电力系统分析基础教案-按课时

电力系统分析基础教案-按课时
电力系统分析基础教案-按课时

院系:电力工程系教研室:发电教研室教师:栗然

电力系统分析基础课程教案

注:表中()选项请打“∨”

“电力系统分析基础”课程教案(1)

一、讲授题目:电力系统的基本概念

二、教学目的:作为平台课程,涉及的专业学生不同,应在课程的开始全面介绍电力专

业的相关课程内容,让同学门对专业课程有个初步了解,以便选修相关课程。通过本章内容的讲解,使学生对电力系统的组成及发展历史和方向有一个比较全面的了解,引起同学们对专业课程的兴趣。

三、重点与难点:

重点:

1)介绍电能变换和电源构成。

2)介绍新能源技术及我国电网的发展蓝图。

3)理解同一标称电压下,不同电气设备的额定电压有可能不同。

4)熟悉中性点接地方式及运行特点。

难点:

1)小电流接地系统的特点与运行。

四、教学手段:本章的内容比较多,单纯地靠板书无法给同学们一个深刻的印象,应采

用多媒体等辅助教学手段,引入大量的图片来讲解。

五、教学过程、时间分配:

六、实验:无

七、习题:习题集1-1、1-2

课时单元:1

(一)、教学内容

1-1电力工业概况

1831年法拉第电磁感应定律,为发电机的发明创造了前提条件。

1875年法国巴黎火车站

1879年第一座试验电厂

1882年爱迪生小型电力系统 pearl street 有6台直流发电机,59个用户,电压等级kV

110。1884年,出现变压器

1889年波特兰

1897年犹他州

交流最高电压等级kV

1050,出现在前苏联和巴西,直流最高等级为500

±kV,电网规模不断扩大,如美加同一电网。

描述电网的主要参数:

1.总装机容量。电力系统的总装机容量指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和,以千瓦)

(、吉瓦)

MW

kW

(、兆瓦)

(G计。

W

2.年发电量。指该系统所有发电机组全年实际发出电能的总和,以兆瓦?时(h

MW?)、吉瓦?时(h

TW?)计。

GW?)太瓦?时(h

3.最大负荷。指规定时间,如一天、一月或一年内,电力系统总有功功率负荷的最大值,以千瓦)

MW

(、吉瓦)

(、兆瓦)

kW

(计。

GW

4.额定频率。按国家标准规定,我国所有交流电力系统的额定频率均为Hz

50。

5.最高电压等级。同一电力系统中电力线路往往有几种不同电压等级。所谓最高电压等级,是指该系统中最高电压等级电力线路的额定电压,以千伏)

(计。

kV

6.地理接线图。电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位臵,电力线路的路径,以及它们相互间的连接。

7.电气接线图。电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路之间的电气接线。

1-2我国电力工业和电力系统简介

一、基本发展史

1882年,英国人在中国成立了上海电气公司。

1911年,杨树浦发电厂动工,1913年开始发电,到1924年,共有12台发电机,装机MW

121。

1949年以前,有kV

154等电压等级。

220,kV

1981年,建成平顶山-武汉,我国第一条kV

500交流输电线路。

1989年,建成第一条500

±kV高压直流输电线路,葛洲坝-上海。

二、我国主要电力系统简介

至今,已建成的跨省电力系统有五个,即华东系统、东北系统、华中系统、华北系统和西北系统。另外,还有南方电网、川渝电网、山东电网、福建电网、海南电网、西藏电网、新疆电网和台湾电网。

1-3电力系统的基本特点要求

一、电力系统特点

1.电能不能大量存储。发电、变电、输电和用电同时进行。

2.电力系统暂态过程非常短。

3.电力系统的发展和国民经济的发展密切相关。

4.电力系统电能质量要求高,对电压、频率、波形都有严格的国家标准。

二、对电力系统运行的基本要求

1.保证可靠持续运行的基本要求。

2.保证良好的电能质量。

3.保证系统运行的经济性。

综上所述,对电力系统运行的基本要求就是向用户提供优质、可靠、经济的电能。

(二)、教学手段

板书和多媒体结合,引入大量的图片来讲解。启发学生使用网上电子资源,查阅与授课

内容相关的资料,拓宽知识面。

(三)、板书设计

由于多媒体要占去一半黑板,板书只写要点内容,避免在黑板上抄写大量的与课本相同的

内容,浪费课堂时间。

(四)、作业

1.调研或查阅文献了解我国电力系统最新发展,并撰写相关论文。

2.了解美加8.14大停

3.习题集1-1

课时单元:2

(一)、教学内容

1-4 电力系统的接线方式

一、电力系统的接线形式

1.无备用接线方式:负荷只能从一个电源获得电能―开式接线,主要优点在于简单、经济、运行方便,主要缺点是供电可靠性差。

2.有备用接线方式:负荷可以从两个或两个以上电源获得电能―闭式接线。有两端供电、环式、链式等。优点在于供电可靠性和电压质量高,缺点是不够经济。

二、电压等级

1.我国规定的额定电压等级有(单位:KV)

额定电压的确定

1)输电线路的额定电压等于我国规定的额定电压等级。

2)发电机的额定电压比用电设备的额定电压高5%。

3)变压器一次绕组额定电压等于用电设备的额定电压, 二次绕组额定电压高于用电设备的额定电压的10%倍。特殊:与发电机直接相连的升压变压器一

次绕组电压与发电机相等;直接与用电设备相连的变压器二次绕组电压比用

电设备的额定电压高5%。

原因:1)输电线路有10%的电压降落。发电机、变压器有5%的电压降落。

2)用电设备的电压偏移要求不超过±5%。

例:标出图中各设备的额定电压?(注:图中所注电压是线路的额定电压)

2.不同电压等级的适用范围

根据S=UI,输送一定功率时,电压高,电流小,材料投资少,绝缘投资大;

电压低,电流大,绝缘投资少,材料投资大。

所以,输送一定的功率有一个合适的电压。

低压网:1KV以下;中压网:1KV~10KV;高压网:35KV~330KV;

超高压网:

三. 电力系统中性点运行方式

1)小电流接地系统

中性点不接地系统,如果发生单相接地故障,非故障相电压升高至原来的3倍,对绝缘要求高(不适应电压等级高的系统,适用于kV

110以下系统)。

2)大电流系统

中性点接地:kV

110及以上系统

1-5 电力系统发展的主要趋势

1.高参数:高温、高压、超临界、单机容量

2.大容量远距离高压输电、大系统互联

3.高度自动化

4.电力市场化

5. 分布式发电

1-6电力学科范畴及本课程主要内容

(二)、教学手段

板书和多媒体结合,引入大量的图片来讲解。启发学生到室外多观察。通过反问的形式

启发学生思考。

(三)、板书设计

由于多媒体要占去一半黑板,板书只写要点内容。电压等级表格要一直留在黑板上,以便

随时察看。

(四)、作业

习题集1-2

课时单元:3 (一)、教学内容

一、日有功负荷曲线

负荷低谷;尖峰负荷;最大负荷max P ,最小负荷max P ;基本负荷的概念。

二、年最大负荷曲线

它反映从年初到年终整个一年内的逐月(或逐日)综合最大负荷的变化规律。 三、年持续负荷曲线

年持续负荷曲线是根据全年的负荷变化按照其大小及在一年中累计的持续运行时间排列组成的,电能W :

?

=8760

Pdt W 年最大负荷利用小时数:max

8760

max

max

P Pdt

P W T ?

