電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析復(fù)習(xí)資料考試題及答案

1、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析復(fù)習(xí)資料目錄第一章:2第二章:4第三章:15第四章:19第五章:21第六章:25第一章:1電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)答：電力系統(tǒng)是由發(fā)電機(jī)、 變壓器、輸配電線路和用電設(shè)備按一定規(guī)律連接起來(lái)所組成 的用于電能生產(chǎn)、變換輸送分配和消費(fèi)的系統(tǒng)。電力網(wǎng)是由變壓器和輸配電線路組成的用于電能變換和輸送分配的網(wǎng)絡(luò)。2、我國(guó)電力系統(tǒng)主要發(fā)電廠類型答：我國(guó)電力系統(tǒng)主要發(fā)電廠有火力發(fā)電廠、水電廠和核電廠。其中火電廠所占比例 最大，其次為水電廠和核電廠。3、對(duì)電能生產(chǎn)的基本要求答：對(duì)電能生產(chǎn)的基本要求有保證供電的可靠性、良好的電能質(zhì)量和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。4、電力系統(tǒng)負(fù)荷的分類及各類負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求答：電力系

2、統(tǒng)負(fù)荷按照供電中斷或減少所造成的危害的大小可以分為三級(jí)（三類）一級(jí)負(fù)荷（I類負(fù)荷）：指供電中斷將造成設(shè)備損壞、人員傷亡、社會(huì)秩序混亂、人民 生活受到很大影響并較長(zhǎng)時(shí)間不能恢復(fù)、政治影響大的用戶的用電設(shè)備。一級(jí)負(fù)荷在任何情況下都不允許停電；二級(jí)負(fù)荷（II類負(fù)荷）：指供電中斷或減少，將造成大量產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量下降、人民生 活受到影響的用戶的用電設(shè)備。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)盡可可能不停電；三級(jí)負(fù)荷（III類負(fù)荷）：除一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷外的負(fù)荷，三級(jí)負(fù)荷可以停電。5、衡量電能質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)答：衡量電能質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)主要有電壓偏移、頻率偏移和電壓波形。6、聯(lián)合電力系統(tǒng)及其優(yōu)越性答：通過(guò)聯(lián)絡(luò)線路將幾個(gè)地方電力系統(tǒng)連接起來(lái)所

3、形成的電力系統(tǒng)稱為聯(lián)合電力系統(tǒng)。聯(lián)合電力系統(tǒng)可以合理利用能源、減少系統(tǒng)備用容量、裝設(shè)高效率的大容量機(jī)組，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；系統(tǒng)間相互支援可以提高系統(tǒng)的供電可靠性；系統(tǒng)容量越大抗干擾能力越強(qiáng)，可以減小系統(tǒng)受到干擾（負(fù)荷變化）時(shí)的頻率波動(dòng)和電壓波動(dòng)，提高電能質(zhì)量。7、電力系統(tǒng)的額定電壓和平均額定電壓答：電力系統(tǒng)額定電壓由國(guó)家綜合應(yīng)用和電器設(shè)備生產(chǎn)制造兩方面的因素制定。（詳見(jiàn)P9 表 1-1）根據(jù)表1-1的規(guī)定，屬于同一電壓等級(jí)的不同設(shè)備其額定電壓并不完全相同，近似計(jì)算 時(shí)可以認(rèn)為同一電壓等級(jí)的電氣設(shè)備具有相同的額定電壓，此額定電壓就是平均額定電壓。 具體數(shù)值如下表所示電壓等級(jí)（kV）361

4、035110220500平均額定電壓（kV）3.156.310.5371152305258、標(biāo)出下圖所示電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、變壓器的額定電壓（線路額定電壓已標(biāo)在圖中）10KV1-X-110KV答：上述電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、變壓器的額定電壓如下:G: 10.5KV ; T1 : 10.5/242KV ; T2: 220/121/38.5KV ; T3 : 35/6.3KV9、電力系統(tǒng)接線圖答：電力系統(tǒng)接線圖分為電氣接線圖和地理接線圖兩種。電氣接線圖表示電氣設(shè)備之間 的電氣連接；地理接線圖表示發(fā)電廠、變電站和電力用戶之間的相對(duì)地理關(guān)系。10、電力系統(tǒng)接線方式分類、特點(diǎn)及其適用場(chǎng)所答：電力系統(tǒng)的接線方式分

5、為無(wú)備用接線方式和有備用接線方式兩大類。無(wú)備用接線方式指用戶只能從一個(gè)方向獲得電能的電力系統(tǒng)接線方式。包括單回路放射 式、單回路干線式、單回路鏈?zhǔn)?。有備用接線方式指用戶可以從兩個(gè)級(jí)以上方向獲得電能的電力系統(tǒng)接線方式。包括雙回 路放射式、雙回路干線式、雙回路鏈?zhǔn)?、兩端供電式和環(huán)式。無(wú)備用接線方式簡(jiǎn)單、投資小、運(yùn)行維護(hù)方便，但供電可靠性差。適用于對(duì)供電可靠性 要求較低的三級(jí)負(fù)荷的供電，在采取一定的提高供電可靠性的措施后（如采用成套配電設(shè)備、線路裝設(shè)重合閘等）也可以用于對(duì)二級(jí)負(fù)荷的供電。有備用接線方式電能質(zhì)量號(hào) （環(huán)形接線在線路檢修或事故時(shí)電能質(zhì)量較差） 、供電可靠性 高，但投資大、保護(hù)裝置復(fù)雜、運(yùn)

