电力系统分析(高起专)-学习指南

一、填空

1、中性点直接接地方式是将_______________与大地直接连接，强迫中性点________________。

2. 变压器励磁导电纳中的功率损耗包括____________和_______。 3. 变压器电阻与变压器____________中的_________损耗有关。

4、电力系统的运行变量一般可分为不可控变量、可控变量和______________ 。 5、电力系统频率调整中，在经济地分配基载厂功率时，______________________准则是重要的一项分配原则。这种调整称为三次调频。

6、当电力系统由于有功和无功不足而引起频率和电压都偏低时，应该首先解决________的平衡问题。

7、短路电流最大可能的瞬时值称为 ，出现在短

后 秒。

8、对于旋转元件，其正、负、零序电抗_______相，对于三相五柱式变压器接线为Y0/△，其正、负、零序电抗_________等。

9、单相断线时的复合序网图与 故障时的复合序网图在形式上完全一样，只是所代表的端口不相同。

10、静态稳定储备系数KP=_____________×100%，在正常情况下静态稳定储备系数为KP____________。

11、反映系统中发电厂、变电站、负荷之间的电气联系的结线图为________________，反映各发电厂、变电站、负荷之间相对位置的结线图为___________________。

12、全年中负荷所取用的电能与一年内最大负荷相比，得到的_____________，称为________________。

13、高压电力网中的有功功率总是从____________的一端流向____________的一端。

14、电力系统的运行变量一般可分为不可控变量、可控变量和______________ 。

15、对高压及超高压远距离输电线路，往往采用导线防止______________。

16、简单电力网包括辐射网和闭式网两大类，闭式网是指 的电网，如 等。

17、调相机最大过励磁运行时发出的无功功率称为调相机的 。 18、中枢点的调压方式分_____________、____________、_______________三类。19、单相断线时的复合序网图与 故障时的复合序网图在形式上完全一样，只是所代表的端口不相同。

20、异步电动机是旋转元件，因此，它的负序电抗_________正序电抗。 21、反映系统中发电厂、变电站、负荷之间的电气联系的结线图为________________，反映各发电厂、变电站、负荷之间相对位置的结线图为___________________。

22.在35KV系统中，电容电流大于________A，在10KV系统中，电容电流大于__________A，应采用中性点______________接地系统。

23.对电力系统运行的基本要求是________________、________________、___________________。

24、某元件的导纳有名值为Y，取基准值为UB和SB，则该元件的导纳标幺值为 ____________。

25、电压降落指线路始末端电压的_____________。

26、系统二次调频，采用发电机组中_____________来完成，可实现______________调节。

27、单相短路接地后，短路点正、负、零序电流分量______________，____________。非故障相电压_____________。

28、提高系统暂态稳定的措施很多，从基本原理来看，就是设法减小_____________，增大_____________。

29、单相断线时的复合序网图与 故障时的复合序网图在形式上完全一样，只是所代表的端口不相同。

30、静态稳定储备系数KP=_____________×100%，在正常情况下静态稳定储备系数为KP____________。 二、选择题

1、高峰负荷时，允许中枢点的电压偏低，低谷负荷时，允许中枢点的电压偏高，这种中枢点调压方式为（ ）。 A 逆调压

B 恒调压

C 常调压 D. 顺调压

2、同步发电机供电时，三相短路电流中的二倍频分量是由（ ）分量引起的。A

A. 定子中直流；B. 定子中交流；C. 转子中直流；D. 短路电流周期

3、调压措施中，串联补偿电容可以改变网络参数（ ），从而减小电压损耗。 A 、电阻R

B 、功率P

C 、电抗X D. 、电导G

4、正序等效定则中，Ia1可用一个附加电抗后的短路故障计算，则两相短路时的XΔ为（ ）。

A. X2Σ； B. X2Σ+ X0Σ； C. X2Σ∥X0Σ； D. 0 5、系统振荡时，应迅速减小原动机功率，并且要（ ）。 A. 减小励磁电流；B. 增大励磁电流；C. 保持励磁电流不变；D. 断开励磁电流 6、频率的一次调整是（ ）。

