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电力系统复习思考题

1、电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系?

*发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时,发电机的额定电压规定比系统的额定电压高5 %

*电力线路和系统的额定电压相等,称为网络的额定电压

*根据T的功率传输方向,规定T接受功率侧的绕组为一次绕组,输出功率侧的绕组为二次绕组。

一次绕组相当于受电设备时,变压器额定电压与系统的额定电压相等,但直接与发电机联接时,其额定电压则与发电机的额定电压相等。

二次绕组的作用相当于供电设备,考虑其内部电压损耗,额定电压规定比系统的额定电压高10% ,如果变压器的短路电压小于7%或直接(包括通过短距离线路)与用户联接时,则规定比系统的额定电压高5%。

分接头的额定电压规定为:主抽头额定电压加上主抽头额定电压乘以分接头档位。例如

对于+5%抽头,升压变压器为242+0.05*242=254.1kV

对于-5%抽头,升压变压器为242-0.05×242=229.9kV,

同样对于+5%抽头,降压变压器则为220+0.05*220=231kV

同样对于-5%抽头,降压变压器则为220-0.05*220=209kV

第二章

1、试绘制电力网计算中,单位长度输电线路等值电路采用的等值电路。等值电路有哪些参数?各参数反映什么的物理现象?

单位长度输电线路等值电路:如图所示

其中参数

电阻r0反映线路通过电流时产生有功功率损;

电感L0反映载流导线产生磁场效应;

电导g0反映线路绝缘介质中产生泄漏电流及导线附近空气游离而产生有功功率损失;

C0反映带电导线周围电场效应。

2、何谓一相等值参数?

电力系统的运行状态基本上是三相对称的(如正常运行状态)。因此,只要研究一相电路情况就可以了。电力系统的元件按三相连接,一般三相等值电路有星形和三角形两种。为了便于应用一相等值电路进行分析计算,常把三角形电路化为星形电路。

星形电路等值电路中的参数(计及了其余两相影响(如互感等))称作的一相等值参数。

3、什么是导线的自几何均距?试写出圆柱形导线和的自几何均距分裂导线自几何均距计算公式。

导线的自几何均距是在导线自感计算时用到了一个参数;

圆柱形导线的自几何均距为其中r为导线计算半径。

分裂导线自几何均距计算公式如下(其中d 为分裂间距,Ds为构成分裂导线本身的自几何均。

当分裂根数为2时

分裂根数为3 时

分裂根数为4 时

4、架空线路的导线换位有什么作用?

当三相导线排列不对称时,各相导线所交链的磁链及各相等值电感便不相同,这将引起三相参数不对称。利用导线换位可使各相平均电感接近相等。

5、什么是三相线路的互几何均距?试写出其一般计算公式。

三相导线互几何均距是计算输电线单位长度电感参数的一个计算参数反映了非对称排列输电线的等值线间距离。

一般计算公式为:(D12表示1线与2线间的距离,D23, D31类似定义),

对水平排列情况(D表示水平排列相邻两线间的距离)

6、分裂导线对线路的电感电容参数各有什么影响?

分裂导线的作用:1)减小输电线电感参数L0;2)增大导线的等值半径防止和减小电晕损耗;3)增大输电线电容参数C0

7、试绘制电力网计算中常采用的双绕组变压器和三绕组变压器的等值电路。

电力系统复习思考题

双绕组变压器的单相等值电路接线图

带有变比的双绕组变压器的单相等值电路接线图

三绕组变压器的单相等值电路接线图

8、试列写变压器短路试验和开路试验的所得的4个参数,写出用这些参数计算变压器漏电阻、漏电抗;励磁电导和励磁电纳的计算公式并说明公式中变量的单位。

变压器铭牌上的四个数据:短路损耗△Ps,短路电压Vs %,空载损耗△P0,空载电流I0%。利用这四个实验数据计算参数的公式如下:

1)RT:式中,RT:Ω;△Ps:kW;SN:kVA;VN:kV

2)XT:式中,XT:Ω;SN:kV A;VN:kV

3)GT:式中,GT:S;△P0:kW;VN:kV

4)BT:式中,BT:S;SN:kV A;VN:kV

9、变压器的变比是如何定义的?它与原副方绕组匝数比有何不同?

运行中变压器的实际变比是变压器空载两侧绕组实际抽头的线电压之比

Y-y;D-d接法变压器变比k等于原副方绕组匝数比;

Y-d接法变压器变比k 等于Y3d接法绕组匝数

10、什么是标幺制?电力网计算中采用标幺制有什么好处?

标么制是在电力系统计算中,广泛地采用单位制。在标么制中系统分析中出现的物理量和变量都用标么值表示。

采用标么值的好处:1)易于比较电力系统各元件的特性及参数,2)简化计算;3)和便于对计算结果作出分析评价

第四章

1、节点导纳有那些特点矩阵特点?

