電力系統(tǒng)簡(jiǎn)答題

1、2- 9電力系統(tǒng)采用標(biāo)么值進(jìn)行計(jì)算，有什么好處？基準(zhǔn)值如何選??？答：采用標(biāo)么值的優(yōu)點(diǎn)：（1）三相電路的計(jì)算公式與單相電路的計(jì)算公式完全相同，線(xiàn)電 壓的標(biāo)么值與相電壓的標(biāo)么值相等，三相功率的標(biāo)么值和單相功率的標(biāo)么值相等。（2）只需確定各電壓級(jí)基準(zhǔn)值，直接在各自基準(zhǔn)值下計(jì)算標(biāo)么值，不需要進(jìn)行參數(shù)和計(jì)算結(jié)果的 歸算。（3）用標(biāo)么值后，電力系統(tǒng)元件參數(shù)比較接近，易于進(jìn)行計(jì)算和對(duì)結(jié)果的分析比較。4- 3電力系統(tǒng)中變量的約束條件是什么？答：（1）所有節(jié)點(diǎn)電壓必須滿(mǎn)足：Uimin蘭U蘭Umax（i=1川，門(mén)）（2）所有電源節(jié)點(diǎn)的有功功率和無(wú)功功率必須滿(mǎn)足：Gimin 一 巳.一 Hi maxQGi min

2、= QGi 二 QGi max （3）某些節(jié)點(diǎn)之間電壓的相位差應(yīng)滿(mǎn)足4 - 4牛頓-拉夫遜法的基本原理是什么？其潮流計(jì)算的修正方程式是什么？直角坐標(biāo)表 示的與極坐標(biāo)表示的不平衡方程式的個(gè)數(shù)有什么不同？為什么？答：牛頓-拉夫遜法就是對(duì)非線(xiàn)性方程通過(guò)線(xiàn)性化處理逐步近似。其修正方程： 從（k）=_jj（k） F（X（k）直角坐標(biāo)與極坐標(biāo)表示的不平衡方程個(gè)數(shù)要多n-1-m個(gè)。原因在于，PU節(jié)點(diǎn)的U的幅值已知，只有其相角未知，減少了極坐標(biāo)下的方程個(gè)數(shù)。5- 6電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整指的是什么？能否做到頻率的無(wú)差調(diào)節(jié)？答：電力系統(tǒng)頻率的一次調(diào)整，就是按照電力系統(tǒng)有功功率與頻率的靜態(tài)特性，負(fù)荷的增 量是由調(diào)

3、速器作用使發(fā)電機(jī)有功出力增加和負(fù)荷功率隨頻率下降而自動(dòng)減少兩方面共同調(diào) 節(jié)來(lái)平衡的。不能做到無(wú)差調(diào)節(jié)。6- 4何為電力系統(tǒng)的中樞點(diǎn)？系統(tǒng)中樞點(diǎn)有哪三種調(diào)壓方式？其要求如何？ 答：電力系統(tǒng)中負(fù)荷點(diǎn)數(shù)目眾多而分散，不可能也沒(méi)有必要對(duì)每個(gè)負(fù)荷點(diǎn)電壓進(jìn)行監(jiān)視調(diào) 整，系統(tǒng)中常選擇一些有代表性的電廠和變電站母線(xiàn)作為電壓監(jiān)視點(diǎn)，稱(chēng)電壓中樞點(diǎn)。 中樞點(diǎn)的調(diào)壓方式：逆調(diào)壓、順調(diào)壓和常（恒）調(diào)壓三類(lèi)。逆調(diào)壓：在大負(fù)荷時(shí)升高電壓，小負(fù)荷時(shí)降低電壓的調(diào)壓方式。一般采用逆調(diào)壓方式，在最大負(fù)荷時(shí)可保持中樞點(diǎn)電壓比線(xiàn)路額定電壓高5%,在最小負(fù)荷時(shí)保持為線(xiàn)路額定電壓。供電線(xiàn)路較長(zhǎng)、負(fù)荷變動(dòng)較大的中樞點(diǎn)往往要求采用這種調(diào)壓方式