A.由发电机组的调速系统完成的 B.由发电机组的调频系统完成的 C.由负荷的频率特性完成的 D.由无功补偿设备完成的

7. 既可以提高系统静态稳定性，又可以提高系统暂态稳定性的措施是（ ）。 A. 快速切除故障； B. 重合闸；

C. 增大原动机功率PT； D. 增大发电机励磁

8、当负序电流流过网络时，一定会在网络中产生（ ）电压降。 A. 正序； B. 负序； C. 零序； D. 三序 9. 自动调节励磁装置可以（ ），因而可以提高系统的稳定性。 A. 提高发电机电势； B. 稳定发电机电势； C. 降低发电机电势； D. 减少原动机功率PT 10、可通过（ ）减小输电线路有功损耗。

A.增大线路有功功率； B.增大线路无功功率 C.提高线路两端电压； D.增大输电线路电阻

11、双绕组变压器，Γ型等值电路中的导纳为（ ）

A .GT+jBT C .GT-jBT

B. -GT-jBT D. -GT+jBT

12、 额定电压等级为110KV系统的平均额定电压是（ ） A .112K B 115KV C .142KV D .121KV 13、高峰负荷时，允许中枢点的电压偏低，低谷负荷时，允许中枢点的电压偏高，这种中枢点调压方式为（ ）。 A 逆调压 C 常调压

B 恒调压 D. 顺调压

14、电力系统中发生概率最多的短路故障是( ) A．单相接地短路 B．两相短路 C．两相短路接地 D． 三相短路

15、隐极同步发电机，机端发生三相短路瞬间，定子绕阻中的电流除有基频分量，还有（ ）

A.直流分量

B.倍频分量

D.零序分量

C.直流分量和倍频分量

三、判断题

1、采用导线，可以增大线路的电抗，防止电晕发生；（ ） 2、单相短路时，非故障相的电压基本不变化；（ ）

3、在YN,d11接线中，高压侧的零序电压一定会在低压侧感应出零序电压。（ ）. ；

4、在高压电力网中，电压降落的横分量主要取决于所输送的无功功率；（ ） 5、牛拉法潮流计算中，雅克比矩阵中的元素随节点电压的变化而变化；（ ） 6、电力网的功率损耗中，与固定损耗相比较，变动损耗较大，约占到所有损耗的80%。（ ）

7、系统的负荷频率调节效应系数越大，则频率变化，相应有功负荷变化就越小。 （ ）

8、发电机的单位调节功率表示发电机出力随频率降低而增大；（ ）

9、电力系统振荡时，发电机发出的功率包括同步功率和异步功率两部分；（ ）. ；

10、当故障切除角小于极限切除角时，系统一定是暂态稳定的；（ ）. 11、依靠调速器可以实现频率的一次调整，即可以维持系统的频率不变；（ ） 12. 短路故障一般称为纵向故障，而断线故障一般称为横向故障；（ ） 13. 变压器YN侧加以零序电压，在Δ侧内部和外部都不会有零序电流。（ ） 14、在高压电力网中，电压降落的横分量主要取决于所输送的无功功率。（ ）； 15、牛拉法潮流计算中，雅克比矩阵中的元素随节点电压的变化而变化；（ ） 16、电力网的功率损耗中，与固定损耗相比较，变动损耗较大，约占到所有损耗的80%。（ ）

