電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)重點及答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)重點及答案電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析作業(yè)（一）參考答案1、電能生產(chǎn)的特點是什么？答：電能生產(chǎn)的特點有：

1、連續(xù)性

電能的生產(chǎn)、輸送和消費是同時完成的，這一特點稱為電能生產(chǎn)的連續(xù)性；2、瞬時性

電能的傳輸是以接近光速的速度傳輸?shù)?，電力系統(tǒng)任何一點發(fā)生故障將馬上影響到整個電力系統(tǒng)，過渡過程十分短暫，這一特點稱為電能生產(chǎn)的瞬時性；3、重要性

電能清潔衛(wèi)生、輸送便利，便于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量，且易于實現(xiàn)自動控制，所以國民經(jīng)濟各部門大多以電能作為能源，由于電能生產(chǎn)連續(xù)性和瞬時性的特點，電能供應的中斷或減少將對國民經(jīng)濟各部門產(chǎn)生巨大的不良影響，甚至造成設備損壞、人員傷亡，電能生產(chǎn)的這一特點稱為電能生產(chǎn)的重要性。2、對電力系統(tǒng)的基本要求有那些？答：對電力系統(tǒng)的基本要求主要有：

1、保證對用戶的連續(xù)可靠供電，最大限度地滿足用戶對電能的需求（即保證供電可靠性）；

2、具有良好的電能質(zhì)量（電壓偏移、頻率偏移和電壓畸變率在允許的范圍內(nèi)）；

3、系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性要好（燃料消耗率、廠用電率和網(wǎng)損率要?。?；4、對環(huán)境的不良影響要小。

3、電力系統(tǒng)中負荷的分類（I、II、III類負荷）是根據(jù)什么原則進行的？各類負荷對供電可靠性的要求是什么？

答：電力系統(tǒng)中負荷的分類是根據(jù)負荷的重要性和停電造成的危害的大小劃分的；重要負荷（I類負荷）對供電可靠性的要求是在任何狀況下都不得中斷供電；較重要負荷（II類負荷）對供電可靠性的要求是應盡量不中斷供電；一般負荷（III類負荷）可以停電。

4、某電力用戶假使停電將造成設備損壞，此用戶的電氣設備屬于哪類負荷？答：此用戶的電氣設備屬于重要負荷（（I類負荷）

5、標出下圖所示電力系統(tǒng)中發(fā)電機、變壓器的額定電壓。（圖中已標出線路的額定電壓）

答：上述電力系統(tǒng)中發(fā)電機、變壓器的額定電壓如下：G：10.5KV；T1：10.5/242KV；T2：220/121/38.5KV；T3：110/6.6(6.3)KV。6、為什么110KV及以上的架空輸電線路需要全線架設避雷線而35KV及以下架空輸電線路不需全線架設避雷線？答：：

由于110KV及以上系統(tǒng)采用中性點直接接地的中性點運行方式，這種運行方式的優(yōu)點是，正常運行狀況下各相對地電壓為相電壓，系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路故障時，非故障相對地電壓仍為相電壓，電氣設備和輸電線路的對地絕緣只要按承受相電壓考

慮，從而降低電氣設備和輸電線路的絕緣費用，提高電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性；缺點是發(fā)生單相接地短路時需要切除故障線路，供電可靠性差?？紤]到輸電線路的單相接地絕大部分是由于雷擊輸電線路引起，全線路架設避雷線，就是為了減少雷擊輸電線路造成單相接地短路故障的機遇，提高220KV電力系統(tǒng)的供電可靠性。

35KV及以下系統(tǒng)采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的中性點運行方式，即使雷擊輸電線路造成單相接地時，電力系統(tǒng)也可以繼續(xù)運行，供電可靠性高，所以無需全線架設避雷線。

7、在下圖所示的電力系統(tǒng)中已知U??10KV，3?C0U??35A,如要把單相接地時流過接地點的電流補償?shù)?0A，請計算所需消弧線圈的電感系數(shù)。(提醒：注意補償方式)

解：單相接地故障時的相量圖如下：

根據(jù)消弧線圈應采用過補償方式的要求可知單相接地時流過消弧線圈的電

流應為：IL?U??L?20?35?55(A)

則：L?U?IL??1055?3?314?1000?0.334(H)

