电力系统问答题

电力系统问答题1

1何谓电力系统、动力系统、电力网？

生产、输送、安排和消费电能的各种电气设施连接在一起而组成的整体，称作电

力系统。由火电厂的汽轮机、锅炉、供热管道和热能用户，水电厂的水轮机、水

库和水用户等和电力系统一起构成的大系统，称作动力系统。电力系统中输送和

安排电能的部分(含升、降压T,各电压等级的线路)，称作电力网。

2电能生产有哪些特点？对电力系统有什么要求？

电能生产的特点是：电能的生产与消费具有同时性，且电能生产运行方式变化的

过度过程非常短暂，电能与国民经济各部门和人民生活关系亲密。因此，对电力

系统运行的基本要求是：保证平安牢靠地供电；保证良好的电能质量；保证电力

系统运行的经济性等。

3电力系统主要的质量指标有哪儿项？

电力系统电能的质量指标有电压、频率、波形、牢靠性，即平安不间断地向用户

供应符合我国规定的质量标准的电能。一般地，电压的质量标准为:高压U=UN±

(5-6)%UN；低压U=UN土(5-7)%UN°频率的标准为:f=fN±(0.2-0.5)Hz。

波形应为正弦波，其谐波含量要符合我国标准。此外，还应有好的经济指标，即

各类电厂额一次能源消耗最少；各种损耗低；厂用电率低等。

4电力系统的接线方式有哪几种？他们各有什么特点？

电力网接线方式按形式或冗余可分为开式(或无备用)和闭式接线方式。负荷只

能由一条线路从一个方向取用电能的网络就是开式网络，例如放射式、干线式、

链式等。该接线方式简洁，投资少，运维便利；但供电牢靠性低，电能质量较差。

若每一个负荷都能由双回路或多电源取得电能的网络就是闭网接线，例如双回路

的放射式、干线式、链式，双端供电、环网等接线。该接线简单，投资多，运维

简单；但供电牢靠性高，电能质量较好。

5我们我国规定频率的额定值是多少？允许偏移值是多少？系统低频运行有什

么危害？

我们我国规定的频率标准为50Hz,允许的偏差范围为土(0.2〜0.5)Hzo系统低

频运行，一方面将影响用户的正常生产和生活，造成减产和废品，另一方面，将

使汽轮机叶片产生振动，产生裂纹，甚至将引起叶片断裂。因此，系统不得在低

频下运行。

6什么是负荷曲线？它有哪些基本特征？Tmax的物理意义怎样？

负荷随时间变化的曲线称作负荷曲线。它的特征参数有Pmax、Pmin、Pav等。

Tmax是最大有功负荷采用小时数。它的物理意义是负荷持续以Pmax在Tmax

时间内所消耗的有功电能量等于它在一年内实际所消耗的有功电能量。

7什么是额定电压？

为使各种电气设施的设计、生产实现标准化和系列化，便利系统的运行、维护，

使他们在规定的标准电压下工作时，获得最佳的技术经济效益，这个标准电压就

是额定电压。

8有哪些因素影响输电线路的电抗和电纳值？

影响输电线路的X和B的主要因素有线路的排列方式和结构、导体截面的大小、

导体的材料有关。

9变压器的参数计算与变压器铭牌上哪些值有关？当变压器分接头变化时，变压

器参数是否变化？

与^Pk、Uk(%)、ziPO、10(%)、KT等有关。当变压器的分接头转变时，变

压器的参数按归算侧的电压而转变。

1()什么是变电所的运算负荷？什么是发电厂的运算负荷？

变电所的运算负荷是一个等值负荷，等于它的低压母线负荷加上变压器的总功率

损耗，再加上高压母线上的负荷和与其高压母线相连的全部线路电容功率的一

半。

发电厂的运算负荷，应等于它发出的总功率减去厂用电及地方负荷，再减去升压

变压器中总功率损耗和与其高压母线相连的全部线路电容功率的一半。

11何谓电力网环节？何谓节点的运算功率或运算负荷？

通过同一电流的阻抗支路称作电力网环节。任何简单的电网都是由若干电力网环

节组成的。将某节点的全部功率，包括该节点可能接的变压器、发电机，合成一