6、行維護(hù)不如無(wú)備用接線方式方便不方便。有備用接線用于對(duì)供電可靠性要求高的一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷的供電。11、電力系統(tǒng)中性點(diǎn)及其運(yùn)行方式分類答：電力系統(tǒng)中星形接線的發(fā)電機(jī)和變壓器的中性點(diǎn)稱為電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)。電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的運(yùn)行方式分為直接接地、不接地和經(jīng)阻抗接地（我國(guó)通常采用經(jīng)消 弧線圈接地）。直接接地方式正常運(yùn)行和發(fā)生故障時(shí)，各相對(duì)地電壓不超過(guò)相電壓，線路和電氣設(shè)備 的對(duì)地絕緣按承受相電壓設(shè)計(jì)，可以降低電氣設(shè)備和線路的絕緣投資，特別是在電壓等級(jí)較高的情況下，效果尤為明顯，但發(fā)生單相接地故障時(shí)，流過(guò)故障相的電流為短路電流，需要切除電源，所以供電可靠性差。直接接地方式用于110kV及以上電力系統(tǒng)以減小

7、投資費(fèi)用，但需要通過(guò)其他措施來(lái)保證供電可靠性（通常采取的措施為架空線路架設(shè)避雷線、線路裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置）不接地運(yùn)行方式在發(fā)生單相接地故障時(shí)接地點(diǎn)流過(guò)線路電容電流，只要該電流未超過(guò)規(guī)定值，接地點(diǎn)不會(huì)出現(xiàn)電弧， 不會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成危害，并且單相接地故障時(shí)線電壓仍保持對(duì)稱，不影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行，按照規(guī)程規(guī)定在發(fā)生單相接地故障時(shí)可以繼續(xù)運(yùn)行 12小時(shí)，所以供電可靠性高。但單相接地故障時(shí)非故障相電壓升高為線電壓，線路和電器 設(shè)備的對(duì)地絕緣需要按承受線電壓設(shè)計(jì)，投資較大。不接地方式主要用在35kV及以下單線接地電容電流未超過(guò)規(guī)定值的電力系統(tǒng)。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式用于35kV及以下單相接地電容電流

8、超過(guò)規(guī)定值的電力系統(tǒng)。12、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地運(yùn)行方式的工作原理和補(bǔ)償方式答：中性點(diǎn)解消弧線圈接地的工作原理可用下圖說(shuō)明。由電流相量圖可以看到，由于消弧線圈的補(bǔ)償作用，有消弧線圈時(shí)流過(guò)接地點(diǎn)的電流I A = I L -I A，適當(dāng)選擇消弧線圈的參數(shù)就可以使I A< I A（無(wú)消弧線圈時(shí)流過(guò)接地點(diǎn)的電流）， 并小于規(guī)定值，使接地點(diǎn)不出現(xiàn)電弧。消弧線圈的補(bǔ)償方式分為欠補(bǔ)償、全補(bǔ)償和過(guò)補(bǔ)償。全補(bǔ)償可能引起系統(tǒng)諧振，是嚴(yán) 禁采取的補(bǔ)償方式，欠補(bǔ)償在系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)，可能轉(zhuǎn)換為全補(bǔ)償，所以也不采用，通 常采用的補(bǔ)償方式為過(guò)補(bǔ)償。第二章:1關(guān)于電力系統(tǒng)分析計(jì)算的規(guī)定答：電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析時(shí)，電力系

9、統(tǒng)可以視為三相對(duì)稱系統(tǒng)，只需要對(duì)其中一項(xiàng)進(jìn)行分析計(jì)算，所以電力系統(tǒng)的等值電路（數(shù)學(xué)模型）為單相等值電路。等值電路中電路參數(shù)為相參數(shù)；但習(xí)慣上所標(biāo)電壓為線電壓、功率為三相總功率。功率采用復(fù)功率 §=J3lU = P + jQ表示，實(shí)部為三相總有功功率， 虛部為三相總無(wú) 功功率。2、同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行原圖及穩(wěn)態(tài)計(jì)算數(shù)學(xué)模型 答：隱極式同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行原圖如下圖所示:降低功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)： 其運(yùn)行范圍受額定勵(lì)磁電流限制； 提高功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)： 其運(yùn)行 范圍受原動(dòng)機(jī)最大出力限制； 進(jìn)相運(yùn)行時(shí)：其運(yùn)行范圍受系統(tǒng)并列運(yùn)行穩(wěn)定性限制； 其最小 出力受機(jī)組運(yùn)行穩(wěn)定限制（主要是鍋爐燃燒穩(wěn)定性限制）。穩(wěn)態(tài)分

10、析時(shí)同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型有以下幾種：發(fā)電機(jī)定出力運(yùn)行（發(fā)電機(jī)母線為PQ節(jié)點(diǎn)）：用恒定功率表示，約束條件為Umin U:：Umax ；Qmin Q Qmax ；發(fā)電機(jī)恒有功、恒電壓大小運(yùn)行（ PV節(jié)點(diǎn)）：約束條件為 Qmin乞Q < Qmax。3、變壓器等值電路（數(shù)學(xué)模型）及參數(shù)計(jì)算（1）已知某110KV雙繞組變壓器銘牌數(shù)據(jù)為:計(jì)算變壓器的參數(shù)（歸算到110KV）；Sn =6300KVA、21/10.5 KV、.:F0=9.76KW、.:G=52KW、 l0% =1.1、 UK%=10.5 畫(huà)出變壓器的.形等值電路。解：RtXt計(jì)算變壓器參數(shù)(歸算到2很U；1000 s2Uk% U；-10

11、0Sn2P0 Sn21000 Un_ 1 0%§n-100 U110KV)52 12121000 6.3210.5 1212=X1006.3= 19.2(")= 244(")9.76122 =0.67 10_6(S) 1000 1211.16.3x100變壓器形等值電路GtBt1212 ".7 10飛)n-l=l_-& “0.67乂（2）已知三繞組變壓器型號(hào)為SFSL-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：PK31=120KW、：PK12=

