電力系統(tǒng)分析B3

1、一 是非題（每題1分）1 將電能生產、輸送、分配和消費的各種電氣設備連在一起組成的整體叫“動力系統(tǒng)”。錯，為“電力系統(tǒng)”。2 電力系統(tǒng)中輸送和分配電能的部分稱為“動力網”。 錯，為“電力網”。3 超高壓遠距離輸電網絡由“330KV、550KV”以上電壓等級線路組成。對。4 有功功率和無功功率負荷曲線“完全相同”。錯，不相同。5 年最大負荷曲線描述一年內每月“最大無功功率”。錯，最大有功功率6根據年持續(xù)負荷曲線可以計算系統(tǒng)負荷的“平均耗電量”。對。7電力線路的額定電壓“大于”用電設備的額定電壓。錯。8變壓器接受功率的一側叫“一次繞組”。對。9變壓器輸出功率的一側叫“二次繞組”。對。10變壓器與發(fā)

2、電機聯結時，二次繞組的額定電壓與網絡的額定電壓“相等”。錯，高10%。11當輸送一定功率時，輸電電壓越高，“電流越大”。錯。12地理接線圖無法表示出各主要電氣元件之間的聯系。對。13無備用接線方式是“開式電力網”。對14開式電力網供電的可靠性“差”。 對15有備用接線方式是“開式電力網”。錯，閉式電力網。16中性點接地或經小電阻接地方式的系統(tǒng)稱為“非有效接地系統(tǒng)”。錯，有效接地系統(tǒng)。17110KV以上電壓的系統(tǒng)，變壓器的中性點“不接地”。錯，接地。1810KV電壓的系統(tǒng)，變壓器的中性點“不接地”。對19變壓器的中性點不接地的系統(tǒng)，單相接地故障時，非故障相對地電壓上升為線電壓。對。20變壓器的中

3、性點不接地的系統(tǒng)，單相接地故障時，非故障相對地電壓不變。錯，上升為線電壓。21變壓器的中性點直接接地的系統(tǒng)，單相接地故障時，非故障相對地電壓基本不變。對。22變壓器的中性點不接地的系統(tǒng)，單相接地故障時，“不能繼續(xù)供電”。錯，一般可以繼續(xù)供電。23高壓輸電線的分裂根數越多，電抗下降越多。對。24高壓輸電線的分裂根數越多，電納越大。對。25線路集中參數模型的誤差隨著線路長度增加而“減小”。錯，增大。26發(fā)電機的正序阻抗與負序阻抗相等。錯，不相等。27異步電動機的正序阻抗與負序阻抗相等。錯，不相等。28變壓器的正序阻抗與負序阻抗相等。對。29樞紐變電所一般是降壓變電所，供應地區(qū)和用戶的負荷。錯，終端

4、變電所。30超高壓遠距離輸電網的電壓等級一般是220KV。錯，330KV或550KV及以上。31. 電力系統(tǒng)的靜止元件的正序阻抗與負序阻抗“相等”。對32電力系統(tǒng)的旋轉元件的正序阻抗與負序阻抗“相等”。錯，不相等。34. 線路相間接地短路沒有零序電流。錯35發(fā)電機過勵磁運行時發(fā)出感性無功。對36空載線路是無功電源。對37. 同步電動機欠勵磁運行時發(fā)出感性無功。錯二 填空題（每題2分）1處于電力系統(tǒng)各部分的中樞位置的變電所叫 。 （樞紐變電所）2供應一個局部地區(qū)或某些專門用戶的的變電所叫 。 （終端變電所）3電力系統(tǒng)的負荷是系統(tǒng)中所有用電設備 的總和。（消耗功率）4以曲線描述某一時間段內負荷隨時

5、間變化規(guī)律的叫 。（負荷曲線）5負荷曲線按功率性質可分成 和 負荷曲線。（有功功率、無功功率）6根據年持續(xù)負荷曲線可以確定系統(tǒng)負荷的 。（全年耗電量）7電力線路的額定電壓和用電設備的額定電壓 。（相等）8發(fā)電機的額定電壓比相同等級網絡的電壓 。（高5%）9變壓器接受功率的一側叫 ，輸出功率的一側叫 。（一次繞組，二次繞組）10變壓器與發(fā)電機聯結時，二次繞組的額定電壓比網絡的額定電壓 。（高10%）11無備用接線方式的缺點是 。（可靠性差）12閉式電力網的優(yōu)點是 和 。（供電可靠、電能質量高）13中性點接地或經小電阻接地方式的系統(tǒng)稱為 。（有效接地系統(tǒng)或大接地電流系統(tǒng)）14中性點不接地或經高阻接