个负荷功率，这就是这个节点的运算功率或运算负荷。

12.13.何谓电压降落、电压损耗和电压偏移？

线路首末两端电压相量差称作电压降落，表达式为^U=UA-UB,而线路首末电压

的代数差称作电压损耗，表达式为△U=UA-UB,某点的实际电压与额定电压的

差值对额定电压比值的百分数，称作该点的电压偏移，可记作：sigemaU%=

(UX-UN)/UN*100

14何谓电压中枢点？通常选什么母线作为电压中枢点？电压中枢点的调压方式

有哪几种？

电力系统中用以监视、掌握和调整电压的母线，称作电压中枢点。常作为中枢点

的母线有：区域性发电厂和枢纽变电所的高压母线，枢纽变电所的二次母线，有

肯定负荷的发电机电压母线，城市直降变电所的二次母线等。常用调压方式有：

逆调压、顺调压、常调压。

15电力系统的调压措施有哪几种？

转变发电机端电压U调压，转变变压器变比K调压，转变电力网无功分布调压,

转变电网参数调压。

16在无功不足的系统中，为什么不宜采纳转变变压器的分接头来调压？

若用此法会使某地区的U水平提升，则该地区所需的Q增大，可能扩大系统Q

的缺额，从而导致整个系统的U水平更加下降。从全局看，其效果是不好的。

18.什么是一次调频、二次调频？各有什么特点？

采用G配置的调速器实现频率的调整，称作一次调频。它实现的是有差调整。

而由调频器进行频率的调整，称作二次调频。它实现的无差调整。

19如何选择主调频厂？

应拥有足够的调整容量及调整范围，调频机组应有与负荷变化速度相适应的调整

速度；应符合平安与经济原则。

20.尢限大电源突然三相短路后，消失冲击电流的条件是什么？什么时刻消失可

能冲击电流？冲击电流与基频重量短路电流的关系？最大有效值电流怎么计

算？冲击电流和最大有效值电流有什么用途？

当1二0时刻，且线路为空载，可能消失冲击电流.在电压过零，即1=0,且阿尔

法=0,Im=0时,ish可能最大。

21转移电抗是什么电抗？

若只在第i个电源节点加电势Ei,其他电势为零，则Ei与从第k个节点流出网

络的电流之比，就是i节点与k节点之间的转移可抗。

22应用计算曲线怎样确定任意时刻的短路电流？

⑴绘制系统的等值电路图；⑵进行网络化简，求转移电抗；⑶求计算电抗Xc；

⑷计算t时刻的Ipt*；⑸计算Ipt*的出名值。

23对称重量在三相对称元件中各重量的关系如何？在不对称的三相元件中的关

系如何？

在不对称三相元件中的关系如何？在三相对称的线性电路中，各序对称重量具有

独立性，即电路中通过某序对称重量电流时，只产生同一序的对称重量电压降，

反之亦然。因此，可对正序、负序和零序重量分别进行计算。若三相不对称，则

各序重量便没有独立性，故正序、负序和零序重量就不能分别进行计算。

24.不对称短路时，怎样制定系统的正序，负序、零序等值网络和复合序网？

依据建立序网络的原则，作零序网络从短路点开头，由近及远依次观看在零序电

势作用下。零序电流可能流通的途径零序电流通过的元件，都应列入零序网络中，

无零序电流通过的元件，都应舍去。

26如何用正序定则计算不对称短路电流？

在简洁不对称短路工况下，短路点的正序重量电流，与在短路点每一相中接入附

加电抗X而发生三相短路的电流相等。这就是正序等效定则。依此可依据不同

短路类型，组成相应的X并接入短路点，再按三相短路电流计算一样算出短路

点的正序电流。

27什么是静态稳定性？在功角曲线中最大可能输出功率是多少？

电力系统静态稳定性是指系统在受到小扰动的状况下，能自动恢复到原来运行状

态的力量。它是系统保持正常运行的基础。发电机功率特性曲线的最大值就是该

发电机的功率极限。对有自动励磁调整器的发电机，其功率极限为PEm=

EU/Xd^o

28等面积定则的物理不质是什么？

