電力系統(tǒng)概論

1、第一章1.1、電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)、動力系統(tǒng)的定義是什么？P1答：電力系統(tǒng)是指由發(fā)電機、變壓器、電力線路、用戶的用電設(shè)備等在電氣上相互連 接所組成的有機整體。電力系統(tǒng)中，除去發(fā)電機、用戶的用電設(shè)備，剩下的部分，即電力線路和它兩邊連接 的變壓器，稱為電力網(wǎng)，簡稱電網(wǎng)。電力系統(tǒng)再加上它的動力部分可稱為動力系統(tǒng)。1.3、電力系統(tǒng)運行的特點和基本要求是什么？P4答：特點： 1、電能不能大量儲存； 2、過渡過程非常迅速； 3、與國民經(jīng)濟各部門密切 相關(guān)?；疽螅?1、保證可靠地持續(xù)供電(通常對一級負荷要保證不間斷供電；對二級負荷， 如有可能也要保證不間斷供電。當電力系統(tǒng)中出現(xiàn)供電不足時，三級負荷 可以短時

2、斷電) ；2、保證良好的電能質(zhì)量 (電力系統(tǒng)的電壓和頻率正常是保證電能質(zhì)量的兩大基本指標，一般規(guī)定， 電壓偏移不應(yīng)超過額定電壓的± 5%。頻率偏移不超過±( 0.2 0.5)Hz。)3、努力提高電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。1.4、衡量電能質(zhì)量的指標是什么？ P6 答：衡量電能質(zhì)量的指標是電壓偏差、頻率偏差、諧波畸變率、三相不平衡度、電壓波 動和閃變、暫時過電壓和瞬態(tài)過電壓。1.7、電力系統(tǒng)的接線方式有哪幾種？比較有備用接線和無備用接線的優(yōu)缺點。P10答：接線方式：兩種(有備用接線和無備用接線) 無備用接線指用戶只能從一個方向取得電源的接線方式，包括放射式、干線式、鏈式。 優(yōu)點：簡

3、單、經(jīng)濟、運行方便；缺點：供電可靠性差、電能質(zhì)量差。 有備用接線包括雙回路放射式、雙回路干線式、雙回路鏈式、環(huán)式和兩端供電網(wǎng)。 優(yōu)點：供電可靠、電能質(zhì)量高；缺點：運行操作和繼電保護復(fù)雜，經(jīng)濟性差。1.8、電力系統(tǒng)各元件的額定電壓如何確定？P11答：1、用電設(shè)備的額定電壓為 UN (最理想、最經(jīng)濟的工作電壓)，也是其他元件的參 考電壓。2、電力線路的額定電壓和用電設(shè)備的額定電壓是相等的。3、 發(fā)電機的額定電壓應(yīng)該比線路的額定電壓高5%，即 U GN=U N (1 +5%)。4、 變壓器的額定電壓： 變壓器的一次側(cè)額定電壓等于用電設(shè)備的額定電壓，即 U1N = UN；但是，直接和發(fā)電機相連的變壓器

4、，其一次側(cè)額定電壓等于發(fā)電機的額定 電壓，即 U1N=UGN=UN(1+5%)。變壓器的二次側(cè)額定電壓：當電力線路的額定電壓為 10 kV 及以上，比線路的額定電壓高 10%；當電力線路的額定電壓為10 kV 以下，比線路的額定電壓高 5%。1.9、電力系統(tǒng)中性點的接線方式有哪幾種？分析其適用范圍。 P14-16 答：接線方式主要有三種：不接地、經(jīng)消弧線圈接地和直接接地。 一般電壓在 35kV 及其以下的中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地， 稱小電流接地方式； 電 壓在 110kV 及其以上的中性點直接接地，稱大電流接地方式。1.12、鋼芯鋁絞線分為幾類？導(dǎo)線型號(如LGT 120)后面的數(shù)字表示什