12、120KW 、厶PK23 =95KW，空載損耗為P0 -22.7KW，短路電流1。（）解：1）變壓器參數(shù)計(jì)算電阻計(jì)算1 .=：(也PK31 * 凸PK12 PK23) 21 = ：(£Pk12 *APk23 PK13) 21 .(=Pk 3i 匚 Pk 23L Pk12 )2Pk1Pk31(120 120 -95) =72.5KW2-(12095 一120) =47.5KW1(12095 -120) =47.5KW2-1.3。試求歸算至高壓側(cè)的變壓器參數(shù)，并繪制其等值電路。二 Pk1 U n2 -1000 s；2 % Un=o-:1000 s；1000 S；電抗計(jì)算1U K12 (%

13、)21Uk12(%)21U K31 (%)2Uk1(%) U；100sTUk2(%) U：100SnU K3 (%) U；RtiRT2RT3-' ：Pk3Uki(%)Uk2(%)Uk3(%)XT1XT2XT3電納、Bt72.5 1102100015；47.5 1102=X 10001547.5 110；2-1000152= 3.899(")2 =2.554)= 255%)u K31 (%) -U K23 (%)Uk23(%) -Uk31(%)u K23 (%) -U K12 (%)1(10.5 17-6) =10.7521(10.5 6-17) ： -0.25 ： 021(1

14、76-10.5) =6.25210.75 1102 =86.72(")100 15Sn6.25 1102100 15= 50.42(")100Un_ 2100 110UP。22.721000U n_ 21000 110Gt= 1.876 10(S)100電導(dǎo)計(jì)算l°(%)Sn1.3 15-1.611 10(S)2)變壓器等值電路(3)已知自耦變壓器型號(hào)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、U k23 (%) = 21.6、Uk12(%) =9

15、.35 (說(shuō)明短路電壓已歸算到變壓器額定容量之下)，厶Pk31= 366KW、：PK12 =455KW、：Pk23=346KW，空載損耗為 P0 = 73.25KW，短 路電流10(%) =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。解：1)變壓器參數(shù)計(jì)算電阻計(jì)算FK31 =4 ：PK31 =4 366KW =1464KW、 ：PK12 = ；PK12 =455KW、:Pk 23= 4 . : Pk 231 .(=PK3121 (=Pk122 1 .(- PK312% Un1000 s2 UnPk2= PK3Rt1Rt2Pk2=4 346KW =1384KW1 =(羅46445

16、5 -1384) =267.5KW1(455 1384 -1464) =187.5KW1(14641384 -455) =1196.5KW2：PK12 - : PK 23 )Pk23 -：Pk13）lPK23 - - :pK12 )1000 s2-Pk31000 ST電抗計(jì)算RT3267.5 220221000 1202187.5 220221000 1201196.5 220221000 120= 0.899)二 0.63(門(mén))= 4.02(")1K1(%)U K12(%)21K2(%) =U K12 (%)21K3 (%VU K31 (%)2Uk31(%)-U K23(%)Uk2

17、3(%)1-UK23(%)(9.35 33.1 -21.6)21-U k31 (%)(9.35 21.6 -33.1)21-UK12(%)(33.121.6 9.35)2-10.425-1.075 ： 0= 22.6 7 5Xt1Xt2Xt32Uk1(%) Un100 Sn2Uk2(%) Un100 Sn2nUk3(%) USn電納、BtGt10.425 2202100 120= 0(")222.675 2202100 120100U2100 220273.25100電導(dǎo)計(jì)算l°(%)Sn=42.044()= 91.488)°.346 120 =8.578 10

18、氣S)1000U n2)變壓器等值電路Rti JXti 恥 jXT22 =1.513 漢 10(S)1000 2202Rl3 jXT3-J Bj說(shuō)明：精確計(jì)算時(shí)，電壓采用額定電壓；近似計(jì)算時(shí)電壓采用平均額定電壓。4、輸電線路的等值電路（1）輸電線路的參數(shù)有哪些？各反映什么物理現(xiàn)象？答：輸電線路的參數(shù)有電阻、電抗（電感）、電納（電容）和電導(dǎo)。電納一反映電場(chǎng)效應(yīng)； 電導(dǎo)一反映電阻一反映電流的熱效應(yīng)；電抗一反映電流的磁場(chǎng)效應(yīng);輸電線路的泄露損耗和電暈損耗。電阻、電導(dǎo)為耗能參數(shù)；電抗、電納為儲(chǔ)能參數(shù)。(2) 為什么要采用分裂導(dǎo)線？答：采用分裂導(dǎo)線是為了減小線路的電抗。(3) 輸電線路進(jìn)行全換位的目的是

19、什么？答：輸電線路進(jìn)行全換位的目的是使輸電線路各相的參數(shù)(電抗、電納)相等。(4) 輸電線路按長(zhǎng)度分類方法答：根據(jù)線路長(zhǎng)度，線路可以分為短線路、中等長(zhǎng)度線路和長(zhǎng)線路。短線路一線路長(zhǎng)度小于100km的架空輸電線路和電壓不超過(guò)10kV的電纜線路；中等長(zhǎng)度線路一線路長(zhǎng)度大于100km，小于300km的架空輸電線路；長(zhǎng)線路一長(zhǎng)度大于 300km的架空輸電線路。(5) 輸電線路的等值電路答：輸電線路的電導(dǎo)一般可以忽略。中等長(zhǎng)度線路采用 二形集中參數(shù)電路。短線路可以忽略電納影響，用電阻與電抗串聯(lián)的集中參數(shù)電路表示；長(zhǎng)線路用修正后的二形集中參數(shù)電路表示。(6) 已知110KV架空輸電線路長(zhǎng)度為 80km,三

