电力系统简答题

1、电力系统简答题（考试必考的题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

2、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 ）（考要求 ） 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

3、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 ）（ 必考看图标电压 ）答：额定电压等级有 （ kV ）：3 、6、10 、20 、35 、60 、110 、154 、 220 、330 、 500 、 750 、1000平均额定电压有 （kV ）：3.15

4、 、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% 。变压器一次接发电机比额定电压高 5% ，接线路为额 定电压； 二次接线路比额定电压高 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 ）答：三相功率 S 和线电压 U 、线电流 I 之间的固定关系为 。 当功率一定时电压越高电流越小，导线的载流面积越小，投 资越小；但电压越高对绝缘要求越高，杆塔、变压器、断路 器等绝缘设备投资越大。综合考虑，对应一定的输送功率和 输送距

5、离应有一最合理的线路电压。 但从设备制造角度考虑， 又不应任意确定线路电压。考虑到现有的实际情况和进一步 发展，我国国家标准规定了标准电压等级。7. 导线型号 LGJ-300/40 中各字母和数字代表什么 ? （p27 ）答：L表示铝，G表示钢，J表示多股导线绞合。300表示铝 线额定截面积为 300，40 表示钢线额定截面积为 40 。8. 什么是电晕现象 ,它和输电线路的哪个参数有关 ? 答：电晕指在强电磁场作用下导线周围空气的电离现象。它 和输电线路的电导 G 有关。9. 我国中性点接地方式有几种 ?为什么 110kv 以上电网 采用中性点直接接地 ?110kv 以下电网采用中性点不接地

6、方式？（p10-11） 答:有不接地、直接接地、经消弧线圈接地三种接地方式。110kv 以上电网采用中性点直接接地防止单相故障时某一相 的电压过高。 110kv 以下电网采用中性点不接地方式可提高 供电可靠性。10. 架空输电线路为什么要进行换位 ?（p28-29） 答：为了平衡线路的三相参数。11. 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 ?（p11 ）答：故障相电压等于 0 ，非故障相电压升高 倍。单相接地 电流为容性。（计算见书 p11. ）12. 电力系统的接线方式有哪些？各自的优缺点有哪些 ? （p7）答：接线方式 :

7、 有备用接线和无备用接线。 有备用接线优点：提高供电可靠性，电压质量高。缺点： 不够经济。无备用接线优点：简单，经济，运行方便。缺点：供电可靠性差。14. 按结构区分，电力线路主要有哪几类？（ p26 ） 答：架空线路和电缆线路。15. 架空线路主要有哪几部分组成？各部分的作用是什 么？（ p26 ）答：有导线、避雷线、杆塔、绝缘子、金具等构成。作用： （1）: 导线：传输电能。（2 ）避雷线：将雷电流引入大地以保护电力线路免 受雷击。（3 ）杆塔：支持导线和避雷线。（4 ）绝缘子：使导线和杆塔间保持绝缘。（5 ）金具：支持、接续、保护导线和避雷线，连接 和保护绝缘子。16. 电力系统采用分裂

8、导线有何作用？ 简要解释基本原理 （ P27 ）答：改变导线周围的电磁场分布， 减少电晕和线路电 抗。17. 电力线路一般以什么样的等值电路来表示？（ p46 ） 答：n型。18. 什么是变压器的短路试验和空载试验？从这两个试验 中可确定变压器的那些参数？（ p21 ） 答：看电机书。短路试验确定电阻、电抗；空载试验确定电 导和电纳19. 变压器短路电压百分数 的含义是什么？ p21 答：含义是短路时变压器的漏抗压降。20. 双绕组变压器的等值电路与电力线路的等值电路有何 异同？答：电力线路的等值电路忽略了电导 G=0 ；对地支路性质不 同，线路为容性，变压器为感性21 、等值变压器模型是以什