17. 提高静稳定的措施之一就是提高原动机的输入功率PT；（ ） 18. 分析暂态稳定性时，可以不考虑零序分量的影响，但必须考虑负序分量的影响；（ ）

19、电力系统振荡时，发电机发出的功率包括同步功率和异步功率两部分；（ ）. ；

20、经过渡阻抗两相短路时，应在复合序网中绘制出过渡阻抗；（ ） 21、对同一电气量而言，当基准值选择不同时，标幺值也不同。 （ ） 22、对于长度在100至300公里的输电线路，线路的等值电路可以将线路的阻抗影响集中起来以集中参数表达。 （ ）

23、两相短路接地后，流入地中的电流为两个接地相的零序电流之和。（ ） 24、利用运算曲线只能计算任意时刻的三相短路电流，不能计算任意时刻不对称短路时的短路电流；（ ）

25、当故障切除角小于极限切除角时，系统一定是暂态稳定的；（ ）

26、电力网的功率损耗中，与固定损耗相比较，变动损耗较大，约占到所有损耗的80%。（ ） 27、对于长度在100至300公里的输电线路，线路的等值电路不能够将线路的阻抗影响集中起来以集中参数表达。 （ ） 28、发电机的单位调节功率表示发电机出力随频率降低而增大；（ ）

29、电力系统振荡时，发电机发出的功率包括同步功率和异步功率两部分；

（ ）. ；

30、标么值就是百分值；（ ） 四、简答题

1、试写出35kV及以上电压等级架空线导线截面积选择校验的一般步骤。. 答：

2、写出电力系统常用的调压手段。

答：

3、写出电能损耗的定义及其表达式。

4、系统在无功电源不足情况下，利用改变变压器分接头进行调压，能不能解决

电压调整根本问题?为什么? 5、写出无穷大功率电源这个概念。 答：

6、为什么远距离大容量输出线末端要并联电抗器? 答：

五、画图

有一系统接线如图所示，试绘出零序网络图。

六、计算题

1、.两个火电厂并联运行，各电厂的耗量特性F（t/h）及功率约束条件如下： F1=0.3PG1+0.005P2G1 F2=0.35PG2+0.004P2G2

80MW≤PG1≤200MW

150MW≤PG2≤260MW

当总负荷为450MW时，试确定发电厂间功率的经济分配（不计网损的影响） 解：

2、某发电厂有一台电压为121±2×2.5%/10.5kV的电力变压器，最大、最小负荷时，欲使高压侧电压分别达到118.94kV和115kV，已知最大及最小负荷时，变

压器的电压损失分别为5.09kV和3.11kV，若发电机采用逆调压，试选择变压器分接头。

3、图示简单电力系统，各元件参数均标注在图中，若f点发生单相接地故障，试计算故障相的短路电流及短路点处的各序电压。

4、图示简单电力系统，各元件参数标么值均标注在图中，试计算： （1）无自动励磁调节装置时系统的静稳定储备系数Kp%? （2）有比例式自动励磁调节装置时的储备系数Kp%?

5、某水力发电厂升压变压器接线如图所示，变压器阻抗归算到高压侧的值为ZJ=3+j40Ω，最大、最小负荷时，高压母线分别为112KV和115KV，要求最大负荷时低压母线电压不低于10KV，最小负荷时不高于11KV，试选择变压器的分接头。

6、单电源环网的等值电路如图所示，试求初步功率分布，找出无功分点并用▽ 标出。

7、某降压变压器等值电路如图所示，变压器阻抗归算到高压侧的值为ZJ=2.44+j40Ω，已知最大、最小负荷时，通过变压器的功率分别为Smax=28+j14

MVA和Smin=10+j6 MVA高压母线分别为U1max=110kV和U1min=113kV，最大和最小负荷要求低压母线电压范围是6.0—6.6KV，试选择变压器的分接头。

8、图示为一个10kV简单一端配电网，首端电源电压为10.5kV，各线路段的阻抗及各负荷点的功率大小均标注在图中，若不计线路的功率损耗和电压降横分量时，试计算首末端的最大电压损耗ΔUAc。

