电力系统稳态分析复习思考题
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华北电力大学电力系统稳态分析题库电力系统稳态分析题库电力系统稳态分析思考题第1章1、请说明火力发电的能量转换过程。
2、电力系统中除火电、水电及核电以外的其它发电形式一般称为“新能源”，你能说出几种新能源发电形式？3、火力发电使用的一次能源都有哪些？4、负荷成分主要是什么？5、电力系统包括哪些主要组成部分？分别起哪些作用？6、什么是电力网？什么是动力系统？7、电力系统常用的结线图有几种？8、电力系统生产的特点是什么？9、对电力系统运行的基本要求是什么？10、电能质量的主要指标是什么？11、考核电力系统运行经济性的指标是什么？12、什么是“有备用结线”？什么是“无备用结线”？各有几种形式？13、我国电力系统3kV以上的额定电压等级是什么？14、我国电力系统中性点的运行方式是什么？15、什么是“消弧线圈”？作用原理是什么？16、升压变和降压变的变比有何区别？17、我国三峡电站将装设台水轮发电机组，每台额定容量为MW。
18、什么是线路的经济输送功率和输送距离？19、什么是“黑启动”？20、*什么是“能量管理系统（EMS）”？21、*你对电力市场了解多少？22、*什么是高压直流（HVDC）输电系统？与交流输电相比有哪些优缺点？23、*什么是灵活交流输电系统（FACTS）？第2章1、“数学模型”的含义是什么？2、什么是发电机的“运行极限图（功率圆图）”？3、什么是发电机“进相运行”？4、什么是变压器的铜耗和铁耗？5、为什么说变压器的铜耗是可变损耗？铁耗是不变损耗？6、升压三绕组变压器三个绕组由内到外的排列顺序是：中、低、高；降压三绕组变压器三个绕组由内到外的排列顺序是：低、中、高，为什么？7、采用扩径导线或分裂导线的主要目的是什么？8、220kV和500kV线路上每串绝缘子的片数一般为多少？9、铝线和铜线的电阻率是多少？10、架空输电线为什么要换位？何谓“完全换位”？11、架空输电线路的电抗一般为Ω/km左右。
电力系统稳态分析陈珩作业答案
电力系统稳态分析(陈珩)-作业答案第一章电力系统的基本概念1．思考题、习题1-1．电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？答：由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的网络称为电力网。
把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起组成的整体称为电力系统。
发电厂的动力部分和电力系统合在一起称为动力系统。
1-2．对电力系统运行的基本要求是什么？答：（1）保证可靠地的持续供电（2）保证良好的电能质量（3）保证系统运行的经济性。
（4）环保性。
1-3．何为电力系统的中性点？其运行方式如何？它们有什么特点？我国电力系统中性点运行情况如何？答：星型连接的变压器或发电机的中性点就是电力系统的中性点。
中性点的运行方式有直接接地和不接地以及中性点经消弧线圈接地。
直接接地供电可靠性低。
系统中一相接地，接地相电流很大，必须迅速切除接地相甚至三相。
不接地供电可靠性高，对绝缘水平的要求也高。
系统中一相接地时，接地相电流不大，但非接地相对地电压升高为线电压。
我国110kV及以上的系统中性点直接接地，60kV 及以下系统中性点不接地。
1-4．中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各相对地电压有什么变化？单相接地电流的性质如何？怎样计算？中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，接地相电压为0，3即升高为线电压。
单项接地电流为容性。
接地相的对地电容电流应为其它两非接地相电容电流之和，其幅值为3相对地电容电流的3倍。
（可画向量图来解释）1-5．消弧线圈的工作原理是什么？补偿方式有哪些？电力系统一般采用哪种补偿方式？为什么？消弧线圈就是电抗线圈。
中性点不接地系统中一相接地时，接地点的接地相电流属容性电流，通过装消弧线圈，接地点的接地相电流中增加了一个感性分量，它和容性电流分量相抵消，减小接地点的电流。
使电弧易于熄灭，提高了供电可靠性。
补偿方式有欠补偿和过补偿，欠补偿就是感性电流小于容性电流的补偿方式，过补偿就是感性电流大于容性电流的补偿方式。
电力系统稳态分析习题集
