电力工程答案

电力工程复习题第一章电力系统的基本概念1、何谓电力系统、电力网?答：从发电机到变压器、输电线路、用电设备构成的整体叫电力系统，变压器、输电线路构成的整体叫做电力网。2、电力系统运行有什么特点及要求?答：特点：A.与国民经济各个部门关系密切;B.电能不能储存；C.过渡过程短暂。要求：可靠、优质、经济、充足、环保3、我国目前3KV及以上的电压等级是什么?答：指的是额定电压，单位（KV）3、6、10、20、35、60、110、（154）、220、330、500、750、10004、电力系统各元件的额定电压是如何确定的?答：发电机：UGN＝1.05UN用电设备：UYN＝UN变压器：升压变：变压器一次侧：U1N＝1.05UN降压变：变压器一次侧：U1N＝UN变压器二次侧:U2N＝1.1UN’变压器二次侧:U2N＝1.1UN’UN’指二次电网的额定电压5、标出下图中各元件的额定电压。答：G:(10.5KV)T1：（10.5/242KV）T2：（220/121/38.5KV）T3:(110/11KV)升压变降压变降压变6、电力系统的中性点接地方式有哪几种?各应用在哪些场合?答：方式：直接接地、消弧线圈接地、中性点不接地应用：直接接地（UN=110kv）、消弧线圈接地（UN=60kv）、中性点不接地（UN=60kv）第二章电力网的参数和等值电路1、架空输电线路主要由哪些元件构成的?10KV220KV110KV10KV35KV答：导线、绝缘子、杆塔、避雷线、金具2、输电线路的电气参数有哪几个?分别代表何物理特性?答：电阻：导线产生的有功损耗电抗：导线产生的无功损耗电导：导线产生的有功功耗（反映泄漏）电纳：导线产生负的无功损耗3、导线型号LGJ-300/40中各字母和数字代表什么？答：300表示载流额定截面积为300、40表示钢芯额定截面积为40mmL表示铝、G表示钢芯、J表示绞线４、何为分裂导线?电力系统采用分裂导线有何作用？答：分裂导线又称复导线，其将每相导线分成若干根，相互间保持一定的距离。作用：减小电抗、减少电晕损耗5、什么是电晕现象，它和输电线路的哪个参数有关？答：导线周围的电场强度超过其绝缘强度时产生的电离现象。它与电导g有关。6、110KV架空线路长120km,导线采用LGJ-120型,计算半径7.6,rmm相间距离3.3,Dm导线按水平排列。试计算架空线路的等值电路参数，并画出等值电路。分析：铝的电阻率为31.5,铜的电阻率为18.8LGJ-120S=120,=31.5解：单位长度电阻与相间距离Deq无关，不受排列方式影响：)/(2625.01205.311kmr水平排列时：相间距离Deq=1.26×3300=4158(mm)单位长度电抗)/(4114.00157.06.74158lg1445.01kmx则线路总阻抗Z=R+jX=(0.2625+j0.4114)×120=31.5+j49.37(Ω)单位长度电纳)/(1077.2106.74158lg58.7661kmSb则线路总电纳B=b1×l=2.77×10-6×120=3.324×10-4(S)7、电力变压器主要由哪些部件构成的?答：铁芯、绕组、外壳、出线套管8、变压器的电气参数有哪几个?分别代表何物理特性?答：RT:电阻高低压绕组的有功损耗XT:电抗高低压绕组的漏抗Gt:电导变压器的激磁损耗Bt:电纳变压器消耗的激磁无功损耗rmrDx0157.0lg1445.0110lg0241.061rDCm(S/km)10lg58.761rDbmsr/9、一台16300/110SFL型的双绕组三相变压器,额定电压为110/11KV,查得0071,%0.9,260,%10.5KKPKWIPKWU。试求该变压器归算到高压侧的参数，并画出其“”型等值电路。答：归算到高压侧的参数：793.06311026.022TR17.20631101005.102TXSGT621087.5110071.0SBT521069.4110631009.010、形成一个电力网有名制等值电路的基本步骤是什么?