电力系统复习思考题上课讲义
电力系统自动装置原理思考题及复习资料
复习思考题绪论1、葛洲坝水电厂,输送容量达120万kW;大亚湾核电厂单机容量达90万kW;上海外高桥火电厂装机容量320万kW,最大单机容量90万kW。
我国交流输电最高电压等级达500kV。
2、电能在生产、传输和分配过程中遵循着功率平衡的原则。
3、发电厂转换生产电能,按一次能源的不同又分为火电厂,水电厂,核电厂3、自动控制装置对送来的信息进行综合分析,按控制要求发出控制信息即控制指令,以实现其预定的控制目标。
3、电力系统自动监视和控制,其主要任务是提高电力系统的安全、经济运行水平。
4、发电厂、变电所电气主接线设备运行的控制与操作的自动装置,是直接为电力系统安全、经济和保证电能质量服务的基础自动化设备。
5、同步发电机是转换产生电能的机械,它有两个可控输入量--动力元素和励磁电流。
6、电气设备的操作分正常操作和反事故操作。
7、发电厂、变电所等电力系统运行操作的安全装置,是为了保障电力系统运行人员的人身安全的监护装置。
8、电压和频率是电能质量的两个主要指标。
9、同步发电机并网运行操作是电气设备正常运行操作的重要内容。
10、电力系统自动装置有两种类型:自动调节装置和自动操作装置11、计算机控制技术在电力系统自动装置中已广泛应用,有微机控制系统、集散控制系统、以及分布式控制系统等。
12、频率是电能质量的重要指标。
有功功率潮流是电力系统经济运行和系统运行方式中的重要问题。
13、电力系统自动低频减载及其他安全自动控制装置:按频率自动减载装置是电力系统在事故情况下较为典型防止系统事故的安全自动装置。
第一章14、自动装置的首要任务是将连续的模拟信号采集并转换成离散的数字信号后进入计算机,即数据采集和模拟信号的数字化。
15、自动装置的结构形式主要有三种,微型计算机系统、工业控制计算机系统、集散控制系统和现场总线系统。
16、(简答)微型计算机系统的主要部件1)传感器2)模拟多路开关3)采样/保持器4)A/D转换器5)存储器6)通信单元7)CPU16、传感器的作用是把压力、温度、转速等非电量或电压、电流、功率等电量转换为对应的电压或电流的弱电信号。
电力系统自动装置原理附录思考题答案上课讲义
电力系统自动装置原理附录思考题答案第一部分 自动装置及其数据的采集处理1-1.采用式1-13对电流进行分解,0a 、n a 、n b 的物理意义分别是什么? 【答案提示】0a :直流分量;n a :n 次谐波分量的实部;n b :n 次谐波分量的虚部。
1-2.采样的前期处理讨论: 【答案提示】如果正态分布均匀,那么采用4只电阻串联采样的方式要比采用一只电阻采样的精确度高;是用算术平均法进行滤波有两种方式,其一:10~1021a a a a+++= ;其二:2~211a a a +=,2~~312a a a +=,2~~423a a a += (2)~~108a a a +=。
第二种方法只占有3个内存变量,每一次计算结果覆盖了前一次的采样数据,节省内存,另外,第二种方法滤波后的权重比例合理,10a 占权重为50%,更加接近采样的后期,因此计算机采样中经常采用。
第一种方法的权重完全一样,10个采样数据各占10%,另外它需要11个内存变量。
总的来看,第二种方法的误差和实际意义都大于第一种。
第二部分 自动并列2-1.略 2-2.略2-3.已知:两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示,其电压幅值相等,频率分别为:t f cos 1.0501+=Hz ,t f 2sin 1.0502+=Hz ,现准备进行恒定越前时间准同期互联操作,设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒,求调度中心发出合闸信号的时刻。
第二部分 自动并列2-3.已知:两个区域电网的等值机系统如附图1-1所示,其电压幅值相等,频率分别为:t f cos 1.0501+=Hz ,t f 2sin 1.0502+=Hz ,现准备进行恒定越前时间准同期互联操作,设远程通讯和继电器动作时间之和为0.14秒,求调度中心发出合闸信号的时刻。