电力系统稳态分析习题第一章电力系统的基本概念１－１思考题⑴什么是电力系统、电力网？⑵电力系统运行的特点有哪些，对电力系统的基本要求是什么？⑶电力系统中将负荷分为几级，如何考虑对其供电？⑷电力系统接线方式的有备用、无备用接线方式各有几种基本形式？⑸为什么要高压交流输电？是否各种电力线路都要采用高压输电？⑹电力系统为什么有不同的电压等级？升压变压器和降压变压器的额定电压有何区别？⑺电力线路、发电机、变压器的一次和二次绕组的额定电压是如何决定的？⑻电力系统中性点运行方式有几种，各适用于什么范围？１－２电力系统的接线图如下，试标出图中发电机、负荷和变压器两侧的额定电压。
T1第二章电力系统各元件的特性和数学模型２－１思考题⑴普通三绕组变压器的哪些试验参数需要归算，如何归算？如何计算各绕组的电阻、电抗，其原则是什么？⑵三绕组自耦变压器哪些试验数据需要归算，如何归算？⑶为什么需要使用分裂导线和扩径导线？⑷架空输电线路为什么需要换位，规定是什么？⑸为什么电力线路计算中使用的电阻率略大于直流电阻率？⑹架空输电线路的电抗、电导、电纳的意义是什么？其电抗、电纳如何计算？⑺电晕临界电压有何意义，如何计算？如何判断输电线路是否发生电晕？⑻当输电线路的线间距离增加时，其单位长度的电抗、电纳如何变化？而其导线半径增加时，又如何变化？⑼当输电线路采用分裂导线的根数增加时，其单位长度的电抗、电纳如何变化？⑽短线路、中等长度线路和长线路如何划分？等值电路的形式是什么？⑾什么是综合用电负荷、供电负荷和发电负荷？⑿电力系统标幺值计算中常用哪些基准值，其关系如何？有几个可以任意选取，一般取什么，如何取？⒀多电压级网络中，标幺值的准确计算有几种方法？２－２一条110 kV、80 km 的单回输电线路，导线型号为LGJ-150，水平排列，计算直径17 mm，线间距离为4 m，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。
２－３某220 kV 输电线路选用LGJ-300型导线，直径为24.2 mm，水平排列，线间距离为6 m，试求线路单位长度的电阻、电抗和电纳，并校验是否发生电晕。
电力系统稳态分析思考题集
第一章 电力系统的基本概念⑴什么是电力系统、电力网?电力系统定义：生产、变换、输送、分配、消耗电能的设备，及测量、保护、控制乃至能量管理系统组成的统一整体。
电力网络：变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备组成的部分. ⑵电力系统运行的特点有哪些，对电力系统的基本要求是什么？电能生产、输送、消费的特点：⑴与国民经济关系密切;⑵不能大量储存;⑶生产、输送、消费各环节不可分割；⑷工况改变十分迅速;⑸对电能质量的要求严格。
对电力系统运行的基本要求：⑴保证可靠地持续供电；⑵保证良好的电能质量；⑶保证系统运行的经济性。
⑶电力系统中将负荷分为几级，如何考虑对其供电？负荷供电可靠性分级：⑴一级：不能停电（保证不间断）；⑵二级：可短时停电；⑶三级:无要求. ⑷电力系统接线方式的有备用、无备用接线方式各有几种基本形式? 典型接线方式的特点:⑴无备用:放射、干线、链式。
优点：简单、经济、运行方便。
缺点：供电可靠性差。
⑵有备用:双回放射、干线、链式；环式、两端供电网络。
双回放射、干线、链式： 优点：可靠性、电压质量高。
缺点：不够经济。
环式： 优点：较经济。
缺点：运行调度复杂，故障时电压质量差. 两端供电网络: 必须有两个或以上的电源.⑸为什么要高压交流输电？是否各种电力线路都要采用高压输电？⑹电力系统为什么有不同的电压等级？升压变压器和降压变压器的额定电压有何区别？ 额定电压等级的确定：对应于一定输送功率和输送距离应有一最合理的线路电压，电压等级的系列化 升压变压器（例:35/242，10。
5/121)：一次侧（低压侧）接电源,相当于用电设备，一次侧额定电压等于用电设备的额定电压；直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压等于发电机的额定电压;二次侧(高压侧)接线路始端，向负荷供电,相当于发电机,应比线路的额定电压高5%，加上变压器内耗5%，所以二次侧额定电压等于用电设备的额定电压110%. 降压变压器（110/38.5，220/38。
2014电力系统分析稳态复习思考题
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、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％。
