電力系統(tǒng)分析

電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析19一、填空題1.輸電線路的電氣參數(shù)包括電抗、電導(dǎo)、電納和 電阻 。2.輸電線路的電壓偏移是指線路始端或末端母線的實際運行電壓與線路額定電壓的數(shù)值差。電力系統(tǒng)的潮流分布一般是用各節(jié)點的電壓和功率表示。調(diào)整發(fā)電機組輸出的有功功率用來調(diào)整電力系統(tǒng)運行的頻率。衡量電能質(zhì)量好壞的指標是電壓、頻率和波形。我國110kV及以上系統(tǒng)，中性點運行方式承受直接接地。一個將10kV升到220kV的變壓器，其額定變比為 10.5/242標么值近似計算中基準電壓常選 網(wǎng)絡(luò)平均額定電壓。電力系統(tǒng)是電能的 生產(chǎn)輸送安排和消費 個環(huán)節(jié)組成的一個整體其中輸送和安排電能的局部稱為電力網(wǎng)假設(shè)把水電廠、火電廠的動力局部也包括進來，就稱為動力系統(tǒng)。10.對電力系統(tǒng)運行的根本要求是保證供電的牢靠性保證電能的良好質(zhì)量，提高運行的經(jīng)濟性。電力系統(tǒng)的無功功率電源，除了發(fā)電機外，還有同步調(diào)相機、靜電電容器及靜止補償器。對稱重量法是分析電力系統(tǒng)不對稱故障的有效方法。在三相參數(shù)對稱的線性電路中，各序?qū)ΨQ重量具有獨立性。短路是電力系統(tǒng)的嚴峻故障。短路沖擊電流、 大有效值和短路容量是校驗電器設(shè)備的重要數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中全部電力用戶的用電設(shè)備所消耗的電功率總和就是電力系統(tǒng)的負荷，亦稱電力系統(tǒng)的綜合用電負荷。電力系統(tǒng)負荷加上電電負荷，在此根底上再加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率就是各發(fā)電廠應(yīng)當發(fā)出的功率，稱為電力系統(tǒng)的發(fā)電負荷。簡潔不對稱故障包括單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路、單相斷開和兩相斷開等。電力系統(tǒng)的運行電壓水平同無功功率平衡親熱相關(guān)。電壓調(diào)整的主要手段是：轉(zhuǎn)變發(fā)電機端電壓；轉(zhuǎn)變變壓器的變比；無功功率補償。通常系統(tǒng)負荷是隨時間變化的，其變化規(guī)律可用負荷曲線來描述。線路額定電壓的數(shù)值差。調(diào)整發(fā)電機組輸出的有功功率用來調(diào)整電力系統(tǒng)運行的頻率。為了保證牢靠供電和良好的電能質(zhì)量，電力系統(tǒng)有功功率必需在額定運行參數(shù)下確定，而且還應(yīng)有肯定的備用容量。電力系統(tǒng)的單位調(diào)整功率標志電力系統(tǒng)負荷增加或削減時，在原動機調(diào)速器和負荷本身的調(diào)整效應(yīng)共同作用下電力系統(tǒng)頻率上升或者下降多少。變壓器二次側(cè)額定電壓一般比電網(wǎng)額定電壓高10％。電力系統(tǒng)的無功功率必需保持平衡即電源發(fā)電 功功率與無功負載和無功損耗平衡。這是保持電力系統(tǒng)電壓水平的必要條件。電力系統(tǒng)的無功負荷是以滯后 功率因數(shù)運行的，用電設(shè)備所吸取的無功功率電力系統(tǒng)的無功損耗是變壓器的無功功率損耗和電力線路的無功功率損耗。電力系統(tǒng)的備用容量是以 熱備用和冷備用的形式存在于系統(tǒng)中。220kV線路中，為了削減電暈損耗和線路電線。二、單項選擇題同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)頻率之間是否有嚴格的關(guān)系〔②〕①否 ②是 ③不肯定 ④依據(jù)發(fā)電機的形式定三相導(dǎo)線的幾何均距越大，則導(dǎo)線的電抗〔②〕①越大 ②越小 ③不變 ④無法確定GT，主要打算于哪一個試驗數(shù)據(jù)〔①〕①△PO ②△PK ③UK% ④IO%當功率的知名值為s＝P＋jQ時〔功率因數(shù)角為〕取基準功率為S〔③〕n①PScosn

②PS sinn

③P ④PcosS Sn n在同一時間內(nèi)，電力網(wǎng)的電能損耗與供電量之比的百分值稱為〔②〕①負載率②網(wǎng)損率③供電率 ④廠用電率電力系統(tǒng)的頻率主要打算于〔①〕①有功功率的平衡②無功功率的平衡③電壓質(zhì)量④電流的大小關(guān)于順調(diào)壓電壓調(diào)整方式的描述，錯誤的選項是〔② 〕①頂峰負荷時允許中樞點電壓略低②低谷負荷時允許中樞點電壓略低③適用于用戶對電壓要求不高的場合④適用于供電線路不長的場合通過轉(zhuǎn)變變壓器變比，實質(zhì)上〔③〕①轉(zhuǎn)變了電壓損耗的數(shù)值②轉(zhuǎn)變了負荷變化時次級電壓的變化幅度容量組成電力系統(tǒng)的幾種主要元件是： BABCD對電力系統(tǒng)運行的根本要求是：CABCD一樣截面的導(dǎo)線，使用的電壓等級越高，其電阻 A一樣 B越大 C越小 D都不對12.在變壓器的等值電路中，其導(dǎo)納是 BAG+jBBG-jBC-G+jBD-G-jBT T T TTTTT短路電流量最大的短路為〔4〕在發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)中，機械功率 PT〔3〕①大②小③相等 ④無關(guān)系

