(完整word版)電力系統(tǒng)復(fù)習(xí)

1、第一章電力系統(tǒng)等值電路1、電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)絡(luò)的基本組成是什么？電力系統(tǒng)是由鍋爐、反應(yīng)堆、汽輪機(jī)、水輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等生產(chǎn)電能的設(shè)備，變壓器，電 力線路等變換、輸送、分配電能的設(shè)備，電動(dòng)機(jī)、電燈等耗能的設(shè)備，以及檢測(cè)、保護(hù)、控 制裝置乃至能量管理系統(tǒng)所組成的統(tǒng)一整體。電力系統(tǒng)中，由變壓器、電力線路等變換、輸送、分配電能的設(shè)備所組成的部分常稱為 電力網(wǎng)絡(luò)。2、描述一個(gè)電力系統(tǒng)的基本參量有：總裝機(jī)容量、年發(fā)電量、最大負(fù)荷、額定頻率?口最高 電正等級(jí)，結(jié)線圖則由地理結(jié)線圖和電氣結(jié)線圖。電力系統(tǒng)運(yùn)行基本要求：保證可靠持續(xù)供電、保證良好的電能質(zhì)量、保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng) 殖。3、電力變壓器的主要作用是什么？主要類型

2、有哪些？主要作用是變換電壓，以利于功率的傳輸。在同一段線路上，傳送相同的功率，電壓經(jīng)升 壓變壓器升壓后，線路傳輸?shù)碾娏鳒p小，可以減少線路損耗，提高送電經(jīng)濟(jì)性，達(dá)到遠(yuǎn)距離 送電的目的，而降壓則能滿足各級(jí)使用電壓的用戶需要。主要類型：（1）按相數(shù)分：1）單相變壓器：用于單相負(fù)荷和三相變壓器組。2）三相變壓器：用于三相系統(tǒng)的升、降電壓。（2）按冷卻方式分：1）干式變壓器：依靠空氣對(duì)流進(jìn)行冷卻，一般用于局部照明、電子線路等小容量變壓器。2）油浸式變注器：依靠油作冷卻介質(zhì)、如油浸目冷、油浸風(fēng)冷、油浸水冷、強(qiáng)迫油循壞等。（4）按繞組形式分:1）雙繞組變壓器：用于連接電力系統(tǒng)中的兩個(gè)電壓等級(jí)。2）三繞組變壓

3、器：一般用于電力系統(tǒng)區(qū)域變電站中，連接三個(gè)電壓等級(jí)。3）自耦變電器：用于連接不同電壓的電力系統(tǒng)。也可做為普通的升壓或降后變壓器用。 4、架空線路和電纜線路各自有什么特點(diǎn)？架空線采用分裂導(dǎo)線有何好處？架空線路是由導(dǎo)線、避雷針、桿塔、絕緣子和金具等構(gòu)成；由于架空線采用多股導(dǎo)線, 為增加機(jī)械強(qiáng)度，采用鋼芯鋁線，外部鋁線作為主要載流部分；線路電壓超過(guò)220KV時(shí), 為減小電暈損耗或線路電抗，采用擴(kuò)徑導(dǎo)線或分裂導(dǎo)線；為了減小三相參數(shù)不平衡，架空線 的三相導(dǎo)線需要換位，在中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)中，長(zhǎng)度超過(guò)lOOkW的架空線都應(yīng)換 位.電纜線路比架空線造價(jià)高，檢修麻煩。優(yōu)點(diǎn)是不用桿塔，占地小，供電可靠，對(duì)

4、人身較 安全，不易受破壞等。5、影響輸電線路電抗、電納、電阻、電導(dǎo)大小的主要因素是什么？電阻取決于導(dǎo)線電阻率和導(dǎo)線截面積；電導(dǎo)取決于沿絕緣子串的泄露和電暈；電抗取決 于導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)分布；電納取決于導(dǎo)線周圍的電場(chǎng)分布。6、電力線路一般采用怎樣的等值電路來(lái)表示？集中參數(shù)如何計(jì)算？7、所謂自然功率，是指負(fù)荷阻抗為波阻抗時(shí)，該負(fù)荷所消耗的功率。波阻抗為純電阻，自 然阻抗為純有功功率。輸送功率等于自然功率時(shí)，線路末端電壓接近始端電壓；輸送功率大 于自然功率時(shí)，線路末端電壓低于始端電壓；輸送功率小于自然功率時(shí)，線路末端電壓高于 始端電壓。8、中等長(zhǎng)度線指長(zhǎng)度在100-300km的架空線路和不超過(guò)100km

5、的電纜線路，超過(guò)則稱 為長(zhǎng)線路，計(jì)算時(shí)必須考慮其分布參數(shù)特性，9、直流輸電與交流輸電相比，有什么特點(diǎn)？一般認(rèn)為架空線路超過(guò)600-800km ,電纜線路超過(guò)40-60km直流輸電較交流輸電經(jīng) 濟(jì)。高壓直流輸電是將三相交流電通過(guò)換流站整流變成直流電,然后通過(guò)直流輸電線路送往 另一個(gè)換流站逆變成三相交流電的輸電方式。它基本上由兩個(gè)換流站和直流輸電線組成，兩 個(gè)換流站與兩端的交流系統(tǒng)相連接。另外，直流輸電線造價(jià)低于交流輸電線路但換流站造價(jià)卻比交流變電站高得多。(1)直流線路與交流輸電相I：匕較，直流輸電具有如下優(yōu)點(diǎn):輸送相同功率時(shí)，線路造價(jià)低； 輸送容量大、送電距離遠(yuǎn)，線路損耗??；不存在交流輸電的穩(wěn)