答：1、确定基本级2、计算各元件的参数3、按照变压器的变比把参数归算到基本级4、按照电气接线图元件连接顺序形成等值电路11、电力系统计算时采用标么制有何优点?答：1、使计算简化2、便于判断正误第三章简单电力系统的分析与计算U1-U21、什么是电压损耗、电压降落、电压偏移、输电效率？答：电压损耗：指线路始末两端电压的数值差,标量以百分值表示：电压降落：指线路始末两端电压的相量差，为相量。电压偏移：指线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差。为数值。标量以百分值表示：输电效率：指线路末端输出有功功率与线路始端输入有功功率的比值，以百分数表示：2、记住如下公式,并会做下面3.4两题:有功功率损耗:222PQPRU()MW无功功率损耗:222()PQQXMVARU电压降落纵分量:()PRQXUKVU电压降落横分量:()PXQRUKVU线路容纳中无功损耗:212()QBUMVAR变压器导纳中功率损耗:2020()()TTPUGMWQUBMVAR.2.1UU100%21NUUU电压损耗.2.1.UUUd100%100%21NNNNUUUUUU末端电压偏移始端电压偏移%100%12PP输电效率3、一条110KV的架空输电线路,长100KM,导线采用LGJ-240型,计算半径10.8,rmm三相水平排列,相间距离为4M。已知线路末端运行电压105,LDUKV负荷42,cos0.85LDPMW。试计算：（1）线路阻抗的功率损耗和输电效率；（2）输电线路的电压降落和电压损耗；（3）线路首端和末端的电压偏移。4、额定电压为220KV的辐射型电力网，参数如图所示，求功率分布和各母线电压（注：必须考虑功率损耗，不计电压降落的横分量）第四章电力系统有功功率的平衡及频率调整1、电力系统的一次调频、二次调频和三次调频有什么区别？1.答：一次调频由发电机调速器进行；二次调频由发电机调频器进行；三次调频由调度部门根据负荷曲线进行最优分配，责成各发电厂按事先给定的负荷发电。前两种是事后的，第三种是事前的。2、什么叫电力系统有功功率平衡?其备用考虑哪几方面的备用?答：系统频率决定于机组的转速。发电机的转速决定于原动机（如汽轮机）输入机械功率和发电机20+j40Ω20+j30ΩABCSB=40+j30MVASc=10+j8MVAUA=230KVZ1Z2的输出电磁功率，而电磁功率应时刻与系统中的有功功率负荷及其损耗相等的，我们称之为有功功率的平衡。按其存在形式分：(1)(2)热备用(3)(4)冷备用按作用分：(1)负荷备用：满足负荷波动、计划外的负荷增量2%~5%(2)事故备用：发电机因故退出运行而预留的容量5%~10%(3)检修备用：发电机计划检修4%~5%(4)国民经济备用：满足工农业超计划增长3%~5%3、何谓电力系统负荷的有功功率—频率静特性?何谓有功功率负荷的频率调节效应?答：当频率偏离额定值不大时，负荷有功－频率静态特性可用一条近似直线来表示。负荷的频率调节效应，表示负荷随频率变化。是一定频率下负荷随频率变化的变化率。4、发电机组的有功功率—频率静特性?发电机组的单位调节功率是什么?发电机所带负荷变化时，发电机的转速就要发生变化，频率也随之改变。为了维持系统频率在一定范围，就需要进行频率的调整。调整系统的频率主要是由原动机的自动调速系统实现。电力系统的单位调节功率是K=KL+KG，KL是负荷的单位调节功率，KG是发电机的单位调节功率。5、一次调频定量计算的数学表达式是什么?二次调频定量计算的数学表达式又是什么?答：KS=KL+KGKL是负荷的单位调节功率，KG是发电机的单位调节功率。0LP负荷的功率增量0GP操作调频器增发的功率6、以离心飞摆式自动调速系统为例,试分别说明一、二次调频的基本原理。