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《電力系統(tǒng)分析》綜合復習資料 一、選擇題 1．短路電流量大的短路為（ ）。 A、單相短路 B、兩相短路 C、兩相短路接地 D、三相短路 2．a為旋轉因子a+a2等于多少（ ）。 A、0 B、1 C、－1 D、2 3．輸電線路的正序阻抗與負序阻抗相比，其值要（ ）。 A、大 B、小 C、相等 D、都不是 4．在發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)中，機械功率PT與電磁功率相比，將（ ）。 A、大 B、小 C、相等 D、無關系 5．P－δ曲線被稱為（ ）。 A、耗量特性曲線 B、負荷曲線 C、正弦電壓曲線 D、功角曲線 6．等面積定則主要用于分析簡單系統(tǒng)的（ ）。 A、潮流計算 B、故障計算 C、調壓計算 D、暫態(tài)穩(wěn)定分析 7．系統(tǒng)備用容量中，哪種可能不需要（ ）。 A、負荷備用 B、國民經濟備用 C、事故備用 D、檢修備用 8．電力系統(tǒng)潮流分布計算中，復功率S的單位是（ ）。 A、MW 　 B、MVar　　 C、MVA 　　　 D、KW 9．用電設備的額定電壓一般與所接網絡的額定電壓（ ）。 A、高5% B、相同　　 C、低5% 　　　 D、低10% 10．中性點不接地系統(tǒng)，發(fā)生單相故障，非故障相電壓上升為（ ）。 A、相電壓的倍 B、相電壓的倍 C、相電壓 D、3倍的相電壓 11．無限大功率電源供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路，短路電流的非周期分量的衰減速度（ ）。 A、ABC三相相同 B、BC兩相相同 C、A、B兩相相同 D、AC兩相相同 12．沖擊系數kim的數值變化范圍是（ ）。 A、0≤kim≤1 B、1≤kim≤2 C、0≤kim≤2 D、1≤kim≤3 13．電力系統(tǒng)不對稱短路包括幾種短路類型（ ）。 A、1 B、2 C、3 D、4 14．無限大功率電源的內部電抗為（ ）。 A、∝ B、0.0 C、0.3～1.0 D、1.0～10 15．理想同步發(fā)電機ABC坐標系下，定子繞組間的互感系數的變化周期（ ）。 A、常數 B、π C、2π D、3π 16．為能在實際負荷超過預測值時及時地向增加的負荷供電而設置的備用容量稱為（ ）。 A、國民經濟備用　　 B、負荷備用　　　　　 C、檢修備用　　　　 D、事故備用 17．在電力系統(tǒng)的標么值計算中，基準功率和基準電壓之間的關系滿足（ ）。 A、 B、 C、 D、 18．簡單電力系統(tǒng)考慮阻尼作用的靜態(tài)穩(wěn)定判據為（ ）。 A、阻尼系數D>0，整步功率系數>0 B、阻尼系數D<0，整步功率系數>0 C、阻尼系數D>0，整步功率系數<0 D、阻尼系數D<0，整步功率系數<0 二、填空題 1．依據一次能源的不同，發(fā)電廠可分為__________、__________、__________等。 2．采用分裂導線的目的是__________。 3．電力系統(tǒng)中一級負荷、二級負荷和三級負荷的劃分依據是用戶對供電__________要求。 4．潮流計算中的電壓數值約束條件是由__________決定的。 5．發(fā)電機定子三相短路時為維持定了繞組的磁鏈守恒的定子繞組產生__________分量電流。 6．在我國110kV以上電力系統(tǒng)的中性點運行方式一般為__________。 7．電壓降落指元件兩端電壓的__________。 8．在電磁環(huán)網中，由于變壓器變比不匹配而產生的功率稱為__________。 9．電力系統(tǒng)頻率的一次調整，通過調節(jié)發(fā)電機組上的__________完成。 10．雙繞組變壓器的分接頭在__________側。 11．在同一系統(tǒng)中，為使系統(tǒng)維持暫態(tài)穩(wěn)定性，使極限切除角最小所對應的短路故障應是_________。 12．衡量電能質量的指標主要有_________，_________和_________。 13．在電力系統(tǒng)得潮流分布計算中，習慣上是直接用三相功率和_________電壓來計算。 14．頻率的二次調整是由發(fā)電機組的_________進行調整 15．雙繞組變壓器可供調整地分接頭通常在__________。 16．輸電線路的正序阻抗與負序阻抗大小通常__________。 17．快速切除故障將使得系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性得到 。 18．在簡單系統(tǒng)中，應用等面積定側分析系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，若加速面積大于最大可能的減速面積，系統(tǒng)將__________暫態(tài)穩(wěn)定性。 