9、试求下述电力系统的静态稳定极限和输送功率P0=0.8时的静稳储备系数。已知：发电机未装励磁调节器，图中参数均为标么值,Eg=1.3,v=1,P0=8。

参

一、填空

1、变压器中性点 保持地电位

2、电导的空载有功损耗和电纳的空载无功损耗 3、绕组，铜 4、状态变量 5、等微增率 6、有功功率

7、短路冲击电流 0.01 8、不相 相 9、两相接地

PmP010、P0 15-20% 11、电气接线图 地理接线图 12、时间Tmax，年最大负荷利用时间

13、电压超前，电压滞后 14、状态变量 15、电晕发生

16、负荷可以从两个或两个以上的方向(电源)获得电能 两端供电网、环形网 17、额定容量

18、逆调压；顺调压；常/恒调压 19、两相接地 20、不等于

21、电气接线图 地理接线图 22、10 ， 30 ，经消弧线圈或电阻

23、连续可靠的供电，良好的电能质量，电力系统运行的经济性。

2UB24、Y

SB25、相量差

26、调速器；无差

27、大小相等，方向相同 ， 幅值相等 28、加速面积 减速面积 29、两相接地

PmP030、P0 15-20%

二、选择题

1、D；2、A；3、C；4、A ；5、 B；6、A；7、D；8、B；9、A；10、C ；

11、C；12、B ；13、D；14、A；15、 C；

三、判断题

1、×；2、×；3、√；4、×；5、√；6、√；7、×；8、 √；9、√；10、√； 11、×；12、×；13、×；14、×；15、√；16、√；17、×；18、 ×；19、√；20、√；21、√；22、√；23、×；24、×；25、 √；26、√；27、×；28、 √；29、√；30、×；

四、简答题

1、答：①计算线路输送的最大负荷电流；②由Tmax查表得经济电流密度JEC；③计算截面积，选择导线型号；④进行允许载流量、机械强度校验，小于110kV线路验算电晕的最小截面。

2、答：①调节发电机励磁电流以改变发电机机端电压UG；②改变变压器的变比③改变功率分布P+jQ（主要是Q），使电压损耗U变化；④改变网络参数R+jX（主要是X），改变电压损耗U。

3、答：电能损耗可求得系统的另一个经济性能指标，即线损率或称网损率。线损率是指线路上损耗的电能△A与线路首端的供电电能A1之比，其值常用百分数表示，可表示为

△As%

△A△A100100A1A2△A式中：A1、A2分别为线路首端的供

电电能和负荷端的售电电能量；△A为线路的电能损耗。

4、答：不能，当系统的无功功率不足时，不宜采用调整变压器分接头的方法调整电压；甚至在无功电源严重不足的系统中，强行用有载调压变压器调压，将会使系统中更多的变电所和客户的电压偏移加大。对于无功功率不足或过剩的系统，首先应考虑增加无功补偿设备以平衡系统的无功功率。无功不足的系统应增加容性补偿设备。

5、答：①是一个相对概念；②电压幅值和频率均恒定，内阻抗为零。

6、答：远距离大容量输出线 由于线路等值电容的效应，线路重载时，末端电压下降，线路轻载或空载时，线路末端电压反而比首端电源电压还要高，这时要在线路末端投入并联电抗器吸收线路容性充电功率。

五、

六、计算题

1、解：

1dF10.30.01PG1dPG1dF20.350.008PG2dPG2

2（3分）

则有：

12且PG1PG2450（2分）

解得：

PG1200MWPG2250MW （5分）

2、答：

118.945.0910.5124.03(kV)(2分)10.51153.11U1min10.5124.016(kV)(2分)

10124.03124.016U1av124.02(kV)(2分)2U1max118.945.0910.510.5(kV)(2分)124.025 1153.1110.510(kV)(2分)124.025选124.025kV标准分接头（2分）。校验如下：