20、相導(dǎo)線平行布置，線間距離為4m,導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ 150，計(jì)算其參數(shù)并畫(huà)出其等值電路。(LGJ-150導(dǎo)線計(jì)算外徑為17mm解：由于線路為長(zhǎng)度小于100km的短線路，線路的電納和電導(dǎo)可以忽略不計(jì)，因而只需計(jì)十 8.5(cm),標(biāo)稱截面為算其電抗和電阻。Dm =1.26 4 ： 5(m) = 500 (cm),導(dǎo)線計(jì)算半徑r22S =150(mm )，取導(dǎo)線的電阻率為 =31.5Jmm / km。P 31.5小r10.21("/km)S 150500小x 0.1445 lg0.0157 =0.416(/km)8.5輸電線路的總電阻和總電抗分別為：只=口1=0.21 80=16.8(&q

21、uot;)、X pl =0.416 80 =33.28(門(mén))輸電線路的單相等值電路如圖(7) 已知220KV同桿雙回架空輸電線路長(zhǎng)度為200km,三相導(dǎo)線平行布置，導(dǎo)線之間的距離為6.0m,導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-300,求線路的集中參數(shù)，并畫(huà)出其等值電路。 (LGJ-300導(dǎo) 線計(jì)算外徑24.2mm)解：忽略雙回路之間的相互影響，則每回線路導(dǎo)線之間的幾何平均距離為2 422Dm =1.26 6 : 7.5m , r1.21(cm)，標(biāo)稱截面為 S=300(mm )，取導(dǎo)線的電2阻率為匸=31.5'Jmm2/km 。31 5則單位長(zhǎng)度線路的電抗和電納分別為” =1 =0.105（/km）、3

22、00xi =0.1445 Ig50 0.419/km)、1.21取、：=1、m=0.9，則輸電線路的電暈臨界相電壓為:Ucr = 44.388m、r(1lgDmr-44.388 0.9 1.0 1.21 (仁一°298) |g 空J(rèn)1.21S.01.21= 171.54(KV )大于線路的最高工作相電壓220 1.05 =133.37（KV），所以線路不會(huì)發(fā)生電暈現(xiàn)象,輸電線路單位長(zhǎng)度的電導(dǎo) g0線路的集中參數(shù)為：口105 2叭10.5（）、X 二 g/419 2叭 41.9（、2 2 2 Bp l 2=2.71 10占 200 2 =10.84 10*(S)、Gy l 2=0線路的

23、等值電路為：10.5Q J41.9Qj5.42X10 i j5.42X10（8）長(zhǎng)度為600Km的500KV電力線路的結(jié)構(gòu)如下： LGJ 4X 400分裂導(dǎo)線，導(dǎo)線直 徑28mm，分裂間距450mm ,三相導(dǎo)線水平排列，相間距離 13m，如下圖所示。作出近似 考慮電力線路分布參數(shù)特性時(shí)的 n形等值電路。（LGJ-400導(dǎo)線計(jì)算外徑為 28mm）0 osQ iQ口 1300013000解:先計(jì)算電力線路每公里的電阻、電抗、電導(dǎo)和電納。A 二一二P 31 5 0.01969（門(mén)/km） 4 400Dm13000 13000 2 13000 = 16380(mm)req =4 rd12d13d14

24、二4 14 450 450- 2450 =206.1(mm)X1 = 0.1445lg % 0.0157 二 0.1445lg 80二 0.279(/ km)u 7.58“6b10_Dmlg -req計(jì)算電暈臨界電壓7 KQ10- =3.989 10-(S/km) ,16380Ig206.1Ucr。取 m =0.9,、： =1.0, n =4, 2 = 4.24，則電暈臨界電壓為,0.298 n DmUcr =44.388r(1 )Ig -J" 1 + Jlreqd0.29841638= 44.388 0.9 1.0 1.4 (1 )IgJ14x1.020.61= 470.1(KV)

25、中間相電暈臨界相電壓為 470.1 0.95 =446.6(KV)，假設(shè)500KV線路運(yùn)行相電壓為 525/3 =303.1( KV)，由于446.6 303.1，輸電線路在晴天條件下不會(huì)發(fā)生電暈現(xiàn)象， 所以g0。近似考慮輸電線路參數(shù)分布特性2 2I6002=1-畑 1 -0.279 3.989 100.86633r12b1 12-1)1 -(0.279 3.989 106krkx二 1(汕0.019692 3.989 10 啟X10.279、6002)-V二 0.9342 2I26002kb =1 x1b11 0.279 3.989 1012 12= 0.866 0.01969 600 =1

26、0.23(")-0.934 0.279 600 =156.35(門(mén))= 1.033 3.989 10 止 600 = 2.472 10；(S)-1.033krr1I kxX1lkQI45kbbj1_3_32.472 10-1.236 10 (S)2 2近似考慮輸電線路參數(shù)分布特性的n形等值電路如圖所示IO.23+J156. 35jl.Z36X10jl.236X105、電力系統(tǒng)的等值電路(1) 什么是有名制等值電路？有名制等值電路參數(shù)計(jì)算時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？答：等值電路中各電路參數(shù)(電阻、電抗、電導(dǎo)、電納)和變量(電壓、電流、功率) 都是有單位的物理量，則等值電路稱為有名制等值電路。采用

27、有名制等值電路進(jìn)行計(jì)算時(shí)，所有參數(shù)和變量應(yīng)為歸算到同一電壓等級(jí)的數(shù)值。參數(shù)及變量歸算時(shí)，如變壓器變比采用實(shí)際變比則為精確計(jì)算；如變壓器變比采用平均額定變比則為近似計(jì)算。(2) 什么是標(biāo)幺值等值電路？標(biāo)幺值等值電路參數(shù)計(jì)算時(shí)應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？答：等值電路中各電路參數(shù)和變量都采用沒(méi)有單位的相對(duì)值(標(biāo)幺值)，這種等值電路稱為標(biāo)幺值等值電路。采用標(biāo)幺值等值電路進(jìn)行計(jì)算時(shí)，所參數(shù)和變量應(yīng)為統(tǒng)一基準(zhǔn)值之下的標(biāo)幺值。參數(shù)標(biāo)幺值的計(jì)算方法有兩種途徑，一是先把所有參數(shù)和變量有名值歸算到基本級(jí)，再利用基本級(jí)的基準(zhǔn)值求標(biāo)幺值；二是利用基本級(jí)的基準(zhǔn)值和變壓器的變比求出各電壓等級(jí)的基準(zhǔn)值，然后對(duì)參數(shù)和變量（未歸算）取標(biāo)幺