==

max T 的物理意义为:当用户始终保持最大负荷max P 运行时,经过max T h 所消耗的电能恰好等于其全年的实际总耗电量。可以按式max T W =max P 近似地求出该负荷全年使用的电能。这种方法在电网计算时是常用的。

根据需要,有时还需要制定日无功负荷曲线、日电压变化曲线、月最大负荷曲线等。

(二)、教学手段

板书和多媒体结合,引入图片来讲解。

(三)、板书设计

板书只写要点内容。。

(四)、作业

“电力系统分析基础”课程教案(2)

一、讲授题目:电力网元件参数和等值电路

二、教学目的:使学生深入了解电力系统各主要元件的特性、数学模型及相互的关系,

为进一步掌握和研究电力系统分析和运行问题提供良好的基础。

三、重点与难点:

重点:

1)物理模型推导出数学模型,理解各元件的参数含义。

2)变压器容量比不同时的折算问题。

3)端部等值的变压器模型。(此部分在潮流的计算机算法中应用,放到第四章中讲解)4)等值电路绘制中的归算与标幺值问题。

难点:

1)等值电路中参数归算与标幺值计算

四、教学手段:本章的公式比较多,但不需要死记,应由物理模型推导出数学公式,充分

理解各元件的参数含义。并能通过公式解释一些现象(为什么分裂导线能降低电抗?、变压器线圈的排列形式?、变压器并列运行的条件?等)。

五、教学过程、时间分配:

六、实验:无

七、习题:习题集2-1-1、2-1-2、2-1-6、2-2-1、2-2-2、2-2-3、2-2-4、2-2-5、2-3-1、2-3-2、2-4-1、2-4-3

课时单元:4 (一)、教学内容

2-3 电力线路的参数和数学模型 一、电力线路的结构

电力线路按结构可分为架空线路和电缆线路。

架空线路是由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具构成。它们的作用。 1.导线和避雷线

导线和避雷线除了要求有良好的导电性能外,还必须具有较高的机械强度和耐化学腐蚀的能力。目前常用的导线材料有铝、铜、钢、铝合金。广泛采用钢芯铝绞线LGJ.。为了减小电晕损耗或线路电抗,对电压在220kV 以上的输电线还常常采用分裂导线或扩径导线。

2.杆塔

按受力的特点分为直线杆塔、耐张杆塔、转角杆塔和直线转角杆塔、终端杆塔、换位杆塔及跨越杆塔等;架空线路的三相导线的换位.

3.绝缘子

绝缘子是用来支持和悬挂导线并使之与杆塔绝缘的。架空线路上所用的绝缘子主要有针式和悬式两种,在个别情况下也有用瓷横担绝缘子等型式。

4.金具

架空线路的金具有悬垂线夹、耐张线夹、接续金具、联结金具、保护金具等几大类。 二、电缆的结构

电缆线路的造价比架空线路要高,电压愈高,两者的差价也愈大。另外,电缆线路的故障点的确定和检修比架空线路要复杂得多。优点,如不需要在地面上架设杆塔,节省土地占用面积;供电可靠,极少受外力破坏和气象条件的影响;对人身较安全等。

1.电缆的构造

电缆的构造一般包括导体、绝缘层和保护包皮三部分。 二、电力线路的阻抗

1.电阻

直流电路中导体的电阻可按下式计算:l S

R ρ

=

修正以后的电阻率,应考虑到下面三个因素:

(1)绞线中线股的实际长度要比导线的长度长2%-3%。

(2)导线和电缆的实际截面比额定截面要小。 (3)集肤效应。 电阻一般查表。

()[]20120-+=t a r r t (2-3) 2.线路的电抗

41102lg 6.42-???? ?

?

+=r m r D f x μπ

其中 3ca bc ab m D D D D = m D 为三相导线的几何平均距离,简称几何均距(cm 或mm), 如将f =50,1=r μ代人,可得:0157.0lg 1445.01+'=r

D x m

分裂导线减小了每相导线的电抗。

n

r D x m 0157

.0lg

1445.01+'= (2-7) 双回输电线路的总电抗为单回线并联。 3.线路的电导

由沿绝缘子的泄漏电流和电晕现象决定。电晕现象,电晕的危害。 线路的电导 32

110-??=

U P g g (2-10)

4.线路的电纳 61110lg 58

.72-?=

=r

D fC b m

π (2-12) (二)、教学手段

板书和多媒体结合,引入大量的图片来讲解。启发学生到室外多观察如分裂导线的形状、绝缘子的形状等。

(三)、板书设计

主要多媒体课件。

(四)、作业:习题集2-1-1、2-1-2、2-1-6

课时单元:5 (一)、教学内容

2-2变压器的参数和数学模型 一、 双绕组变压器的参数和数学模型 1.电阻

2

21000N

N

k T S U P R = (注意单位的变换) 2. 电抗

N

N K K N N

T S U U U I U X 100%100%32

=?≈

3.电导

4.电纳

20100%N

N

T U S I B ?=

主要介绍参数的推导过程。

(二)、教学手段

以板书为主。复习变压器短路实验和空载实验的内容,引深到参数计算。

(三)、板书设计

简要画出变压器实验的示意图,准确画出双绕组变压器等值电路图,一直留在黑板上,便于参数讲解。

(四)、作业:习题集2-2-1、2-2-2

课时单元:6 (一)、教学内容

二、 三绕组变压器的参数和数学模型

三绕组变压器三绕组的容量比有不同的组合,且各绕组在铁芯上的排列又有不同方式,所以存在一些归算问题。 (一) 容量比100/100/100

1. 电阻

)(2

1

)32()13()21(1----+=

k k k k P P P P 2

1000N

T U P G =

)(21

)13()32()21(2----+=

k k k k P P P P )(2

1

)21()13()32(3----+=k k k k P P P P

短路损耗1k P 、2k P 、3k P 由铭牌给出 则按与双绕组变压器相似的公式计算各绕组电阻

2

2

111000N

N

k T S U P R = 2

2

221000N N

k T S U P R = 2

2

33

1000N

N

k T S U P R = 2.电抗

由各绕组两两之间的短路电压U k (1-2)%、U k (2-3)%、U k (3-1)%求出各绕组的短路电压

%)%%(21

%)32()13()21(1----+=

k k k k U U U U %)%%(21

%)13()32()21(2----+=k k k k U U U U

%)%%(2

1

%)21()13()32(3----+=k k k k U U U U

再按与双绕组相似的计算公式求各绕组的电抗 2

2

111000%N N

k T S U U X = 2

2

221000%N N

k T S U U X = 2

2

33

1000%N

N

k T S U U X = 导纳的计算与双绕组相同。 (二)、容量比100/100/50

P k(1-3)= P ’k(1-3) (I N / I N /2)2=4 P ’k(1-3) P k(2-3)= P ’k(2-3) (I N / I N /2)2=4 P ’k(2-3) 有时,电压也未归算,则:

U k(1-3)%= U ’k(1-3) % (I N / I N /2)=2 U ’k(1-3) %

U k(2-3)%= U ’k(2-3) % (I N / I N /2)=2 U ’k(2-3)

注意:

1、 有时厂家给出的数据是已经折算好的,不必再折算。

2、 新标准中厂家仅提供一个最大短路损耗Pkmax 。 2

2

max %)

100(2000N

N

k T S U P R = %)100(%)50(2T T R R = 3、三绕组变压器按其三个绕组在铁芯上排列方式的不同,有两种不同的结构,即升压结构和降压结构。

三、 自耦变压器的参数和数学模型

就端点而言,自耦变压器完全等同于普通变压器(画图),而自耦变压器的实验也和普通变压器相同,故自耦变压器的参数计算和等值电路和普通变压器相同。

特殊的是容量归算问题:因为自耦变压器的第三绕组的容量总小于变压器的额定容量。有时厂家提供的实验数据中不仅短路损耗P k 甚至电压百分值U k %也是未经归算的数值,因此也需要归算。

(二)、教学手段

板书和多媒体结合,引入大量的图片来讲解。启发学生到室外多观察如分裂导线的形状、绝缘子的形状等。

(三)、板书设计

简要画出变压器实验的示意图,准确画出三绕组变压器等值电路图,一直留在黑板上,便于参数讲解。电阻和电抗的计算公式对比写,以便观察区别。

(四)、作业:习题集2-2-3、2-2-4、2-2-5

课时单元:7 (一)、教学内容

2-5电力网络的数学模型

一、标么制及其应用 1. 有名制和标么制 标么制的定义、优点。

a:线电压和相电压的标么值数值相等。 b.三相功率和单相功率的标么值数值相等。

五个基准值中只有两个可以任意选择,其余三个派生。通常是,先选定三相功率和线电压的基准值S B 、U B 。然后求出每相阻抗、导纳和线电流的基准值。

2. 基准值之间的标么值换算

对于不同基准值之间的标么值要进行换算,例如,某发电机的同步电抗标么值x d *是以电机自身的N S 、N U 为基准,若待计算的电力网络基准为B S 、B U ,则必须对其进行归算

2

2

)(B

N N

B d B d U S U S x x *=* 3. 标么值的电压级归算

两条途径:

