期中复习课电力系统分析

1、期中复习课_电力系统分析题型：填空题、选择题、计算题第1章 电力系统的基本概念 重点重要概念、原理、性质、步骤等1、电能质量的指标：频率、电压、交流电的波形。P52、电力系统经济运行的指标：煤耗、网损率、厂用电率。P53、什么是煤耗、网损率、厂用电率？P54、接线方式有哪些？P95、什么是无备用接线，包括哪些方式？P96、什么是有备用接线，包括哪些方式？P97、架空线路由哪些组成？P108、识别架空线路导线的型号。P11 重点作业题 【作业题-1】课本P151.1 什么是电力网、电力系统和动力系统？解答：P4电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网。把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连

2、接在一起而组成的整体称为电力系统。它包括从发电、变电、输电、配电直到用电的全过程。电力系统加上发电厂的动力部分，就称为动力系统。1.2 对电力系统运行的基本要求是什么？解答：P5对电力系统运行的基本要求：（1）保证安全可靠地供电；（2）保证良好的电能质量；（3）保证电力系统运行的经济系。1.3 为什么要规定额定电压等级？电力系统各元件的额定电压是如何确定的？解答：P6-7规定额定电压的原因：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有额定电压。电力系统各元件的额定电压的确定方法：（1）电力线路的额定电压又称为网络的额定电压，它和用电设备的额定电压相等。（2）发电机

3、的额定电压比网络的额定电压高5%。（3）变压器具有发电机和用电设备的两重性。一次侧的电网接受电能，相当于用电设备，二次侧供出电能，相当于发电机。规定： 一次绕组的额定电压与网络额定电压相等，但直接与发电机相连时与发电机额定电压相等； 二次绕组的额定电压定义为空载时的电压，比网络额定电压高10%，但内阻抗小于7.5%的小型变压器和二次侧直接（包括通过短距离线路）与用电设备相连的变压器，其额定电压比网络额定电压高5%。1.4 电力系统接线图如题1.4图所示，标出图中的发电机、变压器和电动机的额定电压。（课本P15，图略）解析：双绕组变压器：一次侧/二次侧。三绕组变压器：一次侧低压时：低压侧/中压测

4、/高压测；一次侧高压时：高压侧/中压侧/低压测）。解答：G：10.5kVT1：10.5/242 kV，T2：220/38.5/6.6 kV，T3：35/6.3 kV，T4：10.5/3.15 kV，T5：220/38.5 kVM1：3 kV，M2：6 kV1.7 电力系统的接线方式有哪些？各自的优缺点是什么？解答：电力系统的接线方式按供电可靠性分为：无备用接线和有备用接线，或者开式网和闭式网。无备用接线：优点：接线简单、投资少、运行维护方便。缺点：供电可靠性低，当干线式、链式线路较长时，末端电压偏低。 有备用接线：双回路的放射式、干线式和链式：优点：接线简单、运行方便、供电可靠性高；缺点：设备

5、投资大。两端供电网和环形网：优点：供电可靠性高，投资少；缺点：运行调度复杂，环形网存在过负载问题（超过额定负载的负载 ）。第2章 电力网各元件的参数和等值电路 重点重要概念、原理、性质、步骤等1、输电线路有哪些参数？电阻、电抗、电导、电纳。P182、输电线路的电阻的计算公式，铜导线和铝导线的电阻率。P183、输电线路的电抗的计算公式（单相导线、双分裂导线）。P18-194、输电线路的电纳的计算公式（单相导线、双分裂导线）。P205、什么是短线路、中等长度线路、长线路、一般线路。P236、输电线路的等值电路。P23-247、双绕组变压器的参数计算。P26-288、双绕组变压器的等值电路。.26-

6、279、双绕组变压器的短路试验、空载试验。P2710、有名值、有名制；标么值、标么制；基准值；标么值的计算公式。P33 重点作业题【作业题-2】课本P372.2 某一回10kV架空输电线路，长度为10km，采用LGJ-70型导线，导线的计算外径为11.4mm，三相导线按等边三角形布置，导线的相间距离D=1.0m，试求该电力线路的参数，并作其等值电路图。（自然对数lg需要用计算器计算）解答：电力线路的参数分别为：电阻:（铝线的电阻率为，导线标称截面积为）（长度l为10km）电抗:因为导线按等边三角形排列，所以 （半径为11.4/2mm） 电纳:等值电路:（100km以下的短线路，用一字型等值电路