6、定問(wèn)題；能夠充分利用 線路走廊資源，適宜于海下輸電；能夠限制系統(tǒng)的短路電流；調(diào)節(jié)速度快，運(yùn)行可靠； 能夠?qū)崿F(xiàn)交流系統(tǒng)的異步連接可方便的進(jìn)行分期建設(shè)和增容建設(shè)利于發(fā)揮投資效益。 (2)與交流輸電相比較,直流輸電具有如下缺點(diǎn):礴流站設(shè)備較昂貴；換流裝置要消耗大量 的無(wú)功功率；換流器的過(guò)載能力較小，對(duì)直流運(yùn)行不利；無(wú)適用的直流斷路器；利用 大地為回路帶來(lái)一些技術(shù)問(wèn)題；直流輸電線路難以引出分支線路，絕大多數(shù)只能用于端對(duì) 端送電。直流線路在遇到線路故障或隱患時(shí)(比如冰凍、山火等險(xiǎn)情)可以降壓運(yùn)行，但是交流 線路不行。因?yàn)榫用裼秒?、各種廠礦用電都是交流電,所以要通過(guò)換流站。10、電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？比

7、較有備用和無(wú)備用接線形式的主要區(qū)別？電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以分為有備用和無(wú)備用結(jié)線兩類.無(wú)備用結(jié)線包括單回路放射式、干線式和鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)。主要優(yōu)點(diǎn)在于簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行方 便，主要缺點(diǎn)是供電可靠性差。有備用結(jié)線包括雙回路放射式、干線式、鏈?zhǔn)揭约碍h(huán)式和兩端供電網(wǎng)絡(luò)。優(yōu)點(diǎn)是可靠性 和電能質(zhì)量高，缺點(diǎn)是不夠經(jīng)濟(jì)。11、為什么要規(guī)定電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)？我國(guó)主要的電壓等級(jí)有哪些？電力系統(tǒng)各元件的額定電壓是如何讓確定的？當(dāng)輸送一定功率時(shí)，輸電電壓越高，電流越小，導(dǎo)線等載流部分的截面積越小，投資越 小；但電壓越高，對(duì)絕緣的要求越高，塔桿、變壓器、斷路器等絕緣的投資也越大。這樣, 對(duì)應(yīng)于一定輸送功率和輸送距離應(yīng)該有一最合理

8、的線路電壓。額定電壓等級(jí)有：3kW 6kW 10kW 35kW 60kW HOkW 220kW 33OkW 5OOkW , 500kW通常用于區(qū)域電力系統(tǒng)的輸電網(wǎng)絡(luò)，220kW通常用于地方電力系統(tǒng)的輸電網(wǎng)絡(luò)，35kW及以下通常用于配電網(wǎng)絡(luò)。發(fā)電機(jī)的額定電壓為線路額定電壓的105% ;變壓器一次側(cè)電壓等于用電設(shè)備額定電壓（直接與發(fā)電機(jī)相連則為發(fā)電機(jī)額定電壓），二次側(cè)為線路額定電壓的110%，漏感很小的、 二次側(cè)直接與用電設(shè)備相連的和電壓特別高的變壓器，其二次側(cè)額定電壓為線路額定電壓的5%。II、變壓器的短路試驗(yàn)和空載試臉是在什么條件卜.做的？如何讓用這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)得到數(shù)據(jù)計(jì) 算變壓器等值電路中的參數(shù)

9、？爾抗器阻抗27斐曲燦路試驗(yàn)）得.試臉時(shí),為使J測(cè)顯. 般將低樂(lè)繞。也接.住鬲 匹他逐步加強(qiáng)至低抵繞組電漉為確定電流,讀取此時(shí)項(xiàng)長(zhǎng)制電壓涯為其與箴定電壓比值的自分加 和.相仃功功本（單位為kW> 前檸稱為短路電氏的百分血 ,為5%,后并稱為如以損耗.記為 PS,由電力變東涔激磁電流X）相對(duì)較小.從而如息損比似券痛定電流潦過(guò)變質(zhì)涔高低樂(lè)繞 組時(shí)在電陰上產(chǎn)生的揭兒（俗稱銅枯 與然仃的變壓器繞。用鈾或鋁合金制造.但仍沿用此名 足利用川旭路中。名制&小的基本X系.”密* 34Rt = 3（念V號(hào)=,號(hào)乂內(nèi)電力系統(tǒng)計(jì)鐘中功率以MW為m位詢?cè)囉蓴?shù)州的小位為kW.故一而忘電力攵限的陽(yáng)杭以電抗為

10、I . J 一近似認(rèn)為拉嘟電乩全部珞卜電抗I .即u$%= V"7Zy xiooUnv S% Un*"100 V3/v _ 100 Sn特納什；變壓器導(dǎo)納“可由空衰試物測(cè)窗a試驗(yàn)時(shí)，為安全起拈，一般耨低壓繞組接電源，高 壓制空荻,讀取低壓側(cè)電氏為額定值時(shí)的空載電流（表為。版定電流比值的百分值）和三川行功功率（單位為kW） °前者稱為空載電流的白分值，記為Q%；后占稱為空載報(bào)也記為A網(wǎng).由于空載損耗近似等于變壓器在輛定電壓下電導(dǎo)G7中的損耗（俗稱鐵耗），即G _ Mr - lOOOL'ih r空級(jí)電流幾乎個(gè)部流經(jīng)變 &器的電納史路,即. % LxlO

11、O = ELx I®° hSn式中4w為額定相電壓.從前/0% 5y在卜所述,將兩線組變玉舄的型等值電路及數(shù)親數(shù)計(jì)算公式獷總?cè)缦?R-或X '% US -7 1000 S ；/' T 1000 SN .r _ M） 區(qū) _A% Sx .lOQOUy100 512、衡量電力系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)行的兩個(gè)主要指標(biāo)：煤耗率?口網(wǎng)損率;13、什么是電力系統(tǒng)的負(fù)荷曲線？最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax指的是什么？負(fù)荷曲線反應(yīng)了某段時(shí)間內(nèi)負(fù)荷隨時(shí)間而變化的規(guī)律。仟最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax的含義是：如果負(fù)荷始終保持等于最大值Pmax時(shí)，經(jīng)過(guò)Tmax小時(shí)后所消耗的電能怡好等于全年的實(shí)際耗