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电力系统稳态分析题库电力系统稳态分析思考题第1章1、请说明火力发电的能量转换过程。
2、电力系统中除火电、水电及核电以外的其它发电形式一般称为“新能源”，你能说出几种新能源发电形式？3、火力发电使用的一次能源都有哪些？4、负荷成分主要是什么？5、电力系统包括哪些主要组成部分？分别起哪些作用？6、什么是电力网？什么是动力系统？7、电力系统常用的结线图有几种？8、电力系统生产的特点是什么？9、对电力系统运行的基本要求是什么？10、电能质量的主要指标是什么？11、考核电力系统运行经济性的指标是什么？12、什么是“有备用结线”？什么是“无备用结线”？各有几种形式？13、我国电力系统3kV以上的额定电压等级是什么？14、我国电力系统中性点的运行方式是什么？15、什么是“消弧线圈”？作用原理是什么？16、升压变和降压变的变比有何区别？17、我国三峡电站将装设台水轮发电机组，每台额定容量为MW。
18、什么是线路的经济输送功率和输送距离？19、什么是“黑启动”？20、*什么是“能量管理系统（EMS）”？21、*你对电力市场了解多少？22、*什么是高压直流（HVDC）输电系统？与交流输电相比有哪些优缺点？23、*什么是灵活交流输电系统（FACTS）？第2章1、“数学模型”的含义是什么？2、什么是发电机的“运行极限图（功率圆图）”？3、什么是发电机“进相运行”？4、什么是变压器的铜耗和铁耗？5、为什么说变压器的铜耗是可变损耗？铁耗是不变损耗？6、升压三绕组变压器三个绕组由内到外的排列顺序是：中、低、高；降压三绕组变压器三个绕组由内到外的排列顺序是：低、中、高，为什么？7、采用扩径导线或分裂导线的主要目的是什么？8、220kV和500kV线路上每串绝缘子的片数一般为多少？9、铝线和铜线的电阻率是多少？10、架空输电线为什么要换位？何谓“完全换位”？11、架空输电线路的电抗一般为Ω/km左右。
12、架空输电线路的电纳一般为S/km左右。
稳态思考题
电力系统稳态思考题因素有关?（1）对地导纳的功率损耗公式，串联阻抗的功率损耗与电压降落（横分量和纵分量）计算公式。
习题：2.5 4.3 2.9 （a,b）2.15第四章复杂电力系统潮流的计算机算法（6学时）4.1.1节点电压方程4.1.3节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵4.2功率方程及其迭代解法4.2.1功率方程和变量、节点的分类4.3牛顿.拉夫逊潮流计算（极坐标形式）思考题：（1）节点导纳矩阵元素的定义和物理意义及节点导纳矩阵的特点是什么？（2）极坐标形式的潮流方程计算公式？（3）功率方程中变量的分类是什么？（4）节点的分类及其特点是什么？（5）为什么要有平衡节点？（6）牛顿拉夫逊法求解非线性方程的基本原理是什么？（7）独立潮流方程组的构成、待求变量与节点类型的关系是什么？（8）牛顿修正方程组及其特点？（9）牛拉法潮流计算的步骤？习题：3.3 3.11第五章电力系统的有功功率和频率调整（6学时）5.3电力系统频率的调整（1）频率调整时负荷变动的类型及其特点是什么？（2）频率调整的方法及其特点是什么？（3）负荷变动与频率调整的关系是什么？（4）什么是可供调度的系统电源容量、备用容量、热备用和冷备用、负荷备用（事故备用、检修备用、国民经济备用）？（5）两类备用容量的关系？（6）有功功率最优分配的主要内容？（7）各类电厂的运行特点？（8）各类电厂的投切费用特点？（9）各类电厂的运行费用？水-原子能-火（10什么是水电厂与热电厂的强迫功率？）（11发电机、负荷与系统的单位调节功率定义及物理意义？）（12发电机、负荷与系统的单位调节功率的计算公式？）（13一次调频的功率频率调整量计算方法？）（14二次调频的功率频率调整量计算方法？）（15一次或二次调频时互联系统联络线功率调整量的计算方法？）（16调频厂应满足的要求？）习5.4 5.5 5.7题：第八早电力系统无功功率和电压调整（6学时）6.3电力系统的电压调整重点：电压调整的具体措施即改变变压器变比调压、利用无功功率补偿调压。
陈衍《电力系统稳态分析》参考答案
耗时，可得母线 B 的电压为 110×（11/110）=11kV。若误用升压变压器（相同电压等级下， 升压变压器的额定电压为 10.5/121kV） ， 则母线 B 的电压为 110× （10.5/121） = 9.55kV<11kV。
1
1-5