7、）2.3 某一长度为100km的110kV架空电力线路，采用2LGJ-150双分裂导线，每根导线的计算外径为17mm，三相导线水平布置，相同距离为4.125m，分裂间距为25cm，试求该电力线路的参数，并作其等值电路图。解答：电力线路的参数分别为：电阻:（铝线的电阻率为，单根导线标称截面积为）（长度l为100km）电抗:因为导线水平排列，且间距相等，所以（半径为17/2mm，间距为2510mm） 电纳:等值电路:（100300km的中等长度、300km以上的长线路的等值电路，用型）2.6 一台型号为SFL-20000/110的三相双绕组降压变压器，其额定容量为20000kV.A，额定电压为11

8、0/11kV，Ps=135kW，Us%=10.5，Po=22kW，Io%=0.8，求该变压器的参数，并作出等值电路。解析：额定容量20000kV.A即为20MVA。解答：各参数直接由公式可求得：电阻：电抗：电导：电纳：等值电路图：第3章 简单电力系统的潮流计算 重点重要概念、原理、性质、步骤等1、潮流计算方法包括解析法手算和计算计算法。P412、电力系统中，功率的表示方法，表示形式。P413、电压降落、电压损耗、电压偏移。P41-434、计算输电线路和变压器在阻抗、导纳上的功率损耗。P43-44 5、开式网电压和功率的分布计算 已知末端的功率和电压，求始端的功率和电压。 已知末端的功率、始端的

9、电压，求始端的功率、末端的电压。 重点作业题【作业题-3】课本P373.1什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移？解答：P41-43电压降落：指网络元件首末端电压的相量差。为相量。Ui为端点i处的电压，U和U分别称为电压降落的纵分量和横分量。电压损耗：电力网两点电压的代数差。为数值。电压偏移：电力网中，某点的实际电压同网络该处的额定电压之差，为数值。以百分值表示为，Ui为端点i处的电压。3.2 什么叫运算电源功率、运算负荷功率？解答：运算电源功率：是发电厂高压母线输入系统的等值功率。运算负荷功率：是变电所高压母线从系统吸取的等值功率。3.4 110kV双回架空线路，长度为150km，导线型号为LG

10、J-120，导线计算外径为15.2mm，三相导线几何平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为30+j15MVA，末端电压为106kV，求始端电压、功率，并作出电压向量图。解：由已知可作出线路图如下：电阻:（长度l为150km）电抗:由已知可得几何均距为： 电纳:由此可作出等值电路图： 由末端向始端，同时计算功率和电压：3.5 110kV单回架空线路，长度为80km，导线型号为LGJ-95，导线计算外径为13.7mm，三相导线几何平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为15+j10MVA，始端电压为116kV，求末端电压和始端功率。解：由已知可作出线路图如下：电阻:（长度l为80km）电抗:由已知可

11、得几何均距为： 电纳:由此可作出等值电路图、简化的等值电路图分别为： 先由末端向始端计算功率（公式里的电压均采用额定电压UN）：再由始端向末端计算电压：第4章 电力系统的有功功率平衡与频率调整 重点重要概念、原理、性质、步骤等1、电力系统运行的根本目的。P642、我国规定电力系统额定频率为50Hz，允许的波动范围为(0.20.5)Hz。P643、有功负荷变化曲线分解出的三类负荷各有何特点？P644、离心飞摆式调速系统的组成： P65 离心飞摆及其附件，转速测量元件； 错油门，放大元件； 油动机，执行机构； 调频器（或同步器），转速控制机构。5、频率调整时，调速器完成频率的一次调整；调频器完成频

12、率的二次调整。P666、简要分析频率的调整过程。P667、发电机的频率特性（有功功率-频率静态特性）。P678、发电机的单位调节功率KG及其标么值计算。P67，9、调差系数及其标么值计算。P67，10、负荷的频率特性（有功功率-频率静态特性）。P6811、负荷的频率调节效应KD及其标么值计算。P68，12、频率的一次调整（负荷变化PD0时，发电机组的功频静特性PG、负荷本身的调节效应PD共同作用，实现新的平衡）。P69一次调整方程式：PD0=PG-PD=-(KG+KD)f=-Kf。13、频率的二次调整（调频器作用下，发电机组的功频静特性PG0）。P70-71二次调整方程式：功率缺额PD0-PG