12、電量%14、何為電力系統(tǒng)的負(fù)荷特性（電壓特性、頻率特性）？負(fù)荷特性指負(fù)荷功率隨端電壓或者系統(tǒng)頻率變化而變化的規(guī)律，因而有電壓特性和頻率特性之分。15、我國(guó)電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式有哪些？各有什么特點(diǎn)？直接接地：不接地和經(jīng)消弧線圈接地3類。直接接地：供電可靠性低，單相接地時(shí)，構(gòu)成短路回路，接地電流大。不接地：系統(tǒng)可靠性高，但是絕緣水平要求也高，單相接地不構(gòu)成短路回路，但是非接地相電壓升為相電壓的百倍。llOkW以上系統(tǒng)直接接地，60kW 一下系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地。(5)經(jīng)消弧線圈接地:由于導(dǎo)線對(duì)地有電容，中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)單相接地時(shí)，短路點(diǎn)會(huì) 有大的容性電流，裝設(shè)i肖弧線圈后，接地點(diǎn)電流增加了感性電

13、流分量，與容性分量相抵 消，減小了接地點(diǎn)電流，使電弧易于自行熄滅，提高供電可靠性。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接 地又可分為過(guò)補(bǔ)償和欠補(bǔ)償。感性電流大于容性電流稱為也卜償，容性電流大于感性電 流稱為欠補(bǔ)償，一般采用過(guò)補(bǔ)償。16、電力系統(tǒng)計(jì)算中，采用標(biāo)幺制有什么好處？基準(zhǔn)值如何選?。坎煌鶞?zhǔn)之下的標(biāo)幺值如 何讓換算？標(biāo)幺制具有計(jì)算結(jié)果清晰、便于迅速判斷計(jì)算結(jié)果的正確性、可大量簡(jiǎn)化計(jì)算等優(yōu)點(diǎn)。通常選用三相功率和線電壓作為基準(zhǔn)值，功率的基準(zhǔn)值一般取系統(tǒng)總功率，電壓基準(zhǔn)值 一般取參數(shù)和變量都將向其歸算的該級(jí)額定電壓。17、在電力系統(tǒng)等值電路參數(shù)計(jì)算中，如何精確計(jì)算？何為近似計(jì)算？適用場(chǎng)合怎樣？在電力系統(tǒng)等值電路的

14、參數(shù)計(jì)算中，若采用電力網(wǎng)或元件的額定電壓進(jìn)行計(jì)算，稱為精 確計(jì)算法；若采用各電壓等級(jí)的平均額定電壓進(jìn)行計(jì)算，則稱為近似計(jì)算法；在進(jìn)行電力系 統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)分析計(jì)算時(shí)，常采用精確計(jì)算法,而在電力系統(tǒng)短路計(jì)算時(shí)，常采用近似計(jì)算法。 18、為什么11OKV及以上的架空輸電線路需要全線架設(shè)避雷線而35KV及以下架空輸電線路 不需全線架設(shè)避雷線？因?yàn)?1OKV及以上系統(tǒng)采用中性點(diǎn)直接接地的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，這種運(yùn)行方式的優(yōu)點(diǎn) 是，正常運(yùn)行情況下各相對(duì)地電壓為相電壓,系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路故障時(shí)，非故障相對(duì)地 電壓仍為相電壓，電氣設(shè)備和輸電線路的對(duì)1腕緣只要按承受相電壓考慮，從而降低電氣設(shè) 備和輸電線路的絕緣費(fèi)用，

15、提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；缺點(diǎn)是發(fā)生單相接地短路時(shí)需要切 除故障線路，供電可靠性差?？紤]到輸電線路的單相接地絕大部分是由于雷擊輸電線路引起, 全線路架設(shè)避雷線，就是為了減少雷擊輸電線路造成單相接地短路故障的機(jī)會(huì)，提高220KV 電力系統(tǒng)的供電可靠性。35KV及以下系統(tǒng)采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的中性點(diǎn)運(yùn)行方式，即使雷擊輸電線路造成單相接地時(shí)，電力系統(tǒng)也可以繼續(xù)運(yùn)行，供電可靠性高, 所以無(wú)需全線架設(shè)避雷線。19、什么叫電力系統(tǒng)分析計(jì)算的基本級(jí)？基本級(jí)如何選擇?電力系統(tǒng)分析計(jì)算時(shí)，將系統(tǒng)參數(shù)歸算到那一個(gè)電壓等級(jí)，該電壓等級(jí)就是分析計(jì)算的基本級(jí)?；炯?jí)可根據(jù)分析問(wèn)題的方便與否進(jìn)行選擇，無(wú)特殊要

16、求的情況下，通常選擇系統(tǒng) 中的最高電壓級(jí)最為分析計(jì)算的基本級(jí)。20、在卜圖所示的電力系統(tǒng)中已知U=10kV,單相接地時(shí)流過(guò)接地點(diǎn)的電容電流為35A,如要把單相接地時(shí)流過(guò)接地點(diǎn)的電流補(bǔ)償?shù)?0A,請(qǐng)計(jì)算所需消弧線圈的電感系數(shù)：根據(jù)消弧線圈應(yīng)采用過(guò)補(bǔ)償方式的要求可知單相接地時(shí)流過(guò)消弧線圈的電流為：/ =204+ 354 = 55 AU。 10000L = = U.334/7colL 73*314*55第二章電力系統(tǒng)潮流分布計(jì)算1在電力系統(tǒng)潮流計(jì)算中，負(fù)荷是怎樣表示的？2輸電線路的變壓器的功率損耗如何計(jì)算？他們?cè)趥€(gè)導(dǎo)納支路上損耗的無(wú)功功率有什么不 同？輸電線路和變壓器的功率損耗可以根據(jù)輸電線路和變壓