(1)将网络各元件阻抗、导纳以及网络中各点电压、电流的有名值都归算到同一电压级——基本级,然后除以与基本级相对应的阻抗、导纳、电压、电流基准值

(2)是将未经归算的各元件阻抗、导纳以及网络中各点电压、电流的有名值除以由基本级归算到这些量所在电压级的阻抗、导纳、电压、电流基准值。

(二)、教学手段

以板书为主。用人的高度比较的例子说明多电压级网络标幺值归算的必要性。

(三)、板书设计

有名值和标幺值的参数计算对比写,标么值的电压级归算方法只写要点。基准值的归算要详细写出过程。

(四)、作业:

习题集 2-3-1、2-3-2、2-4-1、2-4-3

《电力系统分析基础》课程教案(3)

一、讲授题目:简单电力网络稳态分析和计算

二、教学目的:

使学生掌握简单电力网络中功率分布和电压分布的手算方法。

三、重点与难点:

重点:1、电力线路和变压器中的电压降落、功率损耗和电能损耗的计算方法;

2、对简单辐射形网络,在已知条件不同时,用逐段推算法确定节点电压和传输功率的

方法;

3、环网和两端供电网初步功率分布的计算及功率分点的确定;

4、环网及两端供电网的分解及潮流分布的计算。

难点:1、对简单辐射式网,当已知的功率和电压不是同一节点的时(如:已知首端功率和末端电压),用逐段推算法确定其他节点电压和传输功率的方法;

2、环网及两端供电网的分解;

3、电磁环网的潮流计算。

四、教学手段:

1、对基本元件(电力线路和变压器)的电压降落和功率损耗的计算方法进行详细讲解,

并对计算公式进行归纳和总结,为后续简单电力网潮流分布的计算打下基础;

2、在学生掌握了简单辐射形网络潮流分布计算方法后,对环网和两端供电网潮流计算方

法的讲解,采用先讲解总体思路,接着提出需解决的问题,最后解决问题的方法(思路:将环网和两端供电网分解为辐射形网络;提出问题:如何分解?解决方法:求初步功率分布,找功率分点),使学生有一个清晰的思路,加深理解;

3、对于难点问题,采用简单举例的方法帮助学生理解。

五、教学过程、时间分配:

六、实验:无

七、习题:习题集3-1-1、3-1-2、3-1-4、3-2-6、3-2-7、3-2-9、3-2-14、3-2-15

课时单元:8 (一)、教学内容

3-1简单电力线路运行状况的计算和分析 一、电力线路运行状况的计算

1、电力线路的电压降落和功率损耗

可以运用电路原理求解电流、电压等,但要进行复数运算,不利于手算,手算时尽量避免复数运算。以下公式采用相电压和单相功率推导,然后拓展到线电压和三相功率。

2

22222

121~jBU GU S y -=?

22222

~

~~Q j P S S S y '+'=?+=' z Z z Q j P X U Q P j R U Q P S ?+?='+'+'+'=?2

2

2222222222~ 1121~

~~Q j P S S S z '+'=?+'='

11212112121~

y y y Q j P jBU GU S ?-?=-=?

11111~

~~jQ P S S S y +=?+'=

取U

与实轴重合。则由 Z U S U U *

???

? ??'

+=2

221~

可得)()()(22

22222

22221U X Q R P j U X Q R P U jX R U Q j P U U '-'+'+'+=+'-'+= 再令U U X Q R P U ?='+'+2222;U U X Q R P δ='-'2

2

2

将上式改写为U j U U U δ+?+=)(21 则又可得2221)()(U U U U δ+?=+

U

U U

tg ?+=-21

δδ

如果已知始端电压和始端功率求末端电压和功率则从左向右推导。(1)功率损耗的公式不

变,功率逐级相减。(2)电压损耗的公式如下。(3)相量图不同。

注意:(1)以上公式完全适用于三相系统。

(2)电压计算公式中,使用同一点的电压和功率。

电压降落:U j U δ+? 电压损耗:221U U U ?≈- 电压偏移:%1001?-N N U U U 、%1002?-N

N

U U U 讨论。

(二)、教学手段

以板书为主,根据电压损耗的公式讨论影响电压的因素。讨论电压损耗、电压降落、电

压偏移的区别。

(三)、板书设计

写明复功率的计算公式。详细写出各支路功率和电压降落的推导过程,对比绘出不同参考向量下的始末端电压向量图。

(四)、作业:

习题集3-1-1、3-1-2、3-1-4

课时单元:9 (一)、教学内容

2、电力线路的电能损耗 (1)精确的计算方法

+??++

??++

??+=

32

32

32322

22

22212

12

121t R U Q P t R U Q P t R U Q P W t

t

t t

t

t t

t

t L

(2)查表法

由最大负荷损耗时间max τ与最大负荷时的功率损耗max P ?求得,即max max τ??=P W L (3)经验公式8760max ???=年负荷损耗率P W L 三、变压器的电压降落、功率损耗

)(~

2

2

2222T T zT jX R U Q P S +'+'=? 2

2

22222

1U R Q X P j U Q R P U U T T T '-'+'+'+= 21)(~

U jB G S T T yT +=?

变压器励磁支路的无功功率与线路支路的无功功率符号相反。 1.变压器的功率损耗

方法一:同线路计算 阻抗支路中的功率损耗ZT S ?

?

222222

2

22

()()ZT

T T T S P Q S Z R jX U U ?

'''+?==+ZT ZT P j Q =?+? (3-14) 励磁支路中的功率损耗yT S ?

?为

2

2221

111()T yT T T T T yT yT S U Y U G jB U G jU B P Q ?

*

?==+=+=?+? (3-15) 方法二:直接由变压器铭牌上的数据进行计算。

当变压器实际运行并非在额定的条件下,通过变压器的功率为S ?

时,则变压器的功率损耗可按下式计算

222200[(

)()]%%[()()]1001001000100T yT yT ZT ZT N N

k k N N N N

S S S P j Q P j Q S S P I P U S S

j S j S S S ?

?=?+?+?+?=

+++ (3-19)

对n 台并列运行的变压器,其功率损耗为:

2

()[()T yT yT ZT N

S S n P j Q n P nS ?

?=?+?+?2()]ZT

N S j Q nS +? 2.变压器的电压降落

类似于线路电压降落,可列出变压器阻抗支路中电压降落的纵分量和横分量为

222

22

2

T T T T

T T P R Q X U U P X Q R U U δ''+??=

??

?''-?=??

3.变压器的电能损耗

推广到n 台变压器中的电能损耗

2

0max 8760()10001000k n N

P P S W n

n nS τ?=?+?? (二)、教学手段

以板书为主,对比输电线路的电压降落和功率损耗得出。

(三)、板书设计

变压器电压降落和功率损耗的简化计算公式只写两个参数的计算公式,其余看教材。其余

部分写要点。

(四)、作业:

习题集3-1-5、3-1-6、3-1-14、3-1-15、3-1-16

(一)、教学内容

3-2 辐射网络和环形网络的潮流分布 一、 简单辐射网络的潮流计算

1)

已知同一端的功率和电压,求另一端功率和电压;方法为从已知功率、电压端,齐头并进逐段求解功率和电压,如下图所示 2)

已知始端电压、末端功率,求始端功率、末端电压(以此居多);或已知末端电压、始端功率,求末端功率、始端电压。求解方法总结为“一来、二去”共两步来逼近需求解的网络功率和电压分布。一来即:设所有未知电压节点的电压为线路额定电压,从已知功率端开始逐段求功率,直到推得已知电压点得功率;二去即:从已知电压点开始,用推得的功率和已知电压点的电压,往回逐段向未知电压点求电压。在计算中,上述过程一般只需要做一次。但当一次“来、去”完毕后,此电压与初始假设电压相差较大时,可再一次假设未知电压节点的电压值为刚刚计算得到的节点4电压值,继续进行“来、去”计算,直到前后两次同一点的电压值相差不大。

例题讲解。

(二)、教学手段

以板书为主,结合具体实例着重讲解已知不同端点电压和功率时潮流计算的方法。

(三)、板书设计

画出已知不同端点电压和功率时潮流计算所使用的“一来、二去”的示意图,不必写计

算过程的详细步骤,主要写求解思路。

(四)、作业:

习题集 3-2-2、3-2-3

求功率 求电压

求功率 求电压

求功率 求电压

U 4(已知)

