吉林大学远程教育学院2013年电力系统分析复习题答案.doc

电力系统分析复习题答案 简答题 1.简述电力系统稳态运行的基本要求? 答：三相电力系统是给定值，作为输入数据，典型取标幺值。潮流程序计算P1和Q1。因为平衡节点的P、Q事先无法确定，为使潮流计算结果符合实际，常把平衡节点选在有较大调节裕量的发电机节点，潮流计算结束时若平衡节点的有功功率、无功功率和实际情况不符，就要调整其他节点的边界条件以使平衡节点的功率满足实际允许范围。 2）PQ节点，Pi和Qi是输入数据。这类节点的有功功率Pi和无功功率Qi是给定的，潮流计算程序计算节点电压幅值Ui和相角。负荷节点和无功功率注入的联络节点都属于这类节点。有些情况下，系统中某些发电厂送出的功率在一定时间内为固定时，该发电厂母线也可以作为PQ节点。在一个典型的潮流程序中绝大多数母线作为PQ节点。 3）PU节点（电压控制母线），Pi和Ui是输入数据。这类节点的有功功率Pi和节点电压幅值Ui是给定的，潮流程序计算节点的无功功率Qi和电压相角。这类节点必须具有足够的无功可调容量，用以保持给定的节点电压幅值。在电力系统中这类节点的数目较少。 3.简述电力系统有功功率对频率有什么影响？系统为什么要设置有功功率备用容量？ 答：当电力系统中负荷增大时，频率下降，负荷减小时，频率升高，负荷的变化将导致系统频率的偏移，频率变化超出允许范围时，对用电设备的正常工作和系统稳定运行都会产生影响，甚至造成事故，因此应对发电功率作相应调整，以使系统在要求的频率下达到新的平衡。 为了保证供电可靠性及电能质量合格，系统需要具有一定的备用容量，只有在具备系统备用容量的情况下，才有可能进行系统的频率调整与厂间负荷的最优分配。系统电源容量大于发电负荷的部分称为系统的备用容量，即备用容量=系统可用电源容量-发电负荷。 4.简述我国常用的额定电压等级，各电气设备额定电压是如何规定的？ 答：我国常用的额定电压等级有： 6、10、35、（60）、110、（154）、220、330、500kV和750kV, 800kV,1000kV。 输电线路的额定电压UN =(Ua＋Ub)/2 。 各用电设备的额定电压取与线路的额定电压相等，从而使所有用电设备在额定电压的附近处运行。用电设备容许的电压偏移一般为5%，沿线电压降落一般为10%，因而要求线路始端电压为额定值的1.05倍，并使末端电压不低于额定值的0.95倍。 UGN ＝UN（1＋5％） U1N ＝ UGN ＝UN（1＋5％） 规定：用户端额定电压不应超过额定电压的：35KV级以上的用户为±5%；10KV及以下用户为± 7%；低压照明用户为± 5%-10%。 频率 我国标准频率是50Hz, 一般频率波动应在± 0.5Hz以内，对于精密仪器系统频率波动应在± 0.2Hz以内。 波形 为正弦波，波形不能畸变。 6．简述电力系统标幺值的定义及基准值的选定原则。 标么值：采用其实际值（有名单位值）与某一选定的值的比值 表示： 选择基准值的规则: 在电气量中可先选定两个基准值，通常先选定基准功率SB和基准电压UB，一个系统中只选定一个功率基准值，变压器高、低压侧基准电压之比等于额定变比。 7．简述采用标幺制的好处以及选择基准值的规则。 当采用设备额定值作为基准值时，设备的标幺阻抗在某一数值范围内，便于检查计算误差。 选择基准值的规则: 在电气量中可先选定两个基准值，通常先选定基准功率SB和基准电压UB，一个系统中只选定一个功率基准值，变压器高、低压侧基准电压之比等于额定变比。 8．简述电力系统短路的种类及危害。 答： 电力系统短路故障有时也称为横向故障，因为它是相对相或相对地的故障， (三相短路), (单相短路), (两相短路), (两相接地短路). 还有一种称为纵向故障的情况，即断线故障。 危害. 导体、母线受到强大的电流动力，也可造成损坏。 短路致使电网电压突然降低，影响用电设备正常工作。最严重的后果是系统解列。 另外，断路故障对通信也有影响。 9. 简述电力系统频率变动时，对用户的影响有哪些? 答：用户使用的电动机的转速与系统频率有关。频率变化将引起电动机转速的变化，从而影响产品质量。例如，纺织工业、造纸工业等都将因频率变化而出现残次品。 近代工业、国防和科学技术都已广泛使用电子设备，系统频率的不稳定将会影响电子设备的工作。雷达、电子计算机等重要设施将因频率过低而无法运行。 频率变动对发电厂和系统本身也有影响： 火力发电厂的主要厂用机械—风帆和泵，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。 低频率运行还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