17、器的等效電路，按照電路的基本關(guān)系，通過(guò)計(jì)算阻抗和導(dǎo)納支路的功率損耗來(lái)進(jìn)行，不同的是，線路導(dǎo)納損耗的是容性無(wú)功功率，而變壓器導(dǎo)納支路損耗的是感性的無(wú)功功率。3輸電線路和變壓器阻抗元件上的電壓降落如何計(jì)算？電壓降落的大小主要由什么決定？ 電壓降落的相位主要有什么決定?什么情況卜會(huì)出現(xiàn)線路末端電壓高于首段電壓?電壓降落是指變壓器和輸電線路始末兩端電壓的相量差，可按照電路原理進(jìn)行計(jì)算，電 壓降落的大小主要決定于電壓降落的縱分量AU,相位主要決定于電壓降落的橫行分量6U.因線路對(duì)地電納吸收容性無(wú)功功率，即發(fā)出感性無(wú)功功率，線路輕載時(shí)，電納中發(fā)出的感性 無(wú)功功率可能大于電抗中吸收的感性無(wú)功功率，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)

18、線路末端電壓高于首段電壓。4電壓降落、電壓損耗、電壓偏移、電壓調(diào)整各自如何定義？電壓降落是指變壓器和輸電線路始末兩端電壓的相量差（九- U2）,是相量。電壓損耗是指變壓器和輸電線路始末兩端電壓的數(shù)量差（5-5）,近似等于電壓降落的 縱分量。電壓偏移是指線路始端或末端電壓與線路額定電壓的數(shù)值差（5-樂(lè)）或（5-50.電壓調(diào)整是指線路末端空載與負(fù)載時(shí)電壓的數(shù)值差（5o- 5）。5運(yùn)算功率是什么？運(yùn)算負(fù)荷是什么？6輻射性網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算可以分為哪兩種類型？分別怎樣計(jì)算？一類已知同一點(diǎn)的電壓和功率，其計(jì)算就是根據(jù)等效電路逐級(jí)推算功率損耗和電壓降落；另一類是已知不同點(diǎn)的電壓和功率，可采用迭代法進(jìn)行計(jì)算。7什

19、么是基本功率分布？什么是自然功率分布？什么是循環(huán)功率？什么是強(qiáng)制功率分布？ 什么是初步功率分布？什么是最終功率分布？什么是經(jīng)濟(jì)功率分布？自然功率分布：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度線路參數(shù)不等時(shí)的按阻抗分布功率。強(qiáng)制功率分布：附加串聯(lián)加壓器時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)制功率分布，使其與自然分布功率的疊加可達(dá)到理想值。循環(huán)功率：取決于兩端電壓的差值（相量）和環(huán)路總阻抗的功率。經(jīng)濟(jì)功率分布:在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中使網(wǎng)絡(luò)的功率損耗為最小的功率分布稱作功率的經(jīng)濟(jì)分布。只有在環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)中，每段線路的比值R/X都相等的均一網(wǎng)絡(luò)中，功率的自然分布才與經(jīng)濟(jì)分布一致。8求初步功率分布的目的是什么？找出功率分點(diǎn)9為什么要找出功率分點(diǎn)？功率分點(diǎn)可以將閉環(huán)網(wǎng)分開(kāi)成兩個(gè)

20、輻射網(wǎng)，然后，以功率分點(diǎn)為末端，對(duì)這兩個(gè)輻射網(wǎng)分別用逐段推算法進(jìn)行潮流計(jì)算。10變壓器并聯(lián)運(yùn)行條件：并聯(lián)運(yùn)行的變壓器必須具備以下三個(gè)條件：各變壓器的原邊額定電壓要相等，各副邊額定電壓也要相等，即變比要相等；各變壓器副邊線電勢(shì)對(duì)原邊線電勢(shì)的相位差應(yīng)相等，即連接組要相同；各變壓器的阻抗電壓標(biāo)么值應(yīng)相等，短路阻抗角應(yīng)相等。11簡(jiǎn)單閉環(huán)網(wǎng)路主要有哪兩種類型？其潮流計(jì)算的主要步驟是什么？?jī)啥斯╇娋W(wǎng)絡(luò)潮流諱貪的主要步驟；先計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中的功率分。,確定功率分點(diǎn),然后按照已知首端電壓和末端功 率的開(kāi)式電力網(wǎng)的計(jì)算方法，U用這兩個(gè)加口1力網(wǎng)的功率損柘和也壓降落,進(jìn) 而得到所有節(jié)點(diǎn)的電壓。在計(jì)算功率損耗時(shí),網(wǎng)絡(luò)中各

21、點(diǎn)的未知電壓可先用線路 的領(lǐng)定電壓代替。簡(jiǎn)單環(huán)形網(wǎng)絡(luò)潮流計(jì)算的.主要步驟：按照兩端供電網(wǎng)絡(luò)潮流的計(jì)克方法，先計(jì)押網(wǎng)絡(luò)中的功率分布，確定功率分 點(diǎn)，然后在功率分點(diǎn)處將網(wǎng)絡(luò)解開(kāi)，按照開(kāi)式電力網(wǎng)的計(jì)算方法，計(jì)算這兩個(gè)開(kāi) 式電力網(wǎng)的功率損耗和電Ht降落，進(jìn)而得到所方節(jié)點(diǎn)的電壓。當(dāng)簡(jiǎn)單環(huán)形網(wǎng)絡(luò)中 存在多個(gè)電源點(diǎn)時(shí)，給定功率的電源點(diǎn)可以當(dāng)做仇荷節(jié)點(diǎn)處理，血把給定電壓的 電源點(diǎn)都一分為二，這樣使得到若干個(gè)已供電點(diǎn)電壓的兩端供電網(wǎng)絡(luò)e12平衡節(jié)*:配電網(wǎng)潮流一般只有一個(gè)電源點(diǎn)，該節(jié)點(diǎn)電壓幅值和相角已知，是其他節(jié)點(diǎn)電壓計(jì)算的參考點(diǎn),待求的是該節(jié)點(diǎn)輸入的有功和無(wú)功功率。PQ節(jié)點(diǎn)：一般配電網(wǎng)潮流計(jì)算中負(fù)荷節(jié)點(diǎn)已知負(fù)

