電力系統(tǒng)分析B3

1、一 是非題（每題1分）1 將電能生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)的各種電氣設(shè)備連在一起組成的整體叫“動(dòng)力系統(tǒng)”。錯(cuò)，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(dòng)力網(wǎng)”。 錯(cuò)，為“電力網(wǎng)”。3 超高壓遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)絡(luò)由“330KV、550KV”以上電壓等級(jí)線路組成。對(duì)。4 有功功率和無(wú)功功率負(fù)荷曲線“完全相同”。錯(cuò)，不相同。5 年最大負(fù)荷曲線描述一年內(nèi)每月“最大無(wú)功功率”。錯(cuò)，最大有功功率6根據(jù)年持續(xù)負(fù)荷曲線可以計(jì)算系統(tǒng)負(fù)荷的“平均耗電量”。對(duì)。7電力線路的額定電壓“大于”用電設(shè)備的額定電壓。錯(cuò)。8變壓器接受功率的一側(cè)叫“一次繞組”。對(duì)。9變壓器輸出功率的一側(cè)叫“二次繞組”。對(duì)。10變壓器與發(fā)

2、電機(jī)聯(lián)結(jié)時(shí)，二次繞組的額定電壓與網(wǎng)絡(luò)的額定電壓“相等”。錯(cuò)，高10%。11當(dāng)輸送一定功率時(shí)，輸電電壓越高，“電流越大”。錯(cuò)。12地理接線圖無(wú)法表示出各主要電氣元件之間的聯(lián)系。對(duì)。13無(wú)備用接線方式是“開(kāi)式電力網(wǎng)”。對(duì)14開(kāi)式電力網(wǎng)供電的可靠性“差”。 對(duì)15有備用接線方式是“開(kāi)式電力網(wǎng)”。錯(cuò)，閉式電力網(wǎng)。16中性點(diǎn)接地或經(jīng)小電阻接地方式的系統(tǒng)稱為“非有效接地系統(tǒng)”。錯(cuò)，有效接地系統(tǒng)。17110KV以上電壓的系統(tǒng)，變壓器的中性點(diǎn)“不接地”。錯(cuò)，接地。1810KV電壓的系統(tǒng)，變壓器的中性點(diǎn)“不接地”。對(duì)19變壓器的中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)，單相接地故障時(shí)，非故障相對(duì)地電壓上升為線電壓。對(duì)。20變壓器的中

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

4、變電所。30超高壓遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)的電壓等級(jí)一般是220KV。錯(cuò)，330KV或550KV及以上。31. 電力系統(tǒng)的靜止元件的正序阻抗與負(fù)序阻抗“相等”。對(duì)32電力系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)元件的正序阻抗與負(fù)序阻抗“相等”。錯(cuò)，不相等。34. 線路相間接地短路沒(méi)有零序電流。錯(cuò)35發(fā)電機(jī)過(guò)勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)發(fā)出感性無(wú)功。對(duì)36空載線路是無(wú)功電源。對(duì)37. 同步電動(dòng)機(jī)欠勵(lì)磁運(yùn)行時(shí)發(fā)出感性無(wú)功。錯(cuò)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(yīng)一個(gè)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(fù)荷是系統(tǒng)中所有用電設(shè)備 的總和。（消耗功率）4以曲線描述某一時(shí)間段內(nèi)負(fù)荷隨時(shí)

5、間變化規(guī)律的叫 。（負(fù)荷曲線）5負(fù)荷曲線按功率性質(zhì)可分成 和 負(fù)荷曲線。（有功功率、無(wú)功功率）6根據(jù)年持續(xù)負(fù)荷曲線可以確定系統(tǒng)負(fù)荷的 。（全年耗電量）7電力線路的額定電壓和用電設(shè)備的額定電壓 。（相等）8發(fā)電機(jī)的額定電壓比相同等級(jí)網(wǎng)絡(luò)的電壓 。（高5%）9變壓器接受功率的一側(cè)叫 ，輸出功率的一側(cè)叫 。（一次繞組，二次繞組）10變壓器與發(fā)電機(jī)聯(lián)結(jié)時(shí)，二次繞組的額定電壓比網(wǎng)絡(luò)的額定電壓 。（高10%）11無(wú)備用接線方式的缺點(diǎn)是 。（可靠性差）12閉式電力網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)是 和 。（供電可靠、電能質(zhì)量高）13中性點(diǎn)接地或經(jīng)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(diǎn)不接地或經(jīng)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(zhì)量的兩個(gè)基本指標(biāo)是 和 。（電壓、頻率）16. 線路電阻反映線路流過(guò)電流時(shí)產(chǎn)生的 。（有功功率損失）17線路電容反映帶電線路周圍的 。（電場(chǎng)效應(yīng)）18線路電感反映載流線路周圍的 。（磁場(chǎng)效應(yīng)）19輸電線路的電壓降落主要由 產(chǎn)生。（無(wú)功功率）20輸電線路兩側(cè)電壓的相角差主要由 產(chǎn)生。（有功功率）21區(qū)域電力網(wǎng)的電壓等級(jí)一般是 。（220KV）22地區(qū)電力網(wǎng)的電壓等級(jí)一般是 以下。（110KV）23超高壓遠(yuǎn)距離輸電網(wǎng)的電壓等級(jí)一般是 及以上。（330KV或者550KV）24. 在同一時(shí)間內(nèi)，電力網(wǎng)損耗電量占供電量的百分比，稱為電力網(wǎng)的