(1)节点导纳矩阵是n阶复系数方矩阵,由于接地支路的存在,所以它是非奇异矩阵。

(2)考虑实际电网母线平均只与3~5线路或变压器相连,实际电力网络的节点导纳矩阵是非常稀疏的。

2、节点导纳矩阵元素的物理意义是什么?

节点导纳矩阵第k 行j 列元素Y ik 的物理意义为(包括自导纳和互导纳):当电力网络除k 节点其余节点皆接地情况下,节点 i 注入电流相量同节点k 的电压相量的比值。

3、节点阻抗矩阵是如何定义的?节点阻抗矩阵有那些特点?

节点阻抗矩阵的定义:节点导纳矩阵的逆矩阵称作节点阻抗矩阵

当节点 k 注人电流不为零时,所有节点的电压都不为零,因此节点阻抗矩阵中所有元素都是非零的,即节点阻抗矩阵是非奇异的满矩阵。

4、节点阻抗矩阵元素的物理意义是什么?

节点导纳矩阵第k 行j 列元素Z ik 的物理意义为(包括自导纳和互导纳):当电力网络除k 节点其余节点注入电流均为零情况下,节点i 的电压相量同节点k 注入电流相量的比值。

第九章:

1.什么是电力系统日负荷曲线?日负荷曲线有什么特点?

电力系统日负荷曲线是描述一天 24 小时有功负荷的变化情况的曲线。

特点是:由于企业生产情况及作息制度不一样,不同行业用户的日负荷曲线形状可能有很大的差异。

2 ,何谓负荷率和最小负荷系数?

日平均负荷: 24012424

d av W P Pdt ==? (GW ,kW ) (9-2) 负荷率: max av m P k P =

(无量纲) (9-3) 最小负荷系数:min max

P P α= (无量纲) (9-4) 3.什么是年最大负荷曲线?

年最大负荷曲线描述一年内每月(或每日)最大有功功率负荷变化的情况,主要用来安排发电设备的检修计划,同时为制订发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据。

4.什么是年持续负荷曲线?

年持续负荷曲线:按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列而绘制成的曲线。

5.什么是年最大负荷利用小时数?你知道各类用户年最大负荷利用小时数的数值范围吗? 根据年持续负荷曲线可以确定系统负荷的全年耗电量为

8760

0W Pdt =? (9-3)

若P=Pmax ,经过Tmax 小时后所消耗的电能恰好等于全年的实际耗电量W ,则称Tmax 为最大负荷利用小时数,即

8760max 0max max 1W T Pdt P P ==? (9-4)

各类用户年最大负荷利用小时数的数值范围:见表9-2。

6.各类负荷曲线在电力系统运行中有什么用处。

日负荷曲线是电力系统安排发电计划和确定运行方式的重要依据。

年最大负荷曲线主要用来安排发电设备的检修计划,也为制订发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据。

7.什么是负荷的电压静态特性?

频率维持额定值不变,负荷功率与电压的关系称为负荷的电压静态特性。

8.什么是负荷的频率静态特性?

负荷端电压维持额定值不变时,负荷功率与频率的关系称为负荷的频率静态特性。

9.电力系统计算中综合负荷常采用哪儿种等值电路?

最常采用的综合负荷等值电路有:含源等值阻抗(或导纳)支路,恒定阻抗(或导纳)支路,异步电动机等值电路(阻抗值随转差而变的阻抗支路)以及这些电路的不同组合。

第十章:

1 .什么是电压损耗?怎样理解这些从单相电路导出的公式也可以直接应用到三相功率和线电压的计算?

电压损耗:末端与首端间电压绝对值之差。末端与首端电压之间的相角差母不大时,可近似地认为电压损耗就等于电压降落的纵分量。

2222

cos sin P R Q X V RI XI V ??''''+?=+= 从单相电路导出的各公式中的电压和功率应为相电压和单相功率。在电力网的实际计算中,习惯采用线电压和三相功率,各公式仍然适用,阻抗为Ω,导纳为S ,电压为kV ,功率为 MV ?A 。

2 .电压降落纵分量和横分量各包含哪些内容?这些公式对于你理解交流电网功率传输的基本特点有什么启发? 纵分量22P R Q X V V ''''+?= 横分量22

P X Q R V V δ''''-= 从电压降落的公式可见,不论从元件的哪一端计算,电压降落的纵、横分量计算公式的结构都是一样的,元件两端的电压幅值差主要由电压降落的纵分量决定,电压的相角差则由横分量确定。高压输电线的参数中,电抗要比电阻大得多,电压降落的纵分量主要是因传送无功功率而产生,电压降落的主要横分量则因传送有功功率产生。

换句话说,元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的主要条件,存在电压相角差则是传送有功功率的主要条件。感性无功功率将从电压较高的一端流向电压较低的一端,有功功率则从电压相位越前的一端流向电压相位落后的一端,这是交流电网中关于功率传送的重要概念。