一次调频：由发电机调速器进行，是有差调节；二次调频：由发电机调频器进行，是无差调节；第五章电力系统无功功率的平衡及电压的调整1、电力系统的无功电源有哪些？发电机、电容器、调相机、静止补偿器2、何谓电力系统的电压中枢点？通常选什么母线作为电压中枢点？电压中枢点的调压方式有哪几种？其要求如何？电压中枢点：指那些能够反映和控制整个系统电压水平的节点（母线）。（1）大型发电厂的高压母线；（2）枢纽变电所的二次母线；（3）有大量地方性负荷的发电厂母线。调压方式：逆调压、顺调压和常调压。s-000KPPfKPfGLSL二次调频一次调频逆调压：对于供电线路较长，负荷波动较大的网络，考虑在最大负荷时线路上的电压损耗增加，这时适当提高中枢点电压以补偿增大的电压损耗，比线路UN高5％（即1.05UN）；最小负荷时线路上电压损耗减小，降低中枢点电压为UN。顺调压：负荷变动小，供电线路不长，在允许电压偏移范围内某个值或较小的范围内，最大负荷时电压可以低一些，但≥1.025UN，小负荷时电压可以高一些，但≤1.075UN。常调压（恒调压）：负荷变动小，供电线路电压损耗也较小的网络，无论最大或最小负荷时，只要中枢点电压维持在允许电压偏移范围内某个值或较小的范围内（如1.025UN~1.05UN），就可保证各负荷点的电压质量。这种在任何负荷情况下，中枢点电压保持基本不变的调压方式。3、当电力系统无功不足时，是否可以只通过改变变压器的变比调压？为什么？否：只有当系统无功功率电源容量充足时，用改变变压器变比调压改变变压器变比调压才能奏效。变压器不是无功电源，改变变压器变比调压可能使系统无功更不足。当系统无功功率不足时，首先应装设无功功率补偿设备。4、电力系统主要有哪几种调压措施？（1）调节发电机励磁电流以改变发电机机端电压VG；（2）改变变压器的变比k1、k2；（3）改变功率分布P+jQ（主要是Q），使电压损耗△V变化；（4）改变网络参数R+jX（主要是X），改变电压损耗△V。5、、设由电站1向用户2供电线路如图,为了使U2能维持额定运行(UN=10KV),问在用户处应装电容器的容量是多少？（忽略电压降落的横分量影响）第六章电力系统短路电流计算1.7+j6ΩU1=10.5kvU2=UNP=2000KWcosφ=0.75QK=?121、什么叫短路？短路的类型有哪些？造成短路故障的原因是什么？短路有什么危害？短路:指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。短路的类型：四种。三相短路、两相短路接地、两相短路、单相短路造成短路故障的原因：绝缘被破坏危害(1)损坏设备：设备发热增加，若短路持续时间较长，可能使设备过热甚至损坏;由于短路电流的电动力效应，导体间还将产生很大的机械应力，致使导体变形甚至损坏。(2)电压大幅度下降，对用户影响很大。(3)破坏系统稳定：当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，并列运行的发电机可能失去同步，破坏系统运行的稳定性，造成大面积停电，这是短路最严重的后果。(4)干扰通信：发生不对称短路时,三相不平衡电流会在相邻的通讯线路感应出电动势,影响通讯.2、什么叫无限大功率电源？它有什么特征？在此电路中假设电源电压幅值和频率均为恒定。这种电源称为无限大功率电源。1）电源功率为无限大时，外电路发生短路(—种扰动)引起的功率改变对于电源来说是微不足道的，因而电源的电压和频率(对应于同步电机的转速)保持恒定；2)无限大功率电源可以看作是由无限多个有限功率电源并联而成，因而其内阻抗为零，电源电压保持恒定。3、电力系统产生最大短路电流的条件是什么？什么是冲击短路电流？它出现在短路后什么时刻？什么是短路全电流最大有效值？它们与短路电流周期分量有效值是什么关系？产生最大短路电流的条件1）短路前电路空载（Im=0),2）短路回路为纯电感回路（XR），一般电力系统中，短路回路的感抗比电阻大得多故可近似认为903）短路发生时，电源电势