电气结线图●电力系统的特点和要求是什么?答：特点（电力系统的特点/生产、输送、消费的特点）：①电能不能大量存储，生产、输送、消费同时完成。

②过渡过程非常迅速。

③与国民经济各部门密切相关。

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。

●电网互连的优缺点是什么？●我国电力网的额定电压等级有哪此？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？答：额定电压的确定：发电机的额定电压为线路额定电压的（）变压器一次侧额定电压：当作为降压变压器或中间联络变压器时，一次侧额定电压与线路额定电压相等（）。

当作为直接与发电机相连的变压器，一次侧额定电压与发电机额定电压相同（）。

变压器二次侧额定电压：当二次侧空载时，二次侧额定电压为线路额定电压的105%（）。

当二次侧负载时，二次侧额定电压为线路额定电压的110%（）。

●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？答：电压等级的选择是一个综合性问题。

当输送功率一定时，输电电压愈高，电流愈小，导线等载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。

电力系统稳态分析思考题集

电力系统稳态分析思考题集

第一章 电力系统的基本概念⑴什么是电力系统、电力网?电力系统定义：生产、变换、输送、分配、消耗电能的设备，及测量、保护、控制乃至能量管理系统组成的统一整体。

电力网络：变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备组成的部分. ⑵电力系统运行的特点有哪些，对电力系统的基本要求是什么？电能生产、输送、消费的特点：⑴与国民经济关系密切;⑵不能大量储存;⑶生产、输送、消费各环节不可分割；⑷工况改变十分迅速;⑸对电能质量的要求严格。

对电力系统运行的基本要求：⑴保证可靠地持续供电；⑵保证良好的电能质量；⑶保证系统运行的经济性。

⑶电力系统中将负荷分为几级，如何考虑对其供电？负荷供电可靠性分级：⑴一级：不能停电（保证不间断）；⑵二级：可短时停电；⑶三级:无要求. ⑷电力系统接线方式的有备用、无备用接线方式各有几种基本形式? 典型接线方式的特点:⑴无备用:放射、干线、链式。

优点：简单、经济、运行方便。

缺点：供电可靠性差。

⑵有备用:双回放射、干线、链式；环式、两端供电网络。

双回放射、干线、链式： 优点：可靠性、电压质量高。

缺点：不够经济。

环式： 优点：较经济。

缺点：运行调度复杂，故障时电压质量差. 两端供电网络: 必须有两个或以上的电源.⑸为什么要高压交流输电？是否各种电力线路都要采用高压输电？⑹电力系统为什么有不同的电压等级？升压变压器和降压变压器的额定电压有何区别？ 额定电压等级的确定：对应于一定输送功率和输送距离应有一最合理的线路电压，电压等级的系列化 升压变压器（例:35/242，10。

5/121)：一次侧（低压侧）接电源,相当于用电设备，一次侧额定电压等于用电设备的额定电压；直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压等于发电机的额定电压;二次侧(高压侧)接线路始端，向负荷供电,相当于发电机,应比线路的额定电压高5%，加上变压器内耗5%，所以二次侧额定电压等于用电设备的额定电压110%. 降压变压器（110/38.5，220/38。

电力系统自动装置原理附录思考题答案上课讲义

电力系统自动装置原理附录思考题答案上课讲义

电力系统自动装置原理附录思考题答案第一部分 自动装置及其数据的采集处理1-1．采用式1-13对电流进行分解，0a 、n a 、n b 的物理意义分别是什么？ 【答案提示】0a ：直流分量；n a ：n 次谐波分量的实部；n b ：n 次谐波分量的虚部。

1-2．采样的前期处理讨论： 【答案提示】如果正态分布均匀，那么采用4只电阻串联采样的方式要比采用一只电阻采样的精确度高；是用算术平均法进行滤波有两种方式，其一：10~1021a a a a+++= ；其二：2~211a a a +=，2~~312a a a +=，2~~423a a a += (2)~~108a a a +=。

第二种方法只占有3个内存变量，每一次计算结果覆盖了前一次的采样数据，节省内存，另外，第二种方法滤波后的权重比例合理，10a 占权重为50%，更加接近采样的后期，因此计算机采样中经常采用。

第一种方法的权重完全一样，10个采样数据各占10%，另外它需要11个内存变量。

总的来看，第二种方法的误差和实际意义都大于第一种。

第二部分 自动并列2-1．略 2-2．略2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：t f cos 1.0501+=Hz ，t f 2sin 1.0502+=Hz ，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。

第二部分 自动并列2-3．已知：两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示，其电压幅值相等，频率分别为：t f cos 1.0501+=Hz ，t f 2sin 1.0502+=Hz ，现准备进行恒定越前时间准同期互联操作，设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒，求调度中心发出合闸信号的时刻。

【答案提示】合闸相角差表达式为：⎩⎨⎧-=-=-==20100212sin 2.0cos 2.0)(22δδδππππδe s e t t f f f 先不考虑提前量，则有：01.02cos 1.0sin 2.0]2sin 2.0cos 2.0[0→++=+-=⎰πππδππδt t dt t t e e251sin 01sin sin 1sin 21sin 212cos sin 222-=⇒=--=+-+=++t t t t t t t 8078.32+=πk t 或6662.02-=πk t8078.31=t ， 5.61692=t ，……考虑时间提前量0.14秒，则调度中心发出合闸信号的时刻可为：3.6678秒，5.4769秒，等等。