4、。順調(diào)壓：大負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓低一些，但不低于線(xiàn)路額定電壓的102.5 %;小負(fù)荷時(shí)允許其電壓高一些，但不超過(guò)線(xiàn)路額定電壓的107.5%的調(diào)壓模式。對(duì)于某些供電距離較近，或者符合變動(dòng)不大的變電所，可以采用這種調(diào)壓方式。常（恒）調(diào)壓：介于前面兩種調(diào)壓方式之間的調(diào)壓方式是恒調(diào)壓。即在任何負(fù)荷下，中樞點(diǎn)電壓保持為大約恒定的數(shù)值，一般較線(xiàn)路額定電壓高2%5%。6-6當(dāng)電力系統(tǒng)無(wú)功功率不足時(shí)，是否可以通過(guò)改變變壓器的變比來(lái)進(jìn)行調(diào)壓？為什么？ 答：無(wú)功功率不足時(shí)，不能通過(guò)改變變壓器變比來(lái)進(jìn)行調(diào)壓。改變變壓器變比調(diào)壓的實(shí)質(zhì) 是改變系統(tǒng)無(wú)功功率的分布，并不能增加系統(tǒng)總的無(wú)功功率總量，當(dāng)系統(tǒng)無(wú)功功率不足時(shí)，

5、僅通過(guò)改變變壓器變比的方式，只會(huì)加劇局部無(wú)功功率的不平衡，影響電壓。8-2無(wú)限大容量電源的含義是什么？由這樣電源供電的系統(tǒng)三相短路時(shí)，短路電流包括幾 種分量？有什么特點(diǎn)？答：無(wú)限大容量電源指的一種假設(shè)的理想情況，描述為其電動(dòng)勢(shì)為 1,阻抗為0，即通常所說(shuō)的恒定電動(dòng)勢(shì)。無(wú)限大容量電源供電系統(tǒng)三相短路時(shí)，短路電流包括兩種分量：周期分量（強(qiáng)制分量）與非周期分量（自由分量）。周期分量是短路穩(wěn)態(tài)電流的主要成分；非周期分量則最終衰減到零。8 3沖擊電流指的是什么？它出現(xiàn)的條件和時(shí)刻如何？沖擊系數(shù)Kimp的大小與什么有關(guān)？答：短路電流最大瞬時(shí)值稱(chēng)為沖擊電流。沖擊電流出現(xiàn)的條件：(1)空載I = 0; (2)

6、合閘角 a = 0; (3)阻抗角 j = 90。K = 1 e.01 Ta沖擊系數(shù)與時(shí)間常數(shù) Ta有關(guān)，即與線(xiàn)路參數(shù)相關(guān)。imP1 7為什么要規(guī)定電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)？主要電壓等級(jí)有哪些？ 解：電力線(xiàn)路輸送功率一定，輸電電壓越高，輸電電流就越小，導(dǎo)線(xiàn)的截面就越小，投資 就越??；但電壓越高，對(duì)絕緣要求越高，絕緣的投資越高，綜合考慮，對(duì)特定的輸電要求， 需要選擇合理的線(xiàn)路電壓。3、6、10、35 (60)、110、220、330、500、750、1000kV 等。1 8電力系統(tǒng)各元件(設(shè)備)的額定電壓的如何確定的。解：(1)用電設(shè)備額定電壓，取與線(xiàn)路額定電壓相等。(2)發(fā)電機(jī)的額定電壓，為線(xiàn)路額定