暂态稳定的系统中，发电机转子在加速过程中获得的动能（加速面积）必需在减

速过程中全部释放（减速面积）能量，此时的功角达到最大值，这就是等面积的

物理本质。

29电力系统稳定性问题分哪几类？提高电力系统静态稳定性的措施有哪些？

按扰动量大小将系统的稳定性问题分为：静态稳定性和动态稳定性两大类。提高

静态稳定性常用的措施有：提高发电机的电势E,削减系统的总电抗X,提高和

稳定系统运行电压水公平。

电力系统问答题2

1.什么是电力系统？什么是电力网？动力系统？P1

生产、输送、安排和消费电能的各种电气设施连接在一起而组成的整体被称为电

力系统。

电力系统中输送和安排电能的部分称为电力网，它包括升、降压变压器和各种电

压等级的输电线路。火电厂的汽轮机、锅炉、供热管道和热用户，水电厂的水

轮机和水库等则属于电能生产相关的动力部分。

2.电力系统运行的基本要求？

（1）保证平安牢靠的供电；（2）要有合乎要求的电能质量；（3）有良好的经济

性；（4）尽可能减小本生态环境的有害影响。

中最大一台机组的容量。

国民经济备用：为满意工农业生产的超方案增长对电力的需求而设置的备用称为

国民经济备用

（2）备用形式

热备用（或称旋转备用）、冷备用（或称停机备用）

10.什么是顺调压？逆调压？恒调压？（并说明各种调压的适用状况）（P9I下）

大负荷时，线路电压损耗大，适当提高中枢点电压就可以抵消掉部分电压损耗，

使负荷电压不致过低。反之，小负荷时，线路电压损耗小，适当降低中枢点电压

就可以使负荷点电压不致过高，这种调压方式称为“逆调压”。（一般采纳该方式

调压）

FROM（课件）

①顺调压：最大负荷运行方式时，中枢点的电压不应低于线路额定电压的

102.5%；最小负荷运行方式时，中枢点的电压不应高于线路额定电压的107.5%o

②逆调压：最大负荷运行方式时，中枢点的电压要比线路额定电压高5%；

最小负荷运行方式时，中枢点的电压要等于线路额定电压。

③恒调压：最大和最小负荷方式时保持中枢点电压为线路额定电压的1.02〜1.05

倍。

11.升压变压器和降压变压器的一二次绕组的额定电压如何确定？

一次绕组：接受电能，相当于用电设施；

二次绕组：输出电能，相当于发电机。

降压变压器一次绕组的额定电压与用电设施的相同，等于电网的额定电压；

升压变压器一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。

升、降压变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10%；

当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7%）时，二次绕组的

额定电压可只比同级电网的额定电压高5%。

12.PQ、PV和平衡节点的定义？（以及它们的选择）

LPQ节点

此类节点注入的有功功率P和无功功率Q为已知量，而节点电压相量为待求量。

由于没有发电机，故旗发电功率为零。系统中的降压变电所母线以及某些固定出

力的发电厂母线均属于这类节点。由于系统中的降压变电所为数众多，所以这类

节点的数目也最多。

2.PV节点

这类节点的特点是注入的有功功率P为给定量，同时又规定了母线电压V的数

值，而无功功率和电压的相位角则为待求量，需依据系统运行状况确定。由于这

类节点电压的数值应在规定的范围之类，因此此类节点必需具有充分的可调无功

电源。

一般依据给定有功功率曲线和电压曲线运行的发电厂母线或装有无功补偿设施

的变电所母线均可选为节点。节点的数目比PQ节点要少得多。

3.V3节点即平衡节点

这种节点的已知量为V和8,有功功率和无功功率则为待求量。

实际进行潮流计算时，总是把平衡节点与电压基准点合选成一个节点。

