电力系统基础相关概念

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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？ 特点：同时性，瞬时性，与日常生活联系的密切性 基本要求：1、供电安全可靠；2、电能质量良好；3、系统运行经济；4、环境友 好。 5、电力系统负荷可以分为哪几个等级，各级负荷有何特点？ 第一级负荷： 中断供电的后果极为严重（人身安全事故等） 第二级负荷： （大量减产、对居民生活产生影响） 第三级负荷： 停电影响不大的其他负荷 6、电能质量的基本指标是什么？ 1、频率 fN±0.2～0.5Hz 2、电压 35kV 及以上电压等级 VN±5%，10kV 及以下电压等级 VN±7% 。 3、谐波 正弦波形畸变率≤4～5%。 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？ 无备用特点：简单、设备费用较少、运行方便、供电可靠性低 有备用特点：简单，运行方便，供电可靠性和电压质量有明显提高，缺点是设备 费用增加很多。 8，什么是开式网络，什么是闭式网络，他们各有什么特点？ 开式网络：每一个负荷都只能沿惟一的路径取得电能的网络。 闭式网络： 每一个负荷点至少通过两条线路从不同的方向取得电能的网络。 特点上有
电力系统概念汇总 CHAPTER1
1、什么是电力系统？什么是电力网？他们都由那些设备组成？ 电力系统：由发电、变电、输电、配电、用电等设备和相应辅助设备、按规定的 技术和经济要求组成的， 将一次能源转换成电能并输送和分配到用户的一个统一 系统。 组成：电力系统是由发电机、变压器、线路、负荷等 4 类设备组成的有机整体。 其组成按照功能分 3 个层次： 电力网络：升压变压器+输电线路+降压变压器+配电线路 电力系统：发电机+电力网络+用电设备（用电负荷） 动力系统：电力系统+发电厂动力部分（一次能源转换设备） 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？ I）电力线路的额定电压和系统的额定电压相等； II）发电机的额定电压与系统的额定电压为同一级别时，其额定电压规定比系统 的额定电压高 5%； III）变压器接受功率一侧的绕组为一次绕组(相当于受电设备)，输出功率一侧 的绕组为二次绕组(相当于供电设备)； IV） 变压器一次绕组的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。 V）变压器二次绕组的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%。 3、升压变压器和降压变压器的分接头是怎样规定的？变压器的额定变比和实际 变比有什么区别？ 变压器分接头： ①为满足电力系统的调压要求， 电力变压器的绕组设有若干个分接抽头———分 接头，相应绕组的中心抽头称之为主抽头。 ②变压器绕组额定电压，指主轴头对应的绕组额定电压。 ③分接头位置用“%”示出，表示抽头偏离主抽头的额定电压％ ④ 分接头的设置： 双绕组变压器——分接头设在高压侧 三绕组变压器——分接头分别设在高压侧 和 中压侧 ⑤ 分接头调节方式与个数:个数为奇数（含主抽头） 变压器变比 A) 额定变比：kN=高压侧额定电压 / 低压侧额定电压 B) 运行变比：k =高压侧分接头电压/ 低压侧额定电压 C) 标么变比：k*= k / kN (or ：k*= k / kB—— 见 2.6 节)
k T V1N / V2 N w 1 / w2 ， 即 原 副 方 绕 组 匝 数 比 ； 对 于 Yd 接 法 的 变 压 器 k T V1N / V2 N 3w 1 / w2 。
7、为什么变压器的π型等值电路能够实现原副方电压和电流的交换？ 1）变压器的Π型等值电路中三个阻抗（导纳）都与变比 k 有关； 2）Π型的两个并联支路的阻抗（导纳）的符号总是相反的； 3）三个支路阻抗之和恒等于零，即构成了谐振三角形； 4）三角形内产生谐振环流，实现原、副方的变压和电流变换，使等值电路起到 变压器的作用。 8、什么是标幺值？采用标幺值有什么好处？ 标幺值：在电力系统计算时，采用没有单位的阻抗、导纳、电压、电流和功率等 进行计算。 好处：元件参数实际大小不明确；相对大小清楚，便于比较。