19．頻發(fā)電機暫態(tài)電抗__________于次暫態(tài)電抗。 20．根據正序等效定則，單相短路的附加阻抗為__________。 三、問答題 1．簡述靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定的區(qū)別，為什么簡單系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定分析不能采用線性化的方法。 2．電力系統(tǒng)頻率的一次調整指的是什么？能否做到頻率的無差調節(jié)？ 3．電力系統(tǒng)電壓調整的措施有哪些？ 4．簡要說明電力系統(tǒng)電壓調整可以采用哪些措施？ 5．列出三種提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施？ 6．電力系統(tǒng)的定義是什么？電力系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和電力網有何區(qū)別？ 7．寫出電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定和電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定的定義？穩(wěn)定的標志是什么？ 8．實際系統(tǒng)在什么情況下采用恒定電勢源數學模型？本身具有什么特性？ 9．在電力系統(tǒng)中產生短路沖擊電流的條件是什么？ 10．為什么在用計算機對某網絡初次進行潮流計算時往往是要調潮流？而并非任何情況下只一次送入初始值算出結果就行呢？要考慮什么條件？各變量是如何劃分的？哪些可調？哪些不可調？ 11．若想提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性所要考慮的基本原則是什么？提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性呢？ 12．在同步發(fā)電機出口發(fā)生三相短路時，為什么用次暫態(tài)和暫態(tài)電勢來分析、計算短路電流？是否可只用Eq來分析、計算短路電流？為什么？ 13．某三個節(jié)點的環(huán)網，A節(jié)點為電源節(jié)點且電壓給定，而B、C節(jié)點為負荷節(jié)點且功率已知，若用手算潮流要求達到一定的精度，請給出計算的步驟。 四、計算題 1、某工廠供電系統(tǒng)如圖所示，已知電力系統(tǒng)出口斷路器容量為1600MVA，試求工廠變電所10kV母線k1點短路和380V母線k2點短路時的三相短路電流Ik、沖擊短路電流ish、沖擊短路電流有效值Ish和短路容量Sk。 2、某系統(tǒng)A，當負荷增加500MW時，頻率下降0.2Hz；系統(tǒng)B，當負荷增加400MW時，頻率下降0.1Hz。當系統(tǒng)A運行于49.9Hz，系統(tǒng)B運行于50Hz時，將兩系統(tǒng)用聯(lián)絡線聯(lián)系，求聯(lián)絡后的互聯(lián)系統(tǒng)頻率及聯(lián)絡線上交換的功率是多少？（假設功率的正方向由A至B） 3、兩個火電廠并聯(lián)運行，其燃料耗量特性如下： 系統(tǒng)總負荷為550MW，試確定不計網損時各廠負荷的經濟分配。 4、如圖所示的電力系統(tǒng)中，已知條件如下：變壓器T型號為S9-40000/110，ΔPk=100kW，Uk%=10，線路AC與線路BC長度分別為50km與40km，r1=0.2Ω/km，x1=0.4Ω/km，變壓器低壓側負荷為SLD=30+j20MVA，A點、B點同時向負荷供電，而且A、B點電壓均為115kV，試求： （1）線路AC、BC的功率分布； （2）C點的電壓 （提示：變壓器和線路均采用一字型等值電路）  參考答案 一、選擇題 1 2 3 4 5 6 7 8 9 D C C C D D D C B 10 11 12 13 14 15 16 17 18 A A B C B B B C A 二、填空題 1、水力發(fā)電廠 火力發(fā)電廠 核能發(fā)電廠 2、減小電量和電抗 3、可靠性 4、電壓質量標準 5、直流 6、直接接地 7、相量差 8、循環(huán)功率 9、調速器 10、高壓繞組 11、三相短路 12、電壓 波形 頻率 13、線 14、調頻器 15、高壓側 16、相等 17、提高 18、失去 19、大 20、Z∑(2)+Z∑(0) 三、問答題 1、答： 靜態(tài)穩(wěn)定：在小干擾下電力系統(tǒng)能否恢復到原來的穩(wěn)定運行狀態(tài)； 暫態(tài)穩(wěn)定：在大干擾下電力系統(tǒng)能否恢復到原來的運行狀態(tài)或是過渡到新的穩(wěn)定運行狀態(tài)。因為受到大干擾，電力系統(tǒng)結構發(fā)生變化，運行參數發(fā)生變化。 