22、荷的有功和無(wú)功功率，待求節(jié)點(diǎn)的電壓幅值和相角，這類節(jié)點(diǎn)為PQ節(jié)點(diǎn)。PV節(jié)點(diǎn)：配電網(wǎng)中有一些節(jié)點(diǎn)安裝有并聯(lián)電容器等無(wú)功電源，運(yùn)行中希望這類節(jié)點(diǎn)的電壓 幅值保持在某一水平，在潮流計(jì)算中這樣的節(jié)點(diǎn)已知負(fù)荷的有功和節(jié)點(diǎn)的電壓幅值大小，待求節(jié)點(diǎn)的無(wú)功功率和電壓相角，這類節(jié)點(diǎn)為PV節(jié)點(diǎn)。13功率自然分布時(shí)，有可能不滿足安全、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)供電的要求，這樣，就提出了調(diào)整控 制潮流或功率的問(wèn)題。調(diào)整控制潮流的首段有3種，即串聯(lián)電容、串聯(lián)電抗、附加串聯(lián)加壓器.串聯(lián)電容的作用是以容抗抵補(bǔ)線路的感抗，可起轉(zhuǎn)移其他重載線段上流通功率的作用。串聯(lián)電抗的作用與串聯(lián)電容相反，主要在限流，可避免重載線段過(guò)載。附加串聯(lián)加壓器的作用

23、在于產(chǎn)生一環(huán)流或者強(qiáng)制循環(huán)功率，使其與自然分布功率的疊加達(dá)到 理想值。第三章電力系統(tǒng)有功功率平衡及頻率調(diào)整1電力系統(tǒng)進(jìn)行有功功率平衡的目的？頻率是衡量電能質(zhì)量的重要指標(biāo)，而頻率域有功功率空切相關(guān)，有功功率不平衡，將會(huì)導(dǎo)致頻率的變化。2有功功率負(fù)荷的變動(dòng)分為三類：第一種變動(dòng)幅度很小，周期短，負(fù)荷變動(dòng)有很大偶然性；第二種變動(dòng)負(fù)荷幅度較大，周期也較長(zhǎng)；第三種變動(dòng)幅度最大，周期也最長(zhǎng)，基本可預(yù)測(cè)。3電力系統(tǒng)有功功率和頻率調(diào)整大體分為3種：一次調(diào)頻：由發(fā)電機(jī)組的調(diào)速器進(jìn)行，針對(duì)第一種符合變動(dòng)引起的頻率偏移；二次調(diào)頻：由發(fā)電機(jī)的調(diào)頻器進(jìn)行，針對(duì)第二種符合變動(dòng)引起的頻率偏移；三次調(diào)頻：按最優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)分配第三種

24、有規(guī)律變動(dòng)的負(fù)荷。4進(jìn)行行功功率和頻率的三次調(diào)整時(shí)根據(jù)根據(jù)有功功率日負(fù)荷曲線。編制負(fù)荷曲線時(shí)，網(wǎng)絡(luò) 損耗和廠用電是兩個(gè)重要指標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)損耗分兩部分，一部分是變壓器空載損耗，又稱不便 損耗，另一部分與負(fù)荷平方成正比，主要為變壓器和線路的電阻損耗.5什么叫熱備用和冷備用？為保證可靠供電和良好的電能質(zhì)量，系統(tǒng)電源容量應(yīng)大于系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷，系統(tǒng)電源容 量大于發(fā)電機(jī)負(fù)荷的部分成為系統(tǒng)的備用容量。所謂熱備用是指運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)出 的最大功率與系統(tǒng)發(fā)電負(fù)荷之差。冷備用則指未運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電設(shè)備可能發(fā)的最大功率。6有功功率最有分配包括兩部分：有功功率電源的最優(yōu)組合和有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配。有 功功率電源最優(yōu)組合

25、指機(jī)組的合理開(kāi)停，包括機(jī)組最優(yōu)組合順序，機(jī)組最優(yōu)組合數(shù)量和機(jī)組 最優(yōu)開(kāi)停時(shí)間。有功功率負(fù)荷的最優(yōu)分配指系統(tǒng)的有功功率在各個(gè)發(fā)電設(shè)備和發(fā)電廠之間的 合理分配。7有調(diào)節(jié)水庫(kù),豐水期，往往滿負(fù)荷運(yùn)行，調(diào)頻主要有中溫中壓火電廠完成,枯水期，承擔(dān) 急劇變化的負(fù)荷，水庫(kù)容量越大，調(diào)節(jié)功能越強(qiáng)。8發(fā)電設(shè)備輸入與輸出的關(guān)系，這關(guān)系稱耗量特性，耗量特性曲線上某一點(diǎn)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo) 的比值，即單位時(shí)間內(nèi)輸入能量和輸出功率之比稱比耗量"，其倒數(shù)就是發(fā)電設(shè)備的效率小 耗量特性曲線上某點(diǎn)切線的斜朝耗量微增率鼠9討論有功功率負(fù)荷最為分配的目的在于：在供應(yīng)同樣大小負(fù)荷有功功率的前提下，單位時(shí) 間內(nèi)的能量消耗最少。1

26、0等耗量微增率準(zhǔn)則：為使總耗量最小，應(yīng)按相等的耗量微增率在發(fā)電設(shè)備或發(fā)電廠之間 分配負(fù)荷。11發(fā)電機(jī)組原動(dòng)機(jī)或電源頻率特性的斜率為：Kg=-P叫,稱為發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率。 發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率標(biāo)志了隨頻率的升降發(fā)電機(jī)組發(fā)出功率減少或增加的多寡。綜合負(fù)荷的靜態(tài)頻率特性的斜率：Kl=PV耳 稱為負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率，負(fù)荷的單位調(diào)節(jié) 功率標(biāo)志了隨頻率的升降負(fù)荷i肖耗功率增加或減小的多寡12 -次調(diào)頻過(guò)程：發(fā)電機(jī)組原動(dòng)機(jī)的頻率特性和負(fù)荷頻率特性的交點(diǎn)就是系統(tǒng)的原始運(yùn)行 點(diǎn)，設(shè)在原始運(yùn)行點(diǎn)運(yùn)行時(shí)負(fù)荷突然增加，即負(fù)荷頻率特性突然向上移動(dòng)，由于負(fù)荷突增是 發(fā)電機(jī)組功率不能隨之變動(dòng),機(jī)組將減速，系統(tǒng)頻率將下降