6、地方式的系統(tǒng)稱為 。（非有效接地系統(tǒng)或小接地電流系統(tǒng)）15電能質量的兩個基本指標是 和 。（電壓、頻率）16. 線路電阻反映線路流過電流時產生的 。（有功功率損失）17線路電容反映帶電線路周圍的 。（電場效應）18線路電感反映載流線路周圍的 。（磁場效應）19輸電線路的電壓降落主要由 產生。（無功功率）20輸電線路兩側電壓的相角差主要由 產生。（有功功率）21區(qū)域電力網的電壓等級一般是 。（220KV）22地區(qū)電力網的電壓等級一般是 以下。（110KV）23超高壓遠距離輸電網的電壓等級一般是 及以上。（330KV或者550KV）24. 在同一時間內，電力網損耗電量占供電量的百分比，稱為電力網的

7、 ，簡稱 或 。（損耗率、網損率、線損率）25. 環(huán)網的功率分點分別是 和 。（有功分點，無功分點）26. 在閉式網絡中功率經濟分布與自然分布的條件是各線路 。（R/X都相等）27兩端供電網絡的循環(huán)功率的計算公式為 。（）28變化幅度很小、頻率很高、周期很短的負荷變化由發(fā)電機組的 調整。（調速器）29. 變化幅度較大、頻率較低、周期較長的負荷變化由發(fā)電機組的 調整。（調頻器）30. 變化幅度很大、變化緩慢的負荷變化通過電力系統(tǒng) 調整。（經濟運行）31. . 電力系統(tǒng)有功功率平衡如何用方程表示？（）32. 定義發(fā)電機的調差系數如何用方程表示？（）33. 定義發(fā)電機的單位調節(jié)功率如何用方程表示？（

8、）28. 計算短路沖擊電流用以校驗設備的 。（動穩(wěn)定）30. 計算短路電流的最大有效值用以校驗設備的 。（熱穩(wěn)定）31. 根據發(fā)電機的功角特性，有功功率的計算公式為 。（）32電壓平衡條件是電源發(fā)出的無功功率等于 。（負荷無功功率和無功損耗）33. 短路最大沖擊電流出現的時刻 。（短路后0.01s，或半個周波）34. 短路電流沖擊系數，發(fā)電機端 ，發(fā)電廠高壓母線 ，其他地方 。（1.9；1.85；1.8）35. 根據發(fā)電機的功角特性，無功功率的計算公式為 。（）三簡答題（每題5分）1變壓器Y接法線圈的中性點有幾種處理方式？（5分）答：1，是不接地方式(1分)；2，經過線性電抗線圈(1分)，即消

9、弧線圈接地(1分)；3，直接接地(1分)，經過接地電阻接地(1分)。2按變電所的容量和重要性可以分為那3種主要類型，其主要作用是什么？(5分)答：分為樞紐變電所、中間變電所和終端變電所（2分）。樞紐變電所容量較大，處于聯系電力系統(tǒng)各部分的中樞位置，地位重要(1分)。中間變電所處于發(fā)電廠與負荷之間，可以轉供部分負荷(1分)。終端變電所一般是降壓變電所，供應地區(qū)和用戶的負荷（1分)。3某電壓級與基本級之間串接變比為，的變壓器，則阻抗、導納，電流和電壓的歸算到基本級側公式為（5分）。答：靠近基本級側的電壓/靠近需歸算側的電壓（1分）。 ，（各1分）4. 基本級為10.5KV，寫出將110KV側的阻抗

10、、導納，電流和電壓的歸算到基本級側公式。（5分）答：K=(10.5/110)*(115/230)*(220/110)=0.095455 (1分) , , , ,（各1分）5 用公式說明線路的功率損耗與線路電阻、電抗和流過該線路功率的關系。（5分）答： （1分） （1分） （1分） （1分） 是有功功率損耗，是無功功率損耗。 （1分）6 寫出在標幺制中，三相功率、線電壓、線電流和相阻抗的基準值的關系公式。（5分）答： （1分） （1分） （2分） （1分）7 降低電網損耗的措施有那些？（5分）答：減少無功功率的傳輸（1分）；在閉式網絡中實行功率的經濟分布（2分）；合理確定電力網的運行電壓（1分）