7、 ，簡(jiǎn)稱 或 。（損耗率、網(wǎng)損率、線損率）25. 環(huán)網(wǎng)的功率分點(diǎn)分別是 和 。（有功分點(diǎn)，無(wú)功分點(diǎn)）26. 在閉式網(wǎng)絡(luò)中功率經(jīng)濟(jì)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(wǎng)絡(luò)的循環(huán)功率的計(jì)算公式為 。（）28變化幅度很小、頻率很高、周期很短的負(fù)荷變化由發(fā)電機(jī)組的 調(diào)整。（調(diào)速器）29. 變化幅度較大、頻率較低、周期較長(zhǎng)的負(fù)荷變化由發(fā)電機(jī)組的 調(diào)整。（調(diào)頻器）30. 變化幅度很大、變化緩慢的負(fù)荷變化通過(guò)電力系統(tǒng) 調(diào)整。（經(jīng)濟(jì)運(yùn)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(jī)的調(diào)差系數(shù)如何用方程表示？（）33. 定義發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率如何用方程表示？（

8、）28. 計(jì)算短路沖擊電流用以校驗(yàn)設(shè)備的 。（動(dòng)穩(wěn)定）30. 計(jì)算短路電流的最大有效值用以校驗(yàn)設(shè)備的 。（熱穩(wěn)定）31. 根據(jù)發(fā)電機(jī)的功角特性，有功功率的計(jì)算公式為 。（）32電壓平衡條件是電源發(fā)出的無(wú)功功率等于 。（負(fù)荷無(wú)功功率和無(wú)功損耗）33. 短路最大沖擊電流出現(xiàn)的時(shí)刻 。（短路后0.01s，或半個(gè)周波）34. 短路電流沖擊系數(shù)，發(fā)電機(jī)端 ，發(fā)電廠高壓母線 ，其他地方 。（1.9；1.85；1.8）35. 根據(jù)發(fā)電機(jī)的功角特性，無(wú)功功率的計(jì)算公式為 。（）三簡(jiǎn)答題（每題5分）1變壓器Y接法線圈的中性點(diǎn)有幾種處理方式？（5分）答：1，是不接地方式(1分)；2，經(jīng)過(guò)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(jīng)過(guò)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(lián)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(fù)荷之間，可以轉(zhuǎn)供部分負(fù)荷(1分)。終端變電所一般是降壓變電所，供應(yīng)地區(qū)和用戶的負(fù)荷（1分)。3某電壓級(jí)與基本級(jí)之間串接變比為，的變壓器，則阻抗、導(dǎo)納，電流和電壓的歸算到基本級(jí)側(cè)公式為（5分）。答：靠近基本級(jí)側(cè)的電壓/靠近需歸算側(cè)的電壓（1分）。 ，（各1分）4. 基本級(jí)為10.5KV，寫出將110KV側(cè)的阻抗

10、、導(dǎo)納，電流和電壓的歸算到基本級(jí)側(cè)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(shuō)明線路的功率損耗與線路電阻、電抗和流過(guò)該線路功率的關(guān)系。（5分）答： （1分） （1分） （1分） （1分） 是有功功率損耗，是無(wú)功功率損耗。 （1分）6 寫出在標(biāo)幺制中，三相功率、線電壓、線電流和相阻抗的基準(zhǔn)值的關(guān)系公式。（5分）答： （1分） （1分） （2分） （1分）7 降低電網(wǎng)損耗的措施有那些？（5分）答：減少無(wú)功功率的傳輸（1分）；在閉式網(wǎng)絡(luò)中實(shí)行功率的經(jīng)濟(jì)分布（2分）；合理確定電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓（1分）

