期中復(fù)習(xí)課_電力系統(tǒng)分析

1、期中復(fù)習(xí)課電力系統(tǒng)分析題型：填空題、 選擇題、計算題 第1章電力系統(tǒng)的基本概念 重點一一重要概念、原理、性質(zhì)、步驟等1、電能質(zhì)量的指標(biāo)：頻率、電壓、交流電的波形。P52、電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運行的指標(biāo)：煤耗、網(wǎng)損率、廠用電率。 P53、什么是煤耗、網(wǎng)損率、廠用電率？ P54、接線方式有哪些？P95、什么是無備用接線，包括哪些方式？P96、什么是有備用接線，包括哪些方式？P97、架空線路由哪些組成？P108、識別架空線路導(dǎo)線的型號。P11重點一一作業(yè)題【作業(yè)題-1】課本P151.1 什么是電力網(wǎng)、電力系統(tǒng)和動力系統(tǒng)？解答：P4電力系統(tǒng)中輸送和分配電能的部分稱為電力網(wǎng)。把生產(chǎn)、輸送、分配和消費電能的各種電

2、氣設(shè)備連接在一起而組成的整體稱為電力系統(tǒng)。它包括從發(fā)電、變 電、輸電、配電直到用電的全過程。電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠的動力部分，就稱為動力系統(tǒng)。1.2 對電力系統(tǒng)運行的基本要求是什么？解答：P5對電力系統(tǒng)運行的基本要求：（1）保證安全可靠地供電；（2）保證良好的電能質(zhì)量；（3）保證電力系統(tǒng)運行 的經(jīng)濟(jì)系。1.3 為什么要規(guī)定額定電壓等級？電力系統(tǒng)各元件的額定電壓是如何確定的？解答：P6-7規(guī)定額定電壓的原因：為了使電力設(shè)備生產(chǎn)實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，方便運行、維修，各種電力設(shè)備都規(guī)定有額 定電壓。電力系統(tǒng)各元件的額定電壓的確定方法：（1）電力線路的額定電壓又稱為網(wǎng)絡(luò)的額定電壓，它和用電設(shè)備的額定電壓相等

3、。（2）發(fā)電機(jī)的額定電壓比網(wǎng)絡(luò)的額定電壓高5%（3）變壓器具有發(fā)電機(jī)和用電設(shè)備的兩重性。一次側(cè)的電網(wǎng)接受電能，相當(dāng)于用電設(shè)備，二次側(cè)供出電能，相 當(dāng)于發(fā)電機(jī)。規(guī)定：一次繞組的額定電壓與網(wǎng)絡(luò)額定電壓相等，但直接與發(fā)電機(jī)相連時與發(fā)電機(jī)額定電壓相等；二次繞組的額定電壓定義為空載時的電壓，比網(wǎng)絡(luò)額定電壓高10%但內(nèi)阻抗小于7.5%的小型變壓器和二次側(cè)直接（包括通過短距離線路）與用電設(shè)備相連的變壓器，其額定電壓比網(wǎng)絡(luò)額定電壓高5%1.4 電力系統(tǒng)接線圖如題 1.4圖所示，標(biāo)出圖中的 發(fā)電機(jī)、變壓器和電動機(jī) 的額定電壓。（課本 P15,圖略）解析：雙繞組變壓器：一次側(cè)/二次側(cè)。三繞組變壓器：一次側(cè)低壓時：

4、低壓側(cè)/中壓測/高壓測；一次側(cè)高壓時：高壓側(cè) /中壓側(cè)/低壓測）。解答：G: 10.5kVT1: 10.5/242 kV , T2: 220/38.5/ 6.6 kV, T3: 35/ 6.3 kV, T4: 10.5/ 3.15 kV , T5: 220/ 38.5 kVM1: 3 kV, M2: 6 kV1.7電力系統(tǒng)的接線方式有哪些？各自的優(yōu)缺點是什么？解答：電力系統(tǒng)的接線方式按供電可靠性分為：無備用接線和有備用接線，或者開式網(wǎng)和閉式網(wǎng)。無備用接線：優(yōu)點：接線簡單、投資少、運行維護(hù)方便。缺點：供電可靠性低，當(dāng)干線式、鏈?zhǔn)骄€路較長時，末端電壓偏低。有備用接線：雙回路的放射式、干線式和鏈?zhǔn)剑?/p>