S 4(已知) 计算起点

1

2

3

4

(一)、教学内容

二、 环网计算

(1) 化简网络。计算出各节点的运算负荷或运算功率,从电源点将环网解开。

(2)忽略功率损耗,进行初步功率分布计算

*

****

**

*

*

*

*

*

*

*

*

*

++++=

++++==31

23122331231331

231223

23123131

1)

(~~~Z Z Z Z Z S Z S Z Z Z Z I Z I Z I U I U S a a

设忽略网络中的功率损耗 223~~~S S S a -=

32331~~~S S S -= 打开网络。

同理,由力矩法,以1'为支点可求得b S ~

*

****

*++++-

=31

231212233122)

(~~~Z Z Z Z Z S Z S S b

(3)找出功率分点,使两端供电网拆成两个辐射网

有功功率分点和无功功率分点的含义。有功功率分点标以▼,无功功率分点标以▽,有功功率分点和无功功率分点不一定相同。 (4)按辐射网的计算步骤进行潮流计算

均一网的计算。∑

∑=++++=

l l S l l l l l S l S S m

m a ~)(~

~~

31

231223312313

三、两端供电网的功率分布计算

*

****

***

+++++==31

231234334232~)(~~Z Z Z u

d U Z S Z Z S I U S N a N

a

其中

*

***

**++++31

231234

334232~)(~Z Z Z Z S Z Z S 为自然功率;

*

*

*

*

++31

2312Z Z Z u d U N 为强制功率,方向与dU 的取向有关。

四、环网中变压器不匹配时循环功率的计算

如果环网中两个变压器的变比不同,则网络空载且开环运行时,开口两侧将有电压差,闭环运行时有循环功率。

(二)、教学手段

(完整版)电力系统分析基础知识点总结

一.填空题 1、输电线路的网络参数是指(电阻)、(电抗)、(电纳)、(电导)。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的(相量)之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定 电压的(数值)的差。 3、由无限大的电源供电系统,发生三相短路时,其短路电流包含(强制/周期)分量和(自由/非周期)分量,短路 电流的最大瞬时的值又叫(短路冲击电流),他出现在短路后约(半)个周波左右,当频率等于50HZ时,这个时间应为(0.01)秒左右。 4、标么值是指(有名值/实际值)和(基准值)的比值。 5、所谓“短路”是指(电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接),在三相系统中短路的基本 形式有(三相短路),(两相短路),(单相短路接地),(两相短路接地)。 6、电力系统中的有功功率电源是(各类发电厂的发电机),无功功率电源是(发电机),(电容器和调相机),(并联 电抗器),(静止补偿器和静止调相机)。 7、电力系统的中性点接地方式有(直接接地)(不接地)(经消弧线圈接地)。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为(无备用)接线和(有备用)接线。 9、架空线是由(导线)(避雷线)(杆塔)(绝缘子)(金具)构成。 10、电力系统的调压措施有(改变发电机端电压)、(改变变压器变比)、(借并联补偿设备调压)、(改变输电线路参 数)。 11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%,他共有(5)个接头,各分接头电压分别为(220KV)(214.5KV)(209KV) (225.5KV)(231KV)。 二:思考题 1.电力网,电力系统和动力系统的定义是什么?(p2) 答: 电力系统:由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。 电力网:由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。 动力系统:电力系统和动力部分的总和。 2.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别?(p4-5) 答:电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置,电力线路的路径以及它们相互间的连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。 电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。 3.电力系统运行的特点和要求是什么?(p5) 答:特点:(1)电能与国民经济各部门联系密切。(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。 要求:(1)保证可靠的持续供电。(2)保证良好的电能质量。(3)保证系统运行的经济性。 4.电网互联的优缺点是什么?(p7) 答:可大大提高供电的可靠性,减少为防止设备事故引起供电中断而设置的备用容量;可更合理的调配用电,降低联合系统的最大负荷,提高发电设备的利用率,减少联合系统中发电设备的总容量;可更合理的利用系统中各类发电厂提高运行经济性。同时,由于个别负荷在系统中所占比重减小,其波动对系统电能质量影响也减小。联合电力系统容量很大,个别机组的开停甚至故障,对系统的影响将减小,从而可采用大容高效率的机组。 5.我国电力网的额定电压等级有哪些?与之对应的平均额定电压是多少?系统各元件的额定电压如何确定? (p8-9) 答:额定电压等级有(kv):3、6、10、35、110、220、330、500 平均额定电压有(kv):3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525 系统各元件的额定电压如何确定:发电机母线比额定电压高5%。变压器接电源侧为额定电压,接负荷侧比额定电压高10%,变压器如果直接接负荷,则这一侧比额定电压高5%。 6.电力系统为什么不采用一个统一的电压等级,而要设置多级电压?(p8) S 。当功率一定时电压越高电流越小,导线答:三相功率S和线电压U、线电流I之间的固定关系为

电路分析试题及其答案

一、填空题(每空1分,共15分) 1、一只标有额定电压20V、额定功率1W的灯泡。现接在10V的电源下使用,则其阻值为,实际电流是,实际消耗的功率为。 2、电流源IS=5A,r0=2Ω,若变换成等效电压源,则U=,r0=. 3、b条支路、n个节点的电路,独立的KCL方程数等于,独立的个KVL方程数等于。 4、三相四线制供电线路可以提供两种电压,火线与零线之间的电压叫做,火线与火线 之间的电压叫做。 5、正弦周期电流的有效值与最大值之间的关系是。 6、某一正弦交流电压的解析式为u=102cos(200πt+45°)V,则该正弦电流的有 效值U=_____________V,频率为f=H Z。当t=1s 7、线性电路线性性质的最重要体现就是性和性,它们反映了电路中激励与响应的内在 关系。 8、功率因数反映了供电设备的利用率,为了提高功率因数通常采用补偿的方法。 二、判断题(正确打“√”,错误打“×”)(每题1分,共10分) 1、受控源与独立源一样可以进行电源的等效变换,变换过程中可以将受控源的控制量 变异。() 2、叠加定理适用于线性电路,电压、电流和功率均可叠加。() 3、应用叠加定理和戴维宁定理时,受控源不能与电阻同样对待。() 4、电流表内阻越小,电压表内阻越大,测量越准确。() 5、含有L、C元件的正弦交流信号电路,若电路的无功功率Q=0,则可判定电路发生谐 振 。 ( ) 6、电压和电流计算结果得负值,说明它们的参考方向假设反了。() 7、电功率大的用电器,电功也一定大。()

Ω100s i 1H F 18、结点电压法是只应用基尔霍夫电压定律对电路求解的方法。() 9、非正弦周期量的有效值等于它各次谐波有效值之和。() 10、实用中的任何一个两孔插座对外都可视为一个有源二端网络。() 三、单项选择题(每小题1分,共20分) 1、一根粗细均匀的电阻丝,阻值为25Ω,将其等分成五段,然后并联使用,则其等效电阻是() A.1/25Ω B.1/5Ω C.1Ω D.5Ω 2、两个同频率正弦交流电流i1、i2的有效值各为40A 和30A 。当i1+i2的有效值为10A 时,i1与i2的相位差是() A.0O B.180O. C.90O D.270O 3、在R 、L 、C 串联电路中,当总电流与总电压同相时,下列关系式正确的是() A.ωL 2c =1 B.ωLC =1 C.ω2LC =1 D.ωLC 2=1 4、图示单口网络的等效电阻等于() (A)2Ω (B)4Ω (C)6Ω (D)-2Ω 5、图示电路中电阻R 吸收的平均功率P 等于() (A)12.5W (B)16W (C)32W (D)25W 6、示电路中电压u 等于() (A)4V (B)-4V (C)6V (D)-6V 7、图示谐振电路的品质因() (A)0.01 (B)1 (C)10 (D)100 8、5F 的线性电容的端口特性为() (A)i u 5=(B)i 5=ψ(C)q u 2.0= 9、端口特性为43+=i ψ的二端电路元件是()元件 (A)电感(B)电容(C)电阻 10、LC 并联正弦电流电路中, A I A I A I C L R 5,1,3===则总电流为()A 。 (A) 8(B)5 (C) 4 Ω 2Ω2- 2V + u -+