一般选择电力系统中主调频电厂的母线作为平衡节点。有时为了提高导纳矩阵算

法的收敛性，也可以选择出线数目最多的发电厂母线作为平衡节点或者按其它原

则选择平衡节点。

13.电力系统经济运行的目标是什么？什么是网损率（或者叫线损率）

目标：在保证整个系统平安牢靠和电能质量符合标准的前提下，尽可能提高电能

生产和输送的效率，降低供电的燃料消耗或供电成本。

在给定的时间内，系统中全部发电厂的总发电量同厂用电量之差，称为供电量，

全部送点、变电和配电环节所损耗的电量，称为电力网的损耗电量（或损耗能量）,

在同一时间内，电力网损耗电量占供电电量的百分比，称为电力网的损耗率。

14.什么是标幺值？其特点？短路计算中基准值一般如何选择？（P36上）

标幺制：采纳物理量的标幺值进行分析计算的体制。是相对单位制的一种，在标

幺值中个物理量都标幺值表示。

标幺值的特点：

①能简化计算公式和计算过程，便于推断设施的性能。

②具有相对性。当给出某个量的标幺值时，必需同时给出它的基准值，否则，

这个量的标幺值是无意义的。

③只要选择合适的基准值，总可使得某物理量的标幺值为1。

④没有量纲，物理意义没有出名值明确。

基准值的选择（P36）

15.调频和调压有何特点？在频率和电压均较低的系统中，应如何操作才能使系

统尽快恢复正常运行？为什么？

（1）电力系统的有功功率和无功功率需求既同电压有关，也和频率有关。频率

或电压的变化都将通过系统的负荷特性同时影响到有功功率和无功功率的平衡。

（2）当系统频率下降时，发电机发出的无功功率将要减小（由于发电机的电势

依励磁界限的不同与频率的平方或三次方成正比变化）；变压器和异步电动机励

磁所需的无功功率将要增加，绕组漏抗的无功功率损耗将要减小；线路电容充电

功率和电抗的无功损耗都要减小。总的来说，频率下降时，系统无功需求略有增

加。假如系统的无功电源不足，则在频率下降时。将很难维持电压的正常水平。

通常频率下降1%,电压下降（0.8~2）%

假如系统的无功电源充分，则在频率下降时，为满意正常点压下的无功平衡，发

电机将输出更多的无功功率。

当系统频率增高时，发电机电势将要增高，系统的无功需求略有削减，因此系统

的电压将要提升。为维持电压的正常水平，发电机的无功出力可以略为削减。

当电力网中电压水平提高时，负荷所需的有功功率将要增加，电力网中的损耗略

有削减，系统总的有功需求有所增加。假如有功电源小很充裕，将引起频率的下

降.■

当电压水平降低时，系统总的有功需求将要削减，从而导致频率的提升。在事故

后的运行方式下，由于某些发电机（或电厂）退出运行，系统的有功和无功功率都

感不足时，电压的下降将削减有功的缺额，从而在肯定程度上阻挡频率的急剧下

降。

（3）当系统由于有功不足和无功不足因而频宰和电压都偏低时，应当首先解决

有功功率平衡的问题，由于频率的提高能削减无功功率的缺额，这对于调整电压

是有利的。假如首先去提高电压，就会扩大有功的缺额，导致频率更加下降，因

而无助于改善系统的运行条件。

16.静止元件的各序参数有何特点？旋转元件各序参数有何特点？

静止元件各序参数的特点：正负序相等，零序较大

旋转元件各序参数的特点：各序都不相等

17.中性点有几种接地方式？它们分别适合于什么场合？

两种：（1）大接地（直接接地）方式，用于110KV及以上；

（2）小接地（包括不接地和经消弧线圈接地）方式，用于35KV及以下。

18.何谓计算曲线？何谓计算电抗？用计算曲线解题的步骤是什么？

在发电机（包括励磁系统）的参数和运行初态给定之后，短路电流将只是短路点

距离（用从机端到短路点的外接电抗Xe表示）和时间的函数。发电机的纵轴次

暂态电抗和归算到发电机额定容量的外接电抗的标幺值之和，就是计算电抗。