5、優(yōu)點：接線簡單、運行方便、供電可靠性高；缺點：設(shè)備投資大。兩端供電網(wǎng)和環(huán)形網(wǎng)：優(yōu)點：供電可靠性高，投資少；缺點：運行調(diào)度復(fù)雜，環(huán)形網(wǎng)存在過負(fù)載問題（超過額定負(fù)載的負(fù)載 ）。第2章電力網(wǎng)各元件的參數(shù)和等值電路重點一一重要概念、原理、性質(zhì)、步驟等1、輸電線路有哪些參數(shù)？電阻、電抗、電導(dǎo)、電納。 P182、輸電線路的電阻的計算公式，銅導(dǎo)線和鋁導(dǎo)線的電阻率。P183、輸電線路的電抗的計算公式（單相導(dǎo)線、雙分裂導(dǎo)線）。P18-194、輸電線路的電納的計算公式（單相導(dǎo)線、雙分裂導(dǎo)線）。P205、什么是短線路、中等長度線路、長線路、一般線路。 P236、輸電線路的等值電路。P23-247、雙繞組變壓器的參數(shù)

6、計算。P26-288、雙繞組變壓器的等值電路。 .26-279、雙繞組變壓器的短路試驗、空載試驗。P2710、有名值、有名制；標(biāo)么值、標(biāo)么制；基準(zhǔn)值；標(biāo)么值的計算公式。P33重點一一作業(yè)題 【作業(yè)題-2 課本P372.2 某一回10kV架空輸電線路，長度為10km,采用LGJ-70型導(dǎo)線，導(dǎo)線的計算 外徑為11.4 mm三相導(dǎo)線按等邊三角形布置，導(dǎo)線的相間距離 D=1.0m,試求該電力線路的參數(shù)，并作其等值電路圖。（自然對數(shù)lg需要用計算器計算）解答：電力線路的參數(shù)分別為：電阻：-1.5_22r0=-=%0.45C / km （鋁線的電阻率為 P=31.5C|_mm /km,導(dǎo)線標(biāo)稱截面積為

7、S=70mm ）S|70R =r0l =0.4510 =4.5C （長度 l 為 10km）電抗：因為導(dǎo)線按等邊三角形排列，所以Deq = 3/Dab x Dbc x Dca =D=1.0m=1000mmeq a ab bc caDeq 工 ,1000 人x°=0.14451g r 十 0.0157卜=0.14451g I+O.0157*1 （半徑為 11.4/2 mm=0.34Q / km電納：等值電路：（100km以下的短線路，用一字型等值電路）2.3 某一長度為100km的110kV架空電力線H采用 2X LGJ-150雙分裂導(dǎo)線，每根導(dǎo)線的計算外徑為17mm三相導(dǎo)線水平布置，

8、相同距離為 4.125m,分裂間距為25cm,試求該電力線路的參數(shù)，并作其等值電路圖。解答：電力線路的參數(shù)分別為：電阻:31.52r0 =%0.105C/km （鋁線的電阻率為 P=31.5Cmm /km ,單根導(dǎo)線標(biāo)稱截面積為S 2 150一一 2S=150mm ）R =r0l =0.105x100 =10.5C （長度 l 為 100km）電抗:因為導(dǎo)線水平排列，且間距相等，所以 De = 3 Dab Dbc Dca=1.26D=1.26 4125=5197.5mmeqa c ca25M10=46.1mm （半徑為 17/2 mm 間距為 25x10mm電納:等值電路：（100300km的