與電磁功率相比，將連接220kV電力系統(tǒng)和110kV比應(yīng)為〔D〕A．220/110kV B．220/115.5kV C．242/121kV D．220/121kV架空輸電線路承受分裂導(dǎo)線的目的是〔A〕AB.減小線路電阻CD.增大線路電抗變壓器參數(shù)BT

〔B〕KA．UK

% B．I

% C．P

D．P0KT0變壓器的電抗參數(shù)X ,由試驗數(shù)據(jù)確定〔A〕0KT0KA.UK

% B.I

% C.P

D.P0KT0變壓器的電阻參數(shù)R〔D〕0KT0KA．UK

% B．I

% C．P

D．P0K0假設(shè)三相功率基準值為SbUb為〔D〕0K0A．S/UA．b b

B．S/ 3U

S/U2C．b bC．

D．U2/Sbbbb輸電線路的電壓降落是指〔A〕bbbbA.線路始端電壓與末端電壓的相量差 B.線路始端電壓與末端電壓的數(shù)值差C.線路始端電壓與額定電壓的數(shù)值差 D.線路末端電壓與額定電壓的數(shù)值差輸電線路的末端電壓偏移是指〔D〕A.線路始端電壓與末端電壓的相量差 B.線路始端電壓與末端電壓的數(shù)值差C.線路始端電壓與額定電壓的數(shù)值差 D.線路末端電壓與額定電壓的數(shù)值差輸電線路的電壓損耗是指〔B〕A．線路始端電壓和末端電壓的相量差B．線路始端電壓和末端電C．線路末端電壓和額定電壓的數(shù)值差D．線路始端電壓和額定電壓的數(shù)值差電力系統(tǒng)有功負荷在發(fā)電機間最優(yōu)安排的原則是〔C〕A．等面積定則 B．等網(wǎng)損微增率準則C．等耗量微增率準則 D．最優(yōu)網(wǎng)損微增率準則〔A〕AB．調(diào)頻器C．勵磁調(diào)整裝置D．繼電保護裝置在高壓系統(tǒng)中，最惡劣短路狀況是指〔A〕短路前空載，短路發(fā)生在電源電動勢瞬時值過零時短路前空載，短路發(fā)生在電源電動勢瞬時值最大時發(fā)電廠高壓母線發(fā)生短路時，短路電流沖擊系數(shù)取〔C〕A．1.8 B．1.9 C．1.85D．2.0三、推斷題〔√〕110kV〔√〕輸電線路的電導(dǎo)是反映輸電線路的電暈損耗和泄露損耗的參數(shù)?！病獭场病场病场病呈鹿蕚溆脩?yīng)全部設(shè)置為熱備用〔× 〕〔√〕〔√〕〔√〕〔√〕〔×〕〔√〕〔√〕〔×〕〔√〕〔√〕三、簡答題電力變壓器的主要作用是什么？壓等級電網(wǎng)相聯(lián)系的作用。簡潔閉式網(wǎng)分為哪些類網(wǎng)絡(luò)？答：簡潔的閉式網(wǎng)可分為兩端供電網(wǎng)絡(luò)和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)兩類。頭來調(diào)壓并不能轉(zhuǎn)變系統(tǒng)的電壓水平？統(tǒng)無功缺乏的狀況因此就全系統(tǒng)總體來說并不能轉(zhuǎn)變系統(tǒng)的電壓水平。什么是電暈現(xiàn)象？如何避開？等值半徑，如承受擴徑導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線。什么是中樞點調(diào)壓方式中的逆調(diào)壓?它適用于什么狀況。長，各負荷的變化規(guī)律全都一樣，且各負荷變動較大的狀況。電機和變壓器的額定電壓。G10.5kVT110.5/242kVT2220/121/38.5kVT3110/6.6(或6.3)kV。什么叫電壓中樞點？電壓中樞點的調(diào)壓方式有哪幾種？〔恒〕調(diào)壓三種。四、簡算題1.某三相單回輸電線路，承受LGJ－300型導(dǎo)線〔計算外徑m三相導(dǎo)線正三角形布置，導(dǎo)線間距離D＝6m，求每公里線路的電抗值。解：計算半徑：解：計算半徑：2.110KV單回架空線路，其參數(shù)如下圖，線路始端電壓為116KV，末端負荷為15＋j10MVA，求該電力線路末端電壓及始端輸出的功率。解：某系統(tǒng)發(fā)動機組的單位調(diào)整功率為740MW/Hz,當負荷增大200MW時，發(fā)電機二次調(diào)頻增發(fā)40MW，此時頻差為0.2Hz,求負荷的單位調(diào)整功率。PDO