27、。而在系統(tǒng)頻率下降的同時(shí)，發(fā) 電機(jī)組的功率將因它的調(diào)速器的一次調(diào)整作用而增大，負(fù)荷的功率將因它本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)而 減少。前者沿原動(dòng)機(jī)的頻率特性向上增加，后者沿負(fù)荷的頻率特性向下減少，經(jīng)過(guò)T衰減 的震蕩過(guò)程，抵達(dá)Y平衡點(diǎn)。13系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率&=心+，標(biāo)志了系統(tǒng)復(fù)核人增加或減少時(shí)，在原動(dòng)機(jī)調(diào)速器和負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同作用下系統(tǒng)頻率下降或上升的多寡。14 1次調(diào)頻：系統(tǒng)頻率在一次調(diào)整的基出上進(jìn)行二次調(diào)整，就是在負(fù)荷變動(dòng)引起頻率下降月初允許范圍時(shí)，操作調(diào)頻器，增加發(fā)動(dòng)機(jī)組發(fā)出的功率，是發(fā)電機(jī)組頻率特性向上移動(dòng)。當(dāng)發(fā)電機(jī)組如數(shù)增發(fā)的負(fù)荷功率的原始增量是，則Af為零，即實(shí)現(xiàn)無(wú)差調(diào)節(jié)。15兩系統(tǒng)互

28、聯(lián)為一個(gè)聯(lián)介系統(tǒng)。正常運(yùn)行時(shí)，聯(lián)絡(luò)線無(wú)交換功率流通。兩系統(tǒng)容量分別為 1500MW和1000MW；系統(tǒng)A的單位調(diào)節(jié)功率(標(biāo)幺值)K'ga=25, K*la=L5,系統(tǒng)B的單位 調(diào)節(jié)功率K,ga=20, K*la=13,設(shè)A系統(tǒng)負(fù)荷增加100MW,試求頻率變化和聯(lián)絡(luò)線交換功 率：(1)A、B兩系統(tǒng)機(jī)組都參加次調(diào)頻(2)A、B兩系統(tǒng)機(jī)組都不參加次調(diào)頻(3) B系統(tǒng) 機(jī)組不參加一次調(diào)頻(4) A系統(tǒng)機(jī)組不參加一次調(diào)頻。第四章電力系統(tǒng)無(wú)功功率平衡及電壓調(diào)整1無(wú)功功率負(fù)荷系統(tǒng)總負(fù)荷的成分一晝夜間各不相同.白晝，工業(yè)用電比重大；傍晚，生活用電比重增加， 而二者功率因數(shù)不同。如果白晝和傍晚的有功功率

29、負(fù)荷的峰值約略相等，白晝無(wú)功功率負(fù)荷 的峰值將大于傍晚;反之，如果白晝有功功率負(fù)荷的峰值小于傍晚，白晝和傍晚的無(wú)功功率 負(fù)荷約略相等。2變樂(lè)器中的無(wú)功功率損耗變壓器中的無(wú)功功率損耗分兩部分,即勵(lì)磁支路損耗和繞組漏抗中損耗。勵(lì)磁支路損耗百分 值基本上等于空載電流Io的百分值；繞組漏抗中損耗，在變壓器滿載時(shí)，基本上等于短路 電壓UK的百分值。3電力線路上的無(wú)功功率損耗兩部分一并聯(lián)電納和串聯(lián)電抗中的無(wú)功功率損耗。當(dāng)通過(guò)線路輸送的有功功率大于自然功率時(shí)，線路將消耗感性無(wú)功功率；當(dāng)通過(guò)線路輸送的 有功功率小于自然功率時(shí)，線路將消耗容性無(wú)功功率。通過(guò)llOkV及以下線路輸送的功率 麻大于自然功率；通過(guò)5O

30、OkV線路輸送的功率大致等于自然功率。4無(wú)功功率電源發(fā)電機(jī)、電容器、調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器、靜止調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電抗器。電壓調(diào)節(jié)效應(yīng)為正：調(diào)相機(jī)、TCR型靜止補(bǔ)償器、SR型靜止補(bǔ)償器。電壓調(diào)節(jié)效應(yīng)為負(fù)：電容器、TSR型靜止補(bǔ)償器。5無(wú)功功率的平衡進(jìn)行無(wú)功功率平衡計(jì)算的前題應(yīng)該是系統(tǒng)的電壓水平正常，如果不能在正常電壓水平下保證 無(wú)功功率的平衡,系統(tǒng)的電能質(zhì)量就不能保證。6無(wú)功功率電壓最優(yōu)分布：等網(wǎng)損微增率準(zhǔn)則優(yōu)化無(wú)功功率電源分布的目的在于降低網(wǎng)絡(luò)的有功功率損耗。等約束條件：無(wú)功功率平衡。7無(wú)功功率負(fù)荷最優(yōu)補(bǔ)償：最優(yōu)網(wǎng)損微增率準(zhǔn)則（1）所謂無(wú)功功率負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償是指最優(yōu)補(bǔ)償容量的確定、最優(yōu)補(bǔ)償設(shè)備的分布和

