电力系统分析 第三版 (于永源 杨绮雯 著) 中国电力出版社 课后答案

Chapter 一

1-1、电力系统和电力网的含义是什么？答：电力系统指生产、变换、输送、分配电能的

设备如发电机、变压器、输配电线路等，

使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等，以及测量、保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。一般电力系统就是由发电设备、输电设备、配电设备及用电设备所组成的统一体。

电力系统中，由各种电压等级的电力线路及升降压变压器等变换、输送、分配电能设备

所组成的部分称电力网络。

1-2、电力系统接线图分为哪两种？有什么区别？

答：电力系统接线图分为地理接线图和电气接线图。地理接线图是按比例显示该系统

中各发电厂和变电所的相对地理位置，反映各条电力线

路按一定比例的路径，以及它们相互间的联络。因此，由地理接线图可获得对该系统的宏观印象。但由于地理接线图上难以表示各主要电机、电器之间的联系，对该系统的进一步了解。还需阅读其电气接线图。

电气接线图主要显示系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电力元件之间的电气接线。但电气接线图上难以反映各发电厂、变电所的相对位置，所以阅读电气接线图时，又常需参考地理接线图。

1-3、对电力系统运行的基本要求是什么？

答：对电力系统运行通常有如下三点基本要求:

1）保证可靠地持续供电；

2）保证良好的电能质量；

3）保证系统运行的经济性。

1-4、电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压是多少？什么叫电力线路的平均额定电压？

答：各部分电压等级之所以不同，是因三相功率S 和线电压U、线电流I 之间的关系为S= 3 UI。当输送功率一定时，输电电压愈高，电流愈小，导线等截流部分的截面积愈小，

投资愈小；但电压愈高，对绝缘的要求愈高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也愈大。综合考虑这些因素，对应于一定的输送功率和输送距离应有一个最合理的线路电压。但从设备制造角度考虑，为保证生产的系列性，又不应任意确定线路电压。另外，规定的标准电压等级过多也不利于电力工业的发展。考虑到现有的实际情况和进一步的发展，我国国家标准规定了标准电压，即为额定电压。

各元件的额定电压：

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1、各用电设备的额定电压取与线路额定电压相等，使所有用电设备能在接近它们的 额定电压下运行；

2、发电机的额定电压为线路额定电压的 105%；

3、升压变压器一次侧额定电压与发电机的额定电压相同，二次侧的额定电压为线路 额定电压的 110%；

4、降压变压器一次侧取与线路额定电压相等，二次侧的额定电压为线路额定电压 的 110%或 105%。

电力线路的平均额定电压：是约定的、较线路额定电压高 5%的电压系列。 1-5、系统不同电压等级的适用范围怎样？

答：3KV 只限于工业企业内部采用；500、330、220KV 多用于大电力系统的主干线；110KV 既用于大城市或大工业企业内部网络，也广泛用于农村网络；10KV 则是最常用的更低一级 的配电电压；只有负荷中高压电动机的比重很大时，才考虑 6KV 配电的方案。

1-6、 电力系统负荷曲线有哪些？什么是年持续负荷曲线和最大负荷利用小时数？有何用

处？ 答：电力系统负荷曲线：

1） 按负荷种类分为有功功率负荷曲线和无功功率负荷曲线； 2）

按时间段长短分为日负荷曲线和年负荷曲线；

3） 按计量地点分为个别用户、电力线路、变电所及至整个系统的负荷曲线。 年持续负荷曲线：一年中系统负荷按其数值大小及其持续时间顺序由大到小排列而 成。

最大负荷利用小时数 T max ：如果负荷始终等于最大负荷 P m ax ，则经过 T m ax 小时所消耗 的电能恰好等于全年耗电量 W ，即：

8760

W ∫

pdt

T max =

=

P m ax

P m ax

T max 的大小反映了负荷随时间变化波动的幅度大小，T max 大则表示负荷波动小，T max

小表示负荷波动大。

1-7、 某 一 负 荷 的 年 持 续 负 荷 曲 线 如 图 所 示 ， 试 求 最 大 负 荷 利 用 小 时 。

P(M W )

1 00

6 0

3 0

2 000 5 000

8 760t(h)

解：A

年

= 2000 ×100 + (5000 −2000) ×60 +(8760 −5000) ×30 =492800( Mw.)h

T max =

A

年

P

m ax

= 492800 = 492（8h）

100

1-8、电力系统中性点的接地方式有哪些？它们各有什么特点？我国电力系统中性点接地情况如何?

答：接地方式通常分为两大类：

1）大接地电流系统，即直接接地；

2）小接地电流系统，即不接地和经消弧线圈接地。特点：电力系统最常见的故障是单

相接地，对中性点直接接地系统来说当出现单相接

地时，出现了除中性点外的另一个接地点，构成了短路回路，所以接地相电流即短路电流数值也就很大，为了防止损坏设备，必须迅速切除接地相甚至三相，从而降低了供电可靠性。不接地系统供电可靠性高，但对绝缘水平的要求也高。因这种系统中单相接地时，不构成短路回路，接地相电流不大，不必切除接地相，但这时非接地相的接地电压却升高为相电压的

3 倍。

目前在我国，110KV 及以上的系统采用中性点直接接地，35KV 及以下的系统中性点不接地。

1-9、中性点不接地单相接地时，各相对地电压有什么变化？怎样计算单相接地电流？

答：1)假设C 相接地，则C 相电流为0。此时相量图如图一。由图可知，故障相电压变为0，

非故障相得对地电压变为线电压，即为原来的 3 倍。