输电电压、输送功率和输送距离这三者之间具体有什么关系？ 答：对应一定的输送功率和输送距离，有一最合理的输电电压。一般说来，当输送功率
(b)对于 100km 的双回输电线
R
r 0.21 100 100 10.5() 2 2
X
x1 0.416 100 100 20.8() 2 2
G0
(c)等值电路
10.5 j20.8
B 2b1 100 5.467 10 4 ( S )
一定时，输电电压越高，可以输送的距离就越远；当输电距离一定时，输送功率越大，所需 的输电电压就越高。
1-6
电力系统中性点有哪些接地方式？各具什么特点？适用于哪些电压等级的系统？ 答： 电力系统中性点的运行方式有直接接地和不接地两类， 其中不接地方式还包含中性
点经消弧线圈接地。 直接接地系统供电可靠性低。系统中一相接地时，形成短路回路，接地相电流大，要求 迅速切除接地相甚至三相，但非故障相的对地电压不升高。中性点直接接地方式适用于 110kV 及以上的系统。 中性点不接地系统供电可靠性高，但对绝缘水平的要求也高。当系统中一相接地时，不 构成短路回路，接地相电流不大，不必切除接地相，但这时非接地相的对地电压升高为相电 压的 3 倍。中性点不接地方式适用于 60kV 及以下系统。对于 3-60kV 网络，若单相接地时 接地点容性电流超过规定数值，中性点应装设消弧线圈。
150km VA＝220kV
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 。
电力系统稳态分析复习思考题33
第三章：1、阻抗支路和导纳支路的功率损耗计算答：阻抗支路的功率损耗计算公式为R U Q P R U S P Z 22222+==∆、X UQ P X U S Q Z 22222+==∆(注意计算时，电压和功率应为同一点的数值。
近似计算时电压可以取额定电压)。
导纳支路的功率损耗计算公式为2GU P Y =∆、2BU Q Y =∆（注意感性情况下B 为正值，容性情况下B 为负值）。
2、阻抗支路的电压降落计算 答： 电压降落纵分量：U QX PR U +=∆；电压降落横分量：UQRPX U -=δ，(注意计算时，电压和功率应为同一点的数值。
近似计算时电压可以取额定电压)。
U j U U d δ+∆= 。
3、阻抗支路的电压损耗计算答： 电压损耗21U U -。
已知末端参数时22222212U U U U U U ∆≈+∆≈-δ；已知首端参数时11211212U U U U U U ∆≈-∆≈-δ。
4、开式网（辐射形网络）的潮流计算方法 （1）已知首端电压、首端功率时（略） （2）已知末端电压、末端功率时（略） （3）已知首端电压、末端功率时（略）5、网络的化简答：网络化简时，降压变电所用运算负荷功率表示；定出力发电厂用运算电源功率表示。
降压变电所：等值负荷功率=变压器低压侧负荷功率+变压器功率损耗（变压器功率损 耗等于变压器阻抗支路损耗+变压器导纳支路功率损耗）；运算负荷功率=变电站等值负荷功 率+相邻线路电容功率的一般（注意电容功率为负值）。
定出力发电厂：等值电源功率=发电机出力—厂用电功率—升压变压器功率损耗； 运算电源功率=等值电源功率—相邻线路电容功率的一半。
（注意电容功率为负值）6、输电线路首端电压与末端电压之间的关系 答：由于UQXPR U U U +=∆≈-21，所以当0>+QX PR 时，首端电压高于末端电压；当0<+QX PR 时，首端电压低于末端电压；当0=+QX PR 时，首端电压等于末端电压。
电力系统稳态分析复习思考题3-3.doc
第三章：1、阻抗支路和导纳支路的功率损耗计算V2 P2 + n2 答：阻抗支路的功率损耗计算公式为\P7 =^R =—— R、U2 U2\Q Z =^X = -注意计算时，电压和功率应为同一点的数值。
近似计算时电z U2 U2压可以取额定电压）。
导纳支路的功率损耗计算公式为APy =GU\ AQ Y=BU2（注意感性情况下B为正值，容性情况下B为负值）。
2、阻抗支路的电压降落计算答：电压降落纵分量：\U = + QX-；电压降落横分量：射=PX _QR ,计U U算时•，电压和功率应为同一点的数值。
近似计算时电压可以取额定电压）。
dU =AC/ + jSU。
3、阻抗支路的电压损耗计算CT J 2答：电压损耗S已知末端参数时1）\一1）2沁严养祖⑷小已知首端参er r 2数时—« At7. At/.o1' 2U\4、开式网（辐射形网络）的潮流计算方法（1）已知首端电压、首端功率时（略）（2）已知末端电压、末端功率时（略）（3）已知首端电压、末端功率时（略）5、网络的化简答：网络化简时，降压变电所用运算负荷功率表示；定出力发电厂用运算电源功率表示。