11、；組織變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行（1分）。8 在閉式網(wǎng)絡(luò)中實(shí)行功率的經(jīng)濟(jì)分布原理和方法是什么？答：功率在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中與電阻成反比分布時(shí)，功率損耗最小，稱為功率的經(jīng)濟(jì)分布。（2分）實(shí)行功率的經(jīng)濟(jì)分布法是：選擇適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)作開(kāi)環(huán)運(yùn)行（1分）。對(duì)環(huán)網(wǎng)中R/X特別小的線路進(jìn)行串聯(lián)電容補(bǔ)償（1分）。在環(huán)網(wǎng)中增設(shè)混合型加壓調(diào)壓變壓器（1分）。9環(huán)網(wǎng)的功率分點(diǎn)的意義是什么？ 環(huán)網(wǎng)的功率分點(diǎn)有有功分點(diǎn)，無(wú)功分點(diǎn)兩種（1分）。有功分點(diǎn)兩側(cè)有功功率流入該點(diǎn)（1分），無(wú)功分點(diǎn)兩側(cè)無(wú)功功率流入該點(diǎn)（1分）。有功分點(diǎn)和無(wú)功分點(diǎn)有時(shí)不同（1分）；環(huán)網(wǎng)的無(wú)功分點(diǎn)一般為該環(huán)網(wǎng)的中的電壓最低點(diǎn)（1分）。10.電力系統(tǒng)中的備用容量是指什么？根據(jù)

12、發(fā)電機(jī)的運(yùn)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(fù)荷備用、事故備用、搶修備用和國(guó)民經(jīng)濟(jì)備用（3分）。根據(jù)發(fā)電機(jī)的運(yùn)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(shù)表達(dá)式。 備用系數(shù)（1分），表示發(fā)電機(jī)組額定容量與系統(tǒng)額定頻率時(shí)的總有功負(fù)荷之比（2分）。在有備用容量的情況下（）將相應(yīng)增大系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率（2分）。12. 寫出發(fā)電機(jī)的有功和無(wú)功輸出的相關(guān)公式（功角特性），并加以解釋。 有功輸出，無(wú)功輸出 （3分） E為發(fā)電機(jī)電勢(shì)，V為機(jī)端電壓，X為發(fā)電機(jī)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(jī)失磁E=0，Q小于0，發(fā)電機(jī)吸收

13、無(wú)功。（1分）13. 簡(jiǎn)述應(yīng)用計(jì)算曲線的步驟（5分）繪制等值網(wǎng)絡(luò)（1分），進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換（1分），將求出的轉(zhuǎn)移電抗按發(fā)電機(jī)的額定容量進(jìn)行歸算（1分），查表得到各發(fā)電機(jī)提供的短路電流周期分量的標(biāo)幺值（1分），計(jì)算各發(fā)電機(jī)提供的短路電流周期分量的有名值（1分）。四簡(jiǎn)單分析題（每題7-8分）1功率通過(guò)線路時(shí)，寫出電壓降落的縱分量和橫分量與功率的關(guān)系式，并說(shuō)明與無(wú)功功率、有功功率的關(guān)系。（8分） （2分） （2分） 電壓降落的縱分量 主要由無(wú)功功率產(chǎn)生（2分）。 電壓降落的橫分量 主要由有功功率產(chǎn)生（2分）。2用電流關(guān)系分析Y-11接線方式兩側(cè)正序和負(fù)序的關(guān)系，K=1。（8分）（公式和相量圖）答：由兩側(cè)

14、電流關(guān)系：， （2分） 當(dāng)輸入正序電流時(shí)，側(cè)的電流相位比Y側(cè)的電流領(lǐng)前30度。（3分）當(dāng)輸入負(fù)序電流時(shí)，側(cè)的電流相位比Y側(cè)的電流滯后30度。（3分）3寫出任意一組不對(duì)稱的三相、基波電氣量分解為、的關(guān)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(yàn)的參數(shù)為PS=90KW，VS%=9.5,計(jì)算變壓器的阻抗RT, XT ，歸算到110KV側(cè)。（8分）答：短路試驗(yàn)每相的有功損耗：PS /3=30KW，（2分） （2分） 短路試驗(yàn)相電壓：（2分） （2分）5功率為10MVA，110KV的降壓變壓器，空載運(yùn)行的參數(shù)為P0=21KW，

15、I0%=0.5,計(jì)算變壓器的阻抗GT, BT ，歸算到110KV側(cè)。（8分）答：空載時(shí)每相的有功損耗：P0 /3=7KW ，（2分） （2分） 空載時(shí)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(jī)，正序電抗標(biāo)么值Xd =0.13,負(fù)序電抗標(biāo)么值X2 =0.18，計(jì)算實(shí)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(fù)序電抗 （2分）7. 寫出并解釋不計(jì)網(wǎng)損的有功最優(yōu)分配的相關(guān)公式。 （1） （1分），為功率平衡條件，即發(fā)電機(jī)輸出功率之和等于負(fù)荷消耗的總功率。（1分） （2）（1分） ，為發(fā)電