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CHAPTER2
1、电力网计算中，单位长度输电线路常采用哪种等值电路？等值电路有哪些主 要参数？这些参数个反映什么物理现象？ 一、输电线路的参数 1、电阻：反映线路通过电流时产生的有功功率损失效应 2、电感：反映载流导线产生磁场效应 3、电导： 反映线路带电时绝缘介质中产生泄 漏电流及导线附近空气游离而产生有功功率损 失 4、电容：反映带电导线周围电场效应。 输电线路的参数可视为沿全长均匀分布，每单 位长度的参数为电阻 r0，电感 L0，电导 g0，电 容 C0。 等值电路如下： 2、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。因此必须利用导线换位来使三相参数恢复对称。 3、分裂导线对线路的参数有什么影响？ 分裂导线根数愈多，电阻愈小，电感越小，电纳越大。 一般单导线线路每公里电抗为 0.4Ω左右，分裂导线根数为 2、3、4 根时，每公 里的电抗分别为 0.33、0.30、0.28Ω左右。 一般单导线线路每公里电纳大约为 2.8×10-6 S/km 左右；对于分裂导线线路， 每相分裂根数为 2、3、4 根时，每公里的电纳分别为 3.4×10-6 S，3.8×10-6 S， 4.1×10-6 S 左右。 4、电力网计算中两绕组变压器和三绕组变压器常采用哪种等值电路？
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CHAPTER10
1、什么叫电压损耗？什么叫电压偏移？ 电压损耗:两点间电压绝对值之差称为电压损耗，用ΔV 表示。当两点电压之间 的相角差δ不大时，可近似地认为电压损耗就等于电压降落的纵分量。 电压偏移: 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。 2、电压降落公式分析 1）元件两端的电压幅值差主要由电压降落的纵分量决定； 2）元件两端的电压相角差主要由电压降落的横分量决定； 3）高压输电线的参数中，电抗要比电阻大得多，作为极端情况，令 R=0 可得： 在纯电抗元件中， 电压降落的纵分量是因传送无功功率而产生，电压降落的横分 量则因传送有功功率产生。 元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的条件，存 在电压相角差则是传送有功功率的条件。 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。 实际的网络元件都存在电阻， 电流的有功分量流过电阻将会增加电压降落的纵分 量，电流的感性无功分量通过电阻则将减少电压降落的横分量。
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5、计算绕组容量不同的三绕组变压器的电阻和电抗是要注意什么问题？ 1）依次让一个绕组开路，其余两个绕组按双绕组变压器做短路实验，测得短路 损耗∆PS(1-2)、∆PS(2-3)、∆PS(3-1)。 a）容量比为 100/100/100 时，测得短路损耗∆PS(1-2)、∆PS(2-3)、∆PS(3-1)保 持不变； b）容量比为 100/50/100 和 100/100/50 时，测得短路损耗 ∆ P′S(1-2)、 ∆P′ S(2-3)、∆P′S(3-1)必须折算以得到∆PS(1-2)、∆PS(2-3)、∆PS(3-1)。 折算公式见 P-29 式 2-64. 6、变压器变比是如何定义的？它与原、副方绕组的匝数比有何不同？ 在三相电力系统计算中，变压器的变比通常是指两侧绕组空载线电压的比值，它 与统一铁芯柱上的原副方绕组匝数比石油区别的。对于 Yy 和 Dd 解放的变压器，
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CHAPTER9