【答案提示】合闸相角差表达式为:⎩⎨⎧-=-=-==20100212sin 2.0cos 2.0)(22δδδππππδe s e t t f f f 先不考虑提前量,则有:01.02cos 1.0sin 2.0]2sin 2.0cos 2.0[0→++=+-=⎰πππδππδt t dt t t e e251sin 01sin sin 1sin 21sin 212cos sin 222-=⇒=--=+-+=++t t t t t t t 8078.32+=πk t 或6662.02-=πk t8078.31=t , 5.61692=t ,……考虑时间提前量0.14秒,则调度中心发出合闸信号的时刻可为:3.6678秒,5.4769秒,等等。
《电力系统自动装置》复习思考题参考答案(1—3章)
第三章 复习思考题1. 何谓并列?发电机并列操作应遵循哪原则?答:电力系统并列操作一般是指两个交流电源在满足一定条件下的互联操作,也叫同步操作、同期操作或并网。
并列的原则是:(1)并列瞬间,发电机的冲击电流不应超过规定的允许值;(2)并列后,发电机应能迅速进入同步运行。
2. 并列的方法有哪两种?各有何特点?答:并列的方法有准同步并列和自同步并列两种。
准同步并列的优点是并列时产生的冲击电流较小,不会使系统电压降低,并列后容易拉入同步。
自同步并列的优点是操作简单、并列速度快,在系统发生故障、频率波动较大时,发电机组仍能并列操作并迅速投入电网运行,可避免故障扩大,有利于处理系统事故。
3. 准同期自动并列的三个条件是什么?并列时如果不满足这些条件会有何后果?答:并列条件应为: (1)发电机电压和系统电压的幅值相同; (3)发电机电压和系统电压的相位相同,即相角差为0; (2)发电机电压和系统电压的频率相同。
不满足条件(1)时,会产生无功分量的冲击电流。
冲击电流的电动力会对发电机绕组产生影响,当电动力较大时,有可能引起发电机绕组的端部变形;不满足条件(2)时,产生有功分量的冲击电流,合闸后发电机与电网间立刻交换有功功率,使机组转轴受到突然冲击,这对机组和电网运行都是不利的;不满足条件(3)时,断路器两侧出现脉动电压,如果发出合闸命令的时刻不恰当,就有可能在相角差较大时合闸,从而引起较大的冲击电流。
此外,如果在频率差较大时并列,频率较高的一方在合闸瞬间会将多余的动能传递给频率低的一方,即使合闸时的相角差不大,当传递能量过大时,待并发电机需经历一个暂态过程才能拉人同步运行,严重时甚至导致失步。
4. 准同期自动并列的实际条件是什么?答:(1)待并发电机电压幅值与系统电压幅值应接近相等,误差不应超过±(5%~l0%)的额定电压;(2)待并发电机频率与系统频率应接近相等,误差不应超过±(0.2%~0.5%)的额定频率;(3)并列断路器触头应在发电机电压与系统电压相位差接近零度时刚好接通。
电力系统分析复习思考题
电力系统分析复习思考题1、电力系统潮流计算的目的是什么?如何建立潮流计算模型?现有的主要潮流计算方法有哪些?(1)电力系统潮流计算是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算,潮流计算的目的是求取电力系统在给定运行方式下的节点电压和功率分布,从而用以检查各元件是否过负荷.各点电压是否满足要求,功率的分布和分配是否合理以及功率损耗等.潮流计算既是对电力系统规划设计和运行方式的合理性、可靠性及经济性进行定量分析的依据,又是电力系统静态和暂态稳定计算的基础.潮流计算的结果就是电力系统进行控制的目标、是系统可能出现的运行状态、是系统不希望出现的运行状态,是进行系统经济性调度、安全性评估的基础.(2)潮流计算是通过列写电路的功率平衡方程式来建立模型的.(3)潮流计算的数学模型:高斯迭代法(Gauss法)为基础的潮流计算方法;牛顿一拉夫逊法潮流计算;快速分解法.2.电力系统潮流中有功功率.无功功率的控制是如何实现的?