降压变电所：等值负荷功率二变压器低压侧负荷功率+变压器功率损耗（变压器功率损耗等于变圧器阻抗支路损耗+变压器导纳支路功率损耗）；运算负荷功率二变电站等值负荷功率+相邻线路电容功率的一般（注意电容功率为负值）。
定出力发电厂：等值电源功率二发电机出力一厂用电功率一升压变压器功率损耗；运算电源功率二等值电源功率一相邻线路电容功率的一半。
（注意电容功率为负值）6、输电线路首端电压与末端电压Z间的关系答：由于［/,-U2= PR^QX ,所以当PR + QX＞0时，首端电压高于末端电压；当P/? + QXvO时，首端电压低于末端电压；当PR + QX=Q时，，首端电压等于末端电压。
输电线路空载时必有末端电压高于首端电压，因为空载情况下流过输电线路阻抗的功率即等值电路中线路末端的电容功率（Q = _^U4 丄＜0）, /_（/,=輕＜0。
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电力系统稳态分析题库电力系统稳态分析思考题第1章1、请说明火力发电的能量转换过程。
2、电力系统中除火电、水电及核电以外的其它发电形式一般称为“新能源”，你能说出几种新能源发电形式？3、火力发电使用的一次能源都有哪些？4、负荷成分主要是什么？5、电力系统包括哪些主要组成部分？分别起哪些作用？6、什么是电力网？什么是动力系统？7、电力系统常用的结线图有几种？8、电力系统生产的特点是什么？9、对电力系统运行的基本要求是什么？10、电能质量的主要指标是什么？11、考核电力系统运行经济性的指标是什么？12、什么是“有备用结线”？什么是“无备用结线”？各有几种形式？13、我国电力系统3kV以上的额定电压等级是什么？14、我国电力系统中性点的运行方式是什么？15、什么是“消弧线圈”？作用原理是什么？16、升压变和降压变的变比有何区别？17、我国三峡电站将装设台水轮发电机组，每台额定容量为MW。
18、什么是线路的经济输送功率和输送距离？19、什么是“黑启动”？20、*什么是“能量管理系统（EMS）”？21、*你对电力市场了解多少？22、*什么是高压直流（HVDC）输电系统？与交流输电相比有哪些优缺点？23、*什么是灵活交流输电系统（FACTS）？第2章1、“数学模型”的含义是什么？2、什么是发电机的“运行极限图（功率圆图）”？3、什么是发电机“进相运行”？4、什么是变压器的铜耗和铁耗？5、为什么说变压器的铜耗是可变损耗？铁耗是不变损耗？6、升压三绕组变压器三个绕组由内到外的排列顺序是：中、低、高；降压三绕组变压器三个绕组由内到外的排列顺序是：低、中、高，为什么？7、采用扩径导线或分裂导线的主要目的是什么？8、220kV和500kV线路上每串绝缘子的片数一般为多少？9、铝线和铜线的电阻率是多少？10、架空输电线为什么要换位？何谓“完全换位”？11、架空输电线路的电抗一般为Ω/km左右。
12、架空输电线路的电纳一般为S/km左右。
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第一章 电力系统的基本概念⑴什么是电力系统、电力网？电力系统定义：生产、变换、输送、分配、消耗电能的设备，及测量、保护、控制乃至能量管理系统组成的统一整体。
电力网络：变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备组成的部分。
⑵电力系统运行的特点有哪些，对电力系统的基本要求是什么？电能生产、输送、消费的特点：⑴与国民经济关系密切；⑵不能大量储存；⑶生产、输送、消费各环节不可分割；⑷工况改变十分迅速；⑸对电能质量的要求严格。
对电力系统运行的基本要求：⑴保证可靠地持续供电；⑵保证良好的电能质量；⑶保证系统运行的经济性。
⑶电力系统中将负荷分为几级，如何考虑对其供电？负荷供电可靠性分级：⑴一级：不能停电(保证不间断)；⑵二级：可短时停电；⑶三级：无要求。
⑷电力系统接线方式的有备用、无备用接线方式各有几种基本形式？典型接线方式的特点：⑴无备用：放射、干线、链式。
优点：简单、经济、运行方便。
缺点：供电可靠性差。
⑵有备用：双回放射、干线、链式；环式、两端供电网络。
双回放射、干线、链式： 优点：可靠性、电压质量高。
缺点：不够经济。
环式： 优点：较经济。
缺点：运行调度复杂，故障时电压质量差。
两端供电网络： 必须有两个或以上的电源。