9、中等長度、300km以上的長線路的等值電路，用無型）2.6 一臺型號為SFL-20000/110的三相雙繞組降壓變壓器，其額定容量為20000kV.A,額定電壓為110/11kV, Ps=135kVV Us%=10.5, Po=22kVV Io%=0.8 ,求該變壓器的參數(shù)，并作出等值電路。解析：額定容量20000kV.A即為20MVA解答：各參數(shù)直接由公式可求得：一 2 ，一2電阻：RT =SUN M103 彳135"10 M103 =4.080SN200002電抗:Us%U；100Sn10310.5 1102100 20000103 =63.52電導(dǎo):Po一-6 一= 1.82

10、10 S電納:I0%SN二BtN-X10100Un0.8 20000 爐 100 1102一一.6 一= 13.2 10 S等值電路圖:第3章簡單電力系統(tǒng)的潮流計算重點一一重要概念、原理、性質(zhì)、步驟等1、潮流計算方法包括解析法手算和計算計算法。P412、電力系統(tǒng)中，功率的表示方法，表示形式。 P413、電壓降落、電壓損耗、電壓偏移。P41-43 4、計算輸電線路和變壓器在阻抗、導(dǎo)納上的功率損耗。 P43-445、開式網(wǎng)電壓和功率的分布計算 已知末端的功率和電壓，求始端的功率和電壓。已知末端的功率、始端的電壓，求始端的功率、末端的電壓。 重點一一作業(yè)題【作業(yè)題-3 課本P373.1 什么叫電壓降

11、落、電壓損耗、電壓偏移?解答：P41-43電壓降落：指網(wǎng)絡(luò)元件首末端電壓的相量差。為相量dU =U1 -UI2山口曹供jRXjQRU為端點i處的電壓， U和SU分別稱為電壓降落的縱分量和橫分量。電壓損耗：電力網(wǎng)兩點電壓的代數(shù)差。為數(shù)值。U =Ui -U2Ui= PiR QiXUi電壓偏移：電力網(wǎng)中，某點的實際電壓同網(wǎng)絡(luò)該處的額定電壓之差，為數(shù)值。以百分值表示為電壓偏移（） = Ui UN M100%，U為端點i處的電壓。Un3.2 什么叫運算電源功率、運算負(fù)荷功率？解答：運算電源功率：是發(fā)電廠高壓母線輸入系統(tǒng)的等值功率。運算負(fù)荷功率：是變電所高壓母線從系統(tǒng)吸取的等值功率。3.4 110kV 典

12、回架空線跖長度為150km,導(dǎo)線型號為LGJ-120,導(dǎo)線計算外徑為15.2mm,三相導(dǎo)線幾何平均距離為 5nl已知電力線路 末端負(fù)荷為30+j15MVA,末端電壓為106kV,求始端電壓、功率,并作出電壓向量圖。解：由已知可作出線路圖如下：電阻：-1 .RL =rl =0.5父0.262父 150 =19.687。（長度 為 150km）2電抗：15.2由已知可信幾何均距為：De。= 5m = 5000mm, r= 7.6mmeq2電納：由此可作出等值電路圖：由末端向始端，同時計算功率和電壓：3.5 110kV憚回架空線路長度為80km,導(dǎo)線型號為LGJ-95 ,導(dǎo)線計算外徑為13.7mm,

13、三相導(dǎo)線幾何平均距離為5nl已知電力線路末端負(fù)荷為15+j10MVA,始端電壓為116kV,求末端電壓和始端功率 。解：由已知可作出線路圖如下：電阻：RL =r| =0.332 父80 =26.56C （長度 I 為 80km電抗：.13 7由已知可信幾何均距為：Deq = 5m = 5000mm, r= 6.85mmeq22電納：由此可作出等值電路圖、簡化的等值電路圖分別為：先由末端向始端計算功率（公式里的電壓均采用額定電壓Un）:再由始端向末端計算電壓：第4章 電力系統(tǒng)的有功功率平衡與頻率調(diào)整重點一一重要概念、原理、性質(zhì)、步驟等1、電力系統(tǒng)運行的根本目的。P642、我國規(guī)定電力系統(tǒng)額定頻率