短路电流周期重量的标幺值可表示为计算电抗和时间的函数，即反映这一函数的

关系的曲线称为计算曲线。

计算曲线法的详细计算步骤

（1）绘制等值网络。

a.选取基准功率和基准电压；b.发电机电抗用，略去网络各元件的电阻、输电

线路的电容和变压器的励磁支路；C.无限大功率电源的内电抗等于零；d.略去负

荷。

（2）进行网络变换。

a.将网络中的电源合并成若干组；b.无限大功率电源（假如有的话）另成一组。

c.求出各等值发电机对短路点的转移电抗以及无限大功率电源对短路点的转移

电抗。

（3）将前面求出的转移电抗按各相应的等值发电机的容量进行归算，便得到各

等值发电机对短路点的计算电抗，。

（4）由分别依据适当的计算曲线找出指定时刻t由各等值发电机供应的

短路周期电流的标幺值；

（5）网络中无限大功率电源供应的短路周期电流是不衰减的，由下式确定

（6）计算短路电流周期重量的出名值。

第i台等值发电机供应的短路电流为：

无限大等值发电电源供应的短路电流为：

短路点周期电流的出名值为：

式中，Vav应取短路处电压级的平均额定电压；Ini为归算到短路出电压级的第

i台等值发电机的额定电流；lb为对应于所选基准功率Sb在短路处电压级的基

准电流。

19.什么是功率极限？什么是稳定极限？什么是输电效率？（P12&25上）

功率极限

输电效率：线路末端输出有功功率与受端输入有功功率之比。

20.什么是闭式网？什么是开式网？

开式网络是电力网中结构最简洁的一种，一般是由一个电源点通过辐射状网络向

若干个负荷节点供电。

简洁闭式网络通常是指两端供电网络和简洁环形网络。

21.什么是比耗量？什么是效率？什么是耗量微增率？

反映发电设施（或其组合）单位时间内能量输入和输出关系的曲线，称为改设施

的耗量特性，耗量特性曲线上某点的众坐标和横坐标之比，即输入与输出之比称

为比耗量其倒数表示发电厂的效率。耗量特性曲线上的某点切线的斜率称

为该点的耗量微增率，它表示在该点运行时输入增量对输出增量之比。

22.什么是最大负荷使月时间？什么是功率损耗时间？

假如负荷始终等于最大值，经过小时后所消耗的电能恰好等于全年的实际耗电

量，则称为最大负荷采用小时数

最大负荷损耗时间T

假如线路中输送的功率始终保持为最大负荷功率Smax,在T小时内的能量损耗

恰好等于线路全年的实际电能损耗，即

23.电力系统主要调压措施是什么？实际中如何中和运用这些措施？为什么？如

在无功功率不足的系统中，为什么不宜转变变压器变比来调压？

（1）调整励磁电流以转变发电机端电压VG（2）适当选择变压器的变比

（3）转变线路的参数4）转变无功功率的分布

在无功功率不足的系统中，不宜转变变压器变比来调压，由于某一地区的电压由

于变压器分接头转变提升后，该地区所需无功功率也增大了，扩大了系统的无功

缺额，导致整个系统的电压水平更加下降。

24.什么是一次调频？什么是二次调频？它们各有何特点？（P115）

一次调频：依靠发电机组调速器自动调整发电机组有功功率的输出来调整调率的

过程。

一次调频的特点：①只能实现有差调频；②系统中的全部机组都参与。

二次调频：在一次调频的基础上，手动或电动发电机组的同步器来调整其有功功

率输出的过程。

二次调频的特点：①可以实现频率的无差调整。②由一个或数个发电厂来担当。

25.电力系统中发电厂按调频作用分为儿类？一般按什么条件选择主调频厂？

⑴电厂的分类：

①主调频厂:负责全系统的频率调整工作，一般由一个发电厂担当；

②帮助调频厂:帮助主调频厂调频，一般由1〜2个电厂担当；

③非调频厂：一般按负荷曲线发电，不参与调频。

⑵各电厂的调频职责：我们我国300万以上大系统的调度规程规定：频率偏移