有功功率控制:电力系统负荷的变化会引起电力系统频率的变化,系统中所有并列运行的发电机姐都装有调速器,有可调容量的机组的调速器均将反应系统频率的变化,按各自的静态调节特性,及时调节各发电机的出力改变机组的出力,使有功功率重新达到平衡;同时,还可通过发电机组调速器的转速整定元件来实现有功功率的控制.无功功率控制:调节发电机的励碰电流可改变发电机发出的无功功率,同时,并联电容、同步调相机和静止补偿器等无功功率补偿设备,也可实现无功功率的调节.3,电力系统有功功率与频率是什么关系?在电力系统中,频率与有功功率是一对统一体,当有功负荷与有功电源出力相平衡时,频率就正常,达到額定值50Hz.而当有功负荷大于有功出力时,频率就下降,反之,频率就上升.当系统中出现有功功率不平衡时,如有功功率电源不足或负荷増大时,将会引起系统频率下降;反之造成系统频率过高.任何频率偏移,都会造成频率的降低。
4,电力系统无功功率与电压是什么关系?电压与无功功率是一对对立的统一体,当无功负荷与无功出力相平衡时,电压就正常,达到額定值,而当无功负荷大于无功出力时,电压就下降,反之,电压就上升.电力系统无功功率与电压密切相关,表现为两个方面:1.节点电压有效值的大小对无功功率的分布起决定性作用;线路中传椅的无功功率大小与线路两端电压有效值之差成正比,无功功率将从节点电压高的一端流向节点电压低的一端,节点电压有效值的变化也将使流经线路的无功功率随之发生变化.2.无功功率对电压水平有决定性影响;当系统出现无功功率缺额时,系统所接各负荷的电压将下降,以减少其向系统吸取的无功功率来获得无功功率的平衡.5、输电系统和配电系统存在的异同点?与输电系统相比,配电系统存在着网络呈辐射状、规模庞大、三相不平衡、量測配置相对不足、有电流幅值量测而无方向信息、存在大量的短支路和r/x比值大的特点,给直接把输电系统的状态估计方法应用到配电系统带来了一定的困难.6,现代电力系统分析除了需要考虑功率平衡外,还需要考虑哪些约束条件?电力系统分析除了考虑功率平衡外,还有许多约束条件:元件约束、拓扑约束、发电机出力约束、安全要求约束、经济运行约束等. 7.建立电力系统数学模型的关键是元件的特,性和元件之间的约束,元件之间的约束是什么?给出电力系统数学模型.元件之间的约束即为网络拓扑约束,是指各支路之间的联结美系.电力系统可以抽象为一个由节点和支路组成的网络,网络拓扑约束集中表现为基尔塞夫电流定律和基尔霍夫电压定律.电力系统的数学模型为: 其中为节点电流列向量;为节点电压列向量;为节点视在功率列向量;Y为网络的节点导纳矩阵.将上式展开有:8、简述电力系统状态估计与电力系统潮流计算的关系.电力系统的状态量一般取为各节点的复电压•它可以用极坐标表示为电压的幅值与相角,也可以用直角坐标表示为电压的实部与虚部.电力系统的量测量一般是节点注入或支路的有功功率、无功功率和节点电压幅值.在常规潮流中,如果把各PQ节点给定的注入复功率和各PV节点给定的注入有功功率和电压幅值看作量测量,则其量测数恰好等于状态量数.而在状态估计中量测数一般多于状态量数.常规潮流与状态估计都是由已知量测值(给定条件)求其状态量的计算过程.状态估计的实质是在量测量的类型和数量上扩大了的广义潮流,而常规的潮流可以理解为特定条件下的状态估计,可以说是狭义的潮流9、简述电力系统状态估计与电力系统最优运行的关系(选).。
电力系统稳态分析复习考试思考题
第二章:1、关于电力系统分析计算的规定答:电力系统稳态分析时,电力系统可以视为三相对称系统,只需要对其中一项进行分析计算,所以电力系统的等值电路(数学模型)为单相等值电路。
等值电路中电路参数为相参数;但习惯上所标电压为线电压、功率为三相总功率。
功率采用复功率jQ P UI S +== *3~表示,实部为三相总有功功率,虚部为三相总无功功率。
2、同步发电机的运行原图及稳态计算数学模型 答:隐极式同步发电机的运行原图如下图所示:降低功率因数运行时:其运行范围受额定励磁电流限制;提高功率因数运行时:其运行范围受原动机最大出力限制;进相运行时:其运行范围受系统并列运行稳定性限制;其最小出力受机组运行稳定限制(主要是锅炉燃烧稳定性限制)。