31、最優(yōu)補(bǔ) 償順序的選擇等問(wèn)題.（2）最優(yōu)網(wǎng)損微增率也稱無(wú)功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量。等網(wǎng)損微增率是無(wú)功電源最優(yōu)分布的準(zhǔn)則，而最優(yōu)網(wǎng)損微增率或無(wú)功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量則是衡量無(wú)功負(fù)荷最優(yōu)補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)則。8限制電壓波動(dòng)的措施：由大電容變電所以專用母線或線路單獨(dú)向這類負(fù)荷供電;在電壓波動(dòng)的地點(diǎn)與電源之前設(shè)置 串聯(lián)電容器（作用：抵償線路等感抗，限制電壓波動(dòng)幅度）；在附近設(shè)置調(diào)相機(jī)（作用：供 給波動(dòng)負(fù)荷以波動(dòng)的無(wú)功功率），并在其供電線路上串聯(lián)電抗器（作用：類似于發(fā)電廠或變 電所的出線電抗器，起維持公共母線電壓的作用）；在供電線路上設(shè)置靜止補(bǔ)償器（幾乎可 以完全消除電壓波動(dòng)，效果最好19電壓中樞點(diǎn)：指某些能夠反映系統(tǒng)電壓水平的主要

32、發(fā)電廠或者樞紐變電所母線。電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整問(wèn)題也就轉(zhuǎn)化為保證各電壓中樞點(diǎn)的電壓偏移不越出給定范圍的問(wèn)題。10逆調(diào)壓：高峰負(fù)荷時(shí)供電線路電壓損耗大，因而將中樞點(diǎn)供電電壓適當(dāng)升高以抵償電壓損耗的壓降；低估負(fù)荷時(shí)供電線路電壓損耗小，因而將中樞點(diǎn)供電電壓適當(dāng)降低，完全有可能滿足負(fù)荷對(duì)電壓質(zhì)量的要求。這種高峰負(fù)荷時(shí)升高電壓、低谷負(fù)荷時(shí)降低電壓的中樞點(diǎn)電 壓調(diào)整方式稱逆調(diào)壓。供電線路較長(zhǎng)、負(fù)荷變動(dòng)較大的中樞點(diǎn)采取這種調(diào)壓方式。11順調(diào)壓：與逆調(diào)壓相對(duì)，對(duì)供電線路不長(zhǎng)、負(fù)荷變動(dòng)不大的中樞點(diǎn)，允許采取順調(diào)壓。所謂順調(diào)壓，就是高峰負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略低；低谷時(shí),允許中樞點(diǎn)電壓略高。13常調(diào)壓：在任何負(fù)荷下都

33、保持中樞點(diǎn)電壓為一基本不變的數(shù)值。14調(diào)壓措施：Q）改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓：如供電線路不很長(zhǎng)、線路上電壓損耗不很大，一般就借調(diào)節(jié)發(fā) 電機(jī)勵(lì)磁、改變其母線電壓,使之實(shí)現(xiàn)逆調(diào)壓以滿足負(fù)荷對(duì)電壓質(zhì)量的要求。（2）改變變壓器變比調(diào)壓：帶分接頭變壓器（退出運(yùn)行時(shí)才能改變）或者有載調(diào)壓變壓器或 串聯(lián)加壓器。（3）借補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓：容器、調(diào)相機(jī)、靜止補(bǔ)償器、靜止調(diào)相機(jī)。第五章同步發(fā)電機(jī)基本方程及三相短路分析計(jì)算1什么是理想同步電機(jī)？（1）電機(jī)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)上直軸和交軸完全對(duì)稱；定子三相繞組完全對(duì)稱，在空間互差120電 角度。（2）定子電流在氣隙中產(chǎn)生正弦分布的磁動(dòng)勢(shì)；轉(zhuǎn)子繞組和定子繞組間的互感磁通 也在氣隙中按正弦

34、分布。（3）定子及轉(zhuǎn)子的槽和通風(fēng)溝不影響定子及轉(zhuǎn)子繞組的電感，即 認(rèn)為電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子具有光滑的表面。2同步發(fā)電機(jī)基本方程為什么要進(jìn)行派克變換？派克變換的物理意義是什么？原因：（1）轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)使定、轉(zhuǎn)子繞組間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，致使定、轉(zhuǎn)子繞組間的互感系數(shù)發(fā) 生相應(yīng)的周期性變化。（2）轉(zhuǎn)子在磁路上只是分別對(duì)于d軸和q軸對(duì)稱而不是任意對(duì)稱的， 轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)也導(dǎo)致定子各繞組的自感和互感的周期性變化。變換后的電感系數(shù)都變?yōu)槌?shù), 可以假想dd繞組，qq繞組是固定在轉(zhuǎn)子上的，相對(duì)轉(zhuǎn)子靜止。派克變換陣對(duì)定子自感 矩陣起到了對(duì)角化的作用，并消去,其中的角度變量，Ld,ULo為其特征根。變換后定子 和轉(zhuǎn)子間的互感系

35、數(shù)不對(duì)稱，這是由f派克變換的矩陣不是正交矩陣。Ld為直軸同步電 感系數(shù)，其值相當(dāng)于當(dāng)勵(lì)磁繞組開(kāi)路，定子合成磁勢(shì)產(chǎn)生單純直軸磁場(chǎng)時(shí)，任意一相定子繞 組的自感系數(shù)。意義：派克變換將觀察者的角度從靜止的定子繞組轉(zhuǎn)移到隨轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子繞組上，從 而使得定子繞組自、互感，定、轉(zhuǎn)子繞組間互感變成常數(shù)，大大簡(jiǎn)化了同步電機(jī)的原始方程。 派克變換將a、b、c三相靜止的繞組通過(guò)坐標(biāo)變換等效為d軸dd繞組、q軸qq繞組，與 轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)。3無(wú)阻尼繞組同步發(fā)電機(jī)突然三相短路時(shí)，定子和轉(zhuǎn)子電流中出現(xiàn)了哪些分量？其中哪些部 分是衰減的？各按什么時(shí)間常數(shù)衰減？試用磁鏈?zhǔn)睾阍碚f(shuō)明它們是如何產(chǎn)生的？ 無(wú)阻尼繞組同步發(fā)電機(jī)