28、值。參數(shù)和變量有名值歸算或各電壓等級(jí)基準(zhǔn)值計(jì)算時(shí)，如果變壓器變比取實(shí)際變比，則為精確計(jì)算；如采用變壓器平均額定變比進(jìn)行計(jì)算則為近似計(jì)算。（3）基準(zhǔn)值的取法答：穩(wěn)態(tài)分析時(shí)電力系統(tǒng)的參數(shù)與變量只有5個(gè)，它們分別是阻抗（電阻、電抗）、導(dǎo)納（電納、電導(dǎo)）、電壓、電流、功率（視在功率、有功功率、無(wú)功功率）。由于電路的基本關(guān)系有三個(gè)（S = 3UI、U = . 3IZ、Y =,所以選擇基準(zhǔn)值時(shí)只需要指定任意兩個(gè)電氣量的基準(zhǔn)值，其他三個(gè)電氣量的基準(zhǔn)值可以由基本關(guān)系式導(dǎo)出，通常任意給定電壓與功率Su2的基準(zhǔn)值Ub和Sb。此時(shí)電流、阻抗、導(dǎo)納的基準(zhǔn)值分別為Ib ： B 、Zb ：V3UBSbYbZb（4）某電力

29、系統(tǒng)，接線如圖所示，各元件的技術(shù)參數(shù)標(biāo)示于圖中，不計(jì)變壓器電阻、導(dǎo)納和輸電線路導(dǎo)納，畫(huà)出其等值電路，并計(jì)算 按變壓器額定變比歸算到220KV側(cè)的有名制參數(shù) 按變壓器平均額定變比歸算到220KV側(cè)的有名制參數(shù) 按變壓器額定變比確定的標(biāo)幺制參數(shù)35KV LGJ'120 Dm 4 m-KE>SSFL-120000/220CSFPSL-63000/220 容量比 100/100/100! 如OKm 220KVLGjq-400 Dm =7lSOKm0,45( 按變壓器平均額定變比確定的標(biāo)幺制參數(shù)人軸?-< r* lOKV1ZLQ2-3X170x =【LGJQ-400 的單位長(zhǎng)度參數(shù)為

30、：ri jxi = 0.08 j 0.406('T / km) ； LGJ-20 的單位長(zhǎng) 度參數(shù)為：r jx =0.27 j0.408(i/km) ; SSPL-120000/220 的額定變比為 220/38.5KV、 短路損耗.PK =932.5KW、短路電壓UK(%) =14 ； SFPSL-63000/220的額定變比 220/121/11;短路損耗：PK12 =377.1KW _：PK34460.04KW、:PK2七=252.06KW ；短路電壓 UK1/%) "5.15、UK34(%) = 25.8、UK2(%) =8.77 】解：1)按變壓器額定變比計(jì)算參數(shù)有

31、名制輸電線路220KV架空線路：線路 h :RjX=(0.08j0.406)200 =16j81.2(線路 l2 :RjX=(0.08j0.406)150 =12j60.9(線路 13 :RjX=(0.08j0.406)150 =12j60.9)35K V架空線路：1線路 14 : R jX (0.27 j0.408) 40 =5.4 j 8.16(")2歸算到 220KV側(cè)：R jX =(5.4 j8.16) (H0)2 =176.33 j266.45( 電纜線路 15 : R jX =(0.45j0.08) 3=1.35j0.24()220歸算到 220KV側(cè)：R jX(1.35

32、j0.24) ()2 =540j96()11變壓器變電站B:歸算到220KV側(cè)的變壓器參數(shù)為:1932 5220Rt=X= 1.56(")2100012021142202Xt=X28.23()2100120變電站c：變壓器各繞組的短路損耗和短路電壓為：1 ：Pk1(377.1 460.04 -252.06) =292.54(KW).：Pk2 =1 (252.06377.1 -460.04) =84.56(KW)1 ：Pk1(252.06 460.04 -377.1) =167.5(KW)21UK1(%)(15.1525.8-8.77)=16.0921U K2(%)(8.77 15.1

33、5 -25.8) - -0.94 : 021U 心()(25.8 8.77 -15.15) =9.712歸算到220KV側(cè)的變壓器參數(shù)為:RT1RT2RT3292.54 22021000632284.56 220： 1000 632167.5 22021000632= 3.57(")= 1.03(")= 2.04(")16.092202Xt1X=123.61（"）10063XT2:09.712202XT1-X74.60（"）10063輸電線路線路 h : r jX =16 j 81.2（門(mén)）線路 l2 : R jX =12j60.9（）線路 l

34、3 : R jX =12j60.9（）線路 l4 :R jX -（5.4 j8.16） （）2 -208.66 j315.31（）37電纜線路I5 : R jX =（1.35j0.24）（型）2 = 647.75j115.16（）10.52）按變壓器平均額定變比計(jì)算參數(shù)有名制變壓器 變電站B:RtXt1 932.5230222 1000 12021 14230 / _2 100 120= 1.71（）30.86（）變電站C:RT1Rt2RT3XT1292.54 2302-10006384.56 2302=X10006322止233（100063216.092302135.10（門(mén)）100633