稳态分析时同步发电机的数学模型有以下几种: 发电机定出力运行(发电机母线为PQ 节点):用恒定功率表示,约束条件为max min U U U <<;发电机恒压运行(平衡节点):用恒定电压U 表示,约束条件为ma xmi n P P P ≤≤、max min Q Q Q ≤≤;发电机恒有功、恒电压大小运行(PV 节点):约束条件为max min Q Q Q ≤≤。
3、变压器等值电路(数学模型)及参数计算(1)已知某110KV 双绕组变压器铭牌数据为:006300121/10.59.7652% 1.1%10.5N K K S KVA KV P KW P KW I U =∆=∆===、、、、、 ① 计算变压器的参数(归算到110KV ); ② 画出变压器的τ形等值电路。
解:① 计算变压器参数(归算到110KV ))(2.193.612110005210002222Ω=⨯=⨯∆=n n K T S U P R )(2443.61211005.10100%22Ω=⨯=⨯=n n K T S U U x)(1067.01211100076.9100062220S U S P G n n T -⨯=⨯=⨯∆= )(107.41213.61001.1100%6220S U S I B n n T -⨯=⨯=⨯= ② 变压器τ形等值电路(2)已知三绕组变压器型号为SFSL 1-15000/110,容量比为100/100/100,短路电压为17(%)31=k U 、6(%)23=k U 、5.10(%)12=k U ,短路损耗为KW P K 12031=∆、KW P K 12012=∆、KW P K 9523=∆,空载损耗为KW P 7.220=∆,短路电流3.1(%)0=I 。
电力系统自动装置原理思考题及答案 (2)
电力系统自动装置原理思考题及答案复习思考题第二章同步发电机的自动并列一、基本概念 1、并列操作:电力系统中的负荷随机变化,为保证电能质量,并满足安全和经济运行的要求,需经常将发电机投入和退出运行,把一台待投入系统的空载发电机经过必要的调节,在满足并列运行的条件下经开关操作与系统并列,这样的操作过程称为并列操作。
2、准同期并列:发电机在并列合闸前已加励磁,当发电机电压的幅值、频率、相位分别与并列点系统侧电压的幅值、频率、相位接近相等时,将发电机断路器合闸,完成并列操作。
3、自同期并列:将未加励磁、接近同步转速的发电机投入系统,随后给发电机加上励磁,在原动转矩、同步力矩作用下将发电机拉人同步,完成并列操作。
4、并列同期点:是发电机发电并网的条件。
同期并列点是表示相序相同、电源频率同步、电压相同。
5、滑差、滑差频率、滑差周期:滑差:并列断路器两侧发电机电压电角速度与系统电压电角速度之差;滑差频率:并列断路器两侧发电机电压频率与系统电压频率之差,用 fs表示; 滑差周期:并列断路器两侧发电机电压与系统电压之间相角差变化 360?所用的时间。
6、恒定越前相角准同期并列:Ux 两个相量重合之前恒定角度发出合闸信号的叫恒定越前相角并列装在 Ug 和置。
7、恒定越前时间准同期并列:在 Ug 和 Ux 两个相量重合之前恒定时间发出合闸信号的叫恒定越前时间并列装置。
8、整步电压、正弦整步电压、线性整步电压:包含同步条件信息的电压;正弦整步电压:与时间具有正弦函数关系的整步电压;线性整步电压:与时间具有线性函数关系的整步电压。
二、思考题 1、同步发电机并列操作应满足什么要求,为什么, 答: 同步发电机并列操作应满足的要求:(1)并列断路器合闸时,冲击电流应尽可能小,其瞬时最大值一般不超过 12 倍的额定电流。
(2)发电机并网后,应能迅速进入同步运行状态,其暂态过程要短,以减少对电力系统的扰动。
因为:1并列瞬间,如果发电机的冲击电流大,甚至超过允许值,所产生的电动力可能损坏发电机,并且,冲击电流通过其他电气设备,还合使其他电气设备受损;2并列后,当发电机在非同步的暂态过程时,发电机处于振荡状态,遭受振荡冲击,如果发电机长时间不能进入同步运行,可能导致失步,并列不成功。