U2maxU2max从以上校验可以看出所选分接头满足调压要求（3分）。

3、答：共计15分

（1）计算参数。取UB=Uav，SB=100MVA（共4分） G：X0.131000.206d63XG20.21000.317 63T1：XT10.1051000.16763T2:XT20.1051000.525 20Ｌ：XL1XL2400.41000.121XL030.1210.363

1152（2）求序电抗（共2分）。由图得：X1Σ=0.206+0.167+0.121=0.494 X2Σ=0.317+0.167+0.151=0. 605；X0Σ=0.525 （3）计算短路电流

Ia11j0.616（2分）

j(0.4940.6050.525)10031150.927(kA)（1分）

If30.616（4）三序电压计算（共6分）

1(j0.616)j0.4940.696Ua1(j0.616)j0.6050.373 Ua2(j0.616)j0.5250.323Ua0

4、解：（1）XdΣ=1.2+0.1+0.4/2+0.1=1.6（2分）

0.41.61.01.6Eq1.0（3分）2.2911.01.02.2911.0Pm1.432（2分）

1.61.4321.0KP%10043.215~20满足静稳定要求（3分）1.0（1）X＂dΣ=0.6+0.1+0.4/2+0.1=1.0（2分）

220.41.01.01.0Eq1.01.72（3分）1.01.01.721.0 Pm1.72（2分）1.01.721.0KP%100728~10满足静稳定要求（3分）1.0

22

5、(20分)答： 先计算最大负荷和最小负荷时，变压器的电压损耗

UTmaxPmaxRQmaxX2832040=7.（kV）

112U1maxPminRQminX1431040=3.84（kV）

115U1minU2N10.5(1127.)=125.88（kV）

10U2maxUTmin根据低压侧母线电压的调节范围，可得：

U1tmax(U1maxUTmax)U1tmin(U1minUTmin)U2N10.5(1153.84)=113.44（kV）

11U2min取算术平均值U1Tav(U1maxU1min)2(125.88113.44)2=119.66（kV） 选最接近的分接头 U1t121 (kV) 然后再按所选分接头校验低压母线的实际电压

U2max(U1maxUTmax)U2N10.510.410（kV） =(1127.)121U1tU2N10.5(1153.84)10.311（kV）

121U1tU2min(U1minUTmin)计算结果表明：分接头121kV能够满足调压要求。

6、解： S1210j10j6j820j5j81j9

j668S1310j10j620j5j6j69j6

j668S231j910j1011j1（以上4分）

验算：S12S1310j1510j1020j5（3分） 无功分点为节点2（1分））

7、答：最大及最小负荷时电压损耗为

UTmaxPmaxRQmaxX282.441440=5.7（kV）

110U1maxPminRQminX102.44640=2.34（kV）

113U1minUTmin低压侧母线电压的调节范围，最大负荷时电压为6.0 kV、最小负荷时电压为6.6

kV。可得：

U1tmax(U1maxUTmax)U2N6.3(110-5.7)=109.5（kV）

6.0U2maxU1tmin(U1minUTmin)U2N6.3(113-2.34)=105.6（kV）

6.6U2min取算术平均值U1Tav(U1maxU1min)2(109.5105.6)2=107.5（kV） 选最接近的分接头 U1t107.25 (kV) 然后再按所选分接头校验低压母线的实际电压

U2max(U1maxUTmax)U2N6.36.136.0（kV） =(110-5.7)107.25U1tU2min(U1minUTmin)U2N6.3(1132.34)6.56.6（kV）

107.25U1t计算结果表明：分接头107.25kV能够满足调压要求。

8、UAc

（1）XdΣ=1.0+0.1+0.4/2=1.3（2分） 9、

Q00.8sin(cos10.95)0.263（2分）0.95221(1502100320061608)1030.308(kV) 100.2631.30.81.3Eq1.0（2分）1.698 1.01.01.6981.0Pm1.306（2分）1.31.3060.8KP%10063.215~20满足静稳定要求（2分）0.8