电力系统分析作业答案

作业 1、什么叫电力系统、电力网及动力系统?电力系统为什么要采用高压输电? 答:把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体成为电力系统。 电力系统加上发电厂的动力部分就称为动力系统。 电力系统中输送和分配电能的部分就称为电力网 当输送的功率和距离一定时,线路的电压越高,线路中的电流就越小,所用导线的截面积可以减小,用于导线的投资也越小,同时线路中的功率损耗。电能损耗也相应减少。 2、为什么要规定额定电压?电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的? 答:为了使电力设备生产实现标准化和系列化,方便运行、维修,各种电力设备都规定额定电压。 电力系统的额定电压和用电设备的额定电压相等。 发电机的额定电压比网络的额定电压高5%。 变压器一次绕组和额定电压与网络额定电压相等,但直接与发电 机连接时,其额定电压等于发电机额定电压。变压器二次绕组的额定

电压定义为空载时的额定电压,满载时二次绕组电压应比网络额定电 压咼10%。 3、我国电网的电压等级有哪些? 答:0 . 22kv 、0 . 38kv 、3kv 、6kv 、10kv 、 3 5kv 、11 v 、 220kv 、 330kv 、 500kv 、7 5 0kv 、10 kv 答::10 . 5kv 、121kv 、 2 4 2 kv kv 、 2 1kv 、 kv 、 .6kv 、38 . 5 kv v 、1 kv v 、4 0 kv 4、标出图 电力系统中各元件的额定电压。 1-7 E1-7

0 kv、.5kv kv、6 v、40 .5kv、400kv 作业二 1、一条110kV、的单回输电线路,导线型号为LGJ-150,水平排列,其线间距离为,导线的计算外径为,求输电线路在的参数,并画出等值电路。 对LGJ-150型号导线经查表得,直径d=。 于是有:半径r=17/2=, 单位XX的电阻: r i =「40 =「20 -20)]= 0.21* [1+0.0036(40-20)]= 0.225(0/km) 单位XX的电抗为 D 5040 捲=0.14451 Ig 4 +0.0157 = 0.14451 Ig + 0.0157 = 0.416( O / km ) r 8.5 单位XX的电纳为

《电力系统分析基础(Ⅰ)》第二次作业答案

首页 - 我的作业列表 - 《电力系统分析基础(Ⅰ)》第二次作业答案欢迎你,窦建华(FH112258006) 你的得分:85.0 完成日期:2014年01月23日09点14分 说明:每道小题括号里的答案是您最高分那次所选的答案,标准答案将在本次作业结束(即2014年03月13日)后显示在题目旁边。 一、单项选择题。本大题共2个小题,每小题20.0 分,共40.0分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。 1. ( A ) A. B. C. 2. ( B )

A. B. C. 二、多项选择题。本大题共5个小题,每小题6.0 分,共30.0分。在每小题给出的选项中,有一项或多项是符合题目要求的。 1.电力系统中枢点的调压方式有( ) ( ACD ) A.顺调压 B.改变变压器的变比调压 C.逆调压 D.常调压 E.发电机调压 2.电力系统稳定性按干扰的大小可分为( ) ( AD ) A.静态稳定 B.电压稳定 C.动态稳定 D.暂态稳定 E.频率稳定 3.功角δ的物理意义为( ) ( ABC ) A.作为电磁参数代表发电机q轴电势之间的夹角 B.作为继续参数代表发电机转子之间的相对位置 C.各发电机机端电压之间的夹角 4.架空输电线路各序参数的特点有( ) ( AD ) A.正序参数与负序参数相等 B.正序参数大于负序参数 C.零序参数大于正序参数 D.零序参数大于负序参数

E.架空地线使等值的零序阻抗参数减小 5.电力系统中的无功功率负荷有( ) ( BCDE ) A.异步电动机 B.同步调相机 C.变压器 D.输电线路 E.电抗器 三、判断题。本大题共10个小题,每小题3.0 分,共30.0分。 1.采用自动重合闸将使最大可能的减速面积减小。() (错误) 2.电力系统一般采用火电厂作为主调频厂。() (错误) 3.电力系统电压大小主要受有功功率影响。() (错误) 4.不对称故障一般采用对称分量法进行分析。() (正确) 5.最大可能的减速面积大于加速面积,系统将失去暂态稳定。() (错误) 6.电压降落是指首末端两点电压的相量差。() (正确) 7.快速切除故障可以提高电力系统的暂态稳定性。() (正确) 8.自动励磁调节器是提高电力系统静态稳定的有效措施。() (正确) 9.电力系统二次调频可以实现无差调节。() (正确) 10.短路冲击电流是短路电流的最大有效值。() (错误) @Copyright2007 四川大学网络教育学院版权所有

电力系统分析试卷及答案

电力系统分析练习题 一、简答题 1、电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等? 2、在220kV及以上的超高压架空线路上,普遍采用分裂导线,采用分裂导线后,线路电感、线路并联电容会增大还是变小? 3、动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何? 4、电力变压器的主要作用是什么? 5、采用标么值计算有什么优点? 6、对电力系统运行的要求是什么? 7、试画出单相变压器等值电路。 8、试画出电力线路等值电路。 二、如图所示的电力系统 1.确定发电机G,变压器T-1、T-2、T-3,线路L-1、L-2、L-3及电容器Y c的额定电压; 2.给出其稳态分析时的等值电路; 3.输电线路L-3阻抗为5+j20Ω(忽略并联支路),末端有功功率为10MW,功率因数为 0.80(感性),末端电压为35kV,计算线路L-3的功率损耗和电压损耗; 4.条件同3,但功率因数提高到0.90(感性),请问线路L-3的功率损耗和电压损耗会

增加还是减少? 三、电力系统接线如下图所示,电网各级电压示于图中,求 1)发电机和各变压器高低压侧额定电压; 2)设T-1 高压侧工作于+2.5%抽头,T-2工作于主抽头,T-3高压侧工作于-5%抽头,求各变压器实际变比。 四 93kW,短路电压23.5kW G 、B 。 五、一容量比为90/90/60兆伏安,额定电压为220/38.5/11千伏的三绕组变压器。工厂给出试验数据为:ΔP s’(1-2)=560千瓦,ΔP s’(2-3)=178千瓦,ΔP s’(3-1)=363千瓦,V S (1-2)%=13.15, V S (2-3)%=5.7, V S (3-1)%=20.4, ΔP 0=187千瓦,I 0 %=0.856。试求归算到220千伏侧的变压器参数。(注:功率值未归算,电压值已归算) 六、已知某一变压器参数如表1所示。 表1

电力系统分析试题答案(完整试题)

自测题(一)一电力系统的基本知识 一、单项选择题(下面每个小题的四个选项中,只有一个是正确的,请你在答题区填入正确答案的序号,每小题 2.5分,共50分) 1、对电力系统的基本要求是()。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量,提高电力系统运行的经济性,减少对环境的不良影响; B、保证对用户的供电可靠性和电能质量; C、保证对用户的供电可靠性,提高系统运行的经济性; D保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于()。 A、一级负荷; B、二级负荷; C、三级负荷; D、特级负荷( 3、对于供电可靠性,下述说法中正确的是()。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电; B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电; C、除一级负荷不允许中断供电外,其它负荷随时可以中断供电; D—级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可 能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是()。 A、电压偏移、频率偏移、网损率; B [、电压偏移、频率偏移、电压畸变率; C、厂用电率、燃料消耗率、网损率; D、厂用电率、网损率、

电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为()。 A、配电线路; B、直配线路; C、输电线路; D、输配 电线路。 6、关于变压器,下述说法中错误的是() A、对电压进行变化,升高电压满足大容量远距离输电的需要,降低电压满足用电的需求; B、变压器不仅可以对电压大小进行变换,也可以对功率大小进行变换; C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时(发电厂升压变压器的低压绕组),变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同; D变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的 1.1倍。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是()。 A、燃料消耗率、厂用电率、网损率; B 、燃料消耗率、建 设投资、网损率; C、网损率、建设投资、电压畸变率; D 、网损率、占地面积、建设投资。 8关于联合电力系统,下述说法中错误的是()。 A、联合电力系统可以更好地合理利用能源; B、在满足负荷要求的情况下,联合电力系统的装机容量可以减 少;