9、么样的等值电路来表示变压器 的？有哪些特点？又是如何推导的？ （p67/p21）答 :有四种形式，详见课本（参考第37 、 38 题解答）。22 、变压器的额定容量与其绕组的额定容量有什麽关系？绕 组的额定容量对于计算变压器参数有什麽影响？何为三绕组 变压器最大短路损耗？ p22-p23答 : 最大短路损耗指两个 100% 容量绕组中流过额定电 流，另一个 100% 或 50% 容量绕组空载时的损耗。23 、何为负荷定义？何为综合用电负荷、供电负荷和发电负 荷的定义和区别？ p54答 :负荷 : 电力系统中所有消耗功率的用电设备。 综合用电负荷：将工业、农业、邮电、交通、市政、商 业以及城乡居

10、民所消耗的功率总和相加。供电负荷：就是综合用电负荷加上网络中的损耗功率。 发电负荷：供电负荷加上厂用电。24 、电力系统负荷曲线有哪些？他们有何用途？ p54-p55 答：详见课本。25 、组成电力系统等值网络的基本条件是什么？如何把多电 压级电力系统等值成用有名制表示的等值网络？答：进行电压等级归算可把多电压级电力系统等值成用有 名制表示的等值网络。26 、标么值及其特点是什么？在电力系统计算中，基准值如 何选择？（ p60 ）答：特点：没有单位，是个相对值。 如何选择：基准值 的单位与有名值的单位相同；阻抗、导纳、电压、电流、功 率的基准值之间应该符合电路的基本关系。电压、电流的基 准值为

11、线电压、线电流。阻抗，导纳的基准值为相值。功率 的基准值为三相功率。27 、电力系统参数用标幺值表示时，是否可以直接组成等值 网络？为什么？ p61-p65答：可以，28 电力系统元件参数标么值得两种计算方法是否相同？为 什么？答：相同。30 、电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是 什么？其电压降落的计算公式是一相电压推导的，是否合适 于线电压？为什么？（ p75-76 ）答：合适于线电压。因为基准值一样。31 、什么叫电压降落？电压损耗？电压偏移？电压调整及输 电效率？（ p75-76 ） 答：电压降落：线路始末两端的电压的相量之差。电压损耗：线路始末两端的电压的数值之差。电压偏

12、移： 线路始端或末端电压与线路额定电压的数值之差。 电压调整：线路末端空载与负载时电压的数值之差。 输电效率： 线路末端输出有功与线路始端输入有功的比。32 、影响电压因素有哪些？答：电压等级、导线的截面积、线路的长度、线路中的无 功流动等。33 、什么叫运算功率？什么叫运算负荷？一个变电所的运算 负荷如何计算 ?答：运算功率：将变电所或发电厂母线上所连线路对地电纳 中无功功率的一半并入等值电源功率。运算负荷：将变电所或发电厂母线上所连线路对地电纳中 无功功率的一半并入等值负荷。34 、开式网络和环式网络潮流计算的内容及步骤是什么？ 答：开式网络步骤： 1 ：作等值电路。 2：化简。 3：逐个

13、 递推求解。环式网络步骤： 1：作等值电路。 2：化简。 3 ：逐步递 推计算出各节点的运算功率，运算负荷，从电源点将网络打 开计算初步的功率分布，求出功率分点，然后形成两个开式 网络进行计算。35 、欲改变电力网络的有功功率和无功功率分布，分别需要 调整网络的什么参数？答：调节相位可改变有功分布， 调节电压可改变无功分布。36 、求环形网络中功率分布的力矩法计算公式是什么？用力 矩法求出的功率分布是否考虑网络中的功率损耗和电压降 落？ p93答： 力矩法求出的功率分布没有考虑网络中的功率损耗和电压降 落。37 力矩法计算公式在什麽情况下可以简化？如何简化？ 答：力矩法计算公式在均一网中可以简

14、化，将阻抗用线路 长度代替。即：38 电力网络常用的数学模型有哪几种？ 答：节点电压法，回路电流法，割集电流法。39 、节点导纳矩阵有什么特点？节点导纳矩阵如何形成和修 改（ p115 ）？其阶数与电力系统的节点有什么关系？答：特点：方阵，对称阵，稀疏阵。阶数等于节点数40 在复杂电力系统潮流的计算机算法中， 节点被分为几个类 型，已知数和未知数是什么？ （p126）答：（ 1 ）PQ 节点，已知注入功率 P,Q 未知节点电压 U 和相角（ 2） PV 节点，已知注入功率 P, 和电压 U 未知注入无 功 Q 和相角（3） 平衡节点，已知节点电压 U 和相角 ，未知注入功 率 P,Q41 、牛