答：所需消弧線圈的電感系數(shù)為0.334(H)。

電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析其次次作業(yè)答案

1、知三繞組變壓器的短路電壓為：UK12%?8、UK23%?5、UK31%?13，此變壓器是升壓變壓器還是降壓變壓器？

答：此變壓器為降壓變壓器。由于UK31%?13最大，由此可知，變壓器的低壓繞組靠近鐵芯，中壓繞組布置在低壓繞組和高壓繞組之間，這是降壓變壓

器的結(jié)構(gòu)，所以此變壓器為降壓變壓器。

2、架空輸電線路全換位的目的是什么？

答：架空輸電線路全換位的目的是使三相線路的參數(shù)相等。3、什么叫電力系統(tǒng)分析計算的基本級？基本級如何選擇？

答：電力系統(tǒng)分析計算時，將系統(tǒng)參數(shù)歸算到那一個電壓等級，該電壓等級就是分析計算的基本級。基本級可根據(jù)分析問題的便利與否進行選擇，無特別要求的狀況下，尋常選擇系統(tǒng)中的最高電壓級最為分析計算的基本級。

4、在電力系統(tǒng)等值電路的參數(shù)計算中，何為確切計算？何為近似計算？他們分別用在怎樣的場合？

答：在電力系統(tǒng)等值電路的參數(shù)計算中，若采用電力網(wǎng)或元件的額定電壓進行計算，稱為確切計算法；若采用各電壓等級的平均額定電壓進行計算，則稱為近似計算法；在進行電力系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析計算時，常采用確切計算法，而在電力系統(tǒng)短路計算時，常采用近似計算法。

5、一條長度為100公里，額定電壓為110KV的雙回輸電線路，采用LGJ-185導線，水平排列，線間距離為4米，求線路的參數(shù)，并繪制其等值電路。（LGJ-185導線的計算外徑為19mm,計算電暈臨界電壓時取m1=1,m2=1,δ=1）解：

1、單位長度線路參數(shù)

?31.5?0.17(?/km)、r1??S185x1?0.1445lgDm400?1.26?0.0157?0.1445lg?0.0157?0.409(?/km)r0.95b1?7.587.58?10?6??10?6?2.78?10?6(s/km)D400?1.26lglgm0.95r由于

Ucr?84m1m2?rlgDm400?1.26?84?1?1?1?0.95?lg?217(KV)?115.5(KV)r0.95線路不會發(fā)生電暈放電現(xiàn)象。（115.5KV為線路運行時的最高電壓）所以g1?02、雙回線路的參數(shù)

R?r1l0.17?100??8.5(?)22X?x1l0.409?100??20.45(?)22B?b1l?2?2?2.78?10?6?100?5.56?10?4(S)3、等值電路

6、已知雙繞組降壓變壓器型號為：SFL1—20000/110,變比為110/11KV，短路電壓Uk(%)?10.5，短路損耗?PK?135KW,空載損耗?P0?22KW,短路電流（SFL1—I0(%)?0.8。試求歸算至高壓側(cè)的變壓器參數(shù)，并繪制其等值電路。20000/110中S-表示三繞組變壓器、F－表示冷卻方式為風冷、L—表示繞組為鋁

線、1－表示設計序號、20000—變壓器額定容量（KW），110—變壓器繞組最高電壓等級）解：

1、變壓器參數(shù)

2?PKUN135110RT??2??2?4.08(?)

1000SN10002023UK(%)UN10.5110XT?????63.53(?)10010020SN2

BT?GT?I0(%)SN0.820?5?2???1.32?10(S)2100UN100110?P01221?6?2???1.818?10(S)1000UN100011022、等值電路

7、已知三繞組變壓器型號為SFSL1-15000/110,容量比為100/100/100，短路電壓為Uk31(%)?17、Uk23(%)?6、Uk12(%)?10.5，短路損耗為空載損耗為?P0?22.7KW，?PK31?120KW、?PK12?120KW、?PK23?95KW，

短路電流I0(%)?1.3。試求歸算至高壓側(cè)的變壓器參數(shù)，并繪制其等值電路。（略）

8、已知自耦變壓器型號為OSFPSL-120000/220，容量比為100/100/50，額定電壓為220/121/11KV，變壓器特性數(shù)據(jù)為短路電壓為Uk31(%)?33.1、（說明短路電壓已歸算到變壓器額定容量之下），Uk23(%)?21.6、Uk12(%)?9.35?PK31?366KW、?PK12?455KW、?PK23?346KW，空載損耗為?P0?73.25KW，短路電流I0(%)?0.346。試求歸算至高壓側(cè)的變壓器參數(shù)，并繪制其等值電路。（略）