电力系统分析(本)网上作业二及答案

练习二:单项选择题 1、通过10输电线接入系统的发电机的额定电压是()。 A 10 B 10.5 C11 (答案:B) 2、根据用户对()的不同要求,目前我国将负荷分为三级。 A 供电电压等级 B 供电经济性 C供电可靠性 (答案:C) 3、为了适应电力系统运行调节的需要,通常在变压器的()上设计制造了分接抽头。 A 高压绕组 B中压绕组 C低压绕组 (答案:A) 4、采用分裂导线可()输电线电抗。 A 增大 B 减小 C保持不变 (答案:B) 5、在有名单位制中,功率的表达式为( ) A 1.732×V×I B ×I C 3×V×I (答案:A) 6、电力系统的中性点是指( ) A变压器的中性点 B星形接线变压器的中性点 C发电机的中性点 D B和C (答案:D)

7、我国电力系统的额定电压等级为( ) A 3、6、10、35、110、220() B 3、6、10、35、66、110、220() C 3、6、10、110、220、330() D 3、6、10、35、60、110、220、330、500() (答案:D) 8、计算短路后任意时刻短路电流周期分量时,需要用到()。 A.互阻抗 B.转移阻抗 C.计算电抗 (答案:C) 9、冲击电流是短路电流()。 A.最大瞬时值 B.最小瞬时值 C.有效值 (答案:A) 10、短路电流周期分量的标么值与()有关。 A.转移电抗和短路时间 B.计算电抗和短路点距离 C.计算电抗和短路时间 (答案:C) 11、在系统发生短路时,异步电动机()向系统提供短路电流。 A.绝对不 B.一直 C.有时 (答案:C) 12、对于静止元件来说,其()。 A 正序电抗=负序电抗 B正序电抗=零序电抗 C负序电抗=零序电抗 (答案:A) 13、有架空地线的输电线的零序电抗()无架空地线的输电线的零序电抗。

电力系统分析复习题答案

电力系统分析复习题 二、计算题 1.有一台110/11,容量为20000KVA 的三相双绕组变压器,名牌给出的实验数据为:△P K =135KW, P 0=22KW ,U k %=10.5,I 0%=0.8,试计算折算到一次侧的Γ型变压器参数,画出等值电路。 2. 无穷大电源供电系统如图1所示,在输电线中点发生三相短路,求短路冲击电流最大有效值和短路功率,已知:Ug=110kV,降压变压器参数为Z T =0.5003+j7.7818Ω,Z L =1.1+j402Ω。 图1 3.电力线路长80km ,线路采用LGJ-120导线,其参数为Z l =21.6+j33Ω,B l /2=1.1*10-4 S ,线路额定电压为110KV ,末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5KV 的降压变压器,折算到变压器高压侧的变压器参数为: Z T =4.93+j63.5Ω,Y T =(4.95-j49.5)*10-6 S ,变压器低压侧负荷为15+j11.25MVA ,正常运行时要求线路始端电压U 1为117.26KV 。试画出网络等值电路,计算该输电网的潮流、电压分布(有名值、标幺值均可)。 4.计算图3网络导纳矩阵(图中数据是阻抗值) 图 3 5.单相对地短路故障如图4所示,故障边界条件为:. . . 0,0fb fa fc U I I ===, 其中:Z 0 =j0.25, Z 1 =j0.14, Z 2 =j0.15, U F =1.05∠0 (a )画出序网络的连接关系图,(b)写出正、负、零序故障电流、电压计算式。 T 1 L 23 S 36KV

图4 电力线路长100km ,线路采用LGJ-120导线,如图3所示,其参数为Z l =27+j41.2Ω,B l /2=j1.38×10-4 S ,线路额定电压为110kV ,末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器,折算到变压器高压侧的变压器参数为:Z T =4.93+j63.5Ω,Y T =(4.95-j49.5)×10-6 S ,变压器低压侧负荷为10+j5MVA ,正常运行时要求线路始端电压U 1为118kV 。(1)试画出网络参数为有名值时的等值电路;(2)计算各元件标幺值并绘制标幺值等值电路;(3)计算该输电网的潮流、电压分布(有名值、标幺值均可)。 图3 三、综合题 1. 某一网络进行潮流计算后的数据如图5所示,说明该系统中发电机、变压器及负载个数,利用图中数据说明发电机总的发电功率,负荷总的用电功率,计算网络损耗和效率,网络中各节点电压是否满足稳态运行要求,若要增大节点电压可采取哪种措施? 图5 2、电力线路长80km ,线路采用LGJ-120导线,如图3所示,其参数为Z l =21.6+j33Ω,B l /2=j1.1×10-4 S ,线路额定电压为110kV ,末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器,折算到变压器高压侧的变压器参数为: Z T =4.93+j63.5Ω, T 1 L 23 S 36KV

电力系统分析作业答案

作业一 1、什么叫电力系统、电力网及动力系统?电力系统为什么要采用高压输电? 答:把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体成为电力系统。 电力系统加上发电厂的动力部分就称为动力系统。 电力系统中输送和分配电能的部分就称为电力网 当输送的功率和距离一定时,线路的电压越高,线路中的电流就越小,所用导线的截面积可以减小,用于导线的投资也越小,同时线路中的功率损耗。电能损耗也相应减少。 2、为什么要规定额定电压?电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的?答:为了使电力设备生产实现标准化和系列化,方便运行、维修,各种电力设备都规定额定电压。 电力系统的额定电压和用电设备的额定电压相等。 发电机的额定电压比网络的额定电压高5%。 变压器一次绕组和额定电压与网络额定电压相等,但直接与发电机连接时,其额定电压等于发电机额定电压。变压器二次绕组的额定电压定义为空载时的额定电压,满载时二次绕组电压应比网络额定电压高10%。 3、我国电网的电压等级有哪些? 答:0.22kv、0.38kv、3kv、6kv、10kv、35kv、110kv、220kv、330kv、500kv、750kv、1000kv 4、标出图1-7电力系统中各元件的额定电压。 T:10.5kv、121kv、242kv 答: 1 T:220kv、121kv、 2 T:110kv、6.6kv、38.5kv 3 T:35kv、11kv 4 T:10kv、400kv 5 T:110kv、38.5kv 6

7T :35kv、66kv 8T :6kv、400kv 9T :10.5kv、400kv 作业二 1、一条110kV 、80km 的单回输电线路,导线型号为LGJ-150,水平排列,其线间距离为4m ,导线的计算外径为17mm,求输电线路在40°C 的参数,并画出等值电路。 解: 对LGJ-150型号导线经查表得,直径d=17mm,km 2 mm 5.31Ω=ρ。 于是有:半径r=17/2=8.5mm ,mm m D D D D ca bc ab 504004.5424433m ==???== 单位长度的电阻:2031.5 r 0.21(/)150 km s ρ == =Ω ()()()140201200.21*10.003640200.225/r r r t km α==+-=+-=Ω???????? 单位长度的电抗为 m 15040 0.144510.01570.144510.01570.416(/)8.5 D x lg lg km r =+=+=Ω 单位长度的电纳为 ()66617.587.58b *10*10 2.73*10/5040 lg lg 8.5m S km D r ---= == 集中参数为 ()1r 0.0225*8018R l ===Ω ()1x 0.416*8033.3X l ===Ω ()641b 2.73*10*80 2.18*10B l S --=== ()41.09*102 B S -= 等值电路如图1所示 1833.3j +Ω 4S -

电力系统分析试题答案(全)