14、為50Hz,允許的波動范圍為土 （0.20.5）Hz 。P643、有功負(fù)荷變化曲線分解出的三類負(fù)荷各有何特點？P644、離心飛擺式調(diào)速系統(tǒng)的組成：P65 離心飛擺及其附件，轉(zhuǎn)速測量元件； 錯油門，放大元件；油動機(jī)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)； 調(diào)頻器（或同步器），轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)。5、頻率調(diào)整時，調(diào)速器完成頻率的一次調(diào)整；調(diào)頻器完成頻率的二次調(diào)整。P666、簡要分析頻率的調(diào)整過程。P667、發(fā)電機(jī)的頻率特性（有功功率 -頻率靜態(tài)特性）。P678、發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率%及其標(biāo)么值計算。P67KG = tan ;PGN - 0f - fN 0PGKG . =-p5N =KGfN PGN =- 100f二fN9、調(diào)差系數(shù)

15、S及其標(biāo)么值計算。P67fN - f0 _PGN - 0PGf "N . 七P/PGNfN10、負(fù)荷的頻率特性（有功功率 -頻率靜態(tài)特性）。P6811、負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng) Kd及其標(biāo)么值計算。P68PP / P PK D = tgD_ud/DN _7Dw' K D . 一12、頻率的一次調(diào)整（負(fù)荷變化ff / fN f Pd。時，發(fā)電機(jī)組的功頻靜特性 Pg、負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng) Pd共同作用，實現(xiàn)新的 平衡）。P69一次調(diào)整方程式：Pdo=4 Pg- Pd=-（K g+K） £=« /）。13、頻率的二次調(diào)整（調(diào)頻器作用下，發(fā)電機(jī)組的功頻靜特性Pg。）。P7

16、0-71二次調(diào)整方程式：功率缺額4PD0- PG =-（K g+Kd） £=« £ 。14、頻率調(diào)整方程式：ApD0 APg = （Kg + KD ）Af = -KAf ,表示負(fù)荷增量 M由三部分承擔(dān)： 二次調(diào)整的發(fā)電機(jī)組增發(fā)的功率 四； 一次調(diào)整的發(fā)電機(jī)組增發(fā)的功率 PKGX7； 負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)所 減少的負(fù)荷功率 KdA f o15、計算兩個系統(tǒng)組成的 互聯(lián)系統(tǒng)的頻率變化量 f和聯(lián)絡(luò)線功率變化量 PAR P71-7416、系統(tǒng)的有功功率平衡。P74-75 £ PG =£ pd =£ PL +£ &P+£

17、PC17、系統(tǒng)備用的分類。P7518,、電力系統(tǒng)中發(fā)電廠包括：火電廠、水電廠和核電廠。各自的特點有哪些？P75-76重點一一作業(yè)題【作業(yè)題-4 補(bǔ)充題+課本P77習(xí)題1、電力系統(tǒng)頻率偏高偏低有哪些危害性？參考答案：主要包括對用戶的影響和對發(fā)電廠和系統(tǒng)本身的影響。1）對用戶的影響：系統(tǒng)頻率的頻率變化將引起工業(yè)用戶電動機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量；系統(tǒng)頻率的不穩(wěn)定將會影響電子設(shè)備的工作。2）對發(fā)電廠和系統(tǒng)本身的影響：火力發(fā)電廠的主要廠用機(jī)械一通風(fēng)機(jī)和給水泵，在頻率降低時，所能供應(yīng)的風(fēng)量和水量將迅速減少 ，影響鍋爐的正常運行甚至迫使鍋爐停爐；低頻率運行將增加汽輪機(jī)葉片所受的應(yīng)力，引起葉片的共振，