电力系统分析思考题和习题及答案解析
第1章思考题与习题1-1动力系统、电力系统和电力网的基本组成形式如何?1-2电力系统的接线方式有几种?何谓开式网络?何谓闭式网络?1-3简述电力系统运行特点和要求。
1-4如何评价电能质量,电能质量的三个指标是什么?各有怎样要求?1-5为什么要规定电力系统的电压等级?简述主要电压等级。
1-6电力系统的各个元件(设备)的额定电压如何确定?举例说明。
1-7电力系统的负荷曲线有几种?什么是年持续负荷曲线和最大负荷利用小时数?T。
1-8某一负荷的年持续负荷曲线如图1-11所示,试求最大负荷利用小时数max图1-11 题1-8的年持续负荷曲线1-9试确定图1-12所示的电力系统中发电机和变压器的额定电压(图中标示电力系统的额定电压)。
图1-12题1-9电力系统接线图+抽头,T2运行于主抽头,1-10试求图1-12中各变压器的额定变比,当变压器T1运行于5%-抽头时,各变压器的实际变比是多少?T3运行于 2.5%1-11某电力系统的典型日负荷曲线如图1-13所示,试计算日平均负荷和负荷率。
图1-13题1-11的日负荷曲线第2章思考题与习题2-1 架空输电线路的电阻、电抗、电纳和电导是如何计算的,影响电抗的参数的主要因素是什么?2-1 架空线路采用分裂导线有哪些优点?电力线路一般采用什么样的等效电路表示? 2-3 何谓自然功率?2-4 双绕组和三绕组变压器一般以什么样等值电路表示?2-5 对于升压型和降压型的变压器,如果所给出的其他原始数据均相同,它们的参数相同吗?为什么?2-7 什么称为变压器的额定变比、实际变比、平均额定电压变比,在归算中如何应用? 2-8 何谓有名值?何谓标幺制?标幺制有什么优缺点?基准值如何选取? 2-9 电力系统等值电路的元件参数计算时,何谓精确计算法?何谓近似计算法?它们分别用在怎样的场合?2-10 试推导由负荷功率求取恒定负荷阻抗或导纳的方法。
2-11 一条长度为600km 的500kV 架空线路,使用4×LGJ-400分裂导线,611110.01870.275 4.05100r x km b S km g -=Ω=Ω=⨯=、、、。
2014电力系统分析稳态复习思考题课件
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、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。
2、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C03、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。
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%。
第1章思考题和习题解答
供配电技术第3版思考题和习题解答第1章 电力系统概论1-1 什么叫电力系统?为什么要建立电力系统?答:电力系统是由发电厂、变电所、电力线路和电能用户组成的一个整体。
为了充分利用动力资源,降低发电成本,发电厂往往远离城市和电能用户,因此,这就需要建立电力系统,输送和分配电能,将发电厂发出的电能经过升压、输送、降压和分配,送到用户。
1-2 供配电系统由那些部分组成?在什么情况下应设总降压变电所或高压配电所? 答:供配电系统由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所或建筑物变电所和用电设备组成。
企业是否要设置总降压变电所,是由地区供电电源的电压等级和企业负荷大小及分布情况而定。
负荷较大的大中型企业应设总降压变电所。
它将35kV ~110kV 的外部供电电源电压降为6~ 10kV 高压配电电压,供给高压配电所、车间变电所和高压用电设备。
高压配电所集中接受 6~10kV 电压,再分配到附近各车间变电所和高压用电设备。
一般负荷分散、厂区大的大型企业需设置高压配电所。