35、.90（）Xt2Xt12 紐=81.53仲）100633）按變壓器額定變比計(jì)算參數(shù)標(biāo)幺制先將參數(shù)有名值按變壓器額定變比歸算到220KV側(cè)，然后利用220KV側(cè)基準(zhǔn)值計(jì)算參數(shù)標(biāo)幺制。U 2 取 220KV側(cè)基準(zhǔn)值 SB =100MVA、UB =220KV ,則 ZB旦Sb利用前面按變壓器額定變比求得的歸算到 參數(shù)標(biāo)幺值。2202100220KV側(cè)的參數(shù)有名制和選定的基準(zhǔn)值,二 48*）。計(jì)算系統(tǒng)= 0.033j0.168線路 l1 : R*jX* 二16 回£48412 j60.9線路 |2 ： R* jX"4840.025 j0.12612 j 60.9 線路 13 : R

36、*jX*0.025 j0.126484線路 14 : R*jX176.33 j266.45 =0.364 j0.551484電纜線路 15 : R* jX 540 逆=1.116 j0.198484變電站B變壓器：R*jX*二口6 空空=0.003 j0.058484變電站 C變壓器：RT1*jXT1* = 3.57 j123.61 = 0.007 . j 0.255484RT2*jXT2* 二103 衛(wèi)=0.002 j04842.04+j74.60 ccc,Rt3*jXT3*0.004 j0.154484利用220KV側(cè)基準(zhǔn)值和變壓器的額定變比求其它電壓側(cè)的基準(zhǔn)值，然后利用未歸算的參數(shù)有名值

37、求參數(shù)標(biāo)幺值。38 535KV側(cè) U b(35)=220 -22011 = 220 -22010KV側(cè) U b(10)38 52= 38.5(KV)、Zb(35)14.8225();112 -11(KV)、ZbO0)1.21(門(mén))。10016 + i 81 2 線路 11 : R*jX*0.033 j0.16848412j60.9線路 12 : R* jX*0.025j0.126484線路 13 : R* jX* 二1260 =0.025j0.126484線路 14 : R* jX*=空=0.364 j 0.55114.82251 35 + j 0 24 電纜線路 15 : R*jX* 二 一

38、=1.116 j 0.1981.2137取 Ub(220)=230KV、u B(35) = 230230= 37KV、U b(10)-230-10.5KV，230變電站B變壓器：1.56j28.23R*jX*0.003 j 0.058484變電站C變壓器：RT1*jXT1* = 3.57j123.61 = 0.007 j 0.2554841 03 + j 0 RT2* jXT2*0.002 j0484RT3* jXT3* =2.04"4.60 =0.004 j0.1544844)按變壓器平均額定變比計(jì)算參數(shù)標(biāo)幺值SB -100MVA。貝UZB(220)誥=529)、Zb(35)2 2

39、盍 " S廠唸 “1025, J16 + j 81 2 線路 h : R* jX*0.030 j0.15352912 j 60.9線路 12 : R*jX*0.023 j0.115529線路 13 : R*jX* 二12 60 =0.023 j0.115529線路 14 : R*jX* 工54=0.394 j 0.59613.69電纜線路 15 : R* jX* 二135 P4 =1.224 j 0.21851.1025按變壓器額定變比確定的有名制等值電路如圖所示變電站 B 變壓器：R*jX -9325丄里 + j-上I00= 0.003 j 0.05821000120 210012

40、0變電站C變壓器：Rt1*jXT 292.54 100 +j16.°9 1叭 0.007j0.255100063210063r 167.5100 .9.71100RT 3*jX T 3*2 + jX100063210063RT2* jXT2* 二8456 100 + j0 = 0.002 j0100063= 0.004 j 0.154第三章:1、阻抗支路和導(dǎo)納支路的功率損耗計(jì)算抗支路的功率損耗計(jì)算公式為厶Pz二耳R皐 QU 2U 2QzstU2二嚇X（注意計(jì)算時(shí)，電壓和功率應(yīng)為同一點(diǎn)的數(shù)值。近似計(jì)算時(shí)電U 2 Qy二BU 2 （注意感壓可以取額定電壓）。導(dǎo)納支路的功率損耗計(jì)算公式為厶

41、&=：GU2、B為負(fù)值）。性情況下B為正值，容性情況下2、阻抗支路的電壓降落計(jì)算答：電壓降落縱分量：UPX ；電壓降落橫分量：U，（注意計(jì)U算時(shí)，電壓和功率應(yīng)為同一點(diǎn)的數(shù)值。近似計(jì)算時(shí)電壓可以取額定電壓）。dU 二：U j U。3、阻抗支路的電壓損耗計(jì)算答：電壓損耗Ui-U2。已知末端參數(shù)時(shí)ur -u2 u2 竺、2U2：U2;已知首端參數(shù)時(shí) Ur -U . Ur2Ui4、開(kāi)式網(wǎng)（輻射形網(wǎng)絡(luò)）已知首端電壓、已知末端電壓、已知首端電壓、的潮流計(jì)算方法 首端功率時(shí) 末端功率時(shí) 末端功率時(shí)（1）（2）（3）5、網(wǎng)絡(luò)的化簡(jiǎn)答：網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)時(shí)，降壓變電所用運(yùn)算負(fù)荷功率表示； 降壓變電所：等值負(fù)荷功率

42、 =變壓器低壓側(cè)負(fù)荷功率 耗等于變壓器阻抗支路損耗 +變壓器導(dǎo)納支路功率損耗） 率+相鄰線路電容功率的一般（注意電容功率為負(fù)值）。定出力發(fā)電廠：等值電源功率 =發(fā)電機(jī)出力一廠用電功率一升壓變壓器功率損耗; 運(yùn)算電源功率=等值電源功率一相鄰線路電容功率的一半。（注意電容功率為負(fù)值）6、輸電線路首端電壓與末端電壓之間的關(guān)系PR QX答：由于UU U ，所以當(dāng)U（略）（略）（略）定出力發(fā)電廠用運(yùn)算電源功率表示。+變壓器功率損耗（變壓器功率損；運(yùn)算負(fù)荷功率=變電站等值負(fù)荷功PR QX - 0時(shí)，首端電壓高于末端電壓；當(dāng)PR QX : 0時(shí)，首端電壓低于末端電壓；當(dāng)PR - QX = 0時(shí)，首端電壓等于