⑸为什么要高压交流输电？是否各种电力线路都要采用高压输电？⑹电力系统为什么有不同的电压等级？升压变压器和降压变压器的额定电压有何区别？ 额定电压等级的确定： 对应于一定输送功率和输送距离应有一最合理的线路电压，电压等级的系列化 升压变压器（例：35/242，10.5/121）：一次侧（低压侧）接电源，相当于用电设备，一次侧额定电压等于用电设备的额定电压；直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压等于发电机的额定电压；二次侧（高压侧）接线路始端，向负荷供电，相当于发电机，应比线路的额定电压高5%，加上变压器内耗5%，所以二次侧额定电压等于用电设备的额定电压110%。
降压变压器（110/38.5，220/38.5）：一次侧（高压侧）接线路末端，相当于用电设备，一次侧额定电压等于用电设备的额定电UIS 3=压；二次侧（低压侧）向负荷供电，相当于发电机，应比线路的额定电压高5%，加上变压器内耗5%，所以二次侧额定电压等于用电设备的额定电压110%。
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％。
陈衍《电力系统稳态分析》参考答案
第一章 习题1-1什么是动力系统、电力系统和电力网络？答： 由生产、变换、输送、分配、消费电能的发电机、变压器、电力线路和各种用电设备以及测量、保护、控制装置等组成的统一整体，称为电力系统。
电力系统中，由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分称为电力网络。
电力系统和发电厂动力部分（如火力发电厂的锅炉、汽轮机等，水力发电厂的水库和水轮机，核电厂的反应堆等）的总和称为动力系统。
1-2电能的生产、输送、分配和消费具有什么特点？对电力系统的运行有何基本要求？答：电能的生产、输送、分配和消费具有以下特点：（1）电能与国民经济各个部门之间的关系密切；（2）电能不能大量储存；（3）生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割；（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速；（5）对电能质量的要求颇为严格对电力系统运行的基本要求有：（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。
1-3在相同的电压等级下，用电设备、发电机、变压器及线路的额定电压是否相同？它们之间具有什么关系？答：相同电压等级下，用电设备、发电机、变压器及线路的额定电压不相同。
相同电压等级下，用电设备的额定电压与线路额定电压相等；发电机的额定电压为线路额定电压的105%；变压器一次侧的额定电压等于用电设备的额定电压（直接与发电机相联的变压器一次侧额定电压等于发电机额定电压），变压器二次侧电压较线路额定电压高10%（漏抗很小的、二次侧直接与用电设备相联和电压特别高的变压器，二次侧额定电压较线路额定电压高5%）。
1-4 若将升压变压器和降压变压器互换使用，对系统的运行电压有何影响？答：互换使用可能会人为降低系统的运行电压。
例如，对于图示系统，两级电网的额定电压为110kV 和10kV 。
此时应使用降压变压器，额定电压为110/11kV 。
假设母线A 的电压为110kV ，若不计变压器内部电压损耗时，可得母线B 的电压为110×（11/110）=11kV 。
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第一章：1、电力系统、电力网答：电力系统是由发电机、变压器、输配电线路和用电设备按一定规律连接起来所组成的用于电能生产、变换输送分配和消费的系统。
电力网是由变压器和输配电线路组成的用于电能变换和输送分配的网络。
2、我国电力系统主要发电厂类型答：我国电力系统主要发电厂有火力发电厂、水电厂和核电厂。
其中火电厂所占比例最大，其次为水电厂和核电厂.3、对电能生产的基本要求答：对电能生产的基本要求有保证供电的可靠性、良好的电能质量和运行的经济性。
4、电力系统负荷的分类及各类负荷对供电可靠性的要求答：电力系统负荷按照供电中断或减少所造成的危害的大小可以分为三级（三类）一级负荷（I类负荷）:指供电中断将造成设备损坏、人员伤亡、社会秩序混乱、人民生活受到很大影响并较长时间不能恢复、政治影响大的用户的用电设备。