11、；組織變壓器的經濟運行（1分）。8 在閉式網絡中實行功率的經濟分布原理和方法是什么？答：功率在環(huán)形網絡中與電阻成反比分布時，功率損耗最小，稱為功率的經濟分布。（2分）實行功率的經濟分布法是：選擇適當地點作開環(huán)運行（1分）。對環(huán)網中R/X特別小的線路進行串聯電容補償（1分）。在環(huán)網中增設混合型加壓調壓變壓器（1分）。9環(huán)網的功率分點的意義是什么？ 環(huán)網的功率分點有有功分點，無功分點兩種（1分）。有功分點兩側有功功率流入該點（1分），無功分點兩側無功功率流入該點（1分）。有功分點和無功分點有時不同（1分）；環(huán)網的無功分點一般為該環(huán)網的中的電壓最低點（1分）。10.電力系統(tǒng)中的備用容量是指什么？根據

12、發(fā)電機的運行狀態(tài)可以分成什么？ 系統(tǒng)中中的備用容量可以分為：負荷備用、事故備用、搶修備用和國民經濟備用（3分）。根據發(fā)電機的運行狀態(tài)可以分成熱備用和冷備用（2分）。11. 解釋系統(tǒng)備用系數表達式。 備用系數（1分），表示發(fā)電機組額定容量與系統(tǒng)額定頻率時的總有功負荷之比（2分）。在有備用容量的情況下（）將相應增大系統(tǒng)的單位調節(jié)功率（2分）。12. 寫出發(fā)電機的有功和無功輸出的相關公式（功角特性），并加以解釋。 有功輸出，無功輸出 （3分） E為發(fā)電機電勢，V為機端電壓，X為發(fā)電機電抗，為E和V2的夾角。（1分） 小于90度是穩(wěn)定狀態(tài)，大于90度是不穩(wěn)定狀態(tài)。發(fā)電機失磁E=0，Q小于0，發(fā)電機吸收

13、無功。（1分）13. 簡述應用計算曲線的步驟（5分）繪制等值網絡（1分），進行網絡變換（1分），將求出的轉移電抗按發(fā)電機的額定容量進行歸算（1分），查表得到各發(fā)電機提供的短路電流周期分量的標幺值（1分），計算各發(fā)電機提供的短路電流周期分量的有名值（1分）。四簡單分析題（每題7-8分）1功率通過線路時，寫出電壓降落的縱分量和橫分量與功率的關系式，并說明與無功功率、有功功率的關系。（8分） （2分） （2分） 電壓降落的縱分量 主要由無功功率產生（2分）。 電壓降落的橫分量 主要由有功功率產生（2分）。2用電流關系分析Y-11接線方式兩側正序和負序的關系，K=1。（8分）（公式和相量圖）答：由兩側

14、電流關系：， （2分） 當輸入正序電流時，側的電流相位比Y側的電流領前30度。（3分）當輸入負序電流時，側的電流相位比Y側的電流滯后30度。（3分）3寫出任意一組不對稱的三相、基波電氣量分解為、的關系公式。（8分）答： （2分） （2分） （2分） ， （2分） 4. 功率為10MVA，110KV的降壓變壓器，短路試驗的參數為PS=90KW，VS%=9.5,計算變壓器的阻抗RT, XT ，歸算到110KV側。（8分）答：短路試驗每相的有功損耗：PS /3=30KW，（2分） （2分） 短路試驗相電壓：（2分） （2分）5功率為10MVA，110KV的降壓變壓器，空載運行的參數為P0=21KW，

15、I0%=0.5,計算變壓器的阻抗GT, BT ，歸算到110KV側。（8分）答：空載時每相的有功損耗：P0 /3=7KW ，（2分） （2分） 空載時每相電流：IN*I0%/100 （2分） （2分） 6功率為5MW、功率因素為0.8、額定電壓為10.5KV的發(fā)電機，正序電抗標么值Xd =0.13,負序電抗標么值X2 =0.18，計算實際值。 （6分） 額定相電壓 （1分） 額定相電流 （1分） 正序電抗 （2分） 負序電抗 （2分）7. 寫出并解釋不計網損的有功最優(yōu)分配的相關公式。 （1） （1分），為功率平衡條件，即發(fā)電機輸出功率之和等于負荷消耗的總功率。（1分） （2）（1分） ，為發(fā)電