43、末端因?yàn)榭蛰d情況下流過(guò)輸電線路阻抗的功艸。），Ui"QX電壓。輸電線路空載時(shí)必有末端電壓高于首端電壓，B率即等值電路中線路末端的電容功率（Q = U 2電U N £ 0）， 5 U 2 =二 < 0。22U7、證明高壓電力系統(tǒng)中，無(wú)功功率總是從電壓高的節(jié)點(diǎn)向電壓低的節(jié)點(diǎn)傳輸；而有功功率總是從電壓相位超前的節(jié)點(diǎn)向電壓相位滯后的節(jié)點(diǎn)傳輸。證明:設(shè)節(jié)點(diǎn)1電壓為Ur，節(jié)點(diǎn)2的電壓U2，節(jié)電1電壓超前節(jié)點(diǎn)2電壓的相角為，P、Q分別為從節(jié)點(diǎn)1向節(jié)點(diǎn)2傳輸?shù)挠泄β屎蜔o(wú)功功率。PR + qx由于高壓電力網(wǎng)絡(luò)中X R， U -U1 -U QXUnQX，Un,丄丄 和2丄 jl5Ui丄

44、 jl6U6U PX _QR PX二 tgtgtg22 ,U2+U2Ui-也UiUn UnUnUn比 m (UlU2)Un6U N所以 Q 12 N , P N，當(dāng) Ui U2 時(shí)，Q 0 ;當(dāng) Ui :： U 2 時(shí)，Q 0。XX即無(wú)功功率總是從電壓高的節(jié)點(diǎn)向電壓低的節(jié)點(diǎn)傳輸。當(dāng)；.0時(shí)，P 0 ;當(dāng)；.:0時(shí)，P ：0,即有功功率總是從電壓相位超前的節(jié)點(diǎn)向電壓相位滯后的節(jié)點(diǎn)傳輸。8、求圖示網(wǎng)絡(luò)的有功分點(diǎn)、無(wú)功分點(diǎn)。線路單位長(zhǎng)度參數(shù)0.175+j3.6 Q /km。解：將電網(wǎng)在電源點(diǎn) 1拆開(kāi)得到以下的兩端電壓相等的兩端供電網(wǎng)。inktiS13Tekin 牛12kmC' 1 1 18+

45、j5MVA10+j7MVA由于各線路的單位長(zhǎng)度的參數(shù)相等，所以該電網(wǎng)為均一網(wǎng)，根據(jù)均一網(wǎng)供載功率的計(jì)算公式得：Sl2(8j5) (12 16)(10j7) 16(17+12+16)= 8.533j5.6(MVA)S13(8j5) 17(10j7) (17 12)(17+12 +16)= 9.467j6.4(MVA)S23 =S12 S2 =(8.533j5.6) -(8j5) =0.533j0.6(MVA)電力網(wǎng)的初步功率分布如圖，由圖可知負(fù)荷點(diǎn)既是有功功率分點(diǎn)，也是無(wú)功功率分點(diǎn)。&. 5SS+j5.6(MVA)0.酣汕上OmO12km0*j5MVA10+J7MVA9、圖示環(huán)網(wǎng)中變壓器

46、的變比均為實(shí)際變比，請(qǐng)指出是否存在循環(huán)功率？如存在循環(huán)功率, 請(qǐng)指出循環(huán)功率的方向？若忽略電網(wǎng)各元件的電阻，請(qǐng)指出循環(huán)功率的性質(zhì)。220/38. 5KV220/121EV110KV110/33. 5KV35EV答：選擇順時(shí)針?lè)较蜃鳛榻y(tǒng)計(jì)變比的繞行方向，則一5 -1.1，由X 22011038.5于K1,所以環(huán)網(wǎng)中存在循環(huán)功率；由于 K1，所以循環(huán)功率的方向與統(tǒng)計(jì)變比時(shí)選 擇的繞行方向一致，即為順時(shí)針?lè)较?；在不?jì)電網(wǎng)元件電阻情況下，2 2 2二性皿 二j仝皿，即循環(huán)功率為純無(wú)功功率。J-jXmX10、在多電壓等級(jí)環(huán)網(wǎng)中，改變變壓器變比主要改變何種功率分布?答：改變變壓器變比主要改變無(wú)功功率分布。

47、因?yàn)閷?duì)于高壓電網(wǎng)總有(K=-1)U nX，即循環(huán)功率2 2計(jì)電網(wǎng)元件電阻情況下，Sh二坐一也Z 邑一 jXE為純無(wú)功功率，改變變壓器的變比就是改變Kt，從而改變循環(huán)功率（無(wú)功功率），最終改變電網(wǎng)的無(wú)功功率分布。11、電網(wǎng)中串聯(lián)縱向加壓器主要改變何種功率分布？串聯(lián)橫向加壓器主要改變何種功率分 布?答：串聯(lián)縱向加壓器主要改變無(wú)功功率分布，因?yàn)楦邏弘娋W(wǎng)總有：:： X，在不計(jì)電網(wǎng)元件電阻情況下，串聯(lián)縱向加壓器所產(chǎn)生的循環(huán)功率為_(kāi)丘枚irjEZy -以工X為純無(wú)功性質(zhì)，所以主要改變電力網(wǎng)的無(wú)功潮流分布；串聯(lián)橫向加壓器主要改變有功功率分*E- jEe布，因?yàn)榇?lián)縱向加壓器所產(chǎn)生的循環(huán)功率為Sf-EfuNf