一级负荷在任何情况下都不允许停电；二级负荷（II类负荷)：指供电中断或减少,将造成大量产品产量和质量下降、人民生活受到影响的用户的用电设备。
二级负荷应尽可可能不停电;三级负荷（III类负荷）:除一级和二级负荷外的负荷，三级负荷可以停电.5、衡量电能质量的技术指标答：衡量电能质量的技术指标主要有电压偏移、频率偏移和电压波形。
6、联合电力系统及其优越性答：通过联络线路将几个地方电力系统连接起来所形成的电力系统称为联合电力系统.联合电力系统可以合理利用能源、减少系统备用容量、装设高效率的大容量机组，提高电力系统运行的经济性；系统间相互支援可以提高系统的供电可靠性；系统容量越大抗干扰能力越强,可以减小系统受到干扰（负荷变化）时的频率波动和电压波动，提高电能质量。
7、电力系统的额定电压和平均额定电压答：电力系统额定电压由国家综合应用和电器设备生产制造两方面的因素制定。
（详见P9表1-1）根据表1-1的规定，属于同一电压等级的不同设备其额定电压并不完全相同，近似计算时可以认为同一电压等级的电气设备具有相同的额定电压，此额定电压就是平均额定电压。
具体数值如下表所示8、标出下图所示电力系统中发电机、变压器的额定电压（线路额定电压已标在图中）答:上述电力系统中发电机、变压器的额定电压如下：G：10。
5KV ；T1:10.5/242KV ;T2:220/121/38.5KV ；T3：35/6。
3KV9、电力系统接线图答：电力系统接线图分为电气接线图和地理接线图两种。
电气接线图表示电气设备之间的电气连接；地理接线图表示发电厂、变电站和电力用户之间的相对地理关系。
10、电力系统接线方式分类、特点及其适用场所答:电力系统的接线方式分为无备用接线方式和有备用接线方式两大类。
无备用接线方式指用户只能从一个方向获得电能的电力系统接线方式。
包括单回路放射式、单回路干线式、单回路链式。
有备用接线方式指用户可以从两个级以上方向获得电能的电力系统接线方式。
包括双回路放射式、双回路干线式、双回路链式、两端供电式和环式。
无备用接线方式简单、投资小、运行维护方便，但供电可靠性差。
适用于对供电可靠性要求较低的三级负荷的供电，在采取一定的提高供电可靠性的措施后（如采用成套配电设备、线路装设重合闸等）也可以用于对二级负荷的供电。
有备用接线方式电能质量号（环形接线在线路检修或事故时电能质量较差）、供电可靠性高，但投资大、保护装置复杂、运行维护不如无备用接线方式方便不方便。
有备用接线用于对供电可靠性要求高的一级负荷和二级负荷的供电。
11、电力系统中性点及其运行方式分类答：电力系统中星形接线的发电机和变压器的中性点称为电力系统的中性点。
电力系统中性点的运行方式分为直接接地、不接地和经阻抗接地(我国通常采用经消弧线圈接地）.直接接地方式正常运行和发生故障时，各相对地电压不超过相电压，线路和电气设备的对地绝缘按承受相电压设计，可以降低电气设备和线路的绝缘投资，特别是在电压等级较高的情况下，效果尤为明显，但发生单相接地故障时，流过故障相的电流为短路电流，需要切除电源，所以供电可靠性差。
直接接地方式用于110kV及以上电力系统以减小投资费用，但需要通过其他措施来保证供电可靠性（通常采取的措施为架空线路架设避雷线、线路装设自动重合闸装置)不接地运行方式在发生单相接地故障时接地点流过线路电容电流，只要该电流未超过规定值，接地点不会出现电弧，不会对电力系统造成危害，并且单相接地故障时线电压仍保持对称，不影响用电设备的正常运行,按照规程规定在发生单相接地故障时可以继续运行1～2小时,所以供电可靠性高。
但单相接地故障时非故障相电压升高为线电压，线路和电器设备的对地绝缘需要按承受线电压设计,投资较大。
不接地方式主要用在35kV及以下单线接地电容电流未超过规定值的电力系统。
中性点经消弧线圈接地方式用于35kV及以下单相接地电容电流超过规定值的电力系统。
12、中性点经消弧线圈接地运行方式的工作原理和补偿方式答：中性点解消弧线圈接地的工作原理可用下图说明。
由电流相量图可以看到，由于消弧线圈的补偿作用,有消弧线圈时流过接地点的电流,适当选择消弧线圈的参数就可以使<（无消弧线圈时流过接地点的电流),并小于规定值，使接地点不出现电弧。
消弧线圈的补偿方式分为欠补偿、全补偿和过补偿。
全补偿可能引起系统谐振，是严禁采取的补偿方式，欠补偿在系统运行方式变化时,可能转换为全补偿，所以也不采用,通常采用的补偿方式为过补偿。
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不懂答：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;发电机恒压运行（平衡节点）:用恒定电压表示，约束条件为、；发电机恒有功、恒电压大小运行(PV节点)：约束条件为。