（略）

電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析作業(yè)（三）參考答案

1、簡述輻射形電力網(wǎng)潮流分布計算的方法步驟。答：輻射形電力網(wǎng)潮流計算的方法步驟如下：

1）根據(jù)電力網(wǎng)接線繪制電力網(wǎng)的等值電路，并計算等值電路中各元件的參數(shù)。采用有名制計算時所有元件參數(shù)應歸算到同一電壓等級（基本級），采用標幺制計算時所有參數(shù)應歸算到統(tǒng)一的基準值之下。

2）利用運算負荷功率和運算電源功率對等值電路進行化簡。3）根據(jù)已知條件計算輻射形電力網(wǎng)的潮流分布。具體有：

①已知首端電壓和首端功率的狀況下，從電網(wǎng)首端開始利用阻抗支路（電力網(wǎng)環(huán)節(jié)）的有關(guān)計算公式逐段向后計算電壓和功率分布直到末端。

②已知末端電壓和末端功率的狀況下，從電網(wǎng)末端開始利用阻抗支路（電力網(wǎng)環(huán)節(jié)）的有關(guān)計算公式逐段向前計算電壓和功率分布直到首端。

③已知首端電壓和末端端功率的狀況下，可以采用以下兩種方法計算。一是迭代計算法；二是近似計算法。

2、簡述兩端供電網(wǎng)潮流分布計算的方法步驟。答：兩端供電網(wǎng)潮流分布的計算步驟如下：

1）根據(jù)電力網(wǎng)接線繪制電力網(wǎng)的等值電路，并計算等值電路中各元件的參數(shù)。采用有名制計算時所有元件參數(shù)應歸算到同一電壓等級（基本級），采用標幺制計算時所有參數(shù)應歸算到統(tǒng)一的基準值之下。

2）計算電力網(wǎng)的初步功率分布

計算電力網(wǎng)的供載功率；計算電力網(wǎng)的循環(huán)功率；將供載功率和循環(huán)功率疊加求出初步功率分布。

作出初步功率分布圖，確定功率分點。3）計算最終潮流分布

在功率分點將兩端供電網(wǎng)拆開（當有功分點和無功分點不在同一點時，在無功分點拆開）得到兩個輻射形供電網(wǎng)，然后根據(jù)輻射形網(wǎng)絡的潮流計算方法計算最終潮流分布。

3、簡述電力系統(tǒng)潮流調(diào)控的方法。

答：電力系統(tǒng)潮流調(diào)控的目的是將電力網(wǎng)的自然潮流分布調(diào)整為經(jīng)濟功率分布，調(diào)整的原理主要有三，一是使電網(wǎng)參數(shù)均一化，由于均一網(wǎng)的自然功率分布就是經(jīng)濟功率分布；二是強迫電力網(wǎng)的潮流分布成為經(jīng)濟功率分布；三是改變電力網(wǎng)的循環(huán)功率，使電力網(wǎng)的潮流分布成為經(jīng)濟功率分布。具體措施有：

1）線路串聯(lián)電容使電網(wǎng)參數(shù)均一化，從而使自然功率分布成為經(jīng)濟功率分

布；

2）在環(huán)形網(wǎng)絡的適當?shù)攸c解環(huán)，迫使功率分為成為或接近經(jīng)濟功率分布；3）利用附加串聯(lián)加壓器控制潮流分布；

4）利用靈活交流輸電裝置控制潮流分布。具體措施有：

①可控串聯(lián)電容；②可控移相器；③綜合潮流控制器。

4、輻射形電力網(wǎng)的潮流能否調(diào)控？答：輻射形網(wǎng)絡的潮流分布完全取決于負荷的分布，所以輻射形網(wǎng)絡的潮流分布是不可以調(diào)控的。

5、下圖所示多電壓等級電力網(wǎng)中是否存在循環(huán)功率？如存在循環(huán)功率請標出循環(huán)功率的方向，并指出循環(huán)功率的性質(zhì)。

答：選順時針方向最為統(tǒng)計環(huán)形網(wǎng)絡綜合變比的參考方向，則

12138.5220K?????1.1?1,所以環(huán)網(wǎng)中存在沿順時針方向滾動的循環(huán)功率。

22023038.5K?12K??12K?12~循環(huán)功率Sh??UN（由于對于高壓網(wǎng)絡?UN?j?UN??jXXZ???X???R?）,由式可知循環(huán)功率為無功性質(zhì)。

6、兩臺容量一致的降壓變壓器T1和T2并聯(lián)運行時，假使變比K1>K2,兩臺變壓器的負載率是否一致？如不同的話，那臺的負載率高？

答：不一致，變壓器T2的負載率高。原因如下:

下圖所示的變壓器T1和T2的并聯(lián)電路實際上就是一個多電壓等級環(huán)網(wǎng)，由于兩臺變壓器的容量一致（短路阻抗一致，題中未直接說明），所以兩臺變壓器的供載功率一致；但由于變壓器變比不匹配，所以環(huán)網(wǎng)中存在循環(huán)功率，如選擇統(tǒng)計綜合變比的方向為順時針方向，則K??1K2K2???1,循環(huán)功率方向為逆K11K1時針方向，在變壓器T1中循環(huán)功率使通過的功率減小，而在變壓器題中循環(huán)功

率使通過的功率增大，所以變壓器T2的負載率高于T1.

7、輸電線路的首端電壓是否一定高于末端電壓？為什么？

答：輸電線路首端電壓不一定高于末端電壓。由于線路首、末端電壓之間的大小關(guān)系為：

U1?U2??U?P1R?Q1XP2R?Q2X()U1U2當Q1(Q2)持中樞點電壓為一基本不變的數(shù)值的電壓調(diào)整方式。）

5、常用的調(diào)壓措施有那些？對于由于無功缺乏造成電壓水平下降的電力系統(tǒng)應優(yōu)先采取何種調(diào)壓措施？對于無功功率并不缺乏，但局部電網(wǎng)電壓偏低的電力系統(tǒng)應優(yōu)先采用何種調(diào)壓措施？答：

常用的調(diào)壓措施有改變發(fā)電機機端電壓調(diào)壓、改變變壓器變比調(diào)壓和利用無功補償裝置調(diào)壓等。

對于由于無功缺乏造成電壓水平下降的電力系統(tǒng)應優(yōu)先采取增加無功補償設備的調(diào)壓措施。（由于此時采用改變變壓器變比調(diào)壓并不能改變電力系統(tǒng)的無功功率平衡關(guān)系，只能改變電力系統(tǒng)的無功流向，提高局部電網(wǎng)的電壓水平，但這部分電網(wǎng)電壓水平的提高，使其消耗的無功功率增大，將更加增大整個電力系統(tǒng)的無功缺額，導致電網(wǎng)其他部分的電壓水平進一步下降）

對于無功功率并不缺乏，但局部電網(wǎng)電壓偏低的電力系統(tǒng)應優(yōu)先采用改變變壓器變比的調(diào)壓措施。

6、電力系統(tǒng)無功電源最有分布的目的是什么？無功電源最優(yōu)分布的原則是什么？答：

電力系統(tǒng)無功電源最優(yōu)分布的目的是使整個電力系統(tǒng)的有功損耗最小。電力系統(tǒng)無功電源最優(yōu)分布的原則是等網(wǎng)損微增率準則。

7、電力系統(tǒng)無功最優(yōu)補償?shù)哪康氖鞘裁?？無功最優(yōu)補償?shù)脑瓌t是什么？答：

電力系統(tǒng)無功負荷最優(yōu)補償?shù)哪康氖鞘乖黾訜o功補償裝置所減少電網(wǎng)損花費用與增加無功補償設備所增加的設備費用之差取得最大值，即取得最好無功補償經(jīng)濟效益。

無功負荷最優(yōu)補償?shù)脑瓌t是最優(yōu)網(wǎng)損微增率準則。8、某降壓變電所裝有一臺容量為10MVA，電壓為110?2?2.5%/10.5KV的變壓器。已知：最大負荷時變壓器高壓側(cè)電壓為114KV，歸算到高壓側(cè)的變壓器電壓損耗為5KV；最小負荷時變壓器高壓側(cè)電壓為115KV，歸算到高壓側(cè)的變壓器電壓損耗為3KV?，F(xiàn)要求在低壓母線上實行順調(diào)壓（最大負荷時要求電壓不低于線路額定電壓的1.025倍；最小負荷時要求電壓不高于線路額定電壓的1.075倍），試選擇變壓器的分接頭。解：

1、選擇變壓器的分接頭

最大負荷時應選擇的變壓器計算分接頭為：

（UI。(114?5)?10.5max??Ut.max)UNiUtI.max???111.66KV

?Ui.max10?1.025最小負荷時應選擇的變壓器計算分接頭為：

（UI。(115?3)?10.5min??Ut.min)UNiUtI.min???109.4KV

Ui?.min10?1.075變壓器應選擇的計算分接頭為：

（UtI。111.66?109.4max?UtI.min)??110.53KVUtI?22選變壓器的標準分接頭Ut