5、么？ P17-18答：鋼芯鋁絞線按照其鋁線和鋼線截面比的不同有不同的機械強度，一般分為三類：LGJ型一普通鋼芯鋁絞線；LGJQ型一輕型鋼芯鋁絞線；LGJJ 加強型鋼芯鋁絞線。數(shù)字代表主要載流部分的額定截面積為1 20mm2。P181.13、架空為什么要換位？規(guī)程規(guī)定，架空線長度大于多少千米就應(yīng)該進行換位？答：架空線路的換位是為了減小三相參數(shù)的不平衡。按有關(guān)規(guī)程規(guī)定：在中性點直接 接地的電力網(wǎng)中，長度超過100km的線路，均應(yīng)換位。換位循環(huán)長度不宜大于200km。第二章2.2、架空線路采用分裂導(dǎo)線有什么好處？220、330、500kV分別采用幾分裂的導(dǎo)線？P27答：好處：改變了導(dǎo)線周圍的磁場分布

6、，等效地增大了導(dǎo)線半徑，從而減小了每相導(dǎo) 線的電抗，也可以減少電暈現(xiàn)象。220-330kV運行電壓的線路采用 2分裂導(dǎo)線；500 kV運行電壓的線路采用 4分裂導(dǎo) 線。（分裂成2、3、4根）2.5、 什么是電暈現(xiàn)象？電暈現(xiàn)象有什么危害？P27-28答：電暈現(xiàn)象就是指導(dǎo)線周圍空氣的電離現(xiàn)象。電暈是要消耗有功功率、消耗電能的。 此外，空氣放電時產(chǎn)生的脈沖電磁波對無線電和高頻通信產(chǎn)生干擾，電暈還會使導(dǎo)線表面發(fā)生腐蝕，從而降低導(dǎo)線的使用壽命。2.6、雙繞組變壓器電阻、電抗、電導(dǎo)、電納的計算公式是什么？與變壓器短路試驗數(shù)據(jù)和空載試驗數(shù)據(jù)是怎么樣的對應(yīng)關(guān)系？公式中電壓UN用哪一側(cè)的值？答：電阻:RtPkU

7、 N2 電抗：Xt2Uk%Un 申導(dǎo).GP。電導(dǎo)：Gt21000SN100SN1000U N電納:I 0%SnBT2100UN電阻Rt與短路損耗 Pk成正比；電抗Xt與短路電壓百分值UK%成正比；電導(dǎo) Gt與三相空載損耗P0成正比；電納Bt與空載電流百分值I。成正比。 UN為變壓器高壓側(cè)的額定電壓。2.13、什么是變壓器變的平均額定變比？P45答：平均額定變比是指變壓器兩側(cè)母線的平均額定電壓之比。（變壓器兩側(cè)母線的平均額定電壓一般較網(wǎng)絡(luò)的額定電壓近似高5%。）實際額定變比是指變壓器兩側(cè)的額定電壓之比。額定電壓和平均額定電壓額定電壓Un（KV）361035110220330550平均額定電壓 U

8、av（KV） 3.156.310.537115230345525第三章3.1、電力系統(tǒng)潮流分布計算的目的是什么？P55答：可以幫助我們?nèi)娴亍蚀_地掌握電力系統(tǒng)中各元件的運行狀態(tài)，正確地選擇電氣設(shè)備和導(dǎo)線截面，確定合理的供電方案，合理的調(diào)整負荷。通過潮流分布計算，還 可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)，檢查設(shè)備、元件是否過負荷，各節(jié)點電壓是否符合要 求等，從中發(fā)現(xiàn)問題，提出必要的改進措施，實施相應(yīng)的調(diào)壓措施，保證電力系統(tǒng) 運行時各點維持正常的電壓水平，并使整個電力系統(tǒng)獲得最大的經(jīng)濟性。3.4、電壓降落、電壓損耗、電壓偏移各是如何定義的？P57-58答：電壓降落是指線路始、末兩端電壓的相量差（dUU2）。

9、Ui U2100電壓損壞是指線路始、末兩端電壓的數(shù)值差（Ur U 2）o U %U N電壓偏移是指網(wǎng)絡(luò)中某一點的電壓與該網(wǎng)絡(luò)額定電壓的數(shù)值差。始端：U1N% U1 U N 100 末端：u2.n% U 2 U n 100U NU N3.6、簡單輻射形網(wǎng)絡(luò)潮流分布計算的內(nèi)容及一般步驟是什么？P653.9、對閉環(huán)網(wǎng)進行初步潮流分布時，是否考慮網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗和電壓降落？答：不計網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗和電壓降落。3.10、 簡單閉環(huán)網(wǎng)潮流分布計算的內(nèi)容及主要步驟是什么？P723.17、運用計算機計算電力系統(tǒng)潮流分布時，變量和節(jié)點是如何分類的？什么是PQ節(jié)點、PV節(jié)點和平衡節(jié)點？P91第四章4.1、電力系統(tǒng)