13、 =-(KG+KD)f=-Kf。14、频率调整方程式：，表示负荷增量PD0由三部分承担： 二次调整的发电机组增发的功率PG； 一次调整的发电机组增发的功率-KGf； 负荷的调节效应所减少的负荷功率KDf。15、计算两个系统组成的互联系统的频率变化量f和联络线功率变化量PAB。P71-7416、系统的有功功率平衡。P74-75 17、系统备用的分类。P7518,、电力系统中发电厂包括：火电厂、水电厂和核电厂。各自的特点有哪些？P75-76 重点作业题【作业题-4】补充题+课本P77习题1、电力系统频率偏高偏低有哪些危害性?参考答案：主要包括对用户的影响和对发电厂和系统本身的影响。1）对用户的影响

14、:系统频率的频率变化将引起工业用户电动机转速的变化,从而影响产品的质量；系统频率的不稳定将会影响电子设备的工作。2）对发电厂和系统本身的影响:火力发电厂的主要厂用机械通风机和给水泵,在频率降低时,所能供应的风量和水量将迅速减少,影响锅炉的正常运行甚至迫使锅炉停炉；低频率运行将增加汽轮机叶片所受的应力,引起叶片的共振,缩短叶片的寿命,甚至使叶片断裂；低频率运转时,发电机的通风量将减少,而为了维持正常的电压,又要求增加励磁电流,以致使发电机定子和转子的温升都得增加,为了不超越温升限额,不得不降低发电机所发功率.低频率运行时,由于磁通密度的增大,变压器的铁芯损耗和励磁电流都得增大,也为了不超越温升限

15、额,不得不降低变压器的负荷.频率降低时,系统中的无功功率负荷将增大,而无功功率负荷的增大又将促使系统电压水平的下降.总之,由于所有设备都是按系统额定频率设计的,系统频率质量的下降将影响各行各业,而频率过低时甚至会使整个系统瓦解,造成大面积停电.2、电力系统有功功率负荷变化的情况与电力系统频率的一、二、三次调整有何关系?参考答案：电力系统有功功率负荷的变化可分解为三种,第一种变动幅度很小,周期又很短,这种负荷变动有很大的偶然性.第二种变动幅度较大,周期也较长,属于这一种的主要有电炉、压延机械、电气机车等带有冲击性的负荷变动.第三种变动幅度最大,周期也最大,这一种是由于生产、生活、气象等变化引起的

16、负荷变动.电力系统的有功功率和调整大体上也可分为一次、二次、三次调整三种,一次调整或称一次频率指由发电机组的调速器进行的、对第一种负荷变动引起的频率偏移作调整；二次调整或频率的二次调整指由发电机的调频器进行的、对第二种负荷变动引起的频率偏移的调整.三次调整是指按最优化准则分配等三种有规律变动的负荷,即责成各发电厂按事先给定的发电负荷曲线发电.4.1 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？参考答案：P684.2、某电力系统中，与频率无关的负荷占35%，与频率一次方成正比的负荷占40%，与频率二次方成正比的负荷占15%，与频率三次方成正比的负荷占10%。求系统频率由

17、50Hz降到48.5Hz时，相应负荷功率的变化百分值。参考答案：频率降为48.5Hz时，系统的负荷为：负荷变化为：其百分值为：【作业题-5】课本P78习题4.5 简述频率的一次调整与二次调整的区别。参考答案：P69-704.6 电力系统调频厂是如何选择的？参考答案：P714.10题4.9中，试计算下列情况下的频率变化量f 和联络线上流过的功率Pab。A、B两系统所有机组都参加一次、二次调频，A、B两系统机组都增发50MW；A、B两系统所有机组都参加一次调频，A系统所有机组参加二次调频，增发60 MW；A、B两系统所有机组都参加一次调频，B系统所有机组参加二次调频，增发60MW。参考答案：由已知可得：(1)A、B两系统所有机组都参加一次、二次调频，A、B两系统机组都增发50MW 时：所以：A、B两系统所有机组都参加一次调频，A系统所有机组参加二次调频，增发60 MW时：