1-3 发电机的额定电压、用电设备的额定电压和变压器额定电压是如何规定的?为什么? 答:额定电压是能使电气设备长期运行在经济效果最好的电压,它是国家根据经济发展的需要及电力工业的水平和发展的趋势,经过全面技术经济分析后确定的。
用电设备的额定电压等于电力线路的额定电压;发电机的额定电压较电力线路的额定电压要高5%;变压器的一次绕组的额定电压等于发电机的额定电压(升压变压器)或电力线路的额定电压(降压变压器);二次绕组的额定电压较电力线路的额定电压要高10%或5%(视线路的电压等级或线路长度而定)。
1-4 电能的质量指标有哪些?电压质量、频率质量和波形质量用什么来衡量?答:电力系统的电能质量是指电压、频率和波形的质量。
电能质量指标主要包括用电压偏差、电压波动、闪变及三相电压不平衡、频率偏差和谐波等。
电压质量指标以电压偏差、电压波动、闪变及三相电压不平衡等指标来衡量;频率质量用频率偏差来衡量;波形质量用谐波电压含有率、间谐波电压含有率和电压波形畸变率来衡量。
电力系统分析教学辅导
复习思考题第1章复习思考题1.什么是电力系统?什么是电力网?它们都由哪些设备组成?2.电力网的额定电压是怎样规定的?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?3.升压变压器和降压变压器的分接头是怎样规定的?变压器的额定变比与实际变比有什么区别?4.电能生产的主要特点是什么?对电力系统运行有哪些基本要求?5.根据供电可靠性的要求,电力系统负荷可以分为哪几个等级?各级负荷有何特点?6.电能质量的基本指标是什么?7.电力网的接线方式中,有备用接线和无备用接线,各有什么特点?8.什么是开式网络?什么是闭式网络?它们各有何特点?9.你知道各种电压等级单回架空线路的输送功率和输送距离的适宜范围吗?第2章复习思考题1.什么是理想化同步电机?2.同步电机定子绕组和转子绕组的自感系数和互感系数中哪些系数同转子的位置角有关?它们都有怎样的变化规律?3.在同步发电机的稳态运行分析中是怎样处理电枢反应的?这样处理有什么好处?个问题?4.在同步电机基本方程中采用标么制时,定、转子有关变量的基准值是怎样选择的?5.什么叫运算电抗?你能作出运算电抗的等值电路吗?6.在实际应用同步电机基本方程时,常采用哪些简化假设?这些假设忽略了什么因素?给计算带来哪些方便?其适用范围怎?第3章复习思考题1.为什么在电力系统分析计算中常采用节点方程?节点分析法有什么优点?2.怎样形成节点导纳矩阵?它的元素有什么物理意义?3.节点导纳矩阵有哪些特点?4.支路间存在互感时,怎样计算节点导纳矩阵的相关元素?5.怎样用高斯消去法简化网络?6.用高斯消去法求解网络方程与通过网络的星网变换消去节点存在什么关系?7.形成节点阻抗矩阵的方法有哪些?8.节点阻抗矩阵的元素有什么物理意义?9.节点阻抗矩阵有哪些特点?为什么节点阻抗矩阵一般是满阵?10.追加树支时怎样修改节点阻抗矩阵?追加连支时怎样修改节点阻抗矩阵?11.怎样利用导纳型节点方程计算节点阻抗矩阵的一列元素?这个算法有什么物理意义?12.为什么要对节点编号顺序进行优化?优化编号的原则是什么?第4章复习思考题1.发生短路的主要原因有哪些?三相系统中可能发生哪些类型的短路?短路有什么后果?2.短路计算的主要目的是什么?3.什么叫短路的合闸角?它与自由电流有什么关系?4.什么叫短路冲击电流?计算冲击电流的目的是什么?怎样计算冲击系数? 5.什么叫短路电流最大有效值?它是怎样计算的? ‘6.什么叫短路功率(或短路容量)?它是怎样计算的?有什么用处?7.同步电机突然短路时的电枢反应与稳态进行时的电枢反应有何不同?8.同步电机突然短路的暂态过程与恒电势源电路突然短路的暂态过程有何不同? 9.什么叫磁链守恒原则? 第5章 复习思考题1.什么是对称分量法?2.什么是电力系统元件的序阻抗?3.发生不对称短路时,发电机定、转子绕组会产生哪些谐波电流? 4.发电机的负序电抗是怎样确定的?它同短路的类型有什么关系?5.发电机的零序电抗仅由定子绕组的漏磁通确定,它同定子绕组的正序漏电抗一样吗?为什么?6.变压器的零序励磁电抗与变压器的铁芯结构有何关系?7.变压器的零序等值电路及其与外电路的连接与变压器的接线方式有什么关系?习题示例例2-1 一条220kv 输电线,长180km,导线为LGJ-400(直径2.8cm ),水平排列,导线经整循换位,相间距离为7cm ,求该线路参数R ,X ,B ,并画出等值电路图。
