期中復習課_電力系統(tǒng)分析

1、期中復習課_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 重點重要概念、原理、性質、步驟等1、電能質量的指標：頻率、電壓、交流電的波形。P52、電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行的指標：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、識別架空線路導線的型號。P11 重點作業(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氣設備連

2、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）保證良好的電能質量；（3）保證電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟系。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：為了使電力設備生產(chǎn)實現(xiàn)標準化和系列化，方便運行、維修，各種電力設備都規(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)絡的額定電壓，它和用電設備的額定電壓相等。（2）發(fā)電機

3、的額定電壓比網(wǎng)絡的額定電壓高5%。（3）變壓器具有發(fā)電機和用電設備的兩重性。一次側的電網(wǎng)接受電能，相當于用電設備，二次側供出電能，相當于發(fā)電機。規(guī)定： 一次繞組的額定電壓與網(wǎng)絡額定電壓相等，但直接與發(fā)電機相連時與發(fā)電機額定電壓相等； 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直接（包括通過短距離線路）與用電設備相連的變壓器，其額定電壓比網(wǎng)絡額定電壓高5%。1.4 電力系統(tǒng)接線圖如題1.4圖所示，標出圖中的發(fā)電機、變壓器和電動機的額定電壓。（課本P15，圖略）解析：雙繞組變壓器：一次側/二次側。三繞組變壓器：一次側低壓時：低壓側/中壓測

4、/高壓測；一次側高壓時：高壓側/中壓側/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、運行維護方便。缺點：供電可靠性低，當干線式、鏈式線路較長時，末端電壓偏低。 有備用接線：雙回路的放射式、干線式和鏈式：優(yōu)點：接線簡單、運行方便、供電可靠性高；缺點：設備

5、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)度復雜，環(huán)形網(wǎng)存在過負載問題（超過額定負載的負載 ）。第2章 電力網(wǎng)各元件的參數(shù)和等值電路 重點重要概念、原理、性質、步驟等1、輸電線路有哪些參數(shù)？電阻、電抗、電導、電納。P182、輸電線路的電阻的計算公式，銅導線和鋁導線的電阻率。P183、輸電線路的電抗的計算公式（單相導線、雙分裂導線）。P18-194、輸電線路的電納的計算公式（單相導線、雙分裂導線）。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)計算。P26-288、雙繞組變壓器的等值電路。.26-

6、279、雙繞組變壓器的短路試驗、空載試驗。P2710、有名值、有名制；標么值、標么制；基準值；標么值的計算公式。P33 重點作業(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型導線，導線的計算外徑為11.4mm，三相導線按等邊三角形布置，導線的相間距離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:（鋁線的電阻率為，導線標稱截面積為）（長度l為10km）電抗:因為導線按等邊三角形排列，所以 （半徑為11.4/2mm） 電納:等值電路:（100km以下的短線路，用一字型等值電路

7、）2.3 某一長度為100km的110kV架空電力線路，采用2LGJ-150雙分裂導線，每根導線的計算外徑為17mm，三相導線水平布置，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:（鋁線的電阻率為，單根導線標稱截面積為）（長度l為100km）電抗:因為導線水平排列，且間距相等，所以（半徑為17/2mm，間距為2510mm） 電納:等值電路:（100300km的中等長度、300km以上的長線路的等值電路，用型）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11

8、0/11kV，Ps=135kW，Us%=10.5，Po=22kW，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：電阻：電抗：電導：電納：等值電路圖：第3章 簡單電力系統(tǒng)的潮流計算 重點重要概念、原理、性質、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。P41-434、計算輸電線路和變壓器在阻抗、導納上的功率損耗。P43-44 5、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

9、電壓，求始端的功率、末端的電壓。 重點作業(yè)題【作業(yè)題-3】課本P373.1什么叫電壓降落、電壓損耗、電壓偏移？解答：P41-43電壓降落：指網(wǎng)絡元件首末端電壓的相量差。為相量。Ui為端點i處的電壓，U和U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。電壓偏移：電力網(wǎng)中，某點的實際電壓同網(wǎng)絡該處的額定電壓之差，為數(shù)值。以百分值表示為，Ui為端點i處的電壓。3.2 什么叫運算電源功率、運算負荷功率？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雙回架空線路，長度為150km，導線型號為LG

10、J-120，導線計算外徑為15.2mm，三相導線幾何平均距離為5m。已知電力線路末端負荷為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:（長度l為150km）電抗:由已知可得幾何均距為： 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單回架空線路，長度為80km，導線型號為LGJ-95，導線計算外徑為13.7mm，三相導線幾何平均距離為5m。已知電力線路末端負荷為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:（長度l為80km）電抗:由已知可

11、得幾何均距為： 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 重點重要概念、原理、性質、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)額定頻率為50Hz，允許的波動范圍為(0.20.5)Hz。P643、有功負荷變化曲線分解出的三類負荷各有何特點？P644、離心飛擺式調(diào)速系統(tǒng)的組成： P65 離心飛擺及其附件，轉速測量元件； 錯油門，放大元件； 油動機，執(zhí)行機構； 調(diào)頻器（或同步器），轉速控制機構。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