15、顿-拉夫逊法的基本原理是什么？其潮流计算的修正方 程式是什么？用直角坐标形式表示的与用极坐标形式表示的 不平衡方程式的个数有何不同？为什么？与节点导纳矩阵有 什么关系？（ P127-134 ）答：基本原理：非线性曲线局部线性化。 采用极坐标时，较采用直角坐标表示时少（ n-m ）个 PV 节 点电压大小平方值的表示式。因对 PV 节点，采用极坐标表示时，待求的只有电压的相位 角 和注入无功功率 ，而采用直角坐标表示时，待求的有电 压的实数部分 、虚数部分 和注入无功功率 。前者的未知变 量既少（ n-m ）个，方程式数也应相应少（ n-m ）个。42 、为什么牛顿 -拉夫逊法对初值的要求比较严

16、？答:因为牛顿 - 拉夫逊法的基本思想是将函数或者方程进行 泰勒展开 ,将非线性曲线局部线性化 ,在选择初值时 , 若选择不 好，结果会有很大误差 , 甚至发散。43 、 PQ 分解法是如何简化而来的？它的修正方程式什么？ 有什么特点？ （p142-144）答：PQ分解法是由极坐标表示的牛拉法简化而来的。第一个简化：考虑了电力系统的一些特征（如网络参数 ，所以各 节点电压相位角的改变主要影响各元件中的有功功率潮流从 而影响各节点的注入有功功率；各节点电压大小的改变主要 影响各元件中的无功功率潮流从而影响各节点的注入无功功 率。第二个简化：将雅可比矩阵中 H、L 化简44 、电力系统频率偏高和偏

17、低有哪些危害？ （p201-202） 答：电力系统频率的频率变动会对用户、发电厂、电力系统 产生不利的影响。 1. 对用户的影响：频率的变化将引起电动 机转速的变化，从而影响产品质量，雷达、电子计算机等会 因频率过低而无法运行； 2. 对发电厂的影响：频率降低时， 风机和泵所能提供的风能和水能将迅速减少，影响锅炉的正 常运行；频率降低时，将增加汽轮机叶片所受的应力，引起 叶片的共振，减短叶片寿命甚至使其断裂。 频率降低时，变 压器铁耗和励磁电流都将增加，引起升温，为保护变压器而 不得不降低其负荷； 3.对电力系统的影响：频率降低时，系 统中的无功负荷会增加，进而影响系统，使其电压水平下降。45

18、 、电力系统有功功率负荷变化情况与电力系统频率的一、 二、三次调整有何关系？ （p219） 答：电力系统频率的一、二、三次调整分别对应电力系统的 第一、二、三种负荷。频率的一次调整由系统中的所有发电 机组分担，依靠调速器完成，只能做到有差调整；频率的二 次调整由系统中的调频发电机组承担，依靠调频器完成，可 做到无差；频率的三次调整由系统中所有按给定负荷曲线发 电的发电机组分担。46 什么是备用容量？如何考虑电力系统的备用容量？备用 容量存在形式有哪些？备用容量主要分为哪几种？各自用途 是什么？ (p175-176)答：备用容量：系统电源容量大于发电负荷的部分。系统调 度部门应及时确切的掌握系统

19、中各发电厂的备用容量。备用 容量存在形式是系统中可投入发电设备的可发功率。备用容 量可分为：热备用、冷备用或负荷备用、事故备用、检修备 用、国民经济备用。用途：热备用，指运转中的发电设备可 能发的最大功率与系统发电负荷之差。冷备用，指未运转的 发电设备可能发的最大功率。负荷备用，指调整系统中短时 的负荷波动并担任计划外的负荷增加而设置的备用。事故备 用，指用户在发电设备发生偶然性事故时，不受严重影响维 持系统正常供电。检修备用，指使系统中发电设备能定期检 修而设置的备用。国民经济备用，指计及负荷的超计划增长 而设置的备用。47 、电力系统有功功率最优分配问题的主要内容有哪些？ (p176-17