48、yUN fyUN為純有Zy- JX 工X功性質(zhì)，所以主要改變電力網(wǎng)的有功潮流分布。12、開(kāi)式電力網(wǎng)（輻射形網(wǎng)絡(luò)）的功率分布由什么決定？能否調(diào)控？ 答：開(kāi)始網(wǎng)絡(luò)的功率分布由負(fù)荷分布決定，不可調(diào)控。13、電力系統(tǒng)潮流調(diào)控的目的是什么？常用的潮流調(diào)控方法有哪些？答：電力系統(tǒng)潮流調(diào)控的目的是將電力系統(tǒng)功率的自然分布調(diào)整為功率的經(jīng)濟(jì)分布， 以使電力網(wǎng)的有功損耗最小。電力系統(tǒng)潮流調(diào)控的方法有線路串聯(lián)電抗或電容，將電網(wǎng)參數(shù)均一化；對(duì)兩端供電網(wǎng)調(diào)整兩端發(fā)電機(jī)電壓的大小和相位，但這種方法受到發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓允許變動(dòng)范圍的限制和發(fā)電機(jī)有功出力的限制；在多電壓等級(jí)環(huán)網(wǎng)中改變變壓器的變比，這種方法只能改變無(wú)功分布，不能

49、改變有功分布；串聯(lián)附加加壓器，串聯(lián)縱向加壓器可以調(diào)整無(wú)功功率分布， 串聯(lián)橫向加壓器可以調(diào)整有功功率分布，串聯(lián)縱橫加壓器既可改變有功功率分布，也可改變無(wú)功功率分布。14、什么叫均一網(wǎng)？均一網(wǎng)有什么特點(diǎn)？答：均一網(wǎng)是指有同一電壓等級(jí)、同樣型號(hào)同樣布置方式的導(dǎo)線組成的環(huán)網(wǎng)或兩端供電網(wǎng)。均一網(wǎng)的特點(diǎn)有：各段線路單位長(zhǎng)度的參數(shù)相等，各段線路的阻抗之比等于它們的長(zhǎng) 度之比（為實(shí)數(shù)）：均一網(wǎng)的供載功率分布按線路長(zhǎng)度分布；均一網(wǎng)功率的自然分布就 是經(jīng)濟(jì)分布。15、兩端供電網(wǎng)（包括環(huán)網(wǎng)）的潮流分布計(jì)算方法（略，但非常重要，一定要了解為什么計(jì)算最終潮流分布時(shí)要在無(wú)功功率分點(diǎn)拆開(kāi)）。第四章：1、電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的數(shù)

50、學(xué)模型為什么采用節(jié)點(diǎn)電壓方程，而不采用回路電流方程？答：電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中之所以采用節(jié)點(diǎn)電壓方程而不采用回路電流方程，主要由于以下原因：電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立節(jié)點(diǎn)數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于獨(dú)立回路數(shù)（電力系統(tǒng)等值網(wǎng)絡(luò)中有很多的接地支路，所以導(dǎo)致獨(dú)立回路數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多余獨(dú)立節(jié)點(diǎn)數(shù)）：對(duì)具有交叉跨接的非平面網(wǎng)絡(luò)，建立獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電壓方程式較建立獨(dú)立回路電流方程式方便；建立獨(dú)立節(jié)點(diǎn)電壓方程式前，不必將并聯(lián)支路合并，而建立獨(dú)立回路電流方程式前，需要將并聯(lián)支路合并，以減少獨(dú)立方程式數(shù)；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或變壓器變比改變時(shí)，節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的修改比較方便。2、電力系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)按運(yùn)行狀態(tài)的不同分為哪幾類？每類的節(jié)點(diǎn)的已知量和待求量是什么？答：根據(jù)已

51、知變量和待求變量的不同，電力系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)可以分為PQ節(jié)點(diǎn)、PV節(jié)點(diǎn)和平衡節(jié)點(diǎn)。PV節(jié)點(diǎn)已知節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)有功功率 Pg、無(wú)功功率 Q和負(fù)荷的有功功率 Pl、無(wú)功功 率Q,待求量為節(jié)點(diǎn)電壓大小 U和電壓相角S ； PV節(jié)點(diǎn)已知節(jié)點(diǎn)的發(fā)電機(jī)有功功率 Pg節(jié)點(diǎn) 電壓大小U和負(fù)荷的有功功率 R、無(wú)功功率Q,待求量為電壓相角3和無(wú)功功率Q;平衡節(jié) 點(diǎn)已知負(fù)荷的有功功率 Pl、無(wú)功功率Q,和節(jié)點(diǎn)電壓大小 U電壓相角3 = 0，待求量為發(fā)電 機(jī)有功功率Pg、無(wú)功功率Q。3、電力系統(tǒng)潮流計(jì)算的三類節(jié)點(diǎn)中，哪種節(jié)點(diǎn)最多？哪種節(jié)點(diǎn)可能沒(méi)用？平衡節(jié)點(diǎn)如何設(shè) 置？答：PQ節(jié)點(diǎn)最多；PV節(jié)點(diǎn)可以不設(shè)；平衡節(jié)點(diǎn)必須設(shè)置一個(gè)，并且只設(shè)置一個(gè)。4、未裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置的降壓變電所的低壓母線屬于何種節(jié)點(diǎn)？裝設(shè)有無(wú)功補(bǔ)償裝置，并 且可以在負(fù)荷變化時(shí)維持節(jié)點(diǎn)電壓大小不變的降壓變電所低壓母線屬于何種節(jié)點(diǎn)？調(diào)頻電 廠的升高電壓母線屬于何種節(jié)點(diǎn)？答：分別屬于PQ節(jié)點(diǎn)、PV節(jié)點(diǎn)和平衡節(jié)點(diǎn)。5、求下圖所示等值網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣（圖中數(shù)值為標(biāo)么阻抗）解:各支路導(dǎo)納為:yio1