16、機的燃料特性（1分）。 （3）（1分），是求多元函數極值的拉格朗日公式（1分）。 （4）（1分），即多個發(fā)電機組的負荷經濟分配的等耗量微增率準則（1分）。8. 比較采用星三角變換計算轉移阻抗與用分布系數計算轉移阻抗的差別（7）分 （1） 采用星三角變換計算轉移阻抗（2分）（1分） （1分）（2）采用分布系數計算轉移阻抗 I1=1 I2=0.297/0.112=2.651786 If=I1+I2=3.651786（1分） C1=I1/If=0.273839, C2=I2/If=0.726161（1分） （1分） （1分）兩種方法計算結果有差別，后者是正確的。（1分）9. 寫出負荷點電壓調整的基本

17、公式，和電壓調整措施（6分） （2分）（1）調整發(fā)電機機端電壓（1分）（2）改變變壓器變比和（1分）（3）改變無功Q，減小電壓損失（1分）（4）改變線路電抗X電壓損失（1分）9在圖中的雙電源電力系統(tǒng)中，線路的中點發(fā)生A相接地短路,畫出零序網絡圖。線路：L=100km, 0.4/km，雙側變壓器（歸算到高壓側）：（6分）答：兩側線路參數： ，（2分） 10.寫出不計網損的有功最優(yōu)分配的滿足條件，目標函數，和多元函數求極值問題的相關公式；并寫出火電廠負荷經濟分配的等耗量微增率準則公式。（7分）a滿足條件：，其中：為發(fā)電廠發(fā)出功率，為系統(tǒng)總負荷。（1分）b目標函數：，其中： 為第i電廠的燃料消耗特性

18、，為系統(tǒng)總的燃料消耗。（1分）C構造拉格朗日函數：（2分）d.求導得到L無條件極值的必要條件： ，其中為各發(fā)電廠的等耗量微增率。（3分）五計算題（1520分）1變電所低壓母線的最大負荷25MW、功率因素為0.8，電源電壓115KV，線路50km，變壓器容量35MVA，計算低壓母線的最低電壓（20分）。已知參數如下： 線路：r=0.15/km, x=0.5/km, b=6.0*10-6S/km. 變壓器: 110KV/11KV, PS=100KW, I0%=1.5, VS%=10 .（包括計算線路、變壓器參數，負荷無功功率，線路、變壓器功率損耗）答：線路： ， （2分） 變壓器：， （3分） 負

19、荷：， （1分） 變壓器： （1分） （1分） （1分） 線路： （1分） 變壓器高壓側功率，B： （2分） 線路功率損耗： （2分） A點輸出功率： MVA （2分） 變壓器高壓側電壓： （2分） 變壓器低壓側電壓： （2分）答：低壓母線的最低電壓為10.34KV。2變電所B母線的最大負荷25MW、功率因素為0.8，變電所C母線的最大負荷30MW、功率因素為0.9，電源電壓115KV，線路AB長30km，線路BC長30km，計算變電所C母線的電壓（16分）。已知參數如下： 線路：r=0.15/km, x=0.5/km, b=6.0*10-6S/km.（包括計算線路參數，負荷功率，線路功率損耗

20、）答：線路參數： ， （2分）負荷B： ， （1分）負荷C： ， （1分）線路無功損耗 （1分）C點功率： （1分）線路BC功率損耗： （1分） （1分） B點功率： （1分）線路AB功率損耗： （1分） （1分）A點功率： （1分）B點電壓： （2分）C點電壓： （2分） 答：C母線的電壓為106.13KV。3.在圖中的雙電源電力系統(tǒng)中，線路的中點發(fā)生A相接地短路，計算M點各相電流。（15分）線路：L=100km, 0.5/km，雙側變壓器（歸算到高壓側）：雙側發(fā)電機（歸算到高壓側）： （畫正序，負序，零序網絡和復合序網）答：兩側線路參數： ， 正序網絡：歸算到高壓側的發(fā)電機電勢（2分）（2分）負序網絡：（1分）零序網絡：（1分）復合序網：（2分）（2分）（1分） （1分） （1分）（1分）（1分）答：A相電流為1.02KA，B相電流為0.2566KA，C相電流為0.2566KA。4在圖中的雙電源電力系統(tǒng)中，線路的中點發(fā)生BC相間短路，計算M點各相電流。（14分）線路：L=100km, 0.5/km，雙側變壓器（歸算到高壓側）：雙側發(fā)電機（歸算到高壓側）： （畫正序，負序，零序網絡和復合序網）答：兩側線路參數： ，正序網絡：歸算到高壓側的發(fā)電機