20、8)答：有有功功率电源的最优组合，和有功功率负荷的最优分 配。48 、什么是机组耗量特征、比耗量和耗量微增率？比耗量和 耗量微增率的单位相同，但其物理意义有何不同？ (p179-180) 答：耗量特性，发电设备单位时间内消耗的能源与发出有功 功率的关系，即发电设备输入与输出的关系。比耗量，单位 时间内输入能量与输出功率的比。耗量微增率，指耗量特性 曲线上某一点切线的斜率50 、何为电力系统负荷的有功功率 - 频率静态特性？何为有功 负荷的频率调节效应？ (p206) 答：电力系统负荷的有功功率 -频率静态特性是一个斜率 .有功负荷的频率调节效应：是一定频率下负荷随频率变 化的变化率51 、何为

21、发电机组有功功率 - 频率静态特性？何谓发电机组的 单位调节功率？( p203-204 )答：发电机组有功功率 - 频率静态特性就是发电机组中原动机 机械功率的静态频率特性。发电机组的单位调节功率：52 、什么是调差系数？它与发电机组的单位调节功率的标么 值有何关系？ (p205)答： 它与发电机组的单位调节功率的标么值的关系是互为倒 数53 、互联电力系统怎样调频才算合理？为什么？ 答：54 、电力系统的一次调频、 二次调频和三次调频有什麽区别？ (p204-214) 答：电力系统频率的一、二、三次调整分别对应电力系统的 第一、二、三种负荷。频率的一次调整由系统中的所有发电 机组分担，依靠调

22、速器完成，只能做到有差调整；频率的二 次调整由系统中的调频发电机组承担，依靠调频器完成，可 做到无差；频率的三次调整由系统中所有按给定负荷曲线发 电的发电机组分担55 、电力系统中无功负荷和无功损耗主要指什么？(p220)答：无功功率负荷是指各种用电设备中除相对很小的白炽灯 照明负荷只消耗有功功率、为数不多的同步电动机可发出一 部分无功功率外，大对数都要消耗无功功率。无功损耗，主 要表现在变压器的励磁支路损耗和绕组漏抗损耗。56 、如何进行电力系统无功功率的平衡？在何种状态下才有 意义？定期做电力系统无功功率平衡计算主要内容有那些？ (P224)答：无功功率平衡条件： ， 。在系统的电压水平正

23、常情况 下才有意义。主要内容有 1 、参考累积的运行资料确定未来 的、有代表性的预想有功功率日负荷曲线。 2 、确定出现无功 功率日最大负荷使系统中有功功率的分配。 3 、假设各无功功 率电源的容量和配置情况以及某些枢纽点的电压水平。4 、计算系统中的潮流分布。 5、根据潮流分布情况统计出平衡关系 式中各项数据， 判断系统中无功功率能否平衡。 6 、如果统计 结果表明系统中无功功率有缺额，则应变更上列假设条件， 重做潮流分布计算。而如果无功功率始终无法平衡，则应考 虑增设无功电源。57 、电力系统中无功功率电源有哪些？其分别的工作原理是 什么？ (P221-223)答： 1、发电机，是最基本的

24、无功功率电源。 2 、电容器和调 相机，电容器只能向系统供应感性无功，其感应的无功功率 与其端电压的平方成正比，调相机是只能发出无功功率的发 电机。 3、静止补偿器和静止调相机， 依靠的仍是其中的电容 器。4、并联电抗器，它不是电源而是负荷，用以吸取轻载和空载线路过剩的感性无功，它对高压远距离输电线路而言可 以提高输送能力，降低过电压等作用。58 、电力系统中无功功率与节点电压有什麽关系？ 答：在有功充足时，无功的充足与否可以决定节点电压的高 低，无功充足则电压高，无功不足则电压低。59 、电力系统中电压变动对用户有什么影响？ (P236) 答：电压变动会影响工农业生产产品的质量和产量，损耗设