不超过±0.2Hz时由主调频厂调频；频率偏移超过±0.2Hz时，帮助调频厂参与调

频；频率偏移超过±（）.5Hz时，系统内全部电厂参与调频。

⑶主调频厂的选择条件：具有足够的调整容量和范围；具有较快的调整速度；

③具有平安性与经济性此外还应留意：①电源联络线上的交换功率；

②调频引起的电压波动是否在允许偏移范围之内。

26.沟通电网功率传输的基本规律是什么？

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，这是沟通电网中关于功率传送的重要概

念。

27.什么是功率分点？什么是初步功率分布？什么是最终功率分布？

功率分点：在电力网中功率由两个方向流入的节点称为功率分点。

初步功率分布不计网损，最终功率分布计网损。（P73下）

28.电力系统的主要无功电源有哪些？它们在调压方面各有何特点？

电力系统的无功功率电源，除了发电机外，还有同步调相机、静电电容器、郭止

无功补偿器和近年来进展起来的静止无功发生器，这四种装置又称无功补总装

置。

（I）静电电容器只能汲取容性无功功率（即发出感性无功功率），其余几类补偿装

置既能汲取容性无功，亦能汲取感性无功。

电力电容器供应的无动功率与其安装处的电压平方成正比，即

电力电容器的特点：

运行维护便利；着功功率损耗小；单位容量投资小且与总容量的大小几乎无关;

既可集中安装，也可分散布置；无功功率调整性能差，输出无功功率受端电压

影响较大；只能阶跃式的调压。

（2）发电机既是唯一的有功功率电源，又是最基本的无功功率电源。发电机在额

定状态下运行时，可发出无功功率：

发电机的特点：

发电机正常运行时以滞后功率因数运行为主，必要时也可以减小励磁电流在超前

功率因数下运行，即所谓进相运行，以汲取系统中多余的无功功率。

（当系统低负荷运行时，输电线路电抗中的无功功率损耗明显削减，线路电容产

生的无功功率将有人星剩余，引起系统电压提升。在这种状况下有选择地支配部

分发电机进相运行将有助于缓解电压调整的困难。进相运行时，发电机的6角增

大，为保证静态稳定，发电机的有功功率输出应随着电势的下降（即发电机汲取

无功功率的增加）渐渐减小。

说明：

①在有功备用较充裕时，可采用靠近负荷中心的发电机降低功率因数运行，多发

无功功率以提高电力网的运行电压水平；

②远离负荷中心的发电厂不宜降低功率因数运行。由于无功功率大量的、远距离

传输，会引起网络较大的有功和无功功率以及电压损耗。

（3）同步调相机

①同步调相机是只输出无功功率的发电机；

②输出的无功功率Qcs与电压V之间的关系和同步发电机类似。

同步调相机的特点：

过励磁运行可作无功电源运行；欠励磁运行可作无功负荷运行；可平滑无级地转

变无功功率的大小和方向，达到调整系统运行电压的目的；无功功率的输出受端

电压的影响不大。运行维护较简单，有功功率损耗较大；

单位容量的投资费用较大；只宜集中安装。20世纪70年月以来已渐渐被静止无

功补偿装置所取代。

（4）静止无功补偿器

静止无功补偿器（SVC）,简称静止补偿潜，由静电电容器与电抗器并联组成，

电容器可发出无功功率，电抗器可汲取无功功率，两者结合起来，再配以适当的

调整装置，就成为能够平滑地转变输出（或汲取）无功功率的静止补偿器。

它可以快速地按负荷的变化转变无功功率输出的大小和方向，调整或稳定系统的

运行电压，尤其适用于作冲击性负荷的无功补偿装置。

参与组成静止补偿器的部件主要有饱和电抗器，固定电容器，晶闸管掌握电抗器

和晶闸管投切电容器。实际上应用的静止补偿器大多是由上述部件组成的混

合型静止补偿器

29.从调频技术要求，结合系统运行的经济性来考虑，枯水何丰水季节如何支配

调频厂？

枯水季节：水电厂为主调频厂；（或者水电厂中效率较低的机组）

丰水季