7、電壓的105%。(3)變壓器的額定電壓，分一次側(cè)與二次側(cè)。一次側(cè)作為用電設(shè)備，按用 電設(shè)備額定電壓來(lái)確定。二次側(cè)作為供電設(shè)備，升壓變壓器的二次側(cè)額定電壓比線(xiàn)路額定 電壓高10%，降壓變壓器的二次側(cè)額定電壓比線(xiàn)路額定電壓高10%或5%。2 2架空線(xiàn)路采用分裂導(dǎo)線(xiàn)有什么好處？ 答：分裂導(dǎo)線(xiàn)大大地增加了每相導(dǎo)線(xiàn)的等值半徑，可以顯著減小線(xiàn)路電抗。(1) 使用分裂導(dǎo)線(xiàn)可提高線(xiàn)路的輸電能力：因?yàn)榕c單根導(dǎo)線(xiàn)相比，分裂導(dǎo)線(xiàn)能使輸電線(xiàn) 的電感減小、電容增大，使其對(duì)交流電的波阻抗減小，提高線(xiàn)路的輸電能力經(jīng)研究表明： 當(dāng)每相導(dǎo)線(xiàn)的截面恒定時(shí)，從單根導(dǎo)線(xiàn)過(guò)渡到分裂導(dǎo)線(xiàn)，線(xiàn)路的輸送能力隨之增加，每相分裂為兩根導(dǎo)線(xiàn)時(shí)增加

8、 21%，分裂為三根時(shí)增加 33% (2) 限制電暈的產(chǎn)生及其帶來(lái)的相關(guān)危害：由于超高壓輸電線(xiàn)的周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的電場(chǎng)， 而架空導(dǎo)線(xiàn)的主要絕緣介質(zhì)是空氣。因此當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)表面的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，該處的 空氣可能被電離成導(dǎo)體而發(fā)生放電現(xiàn)象。電暈的產(chǎn)生除了損耗輸電功率外，還會(huì)產(chǎn)生電磁 輻射。此外，電暈還將使導(dǎo)線(xiàn)表面產(chǎn)生電腐蝕，降低輸電線(xiàn)的使用壽命。采用分裂導(dǎo)線(xiàn)， 可顯著地降低導(dǎo)線(xiàn)表面的場(chǎng)強(qiáng)。分裂導(dǎo)線(xiàn)相當(dāng)于增大了每相導(dǎo)線(xiàn)的直徑，可限制電暈的產(chǎn) 生及帶來(lái)的相關(guān)危害。(3) 提高輸電的經(jīng)濟(jì)效益：采用分裂導(dǎo)線(xiàn)技術(shù)不僅能有效地減小電暈損耗，而且在電暈條 件相同的電場(chǎng)強(qiáng)度下，分裂導(dǎo)線(xiàn)可允許在超高壓輸電線(xiàn)上采用更

9、小截面的導(dǎo)線(xiàn)，所以采用 分裂導(dǎo)線(xiàn)會(huì)降低輸電成本。在許多國(guó)家進(jìn)行的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)比較的結(jié)論中，都做出了關(guān)于超高 壓遠(yuǎn)距離輸電線(xiàn)路采用分裂導(dǎo)線(xiàn)更經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)論。(4) 提高超高壓輸電線(xiàn)路的可靠性：超高壓輸電線(xiàn)路的穩(wěn)定性要求很高。多根導(dǎo)線(xiàn)在同一位置都出現(xiàn)缺陷的可能性很小，所以應(yīng)用分裂導(dǎo)線(xiàn)可以提高線(xiàn)路的穩(wěn)定性。2X _Uk%UNc2 5變壓器電抗參數(shù)的計(jì)算公式 入T - 100Sn中的UN，是用變壓器的一次側(cè)額定電壓還是用二次側(cè)的額定電壓？結(jié)果有什么不同？答：UN既可以用一次側(cè)額定電壓，也可以用二次側(cè)額定電壓。使用一次側(cè)額定電壓，結(jié) 果就是歸算到一次側(cè)的電抗；使用二次側(cè)額定電壓，結(jié)果就是歸算到二側(cè)的電抗。值