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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C07、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。
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:kV2)XT:式中,XT:Ω;SN:kV A;VN:kV3)GT:式中,GT:S;△P0:kW;VN:kV4)BT:式中,BT:S;SN:kV A;VN:kV9、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Y d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: 24012424d 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 maxP 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87600W 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。
2222cos sin P R Q X V RI XI V ϕϕ''''+∆=+= 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22P 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。
3 .什么叫电压损耗和电压偏移?两点间电压绝对值之差称为电压损耗(当两点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ΔV )。
电压损耗可以用 kV 表示,也可用该元件额定电压的百分数表示。
电压偏移,是指网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差,可以用kV 表示,也可以用额定电压的百分数表示。
4.什么是输电线路的功率极限?它与哪些参数有关?输电线路在给定的首、末端电压下所能传送的最大功率,称为功率极限。
正常运行时,线路两端电压应在额定值附近,因此,输电线路的功率极限约与线路的额定电压的平方成正比。
5.什么是输电效率?线路末端输出的有功功率 P2与首端输人的有功功率 Pl 之比,便是线路的输电效率。
21100%P P =输电效率 6、写出输电线路波阻抗的计算公式c j c c Z Z e θ=其中r0、L0、g0和C0分别是输电线路每公里单位长度的电阻、电感、电导和电容7、写出长线路传播常数的计算公式其实部和虚部反映了行波的什么特性?j γβα==+其中r0、L0、g0和C0分别是输电线路每公里单位长度的电阻、电感、电导和电容 实部β反映了行波的衰减特性,行波每前进单位长度,其振幅都要减小到原振幅的 1e β虚部α表示行波相位变化的特性,每前进单位长度行波相位滞后的弧度数。
8、何为自然功率,它由哪些参数确定,为何若负荷阻抗等于波阻抗,负荷消耗的有功功率称为自然功率,它由线路的末端电压和波阻抗参数确定无损线的波阻抗11章 思考题1 .开式网络中,已知供电点电压和负荷节点功率时,可按怎样的步骤进行潮流计算?第一步,从离电源点最远的节点d 开始,利用线路额定电压,逆着功率传送的方向依次算出各段线路阻抗中的功率损耗和功率分布。