10、的無功電源有哪些？無功負荷有哪些？無功功率平衡方程式是什么？P109答：無功功率電源：發(fā)電機、調(diào)相機、靜電電容器和靜止補償器。無功功率負荷：異步電動機、同步電動機、電爐、整流設(shè)備及照明燈具等。無功功率平衡方程式：QgcQl Q （ P114）Qgc 無功功率電源容量之和；Ql 無功功率負荷之和；Q 電力網(wǎng)中的無功功率損耗4.3、 中樞點的調(diào)壓方式有哪些？什么是逆調(diào)壓、順調(diào)壓和常調(diào)壓？P118 答：方式：逆調(diào)壓、順調(diào)壓和常調(diào)壓三類。逆調(diào)壓：對于大型網(wǎng)絡(luò)，如中樞點至負荷點的供電線較長，且負荷變動較大（即最大 負荷與最小負荷的差值較大），則在最大負荷時要提高中樞點的電壓，以抵償 線路上因最大負荷而增

11、大的電壓損耗；在最小負荷時要降低中樞點的電壓，以防止負荷點的電壓過高。常電壓：對于中型網(wǎng)絡(luò)，如負荷變動較小，線路上電壓損耗也較小，這種情況只要把 中樞點電壓保持在較線路電壓高2%5%的數(shù)值順電壓：對于小型網(wǎng)絡(luò)，如中樞點至負荷點得供電線路不長，負荷大小變動不大，線 路上的電壓損耗也很小4.4、 電力系統(tǒng)電壓調(diào)整的措施有哪些？P119-128（1）改變發(fā)電機端電壓調(diào)壓：發(fā)電機端電壓調(diào)整就是借助于發(fā)電機的自動勵磁調(diào)節(jié)器，改 變勵磁機電壓而實現(xiàn)的。（2 ）改變變壓器的變比調(diào)壓（3）利用無功補償設(shè)備調(diào)壓：（4）利用串聯(lián)補償電容調(diào)壓：4.5、改變變壓器分接頭，是否能徹底解決調(diào)壓問題？有載調(diào)壓變壓器分接頭的

12、選擇與普通變壓器分接頭的選擇有什么不同？P120 125不能，普通變壓器：不能帶負荷調(diào)分接頭，只能停電后改變分接頭，有載調(diào)壓變壓器：可以在帶負荷情況下，不停電改變變壓器的分接頭4.9、如何實現(xiàn)對電力系統(tǒng)頻率的“一次調(diào)整”和“二次調(diào)整”？P133第一種負荷曲線的變化， 頻率很快， 周期很短，變化幅度很小，這是由于想象不到的小負荷 經(jīng)常性的變化引起的。 對于第一種負荷變化引起的頻率偏移進行調(diào)整， 成為頻率的 “一次調(diào) 整”。調(diào)節(jié)方法一般是調(diào)節(jié)發(fā)電機組的調(diào)速器系統(tǒng)。第二種負荷曲線的變化，頻率較慢，周期較長，幅度較大。這是由于一些沖擊性、間歇性負 荷的變動引起的。 對于第二種負荷變化引起的頻率偏移進行

13、調(diào)整， 成為了頻率的 “二次調(diào)整” 調(diào)節(jié)方法是調(diào)節(jié)發(fā)電機組的調(diào)頻器系統(tǒng)。4.10、電力系統(tǒng)的備用容量有哪些？P134負荷備用一般為最大發(fā)電負荷的2%5%事故備用一般為最大發(fā)電負荷的5%10%檢修備用一般為最大發(fā)電負荷的4%5%國民經(jīng)濟備用一般為最大發(fā)電負荷的3%5%-或者分為熱備用和冷備用4-18、有功功率負荷最優(yōu)分配的目的是什么？P143目標： 在滿足一定約束條件的前提下， 盡可能使電能在產(chǎn)生的過程中消耗的能源最少。 要想 實現(xiàn)功率的經(jīng)濟分配，就必須首先考慮各類發(fā)電廠的運行特點及各類發(fā)電設(shè)備的經(jīng)濟特性。第五章5-1、 .電力系統(tǒng)故障類型有哪些？各種故障發(fā)生的幾率如何？P156? 對電力系統(tǒng)危