=△P

－K△f—K△fG G D200=40＋740×0.2＋0.2×KDK

=60MW/HzD所以負載的單位調(diào)整功率為60MW/Hz。某發(fā)電廠裝有兩臺發(fā)電設(shè)備，其耗量特性分別為F=3+0.3P+0.002P2

(t/h)G1 G1F=5+0.3P+0.002P2

(t/h)G2 G2兩臺發(fā)電設(shè)備的額定容量均為 100MW，而最小可發(fā)有功功率均為30MW，假設(shè)該廠擔當負荷150MW，試求負荷在兩臺發(fā)電設(shè)備間的最優(yōu)分配方案。解兩臺發(fā)電設(shè)備的耗量微增率分別為dF 1 0.320.002P

0.30.004P1 dPG1 dF

G1 G12dP

2 0.320.003PG2

0.30.006PG2G2按等耗量微增率準則安排負荷，令λ =λ，有1 20.3+0.004P=0.3+0.006P而等約束條件為

G1 G2P+P=150G1 G2聯(lián)立式〔A、式〔B、求解P、P。G1 G2把P=150-P代入式〔A〕有G2 G1

0.3+0.004P=0.3+0.006(150—P)G1 G10.004PG1

=0.9—0.006PG10.01P=0.9G1于是解得 P=90MW

=60MWG1 G2約束條件〔30<90<100、30<60<100，因此，可做為最優(yōu)安排方案。5.電力系統(tǒng)接線以下圖所示。其中，發(fā)電機G1：S=∞ X=0 E=1N1 d *發(fā)電機G2：S

=100/0.85 X=0.125 E=1N2變壓器T1：S

d *=120MVA U%=10.5NT1 k線路l：l=50km x=0.4Ω/km1 1 1線路l：l=40km x=0.4Ω/km2 2 2當母線4發(fā)生三相短路時，求短路點短路電流周期重量有效值Ii。M〔S=100MVA，U=U，K=1.8〕B B av MXL1

1001152X L2

1001152X 100T1 120

分〕X 0.1251000.85Gd 100

0.106分〕I 1 1

* X dS 1003U3115I 3U3115BB

II*I*

i 2.55*I6.215kA3分〕M有一回電壓等級110kV，長為150km的輸電線路，末端接一臺容量31.5MVA的降壓變壓器，變比為110/11kV1A115kVA、CBC〔注：Pk=190kW，Uk%=10.5，P0=31.05kW，I0%=0.7〔20分〕解線路LGJ—150rd

17

8.5(mm)r=0.21(Ω/km)2 21D 4000x 0.1445lg m0.01570.1445lg 0.01570.401(/km)1 r 8.5 b 106 106 2.84 106(S/km)1 D 4000lg mr

lg8.5R=0.21150=31.5(Ω) X=0.401150=60.15(Ω)110-6150=4.2610-6(S)2變壓器：

B2.13104(S)PU2 1901102R k N 2.317()T 1000S2 100031.52NX Uk%U 10.51102 2N T 100SPNPG 0

10031.52 2.566 106(S)T 2N

10001102B I0%SN

0.731.5 1.82106(S)T 100U2N

1001102

U 202.3171540.35.92設(shè)

=110，0°C

T 110S RTj X 2.317j P2Q2 S RTj X 2.317j ZT U2 U2 T

1102 1102S U2(G jB)1102(2.566j18.2)1060.03j0.22YT B T T(20(0.12B C ZTS (20j15)(0.12j2.08)(0.03j0.22)20.15j17.3B C T20.15j17.3j2.13104110220.15j14.72B B Y12S Z1

20.15214.7221102

(31.5j60.15)1.62j3.10S j2.131041102j2.58Y11S 20.15j14.721.62j3.10-j2.5821.77j15.24A B Z1 Y11S和AAU 1

PRQXA 1 A UAPX QR

21.7731.515.2460.1513.9311521.7760.1515.2431.5U A1

1 A UA

7.21115U (11513.93)27.212101.33(kV)BU T

20.122.31717.0840.37.25101.33U T

20.1240.317.082.317101.33

7.61U (101.337.25)27.61294.39(kV)CU 11594.3920.61(kV)AC某發(fā)電廠裝有兩臺發(fā)電設(shè)備，其耗量特性分別為F=3+0.3P+0.002P2

(t/h)G1 G1F=5+0.3P+0.002P2

(t/h)G2 G2兩臺發(fā)電設(shè)備的額定容量均為 100MW，而最小可發(fā)有功功率均為30MW，假設(shè)該廠擔當負荷150MW，試求負荷在兩臺發(fā)電設(shè)備間的最優(yōu)分配方案〔15分〕解兩臺發(fā)電設(shè)備的耗量微增率分別為1dF1dP0.320.002P 0.30.004PG1 G1G12dF2dP0.320.003P 0.30.006PG2 G2G2按等耗量微增率準則安排負荷，令λ1=λ2，有0.3+0.004P=0.3+0.006P而等約束條