2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于( )。 A 、一级负荷; B 、二级负荷; C 、三级负荷; D 、特级负荷。 4、衡量电能质量的技术指标是( )。 A 、电压偏移、频率偏移、网损率; B 、电压偏移、频率偏移、电压畸变率; C 、厂用电率、燃料消耗率、网损率; D 、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为( )。 A 、配电线路; B 、直配线路; C 、输电线路; D 、输配电线路。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是( )。 A 、燃料消耗率、厂用电率、网损率; B 、燃料消耗率、建设投资、网损率; C 、网损率、建设投资、电压畸变率; D 、网损率、占地面积、建设投资。 8、关于联合电力系统,下述说法中错误的是( )。 A 、联合电力系统可以更好地合理利用能源; B 、在满足负荷要求的情况下,联合电力系统的装机容量可以减少; C 、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量; D 、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。 9、我国目前电力系统的最高电压等级是( )。 A 、交流500kv ,直流kv 500±; B 、交流750kv ,直流kv 500±; C 、交流500kv ,直流kv 800±;; D 、交流1000kv ,直流kv 800±。 10、用于连接220kv 和110kv 两个电压等级的降压变压器,其两侧绕组的额定电压应为( )。 A 、220kv 、110kv ; B 、220kv 、115kv ; C 、242Kv 、121Kv ; D 、220kv 、121kv 。 11、对于一级负荷比例比较大的电力用户,应采用的电力系统接线方式为( )。 A 、单电源双回路放射式; B 、双电源供电方式; C 、单回路放射式接线; D 、单回路放射式或单电源双回路放射式。 12、关于单电源环形供电网络,下述说法中正确的是( )。 A 、供电可靠性差、正常运行方式下电压质量好; B 、供电可靠性高、正常运行及线路检修(开环运行)情况下都有好的电压质量; C 、供电可靠性高、正常运行情况下具有较好的电压质量,但在线路检修时可能出现电压质量较差的情况; D 、供电可靠性高,但电压质量较差。 13、关于各种电压等级在输配电网络中的应用,下述说法中错误的是( )。 A 、交流500kv 通常用于区域电力系统的输电网络; B 、交流220kv 通常用于地方电力系统的输电网络; C 、交流35kv 及以下电压等级通常用于配电网络; D 、除10kv 电压等级用于配电网络外,10kv 以上的电压等级都只能用于输电网络。 14、110kv 及以上电力系统应采用的中性点运行方式为( )。 A 、直接接地; B 、不接地; C 、经消弧线圈接地; D 、不接地或经消弧线圈接地。 16、110kv 及以上电力系统中,架空输电线路全线架设避雷线的目的是( )。

最新电力系统分析基础知识点总结

电力系统分析基础 目录 稳态部分 一.电力系统的基本概念 填空题 简答题 二.电力系统各元件的特征和数学模型 填空题 简答题 三.简单电力网络的计算和分析 填空题 简答题 四.复杂电力系统潮流的计算机算法 简答题 五.电力系统的有功功率和频率调整 1.电力系统中有功功率的平衡 2.电力系统中有功功率的最优分配 3.电力系统的频率调整 六.电力系统的无功功率和频率调整 1.电力系统的无功功率平衡 2.电力系统无功功率的最优分布 3.电力系统的电压调整 暂态部分 一.短路的基本知识

1.什么叫短路 2.短路的类型 3.短路产生的原因 4.短路的危害 5.电力系统故障的分类 二.标幺制 1.数学表达式 2.基准值的选取 3.基准值改变时标幺值的换算 4.不同电压等级电网中各元件参数标幺值的计算三.无限大电源 1.特点 2.产生最大短路全电流的条件 3.短路冲击电流im 4.短路电流有效值Ich 四.运算曲线法计算短路电流 1.基本原理 2.计算步骤 3.转移阻抗 4.计算电抗 五.对称分量法 1.正负零序分量 2.对称量和不对称量之间的线性变换关系 3. 电力系统主要元件的各序参数 六.不对称故障的分析计算 1.单相接地短路 2.两相短路 3.两相接地短路 4.正序增广网络

七.非故障处电流电压的计算 1.电压分布规律 2.对称分量经变压器后的相位变化 稳态部分 一 一、填空题 1、我国国家标准规定的额定电压有3kv 、6kv、10kv、35kv 、110kv 、220kv 、330kv、500kv 。 2、电能质量包含电压质量、频率质量、波形质量三方面。 3、无备用结线包括单回路放射式、干线式、链式网络。 4、有备用界结线包括双回路放射式、干线式、链式、环式、两端供电网络。 5、我国的六大电网:东北、华北、华中、华东、西南、西北。 6、电网中性点对地运行方式有:直接接地、不接地、经消弧线圈接地三种, 其中直接接地为大接地电流系统。 7、我国110kv及以上的系统中性点直接接地,35kv及以下的系统中性点不接地。 二、简答题 1、电力网络是指在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。 2、电力系统是指由发电机、各类变电所和输电线路以及电力用户组成的整体。 3、总装机容量是指电力系统中实际安装的发电机组额定百功功率的总和。

电力系统分析试题与答案(经典题目)

三、简答题 31.电力变压器的主要作用是什么? 答:电力变压器的主要作用是升高或降低电压,另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用。 32.简单闭式网分为哪些类网络? 答:简单的闭式网可分为两端供电网络(2分)和环形网络(2分)两类(1分)。 33.为什么说当电力系统无功功率不充足时仅靠改变变压器变比分按头来调压并不能改变系统的电压水平? 答:通过调分接头实质是改变了电力网的无功分布,只能改善局部电压水平,同时却使系统中另个的某些局部电压水平变差并不能改变系统无功不足的状况因此就全系统总体来说并不能改变系统的电压水平。 34.为什么变压器中性点经小电阻接地能够提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性? 答:在输电线路送端的变压器经小电阻接地,当线路送端发生不对称接地时,零序电流通过该电阴将消耗部分有功功率起到了电气制动作用,因而是能提高系统的暂态稳定性。 四、简算题 35.某三相单回输电线路,采用LGJ -300型导线(计算外径25.2mm ),已知三相导线正三角形布置,导线间距离D =6m ,求每公里线路的电抗值。 解:计算半径:m 106.12mm 6.122 2.25r 3-?=== 几何均距:D m =D=6m /km 403.0 0157.010 6.126 lg 1445.0 0157.0r D g l 1445.0x 3 m 1Ω=+?=+=- 36。.110KV 单回架空线路,其参数如图所示,线路始端电压为116KV ,末端负荷为15+j10MVA ,求该电力线路末端电压及始端输出的功率。

解: 37.某系统发电机组的单位调节功率为740MW/Hz,当负荷增大200MW时,发电机二次调频增发40MW,此时频差为0.2Hz,求负荷的单位调节功率。 解: 38.网K点发生两相短路接地,求K点短路电流值。

电力系统分析作业题参考答案

东北农业大学网络教育学院 电力系统分析作业题参考答案 作业题一参考答案 一、填空题 1.降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv,若选择+2×2.5%的分接头,则该分接头电压为231KV。 2.电力系统中性点有效接地方式指的是中性点直接接地。 3.输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和电阻。 4.输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路额定电压的数值差。 5.电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和功率表示。 6.调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的频率。 7.复合故障一般是指某一时刻在电力系统二个及以上地方发生故障。 8.用对称分量法计算不对称故障,当三相阻抗完全对称时,则其序阻抗矩阵Zsc的非对角 元素为零。 9.系统中发生单相接地短路时故障点短路电流的大小是零序电流 的3倍。10.减小输出电元件的电抗 将提高(改善)系统的静态稳定性。 二、单项选择题 11.同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系 (②) ①否②是③不一定④根据发电机的形式定12.三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在(③) ①内层②中间层③外层④独立设置 13.中性点以消弧线圈接地的电力系统,通常采用的补偿方式是 (③) ①全补偿②欠补偿③过补偿④有时全补偿,有时欠补偿 14.三相导线的几何均距越大,则导线的电抗(②) ①越大②越小③不变④无法确定 15.变压器的电导参数GT,主要决定于哪一个实验数据(①) ①△PO ②△PK ③UK% ④IO% 16.当功率的有名值为s=P+jQ时(功率因数角为)取基准功率为Sn,则有功功率的标么值为(③) ①P ②P ③P④Pcos S n cos S n si n S n S n 17.环网中功率的自然分布是 (④)

电力系统分析试题答案(全)41355

自测题(一)—电力系统的基本知识 一、单项选择题(下面每个小题的四个选项中,只有一个是正确的,请你在答题区填入正确答案的序号,每小题分,共50分) 1、对电力系统的基本要求是()。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量,提高电力系统运行的经济性,减少对环境的不良影响; B、保证对用户的供电可靠性和电能质量; C、保证对用户的供电可靠性,提高系统运行的经济性; D、保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于()。 A、一级负荷; B、二级负荷; C、三级负荷; D、特级负荷。 3、对于供电可靠性,下述说法中正确的是()。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电; B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电; C、除一级负荷不允许中断供电外,其它负荷随时可以中断供电;

D、一级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是()。 A、电压偏移、频率偏移、网损率; B、电压偏移、频率偏移、电压畸变率; C、厂用电率、燃料消耗率、网损率; D、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为()。 A、配电线路; B、直配线路; C、输电线路; D、输配电线路。 6、关于变压器,下述说法中错误的是() A、对电压进行变化,升高电压满足大容量远距离输电的需要,降低电压满足用电的需求; B、变压器不仅可以对电压大小进行变换,也可以对功率大小进行变换; C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时(发电厂升压变压器的低压绕组),变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同; D、变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的倍。