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:①计算变压器的参数（归算到110KV）；②画出变压器的形等值电路。
解：①计算变压器参数（归算到110KV)②变压器形等值电路（2)已知三绕组变压器型号为SFSL1-15000/110，容量比为100/100/100,短路电压为、、，短路损耗为、、，空载损耗为，短路电流.试求归算至高压侧的变压器参数,并绘制其等值电路.解:1）变压器参数计算①电阻计算②电抗计算③电纳、电导计算2）变压器等值电路(3）已知自耦变压器型号为OSFPSL-120000/220，容量比为100/100/50，额定电压为220/121/11KV，变压器特性数据为:短路电压为、、（说明短路电压已归算到变压器额定容量之下),、、，空载损耗为，短路电流。
试求归算至高压侧的变压器参数,并绘制其等值电路。
解:1）变压器参数计算①电阻计算、、②电抗计算③电纳、电导计算2）变压器等值电路说明：精确计算时，电压采用额定电压；近似计算时电压采用平均额定电压。
4、输电线路的等值电路(1)输电线路的参数有哪些？各反映什么物理现象？答：输电线路的参数有电阻、电抗(电感)、电纳（电容）和电导。
电阻—反映电流的热效应;电抗-反映电流的磁场效应；电纳—反映电场效应；电导—反映输电线路的泄露损耗和电晕损耗。
电阻、电导为耗能参数；电抗、电纳为储能参数。
(2）为什么要采用分裂导线？答：采用分裂导线是为了减小线路的电抗。
（3）输电线路进行全换位的目的是什么？答：输电线路进行全换位的目的是使输电线路各相的参数(电抗、电纳）相等。
（4)输电线路按长度分类方法答：根据线路长度，线路可以分为短线路、中等长度线路和长线路。
短线路—线路长度小于100km的架空输电线路和电压不超过10kV的电缆线路;中等长度线路—线路长度大于100km，小于300km的架空输电线路；长线路-长度大于300km的架空输电线路。
（5）输电线路的等值电路答：输电线路的电导一般可以忽略。
中等长度线路采用形集中参数电路.短线路可以忽略电纳影响，用电阻与电抗串联的集中参数电路表示；长线路用修正后的形集中参数电路表示.（6）已知110KV架空输电线路长度为80km，三相导线平行布置，线间距离为4m，导线型号为LGJ－150，计算其参数并画出其等值电路。
（LGJ-150导线计算外径为17mm)解：由于线路为长度小于100km的短线路,线路的电纳和电导可以忽略不计，因而只需计算其电抗和电阻。
＝500（cm），导线计算半径，标称截面为，取导线的电阻率为.输电线路的总电阻和总电抗分别为:、输电线路的单相等值电路如图（7）已知220KV同杆双回架空输电线路长度为200km，三相导线平行布置，导线之间的距离为6。
0m，导线型号为LGJ-300,求线路的集中参数，并画出其等值电路。
（LGJ—300导线计算外径24。
2mm）解:忽略双回路之间的相互影响，则每回线路导线之间的几何平均距离为，,标称截面为,取导线的电阻率为。
则单位长度线路的电抗和电纳分别为、、.取、，则输电线路的电晕临界相电压为：大于线路的最高工作相电压，所以线路不会发生电晕现象，输电线路单位长度的电导线路的集中参数为：、、、线路的等值电路为：（8)长度为600Km的500KV电力线路的结构如下：LGJ－4×400分裂导线，导线直径28mm，分裂间距450mm，三相导线水平排列，相间距离13m,如下图所示。
作出近似考虑电力线路分布参数特性时的Π形等值电路。
(LGJ-400导线计算外径为28mm）解：先计算电力线路每公里的电阻、电抗、电导和电纳。
计算电晕临界电压。
取，则电晕临界电压为中间相电晕临界相电压为，假设500KV线路运行相电压为,由于,输电线路在晴天条件下不会发生电晕现象，所以。
近似考虑输电线路参数分布特性近似考虑输电线路参数分布特性的Π形等值电路如图所示5、电力系统的等值电路（1）什么是有名制等值电路？有名制等值电路参数计算时应注意哪些事项？答：等值电路中各电路参数（电阻、电抗、电导、电纳）和变量（电压、电流、功率）都是有单位的物理量，则等值电路称为有名制等值电路。
采用有名制等值电路进行计算时，所有参数和变量应为归算到同一电压等级的数值。
参数及变量归算时，如变压器变比采用实际变比则为精确计算；如变压器变比采用平均额定变比则为近似计算。