16、機(jī)的燃料特性（1分）。 （3）（1分），是求多元函數(shù)極值的拉格朗日公式（1分）。 （4）（1分），即多個(gè)發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的等耗量微增率準(zhǔn)則（1分）。8. 比較采用星三角變換計(jì)算轉(zhuǎn)移阻抗與用分布系數(shù)計(jì)算轉(zhuǎn)移阻抗的差別（7）分 （1） 采用星三角變換計(jì)算轉(zhuǎn)移阻抗（2分）（1分） （1分）（2）采用分布系數(shù)計(jì)算轉(zhuǎn)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(jì)算結(jié)果有差別，后者是正確的。（1分）9. 寫出負(fù)荷點(diǎn)電壓調(diào)整的基本

17、公式，和電壓調(diào)整措施（6分） （2分）（1）調(diào)整發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓（1分）（2）改變變壓器變比和（1分）（3）改變無(wú)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(diǎn)發(fā)生A相接地短路,畫出零序網(wǎng)絡(luò)圖。線路：L=100km, 0.4/km，雙側(cè)變壓器（歸算到高壓側(cè)）：（6分）答：兩側(cè)線路參數(shù)： ，（2分） 10.寫出不計(jì)網(wǎng)損的有功最優(yōu)分配的滿足條件，目標(biāo)函數(shù)，和多元函數(shù)求極值問(wèn)題的相關(guān)公式；并寫出火電廠負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配的等耗量微增率準(zhǔn)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(fù)荷。（1分）b目標(biāo)函數(shù)：，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(gòu)造拉格朗日函數(shù)：（2分）d.求導(dǎo)得到L無(wú)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(jì)算題（1520分）1變電所低壓母線的最大負(fù)荷25MW、功率因素為0.8，電源電壓115KV，線路50km，變壓器容量35MVA，計(jì)算低壓母線的最低電壓（20分）。已知參數(shù)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(jì)算線路、變壓器參數(shù)，負(fù)荷無(wú)功功率，線路、變壓器功率損耗）答：線路： ， （2分） 變壓器：， （3分） 負(fù)

19、荷：， （1分） 變壓器： （1分） （1分） （1分） 線路： （1分） 變壓器高壓側(cè)功率，B： （2分） 線路功率損耗： （2分） A點(diǎn)輸出功率： MVA （2分） 變壓器高壓側(cè)電壓： （2分） 變壓器低壓側(cè)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(fù)荷25MW、功率因素為0.8，變電所C母線的最大負(fù)荷30MW、功率因素為0.9，電源電壓115KV，線路AB長(zhǎng)30km，線路BC長(zhǎng)30km，計(jì)算變電所C母線的電壓（16分）。已知參數(shù)如下： 線路：r=0.15/km, x=0.5/km, b=6.0*10-6S/km.（包括計(jì)算線路參數(shù)，負(fù)荷功率，線路功率損耗

20、）答：線路參數(shù)： ， （2分）負(fù)荷B： ， （1分）負(fù)荷C： ， （1分）線路無(wú)功損耗 （1分）C點(diǎn)功率： （1分）線路BC功率損耗： （1分） （1分） B點(diǎn)功率： （1分）線路AB功率損耗： （1分） （1分）A點(diǎn)功率： （1分）B點(diǎn)電壓： （2分）C點(diǎn)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(diǎn)發(fā)生A相接地短路，計(jì)算M點(diǎn)各相電流。（15分）線路：L=100km, 0.5/km，雙側(cè)變壓器（歸算到高壓側(cè)）：雙側(cè)發(fā)電機(jī)（歸算到高壓側(cè)）： （畫正序，負(fù)序，零序網(wǎng)絡(luò)和復(fù)合序網(wǎng)）答：兩側(cè)線路參數(shù)： ， 正序網(wǎng)絡(luò)：歸算到高壓側(cè)的發(fā)電機(jī)電勢(shì)（2分）（2分）負(fù)序網(wǎng)絡(luò)：（1分）零序網(wǎng)絡(luò)：（1分）復(fù)合序網(wǎng)：（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(diǎn)發(fā)生BC相間短路，計(jì)算M點(diǎn)各相電流。（14分）線路：L=100km, 0.5/km，雙側(cè)變壓器（歸算到高壓側(cè)）：雙側(cè)發(fā)電機(jī)（歸算到高壓側(cè)）： （畫正序，負(fù)序，零序網(wǎng)絡(luò)和復(fù)合序網(wǎng)）答：兩側(cè)線路參數(shù)： ，正序網(wǎng)絡(luò)：歸算到高壓側(cè)的發(fā)電機(jī)