电力系统分析基础知识点总结(第四版)

电力系统分析基础知识点总 结(第四版) -标准化文件发布号:(9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

填空题 1、输电线路的网络参数是指(电阻)、(电抗)、(电纳)、(电导)。 2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的(相量)之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的(数值)的差。 3、由无限大的电源供电系统,发生三相短路时,其短路电流包含(强制/周期)分量和(自由/非周期)分量,短路电流的最大瞬时的值又叫(短路冲击电流),他出现在短路后约(半)个周波左右,当频率等于50HZ时,这个时间应为(0.01)秒左右。 4、标么值是指(有名值/实际值)和(基准值)的比值。 5、所谓“短路”是指(电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接),在三相系统中短路的基本形式有(三相短路),(两相短路),(单相短路接地),(两相短路接地)。 6、电力系统中的有功功率电源是(各类发电厂的发电机),无功功率电源是(发电机),(电容器和调相机),(并联电抗器),(静止补偿器和静止调相机)。 7、电力系统的中性点接地方式有(直接接地)(不接地)(经消弧线圈接地)。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为(无备用)接线和(有备用)接线。 9、架空线是由(导线)(避雷线)(杆塔)(绝缘子)(金具)构成。 10、电力系统的调压措施有(改变发电机端电压)、(改变变压器变比)、(借并联补偿设备调压)、(改变输电线路参数)。 11、某变压器铭牌上标么电压为220±2*2.5%,他共有(5)个接头,各分接头电压分别为 (220KV)(214.5KV)(209KV)(225.5KV)(231KV)。 二:思考题 电力网,电力系统和动力系统的定义是什么(p2) 答: 电力系统:由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成的系统。 电力网:由变压器、电力线路、等变换、输送、分配电能的设备组成的部分。 动力系统:电力系统和动力部分的总和。 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别(p4-5) 答:电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置,电力线路的路径以及它们相互间的连接。但难以表示各主要电机电器间的联系。 电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间的电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路的相对位置。 电力系统运行的特点和要求是什么(p5) 答:特点:(1)电能与国民经济各部门联系密切。(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。

电路分析试题及答案

电路分析试题及答案内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

电路分析期中练习题 班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________ 一、单项选择题(10小题,共20分) 1.已知接成Y 形的三个电阻都是30Ω,则等效?形的三个电阻值为( )。 A 、全是10Ω B 、两个30Ω一个90Ω C 、两个90Ω一个30Ω D 、全是90Ω 2. 电路如图所示,其网孔方程是: ? ??=+-=-04001003 2003002121I I I I 则CCVS 的控制系数r 为 A 、100Ω B 、-100Ω C 、50Ω D 、-50Ω 3. 如图所示,电路中电流I 为( )。 A 、-2.5A B 、2.5A C 、-1.5A D 、1.5A 4. 如图所示,电路中理想电流源的功率为( )。 A 、30W B 、60W C 、20W D 、-20W 5. 如图所示,二端网络a 、b 端的等效电阻为( )。 A 、12Ω B 、36Ω C 、48Ω D 、24Ω 10 2A 10 10 +40V I

6. 如图所示,电路中电阻1Ω吸收的功率为( )。 A 、1W B 、4W C 、9W D 、81W 7. 如图所示,电路中电压U S 为( )。(提示:计算每条支路电流和电压) A 、4V B 、7V C 、2V D 、8V 8. 如图所示,结点1的结点电压方程为( )。 A 、6U 1-U 2=6 B 、5U 1=2 C 、5U 1=6 D 、6U 1-2U 2=2 9. 电流的参考方向为( )。 + 1Ω

电力系统分析习题答案

八、某简单系统如图若在K 点发生三相短路,求使得系统保持暂态稳定的极限切除角。 九、某电厂有两台机容量均为50MW ,耗量特性分别22 1 11222F 0.01P 1.2P 10F 0.02P P 12=++,=++,最小技术负荷为其容量的25%,求电厂按图示负荷曲线运行时如何运行最经济?

十、有一台降压变压器如图所示,其归算至高压侧的参数为4.93+j63.525Ω,已知变压器母线在任何方式下均维持电压为107.5KV,其低压侧母线要求顺调压,若采用静电电容器作为补偿设备,试选择变压器分接头和无功补偿设备容量。 解

一、10kV 线路的等值电路如图所示,已知末端电压为10.4kV 。求始端电压。 解: 2113 0.48kV 10.4 PR QX U U +?+??= == 1210.40.4810.40.4810.88kV U U U =+?=+=+= 二、试求如图所示的等效电路的节点导纳矩阵,图中给出了各支路阻抗和对地导纳的标幺值。若3、4节点间的支路用图2所示的支路代替,再求该网络的节点导纳矩阵。 1+j3Ω 10.4kV 2+j1MV A 1U

解 三、某电力系统如图所示,f 处发生不对称接地故障,试画出正序、负序和零序等值电路(各元件的序参数用相应的符号表示,如用X L1表示线路正序电抗)。 3 j0.3 0.1+j0.4 0.12+j0.5 j0.25 j0.25 2 4 0.08+j0.4 1

解 四、已知系统如图所示。k点发生不对称接地短路,试画出图示系统的正序、负序、零序网络。 解 L N x f G-1 G-2 B-1 B-2 G1 G2 115kV k T2 N jx T1 l G1G2

电力系统分析(完整版)

电力系统分析复习题 9-1负荷的组成 1.综合负荷的定义 答:系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统的负荷,亦称电力系统的综合用电负荷。它是把不同地区、不同性质的所有的用户的负荷总加起来而得到的。 2. 综合负荷、供电负荷和发电负荷的区别及关系 答:综合用电负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率,称为电力系统的供电负荷。供电负荷再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率,称为电力系统的发电负荷。 9-2负荷曲线 1.负荷曲线的定义 答:反映一段时间内负荷随时间而变化的规律用负荷曲线来描述 ? 2.日负荷曲线和年负荷曲线的慨念 答:负荷曲线按时间长短分,分为日负荷曲线和年负荷曲线。日负荷曲线描述了一天24小时负荷的变化情况;年负荷曲线描述了一年内负荷变化的情况。 ? 3.日负荷曲线中最大负荷、最小负荷、平均负荷、负荷率、最小负荷系数的慨念 答:负荷曲线中的最大值称为日最大负荷max P (又称峰荷),最小值称为日最小负荷min P (又称谷荷);平均负荷是指某一时期(日,月,年)内的负荷功率的平均值,24 24d av W P Pdt =?;负荷率m k 是日平均负荷av P 与日最大负荷max P 之比,即max av m P k P = ;最小负荷系数α是日最小负荷min P 跟日最大负荷max P 之比,即min max P P α=。 ? 4.日负荷曲线的作用 答:日负荷曲线对电力系统的运行非常重要,它是调度部门安排日发电计划和确定系统运行方式的重要依据。 ? 5.年最大负荷曲线的定义和作用 答: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,它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。 ? 6.年持续负荷曲线的定义、最大负荷利用时数的慨念、年持续负荷曲线的用途 答:年持续负荷曲线是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,作用是安排发电计划和进行可靠性估算。最大负荷利用小时数max T 是全年实际耗量W 跟负荷最大值max P 之比,即8760 max 0 max max 1 W T Pdt P P = =? 9-3负荷特性与负荷模型 1.负荷电压静态特性、ZIP 模型 答:当频率维持额定值不变时,负荷功率与电压的关系称为负荷的电压静态特性;负荷模型ZIP 是指在电力系统分析计算中对负荷特性所作的物理模拟或数学描述,负荷模型分为静态模型和动态模型。 2 2(/)(/)(/)(/)N P N P N P N q N q N q P P a V V b V V c Q Q a V V b V V c ??=++?? ??=++?? 其中系数满足11P P P q q q a b c a b c ++=??++=? 上式中第一部分与电压平方成正比,代表恒定阻抗消耗的功率;第二部分与电压成正比,代表与恒电流负荷相对应的 功率;第三部分为恒功率分量。 2.负荷频率静态特性的线性模型 答:(1)(1)N PV N qV P P k V Q Q k V =+????=+??? 和(1) (1)N Pf N qf P P k f Q Q k f =+????=+??? 式中()/N N V V V V ?=-,()/N N f f f f ?=-

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