12、率的二次調(diào)整。P666、簡要分析頻率的調(diào)整過程。P667、發(fā)電機的頻率特性（有功功率-頻率靜態(tài)特性）。P678、發(fā)電機的單位調(diào)節(jié)功率KG及其標么值計算。P67，9、調(diào)差系數(shù)及其標么值計算。P67，10、負荷的頻率特性（有功功率-頻率靜態(tài)特性）。P6811、負荷的頻率調(diào)節(jié)效應KD及其標么值計算。P68，12、頻率的一次調(diào)整（負荷變化PD0時，發(fā)電機組的功頻靜特性PG、負荷本身的調(diào)節(jié)效應PD共同作用，實現(xiàn)新的平衡）。P69一次調(diào)整方程式：PD0=PG-PD=-(KG+KD)f=-Kf。13、頻率的二次調(diào)整（調(diào)頻器作用下，發(fā)電機組的功頻靜特性PG0）。P70-71二次調(diào)整方程式：功率缺額PD0-PG

13、 =-(KG+KD)f=-Kf。14、頻率調(diào)整方程式：，表示負荷增量PD0由三部分承擔： 二次調(diào)整的發(fā)電機組增發(fā)的功率PG； 一次調(diào)整的發(fā)電機組增發(fā)的功率-KGf； 負荷的調(diào)節(jié)效應所減少的負荷功率KDf。15、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)絡線功率變化量PAB。P71-7416、系統(tǒng)的有功功率平衡。P74-75 17、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 重點作業(yè)題【作業(yè)題-4】補充題+課本P77習題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

14、:系統(tǒng)頻率的頻率變化將引起工業(yè)用戶電動機轉速的變化,從而影響產(chǎn)品的質量；系統(tǒng)頻率的不穩(wěn)定將會影響電子設備的工作。2）對發(fā)電廠和系統(tǒng)本身的影響:火力發(fā)電廠的主要廠用機械通風機和給水泵,在頻率降低時,所能供應的風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葉片所受的應力,引起葉片的共振,縮短葉片的壽命,甚至使葉片斷裂；低頻率運轉時,發(fā)電機的通風量將減少,而為了維持正常的電壓,又要求增加勵磁電流,以致使發(fā)電機定子和轉子的溫升都得增加,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

15、額,不得不降低變壓器的負荷.頻率降低時,系統(tǒng)中的無功功率負荷將增大,而無功功率負荷的增大又將促使系統(tǒng)電壓水平的下降.總之,由于所有設備都是按系統(tǒng)額定頻率設計的,系統(tǒng)頻率質量的下降將影響各行各業(yè),而頻率過低時甚至會使整個系統(tǒng)瓦解,造成大面積停電.2、電力系統(tǒng)有功功率負荷變化的情況與電力系統(tǒng)頻率的一、二、三次調(diào)整有何關系?參考答案：電力系統(tǒng)有功功率負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、壓延機械、電氣機車等帶有沖擊性的負荷變動.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

16、負荷變動.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)電機組的調(diào)速器進行的、對第一種負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)電機的調(diào)頻器進行的、對第二種負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)化準則分配等三種有規(guī)律變動的負荷,即責成各發(fā)電廠按事先給定的發(fā)電負荷曲線發(fā)電.4.1 何為電力系統(tǒng)負荷的有功功率-頻率靜態(tài)特性？何為有功負荷的頻率調(diào)節(jié)效應？參考答案：P684.2、某電力系統(tǒng)中，與頻率無關的負荷占35%，與頻率一次方成正比的負荷占40%，與頻率二次方成正比的負荷占15%，與頻率三次方成正比的負荷占10%。求系統(tǒng)頻率由

17、50Hz降到48.5Hz時，相應負荷功率的變化百分值。參考答案：頻率降為48.5Hz時，系統(tǒng)的負荷為：負荷變化為：其百分值為：【作業(yè)題-5】課本P78習題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)絡線上流過的功率Pab。A、B兩系統(tǒng)所有機組都參加一次、二次調(diào)頻，A、B兩系統(tǒng)機組都增發(fā)50MW；A、B兩系統(tǒng)所有機組都參加一次調(diào)頻，A系統(tǒng)所有機組參加二次調(diào)頻，增發(fā)60 MW；A、B兩系統(tǒng)所有機組都參加一次調(diào)頻，B系統(tǒng)所有機組參加二次調(diào)頻，增發(fā)60MW。參考答案：由已知可得：(1)A、B兩系統(tǒng)所有機組都參加一次、二次調(diào)頻，A、B兩系統(tǒng)機組都增發(fā)50MW 時：所以：A、B兩系統(tǒng)所有機組都參加一次調(diào)頻，A系統(tǒng)所有機組參加二次調(diào)頻，增發(fā)60 MW時：所以