10、上的 差異是K2倍。3 1輸電線(xiàn)路和變壓器的功率損耗如何計(jì)算？它們各在導(dǎo)納支路上的損耗的無(wú)功功率有 什么不同？答：輸電線(xiàn)路功率損耗從一端向另一端依次計(jì)算各個(gè)支路的功率損耗值，并按 照功率流向采用求和計(jì)算。變壓器的功率損耗，也可以按照輸電線(xiàn)路功率損耗計(jì)算的方法，但是一般采用直接利用變 壓器銘牌數(shù)據(jù)計(jì)算。輸電線(xiàn)路導(dǎo)納支路是電容所產(chǎn)生的無(wú)功功率，呈容性；變壓器導(dǎo)納支路是電感所產(chǎn)生的無(wú) 功功率，呈感性。3- 2輸電線(xiàn)路和變壓器阻抗元件上的電壓降落如何計(jì)算？電壓降落大小主要由什么決定？ 電壓降落相位主要由什么決定？什么情況下會(huì)出現(xiàn)線(xiàn)路末端電壓高于首端電壓的情況？ 答：輸電線(xiàn)路和變壓器阻抗元件電壓降落采用

11、電壓平衡的方式計(jì)算，從一端向另一端按功 率傳遞方向或是逆方向，依據(jù)KVL定律計(jì)算。電壓降落的大小主要取決于電壓降落的縱分量；電壓降落的相位主要取決于電壓降落的橫分量。如果線(xiàn)路空載，只有充電功率，會(huì)出現(xiàn)末端電壓高于首端電壓。3 - 4運(yùn)算功率指的是什么？運(yùn)算負(fù)荷指的是什么？如何計(jì)算升壓變電所的運(yùn)算功率和降 壓變電所的運(yùn)算負(fù)荷？答：運(yùn)算功率指注入電力線(xiàn)路阻抗的功率，即由升壓變壓器高壓側(cè)流出的功率減去接在該 點(diǎn)的線(xiàn)路導(dǎo)納支路的功率損耗。運(yùn)算負(fù)荷指連接降壓變電所的電力線(xiàn)處流出的功率，即注 入降壓變電所母線(xiàn)的功率加上接在該點(diǎn)的線(xiàn)路導(dǎo)納支路的功率損耗。4 - 1節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣如何形成？是否具有稀疏性？其各元

12、素的物理意義？節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣如何修改？答：節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣對(duì)角線(xiàn)元素 Zii稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)i的自阻抗；非對(duì)角線(xiàn)元素Zij稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j之間的互阻抗。令 山=0 , llj =0 j =1,2JH，n, j - kZklk乜（i = 1,2ll,n當(dāng)在節(jié)點(diǎn)k單獨(dú)注入電流，而所有其他節(jié)點(diǎn)注入電流都為零時(shí)，在節(jié)點(diǎn)ZikIj 4 j=kk產(chǎn)生的電壓同注入電流之比，即等于節(jié)點(diǎn)k的自阻抗Zkk;在節(jié)點(diǎn)i產(chǎn)生的電壓同節(jié)點(diǎn) k注入電流之比即等于節(jié)點(diǎn)k與節(jié)點(diǎn)i之間的互阻抗 Zik。Zkk可以看作從節(jié)點(diǎn) k向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)看進(jìn)去的對(duì)地總阻抗，或是節(jié)點(diǎn)k作為一端，參考節(jié)點(diǎn)作為另一端，從這兩個(gè)端點(diǎn)看進(jìn)去的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)的等值阻抗。所考慮

13、的電力網(wǎng)絡(luò)一般是連通的，網(wǎng)絡(luò)各部分之間存在著電或磁的聯(lián)系。單獨(dú)在節(jié)點(diǎn)k注入電流，總會(huì)在任一節(jié)點(diǎn) i出現(xiàn)電壓，因此阻抗矩陣沒(méi)有零元素，是一個(gè)滿(mǎn)矩陣。求取阻抗矩陣兩種方法：一種是以物理概念為基礎(chǔ)的支路追加法，另一個(gè)就是從節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納 矩陣求取逆陣。4- 6 P-Q分解法相對(duì)于牛頓拉夫遜法，做了哪些簡(jiǎn)化？ 答：根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性進(jìn)行簡(jiǎn)化：（1）考慮到電力系統(tǒng)中有功功率分布主要受節(jié)點(diǎn)電壓相角的影響，無(wú)功功率分布主要受節(jié)點(diǎn)電壓幅值的影響，所以可以近似的忽略電壓幅值變化對(duì)有功功率和電壓相位變化對(duì)無(wú)功 功率分布的影響，即：N 0, K 0 : P = H . ：、 ， ；： Q = LU 巳：U（2）根據(jù)電