25、 备，引起系统性的 “电压崩溃 ”。造成大面积停电。电压降低 异步电机转差率变大，使电动机各绕组电流增大，温度升高 效率降低，缩短寿命。电炉会因电压过低而影响冶炼时间， 从而影响产量。电压过高会使电气设备绝缘受损，尤其对于 白炽灯电压高，其寿命将大为缩短，电压低其亮度和发光效 率将大幅下降。64 、有载调压变压器与普通变压器有什麽区别？在什么情况 下宜采用有载调压变压器？ (P243) 答：区别是，有载变压器不仅可在有载情况下更改分接头， 而且调节范围比较大，这是普通变压器没有的功能。一般如 果系统中无功功率充足，凡采用普通变压器不能满足调压的 场合如长线路供电、负荷变动很大系统间联络线两端的

26、变压 器以及某些发电厂的变压器，均可采用有载调压变压器60 、电力系统中无功功率最优分布主要包括哪些内容？其分 别服从什么准则？ (P227/P228) 答：电力系统中无功功率最优分布主要包括无功功率电源的 最优分布和无功功率负荷的最优补偿。无功功率电源最优分 布服从等网损微增率准则，无功功率负荷的最优补偿服从最 优网损微增率准则。61 、电力系统中电压中枢点一般选在何处？电压中枢点调压 方式有哪几种？哪一种方式容易实现？哪一种最不容易实 现？为什么？ (P241)答：一般选择下列母线作为中枢点， 1 、大型发电厂的高压母 线(高压母线有多回出线时)。 2 、枢纽变电所的二次母线。3 、有大量

27、地方性负荷的发电厂母线。 电压中枢点调压方式有1 、逆调压。 2、顺调压。 3 、常调压。顺调压最易实现，逆 调压最不容易实现。62 、电力系统电压调整的基本原理是什么？当电力系统无功 功率不足时，是否可以通过改变变压器的变比调压？为什 么？ 答：原理是常常在电力系统中选择一些有代表性的点作为电 压中枢点，运行人员监视中枢点电压将中枢点电压控制调整 在允许的电压偏移范围，只要中枢点的电压质量满足要求， 其他各点的电压质量基本上满足要求。当电力系统无功功率 不足时不可以通过改变变压器的变比调压，因为这种调压方 式只改变了系统的无功功率的流动，并没有产生新的无功， 即使这一处的无功得到了补充， 会

28、在其他地方更加缺少无功。63 、电压系统常见的调压措施有哪些 ? ( 四种,见填空十 ) 答：有四种， 1、改变发电机端电压 2、改变变压器的变比 3 、 借并联补偿设备调压 4 、改变输电线路参数。66 、并联电容器补偿和串联电容器补偿有什么特点？其在电 力系统中使用情况如何？ (P245) 答：并联电容器补偿是对系统进行无功补偿，串联电容器补 偿是改变了线路的参数。以下为暂态部分67 、什么是电力系统短路故障？电力系统短路的类型有哪 些？哪些类型与中性点接地方式有关？ (P3) 答：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。短路类型有三相短路、两相短路、单相短 路接

29、地、两相短路接地。单相短路接地、两相短路接地与中 性点接地方式有关。68 、什么是横向故障？什么是纵向故障？ (P5) 答：横向故障是相与相之间的故障。纵向故障是断线故障。69 、什么时短路？简述短路的现象和危害？ (P1-2) 答：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。危害有发热、电动力效应、电网中电压降 低、干扰通信设备、改变电网的结构破坏系统的稳定。70 、无限大功率电源的特点是什么？ (P11) 答：功率无限大，电压恒定，内阻为零，频率恒定。71 、什么是短路冲击电流？出现冲击电流的条件是什么？ (P13) 答：是指短路发生在电感电路中、短路前为空载情况下的最 大瞬时值。条件是电路为空载下的感性电路(即90 )72 、无限大容量电源供电系统发生对称三相短路周期分量是 否衰减？ (P13)答：不衰减。73 、无限大容量电源供电系统发生对称三相短路是否每一相 都出现冲击电流？ 答：不是每一相