电力系统分析复习题
一、 简答题
1、 简述我国电力系统常用的电压等级有哪些？各用电设备额定电压是如何规定的？ 答：
6、10、35、（60）、110、（154）、220、330、500kV和750kV， 800kV，1000kV。 输电线路：
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。
UN =(Ua＋Ub)/2 。
发电机：
发电机通常接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路额定电压的1.05倍。 UGN ＝UN（1＋5％）
变压器：
变压器一次侧额定电压取等同于用电设备额定电压，对于直接和发电机相联的变压器，其一次侧额定电压等于发电机的额定电压即： U1N ＝ UGN ＝UN（1＋5％）
变压器二次侧额定电压取比线路额定电压高5% ，因变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，而额定负荷下变压器内部电压降落约为5%。为使正常时变压器二次侧电压较线路额定电压高5%，变压器二次侧额定电压取比线 路额定电压高10%。
2、 按被测量名称分，现场常用的电气仪表有哪几种?
答：有电压表、电流表、功率表、欧姆表、电能表、功率因数表、频率表、相序表及万用表等。
3、 电能质量的三个主要指标是什么？各有怎样的要求？ 电压
电压偏移是指电网实际电压与额定电压之差（代数差）。 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。 4、简述电力系统标幺值的选定原则。
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： 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，在SB和UB选定后，基准电流IB和基准阻抗ZB也就随之而定，变压器原副边电压基准值的比取与原副边额定值的比相等。一个系统中只有一个选定的基准功率。
5、简述采用标幺制的好处。
从变压器原幅边看表幺值为同一个值，简化等值电路，不需要进行参数的折算，采用表幺值计算时系统中基准电压一般在1左右，便于检查计算误差。 6、电压降落如何计算，减少电压降落应变化那些参数？
电压降落:即为该支路首末两端电压的相量差。
降低线路电阻、电抗参数，降低首末端功率，主要以降低无功功率为主。 7、什么是潮流，电力网络潮流计算的目的是什么？
潮流：在发电机母线上功率被注入网络，而在变（配）电站的母线上接入负荷，其间，功率在网络中流动。对于这种流动的功率，电力生产部门称之为潮流。以电力网络潮流、电压计算为主要内容的电力网络稳态行为特性计算的目的在于估计对用户电力供应的质量以及为电力网运行的安全性与经济性评估提供基础数据。
8、简述影响线路负载能力的因素。 主要有三点：
对于短电力线路，影响线路负载能力的因素主要是热极限；
对于中等长度电力线路，影响线路负载能力的因素主要是电压降落的限制； 对于远距离输电线路影响线路负载能力的因素主要是稳态稳定性的限制。 9、为什么进行电压的调整。
所有电力设备都是按在额定电压下运行效率最高，偏离额定电压导致效率降低，电压过高会缩短白是枳灯的使用寿命，也会对设备的绝缘产生不利影响，电压过低会增加异步电机的转差，产品出现废品，也使电机电流增大，引起发热损坏等。 10、简述电力系统电压的调整方法。
改变发电机端电压调压，改变变压器变比调压，改变电力网无功功率分布调压，改变电力网的参数调压。
11、简述电力系统中负荷的种类及频率调整的方法？
（1）变动周期小于10s，变化幅度小，利用调速器，进行频率的一次调整 （2）变动周期在（10s，180s），变化幅度较大，利用调频器，进行频率的二次调整
（3）变动周期最大，变化幅度最大：气象、生产、生活规律，根据预测负荷，在各机组间进行最优负荷分配，频率的三次调整
12、简述电力系统短路的种类和危害。种类：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。 危害：
短路电流很大，引起导体及绝缘体的严重发热而损坏。 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。 二、 计算题
1、有一台121/10.5，容量为31500KVA的三相双绕组变压器，名牌给出的实验数据为：△PK=200KW, P0=47KW， Uk%=10.5， I0%=2.7，试计算折算到一次侧的Γ型变压器参数，画出等值电路。 解：
图1
2．有一台110/11，容量为20000KVA的三相双绕组变压器，名牌给出的实验数据为：△PK=135KW, P0=22KW，Uk%=10.5，I0%=0.8，试计算折算到一次侧的Γ型变压器参数，画出等值电路。
解：计算变压器阻抗
1）串联电阻（归算到121kV高电压侧）
2PkUN135?110?RT? ??4.08?2）串联电抗21000SN1000?20?222110??U%U3）励磁回路（并联）导纳 ?XT?高??k?N?0.105?63.53?100SN202图 2
GT?高??P022?*10?3?1.82?10?6S22UN?110 参数等效在高压侧?Z?RT?jXT?(4.08?j63.53)?3.某T110kV架空线路全长100km，导线水平排列，相间距离为4m，导线型号为LGJ-240，导线半径为r=10.8mm。试计算线路的电气参数，并作出П型等值电路。
解：
每公里线路电组的计算：
r=ρ/S=31.5/240=0.1313（Ω/km） 每公里电抗计算
导线水平排列时的几何均距为：
Dm=1.26D=1.26*4000=5040(mm) 电抗： 电纳：
全线路参数为：
R=rl=0.1313*100=13.13(Ω) X=xl=0.401*100=40.1(Ω)
B=bl=2.84*10-6*100=2.84*10-4(S) B/2=j1.42*10-4 Z=13.13+j40.1Z/2Z/2
图 3 线路等值电路 （a）П型等值电路 （b）Τ型等值电路 -4
Y4. 设500kV线路有如下导线结构：使用LGJ-4*300分裂导线，直径为24.2mm，
分裂间距450mm。三相水平排列，相间距离为13m，如图所示。设线路长600km，试作该线路的等值电路。（a）不考虑线路分布参数特性；（b）精确考虑线路分布参数特性。
Y/2=j1.42*10 Y/2
解：
先计算该线路每千米的电阻、电抗、电导、电纳 r=ρ/S=31.5/4*240=0.02625（Ω/km） 导线水平排列时的几何均距为：
Dm=1.26D=1.26*13000=16380(mm) 分裂导线的等值半径req