14、力系統(tǒng)的正常運(yùn)行條件還可作下列假設(shè)：1）電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)線(xiàn)路兩端的電壓相位角一般變化不大（不超過(guò)1020度）;1 cos6 . ij12 G jsinj ： B3 Qi< <U i2 B “2）電力系統(tǒng)中一般架空線(xiàn)路的電抗遠(yuǎn)大于電阻；3）節(jié)點(diǎn)無(wú)功功率相應(yīng)的導(dǎo)納遠(yuǎn)小于該節(jié)點(diǎn)的自導(dǎo)納的虛部。 用算式表示如下：5- 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)整有什么關(guān)系? 答：頻率的一次調(diào)整中，負(fù)荷的增量是由調(diào)速器作用使發(fā)電機(jī)有功出力增加和負(fù)荷功率隨 頻率下降而自動(dòng)減少兩方面共同調(diào)節(jié)平衡的。頻率二次調(diào)整是當(dāng)負(fù)荷變化引起頻率變化時(shí)， 通過(guò)調(diào)頻器的動(dòng)作，使發(fā)電機(jī)的功一

15、頻靜特性平衡移動(dòng)，從而改變有功出力，以保證系統(tǒng) 頻率不變或在允許范圍內(nèi)。頻率三次調(diào)整是在有功平衡的基礎(chǔ)上，按照最優(yōu)化的原則在各 發(fā)電廠之間進(jìn)行分配。5 3何為電力系統(tǒng)負(fù)荷的有功功率一頻率靜態(tài)特性？何為有功功率負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效 應(yīng)？ KL的大小與哪些因素有關(guān)？答：系統(tǒng)處于運(yùn)行穩(wěn)態(tài)時(shí)，系統(tǒng)中有功負(fù)荷隨頻率的變化特性稱(chēng)為負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性。負(fù)荷頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)，指隨頻率的升高和降低，負(fù)荷消耗的功率的增加和減少。KL的大小取決于全系統(tǒng)各類(lèi)負(fù)荷的比重，不同系統(tǒng)或同一系統(tǒng)在不同時(shí)刻的KL值都可能不同。5 4何為發(fā)電機(jī)組的有功功率一頻率靜態(tài)特性？發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率是什么？KG的大小與哪些因素有關(guān)？答：當(dāng)系統(tǒng)有

16、功功率平衡遭到破壞，引起頻率變化時(shí)，原動(dòng)機(jī)的調(diào)速系統(tǒng)將自動(dòng)改變?cè)瓌?dòng) 機(jī)進(jìn)汽（水）量，相應(yīng)增加或減少發(fā)電機(jī)的出力。當(dāng)調(diào)速器的調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束，建立新的穩(wěn) 態(tài)時(shí)，發(fā)電機(jī)的有功出力同頻率之間的關(guān)系稱(chēng)為發(fā)電機(jī)調(diào)速器的功率一頻率靜態(tài)特性（簡(jiǎn) 稱(chēng)功頻靜態(tài)特性）。發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率表征電源的頻率調(diào)節(jié)特性，即隨頻率的升高和降 低，發(fā)電機(jī)組有功出力減少和增加的多少。KG的大小是可以整定，其與調(diào)速器及發(fā)電機(jī)的類(lèi)型相關(guān)。6 1發(fā)電機(jī)的運(yùn)行極限是如何確定的？答：發(fā)電機(jī)運(yùn)行極限受三個(gè)方面因素影響：（1）受到定子額定電流（即額定視在功率）的限制；（2）在低于額定功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)，發(fā)電機(jī)受到轉(zhuǎn)子額定電流限制；（3）在高于額定功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)，將受到原動(dòng)機(jī)輸出功率的限制。6 5簡(jiǎn)要說(shuō)明電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整可以采用哪些措施？答：（1 ）改變發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓；（2 ）改變變壓器變比調(diào)壓；（3）就地補(bǔ)償