14、害較嚴重的有短路、斷路以及各種復(fù)雜故障等。發(fā)生的幾率約 5% (最嚴重)約 10%約 65%約 20%? 短路種類? 三相短路(對稱短路)? 兩相短路? 單相短路接地? 兩相短路接地? 三相短路時，三相電路依舊是對稱的；后三種是不對稱短路5-2、分析發(fā)生各種短路的原因、現(xiàn)象及后果。P155-156原因 1、 主要是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞 各種形式的過電壓、絕緣材料的自然老化、臟污、直接的機械損傷等； 設(shè)計、安裝及維護不良所致；2、運行人員帶負荷拉隔離開關(guān)，或者線路檢修后未拆除地線就加上電壓等誤操作。3、鳥獸跨接在裸露的載流部分以及風、雪、雹等自然現(xiàn)象所造成的。后果 ：(1)短路點的電弧有可

15、能燒壞電氣設(shè)備，同時很大的短路電流通過設(shè)備會使發(fā)熱增加， 當短路持續(xù)時間較長，可能使設(shè)備過熱而損壞 ;( 2)很大的短路電流通過導(dǎo)體時， 要引起導(dǎo)體間很大的機械應(yīng)力， 有可能是設(shè)備變形 或遭到不同程度的損壞。(3)系統(tǒng)電壓大幅度下降，對用戶影響很大。(4) 發(fā)生接地短路時 ,會產(chǎn)生不平衡電流和磁通， 將在鄰近的通訊線路、 鐵道信號系統(tǒng) 感應(yīng)出很大的電動勢 ,這將造成對通信的干擾，并危及設(shè)備和人身的安全.(5) 短路發(fā)生后，有可能使并列運行的發(fā)電機失去同步，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定，甚至使電 力系統(tǒng)瓦解，引起大片地區(qū)的停電，這是短路故障最嚴重的后果。5-3 無限大功率電源的含義是什么？無限大功率電源的特點

16、是什么？ P157含義 ：指電力系統(tǒng)的電源距短路點的電氣距離較遠時， 由短路而引起的電源送出功率的變化 量厶S遠小于電源所具有的功率 S ，即S>= S ，則該電源為無限大功率電源。特點：(1)由于P P,所以可以認為在短路過程中無限大功率電源的頻率是恒定的，即f=C。(2)由于Q>> Q,所以可以認為在短路過程中無限大功率電源的端電壓是恒定的， 即 U=C( 3)電壓恒定的電源，內(nèi)阻抗必然等于零。因此可以認為無限大功率電源的內(nèi)電抗 Xs=0 。5-4 實際上有無限大功率電源嗎 ?在什么情況下可以認為某電源是無限大功率電源?P157實際上，真正的無限大功率電源是沒有的，一般在

17、 S<3% S，或Xs<10%X (供電電源的內(nèi)電抗小于短路回路總電抗的10%)的情況下，即可以認為電源為無限大功率電源。5-5 短路全電流的表達式中含那些電流成分?a、b、c 三相得非周期的分量電流對稱嗎？P158-159答：短路電流的穩(wěn)態(tài)分量和暫態(tài)分量不對稱5-6 什么是短路沖擊電流？最惡劣的短路條件是什么？ P160 短路電流最大可能的瞬時值稱為短路沖擊電流iM1)電路原來處于空載即Im=0；2)電路回路為純電感電路3)電壓的初相角過零值，即a=0,或 a=180第七章7.1、 什么是電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性？P220答：是指當系統(tǒng)在某種正常運行狀態(tài)下突然受到某種干擾時，經(jīng)過一段時間后能否又恢復(fù)到原來的穩(wěn)定運行狀態(tài)或者過渡到一個新的穩(wěn)定運行狀態(tài)的能力。7.2、 什么是電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性？P220答：是指系統(tǒng)在某種正常運行狀態(tài)下，突然受到某種小干擾后，能夠自動恢復(fù)到原來的運行狀態(tài)的能力。7.3、 什么是電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性？P220答：是指電力系統(tǒng)在某種正常運行狀態(tài)下，突然受到某種較大的干擾后，能夠自動過渡到一個新的穩(wěn)定運行狀態(tài)的能力。7.6、 發(fā)電機采用自動調(diào)節(jié)勵磁裝置，對電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性有什么影響？P233答：