2、答： 負荷變化引起頻率偏差時，系統(tǒng)中凡裝有調速器又留有可調容量的發(fā)電機組都自動參加頻率調整，這就是電力系統(tǒng)頻率的一次調整。電力系統(tǒng)頻率的一次調整只能做到有差調節(jié)。 3、答： 電力系統(tǒng)電壓調整可采用的措施有：改變發(fā)電機端電壓調壓；改變變壓器電壓比調壓，補償無功功率調壓，改變電力線路參數調壓。 4、答： 電力系統(tǒng)電壓調整可采用的措施有：改變發(fā)電機端電壓調壓；改變變壓器電壓比調壓，補償無功功率調壓，改變電力線路參數調壓。 5、答： 提高暫態(tài)穩(wěn)定主要是增大減速面積減小加速面積。而提高靜態(tài)穩(wěn)定的措施主要是提高Kp值。當P0一定時則提高Pm而Pm=EV/X 則增大E和V，或減小X。 6、答： 電力系統(tǒng)就是有大量發(fā)電機、變壓器、電力線路何負荷組成的旨在生產、傳輸、分配何消費電能的各種電氣設備按一定的方式連成的整體。 動力系統(tǒng)不但包括電力系統(tǒng)，還包括發(fā)電廠的動力設備，如水電廠的水輪機、水庫等等。電力網是電力系統(tǒng)中傳輸何分配電能的部分。由此可見，動力系統(tǒng)包括電力系統(tǒng)，而電力系統(tǒng)又包括電力網。 7、答： 電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在某一運行狀態(tài)下受大的擾動后能否繼續(xù)保持同步運行。如系統(tǒng)中任何兩臺發(fā)電機之間的功角差都不隨時間一直增大，則改系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定；否則，暫態(tài)不穩(wěn)定。 電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在某一運行狀態(tài)下受到小擾動后能否繼續(xù)保持穩(wěn)定運行。如果系統(tǒng)受到下擾動后不發(fā)生周期失步或非周期失步，繼續(xù)運行在起始電或轉移到一個相近的穩(wěn)定運行點，則稱系統(tǒng)對該運行情況為靜態(tài)穩(wěn)定。否則為靜態(tài)不穩(wěn)定。 8、答： 當短路點遠離電源出口時，使得Z外>>Z內即電源出口到故障點間阻抗遠遠大于電源內阻抗，這時就可以忽略電源內阻抗。這就相當于電源內阻抗為零的電源即恒定電勢源。特點：內阻抗為零，頻率恒定，電勢恒定。 9、答： 產生沖擊電流的條件有三條：短路前空載、短路時電流正處于幅值相位、經過半個周期。 10、答： 因為潮流計算時的功率方程是非線性，多元的具有多解。初始條件給定后得到的結果不一定能滿足約束條件要求。要進行調整初值后才能滿足。其約束條件有：Uimin≤Ui≤Uimax、Pimin≤Pi≤Pimax、Qi≤Qi≤Qimax、│δij│≤ ε；負荷的PQ為擾動變量，發(fā)電機的PQ為控制變量，各節(jié)點的Vδ為狀態(tài)變量；擾動變量是不可控變量，因而也是不可調節(jié)的。狀態(tài)變量是控制變量的函數，故控制變量和狀態(tài)變量都是可調節(jié)的。 11、答： 提高暫態(tài)穩(wěn)定主要是增大減速面積減小加速面積。而提高靜態(tài)穩(wěn)定的措施主要是提高Kp值。當P0一定時則提高Pm而Pm=EV/X 則增大E和V，或減小X。 12、答： 當發(fā)生短路時次暫態(tài)的暫態(tài)電勢是不會突變的。因此可用正常穩(wěn)定時的電流和電抗值算出他們。來對短路情況進行分析，但只用Eq是不行的，因為在短路時Eq是會變化的Eq=Eq[o]+ΔEq。但ΔEq卻無法知道。因此不能只用Eq來分析。 13、答： 若想手算環(huán)網潮流，首先應把環(huán)網分解成輻射網才能細算 1）根據S12=算出S12； 2）根據基爾霍夫電流定律分別求出其他支路功率初步分布，找到功率分點； 3）在無功分點處將網絡解開成輻射網； 4）設全網為額定電壓，從末端負荷節(jié)點向1號節(jié)點推算各支路功率； 5）從1節(jié)點用給定的電壓和已算出的功率向末端推算各節(jié)點的電壓； 6）再用給定功率和算得的電壓從末——首推算功率和電壓。直到滿足首端電壓和末端功率為止。 四、計算題 1、解： 1）取基準容量 基準電壓 、、 2）計算電抗標幺值 系統(tǒng)S 線路WL1 線路WL2 變壓器1T、2T 變壓器3T 3）畫出短路電流計算等效電路。 4）點三相短路時的短路電流和容量 5）計算點三相短路時的短路電流 2、解： 設兩系統(tǒng)聯(lián)絡后的頻率為f，聯(lián)絡線上交換的功率為， 對A系統(tǒng)有： 對B系統(tǒng)有： ，所以有 解上方程組，得到：， 3、解： ， 各發(fā)電廠的燃料耗量微增率為 令 并將代入得 但是， 故 4、解： （1）計算線路功率分布 計算變壓器的電阻、電抗和損耗 則C點的運算負荷為： 功率分布計算正確 （2）計算C點的電壓 A點的負荷為： 因此，C點的電壓為111.95kV。