1、电力系统日负荷曲线有什么特点？ 安排日发电计划和确定系统运行方式的重要依据。 2、负荷率和最小负荷系数？ 负荷率： k m Pav / Pmax ，最小负荷系数： Pmin / Pmax 3、年最大负荷曲线和年持续负荷曲线 年最大负荷曲线： 主要用来安排发电设备的检修计划，同时也为制订发电机组或 发电厂的扩建或新建计划提供依据。描述一年内每月（或每日）最大有功功率负 荷变化的情况。 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。常用于安排发电计划和进行可靠性估算。 4、负荷的电压静态特性，负荷的频率静态特性。 负荷的电压静态特性 ：当频率维持额定值不变时，负荷功率与电压的关系。 负荷的频率静态特性 :当负荷端电压维持额定值，负荷功率与频率的关系。 5、常用综合负荷等值电路 综合负荷等值电路：电力系统分析计算中，发电机、变压器和电力线路常用等值 电路代表，并由此组成电力系统的等值网络，负荷是电力系统的重要组成部分， 用等值电路代表综合负荷是很自然的，也是合理的。 常用综合负荷等值电路： 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 1）潮流计算中，负荷常用恒定功率表示，必要时用线性化的静态特性； 2）短路计算中，负荷表示为含源阻抗支路或恒定阻抗支路； 3）稳定计算中，综合负荷可表示为恒定阻抗或不同比例的恒定阻抗和异步电动 机的组合。
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CHAPTER4
1、怎样形成节点导纳矩阵？它的元素有什么物理意义？ 1、对角线元素 Yii 称为节点 i 的自导纳，其值等于接于节点 i 的所有支路导纳 之和。 2、非对角线元素 Yij 称为节点 i , j 间的互导纳，它等于直接联接于节点 i , j 间的支路导纳的负值。 3、若节点 i , j 间不存在直接支路，则有 Yij=0 。 4、节点导纳矩阵是一个稀疏的对称矩阵。 2、节点导纳矩阵的特点： 1）直观易得 2）稀疏矩阵 2）对称矩阵
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CHAPTER11
1、开式网中，一直供电点的电压和负荷节点功率时，可按怎样的步骤进行潮流 计算？ 1、从离电源点 A 最远的 d 点开始，利用线路额定电压，逆着功率传送方向依次 算出各段功率损耗和功率分布。 2、从电源点 A 开始，顺着功率传送方向，依次计算各段线路的电压降落，求出 各节点电压。 2、什么叫运算负荷？它在简单网络的潮流计算中有什么用处？ 将电纳支路分别用额定电压 VN 下的充电功率代替，将其分别与相应节点的负荷 功率合并，得到各个节点的等效功率，叫做等效负荷，可以得到简化等值电路。 3、在对多电压级的开式网络进行潮流计算时，对于变压器有哪几种处理方法？ 方法一： 1、将变压器的阻抗归算到线路 1 的电压级；2、由末端向首端逐步算 出各点功率，再用首端功率和电压算出第一段线路的电压损耗和节点 b 的电压， 依次往后推算出各节点的电压。 （注意：经理想变压器时功率保持不变，两侧电 压之比等于实际变压比 k。 ） 方法二：1、将变压器阻抗和第二段的参数归算到线路 1 的电压级；2、按开式网 络的潮流计算方法进行计算。 （注意：节点 c 和 d 的电压非该点实际电压，而是 归算到线路段 1 的电压级的电压。 ） 方法三：1、将变压器用П型等值电路取代；2、按开式网络的潮流计算方法进行 计算。 4、什么是功率分点？ 电力网中功率由两个方向流入的节点称为功率分点，用 ▼ 标出。有时有功功率 和无功功率分点可能出现在电力网的不同节点， 通常用▼和▽分别表示有功率和 无功功率分点。 5、什么是循环功率？ a）每个电源点送出的功率都包含两部分： 第一部分由负荷功率和网络参数确定， 每一个负荷的功率都以该负荷点到两个电 源点间的阻抗共轭值成反比的关系分配给两个电源点，且可以逐个计算。 第二部分与负荷无关，它可以在网络中负荷切除的情况下，由两个供电点的电压 差和网络参数确定，通常称之为循环功率。 b）当两电源点电压相等时，循环功率为零。 6、什么是均一网络？均一网络的功率分布有何特点？ 对于各线段单位长度的阻抗值都相等的均一网络， 在均一电力网中有功功率和无 功功率的分布彼此无关。 7、简单环网的一般处理方法 1）单电源供电的简单环网可以当作是供电点电压相等的两端供电网络。 2）对于多电源供电的简单环网，将给定功率的电源点当作负荷点处理，而把给