18、縮短葉片的壽命，甚至使葉片斷裂；低頻率運轉(zhuǎn)時，發(fā)電機(jī)的通風(fēng)量將減少，而為了維持正常的電壓，又要求增加勵磁電流，以致使發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn) 子的溫升都得增加，為了不超越溫升限額，不得不降低發(fā)電機(jī)所發(fā)功率.低頻率運行時，由于磁通密度的增大，變壓器的鐵芯損耗和勵磁電流都得增大，也為了不超越溫升限額，不得不降低變壓器的負(fù)荷.頻率降低時，系統(tǒng)中的無功功率負(fù)荷將增大，而無功功率負(fù)荷的增大又將促使系統(tǒng)電壓水平的下降總之，由于所有設(shè)備都是按系統(tǒng)額定頻率設(shè)計的，系統(tǒng)頻率質(zhì)量的下降將影響各行各業(yè)，而頻率過低時甚至?xí)拐麄€系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電.2、電力系統(tǒng)有功功率負(fù)荷變化的情況與電力系統(tǒng)頻率的一、二、三次調(diào)整有何關(guān)系

19、？參考答案：電力系統(tǒng)有功功率負(fù)荷的變化可分解為三種 ，第一種變動幅度很小，周期又很短，這種負(fù)荷變動有很大的偶然性. 第二種變動幅度較大，周期也較長，屬于這一種的主要有電爐、壓延機(jī)械、電氣機(jī)車等帶有沖擊性的負(fù)荷變動 .第三種 變動幅度最大，周期也最大，這一種是由于生產(chǎn)、生活、氣象等變化引起的負(fù)荷變動電力系統(tǒng)的有功功率和調(diào)整大體上也可分為一次、二次、三次調(diào)整三種 ，一次調(diào)整或稱一次頻率指由發(fā)電機(jī)組的 調(diào)速器進(jìn)行的、對第一種負(fù)荷變動引起的頻率偏移作調(diào)整；二次調(diào)整或頻率的二次調(diào)整指由發(fā)電機(jī)的調(diào)頻器進(jìn)行的、對第二種負(fù)荷變動引起的頻率偏移的調(diào)整.三次調(diào)整是指按最優(yōu)化準(zhǔn)則分配等三種有規(guī)律變動的負(fù)荷，即責(zé)成各

20、發(fā)電廠按事先給定的發(fā)電負(fù)荷曲線發(fā)電.4.1 何為電力系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率-頻率靜態(tài)特性？何為有功負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)？參考答案：P684.2 、某電力系統(tǒng)中，與頻率無關(guān)的負(fù)荷占35%與頻率一次方成正比的負(fù)荷占40%與頻率二次方成正比的負(fù)荷占15%,與頻率三次方成正比的負(fù)荷占10%求系統(tǒng)頻率由50Hz降到48.5Hz時，相應(yīng)負(fù)荷功率的變化百分值。參考答案：頻率降為48.5Hz時，。=48.5=0.9750PD= a0_ 2_ 3af a2f a3f系統(tǒng)的負(fù)荷為:= 0.35 0.4 0.97+0.15 0.972 0.1 0.973 = 0.97負(fù)荷變化為：Pd =1 -0.97 = 0.03其百分值為：Pd % = 3%【作業(yè)題-5 課本P78習(xí)題4.5 簡述頻率的一次調(diào)整與二次調(diào)整的區(qū)別。參考答案：P69-704.6 電力系統(tǒng)調(diào)頻廠是如何選擇的？參考答案：P714.10 題4.9中，試計算下列情況下的頻率變化量f和聯(lián)絡(luò)線上流過的功率 PaboA、B兩系統(tǒng)所有機(jī)組都參加一次、二次調(diào)頻，A、B兩系統(tǒng)機(jī)組都增發(fā) 50MWA、B兩系統(tǒng)所有機(jī)組都參加一次調(diào)頻，A系統(tǒng)所有機(jī)組參加二次調(diào)頻，增發(fā)60 MWA、B兩系統(tǒng)