36、突然三相短路時(shí)，定子電流中出現(xiàn)的分量包含：（a ）基頻交流分量（含強(qiáng)制分量和自由分量），基頻自由分量的衰減時(shí)間常數(shù)為Ta （b） 直流分量（自由分量），其衰減時(shí)間常數(shù)為Tao （ C ）倍頻交流分量（若d、q磁阻相等，無(wú) 此量），其衰減時(shí)間常數(shù)為Ta。轉(zhuǎn)子電流中出現(xiàn)的分量包含：（a）直流分量（含強(qiáng)制分量和自由分量），自由分量的衰減時(shí)間 常數(shù)為Td（b）基頻分量（自由分量），其衰減時(shí)間常數(shù)為心。產(chǎn)生原因簡(jiǎn)要說(shuō)明：Q）三相短路瞬間，由于定子回路阻抗減小，定子電流突然增大，電樞 反應(yīng)使得轉(zhuǎn)子f繞組中磁鏈突然增大，f繞組為保持磁鏈?zhǔn)睾悖瑢⒃黾右粋€(gè)自由直流分量， 并在定子回路中感應(yīng)基頻交流，最后定子基頻

37、分量與轉(zhuǎn)子直流分量達(dá)到相對(duì)平衡（其中的自 由分量要衰減為0 1 （ 2）同樣，定子繞組為保持磁鏈?zhǔn)睾悖瑢a(chǎn)生一脈動(dòng)直流分量（脈動(dòng) 是由于d、q不對(duì)稱）,該脈動(dòng)直流可分解為恒定直流以及倍頻交流，并在轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出基 頻交流分量。這些量均為自由分量，最后衰減為0。4有阻尼繞組同步發(fā)電機(jī)突然三相短路時(shí)，定子和轉(zhuǎn)子電流中出現(xiàn)了哪些分量？其中哪些部 分是衰減的？各按什么時(shí)間常數(shù)衰減？ 有阻尼繞組同步發(fā)電機(jī)突然三相短路時(shí)，定子電流和轉(zhuǎn)子電流中出現(xiàn)的分量與無(wú)阻尼繞組的 情況相同。衰減時(shí)間常數(shù)如下：（a）定子基頻自由分量的衰減時(shí)間常數(shù)有3個(gè)：TJ、T/ '、 Tq.分別對(duì)應(yīng)于f繞組、D繞組和Q繞組，（b

38、）定子直流分量和倍頻分量（自由分量）， 其衰減時(shí)間常數(shù)均為（。轉(zhuǎn)子自由直流分量的衰減時(shí)間常數(shù)為T/'、Td'。（d）轉(zhuǎn)子基 頻分量（自由分量），其衰減時(shí)間常數(shù)為幾。產(chǎn)生原因說(shuō)明：f繞組與無(wú)阻尼繞組的情況相同。另外增加了 D繞組和Q繞組,這兩個(gè)繞組 中與f繞組類似，同樣要產(chǎn)生直流分量和基頻交流分量（f繞組與D繞組間要相互感應(yīng)自由 直流分量），但全部為自由分量，最后衰減為0。定子繞組中也有相應(yīng)分量與之對(duì)應(yīng)。5為什么要引入哲態(tài)電勢(shì)Eq'、Eq"、Ed"、E” ?不計(jì)阻尼回路時(shí)，Eq'為暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)，它與勵(lì)磁繞組磁鏈3有關(guān)，故在擾動(dòng)前后瞬間不變， 可用

39、來(lái)計(jì)算短路后瞬間的基頻交流分量。當(dāng)計(jì)及阻尼回路時(shí)，Eq”為q軸次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)，由于其正比于f繞組磁鏈和D繞組磁鏈的線 性組合，可用來(lái)計(jì)算短路后瞬間基頻d軸次暫態(tài)電流初始值，E/'為d軸次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì),用 J22Ed" +Eq”。6同步發(fā)電機(jī)端三相短路，出現(xiàn)沖擊電流的條件是什么？最惡劣短路條件下，短路電流的最大瞬時(shí)值稱為短路沖擊電流。在不計(jì)同步發(fā)電機(jī)定子繞組 的電阻時(shí)，機(jī)端短路沖擊電流出現(xiàn)的條件是短路前空載，短路發(fā)生在某相電壓瞬時(shí)值過(guò)零時(shí)。 7對(duì)稱分量法能否應(yīng)用于分析非線性電力系統(tǒng)的不對(duì)稱短路？為什么？對(duì)稱分量法不能用于分析非線性電力系統(tǒng)的的不對(duì)稱短路。因?yàn)閷?duì)稱分量法實(shí)際上是把不對(duì)

40、 稱短路時(shí)的電壓、電流分解為正序分量、負(fù)序分量和零序分量，然后利用各序分量的相互獨(dú) 立性和疊加原理分別進(jìn)行計(jì)算，然后再合成得到不對(duì)稱短路時(shí)的各相電流和電壓。即不對(duì)稱 分量法的理論基礎(chǔ)之一是疊加原理，而疊加原理只適用于線性電路，所以不能用對(duì)稱分量法 分析非線性電力系統(tǒng)的不對(duì)稱短路。8強(qiáng)行勵(lì)磁起什么作用？強(qiáng)勵(lì)動(dòng)作后應(yīng)注宜什么問(wèn)題？當(dāng)發(fā)電機(jī)的端電壓降到某一規(guī)定值時(shí)，強(qiáng)制勵(lì)磁裝置三動(dòng)投入，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電源會(huì)自動(dòng)迅速增加勵(lì)磁電流，這種作用叫做強(qiáng)行勵(lì)磁，發(fā)電機(jī)的端電壓逐漸恢復(fù)，短路電流的周期分量 的幅值逐漸增加，最終趨于穩(wěn)定。強(qiáng)行勵(lì)磁主要有以下幾個(gè)方面的作用:（1）增加電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性（2 ）在短路切除后

41、，能 使電壓迅速恢復(fù)（3 ）提高帶時(shí)限的過(guò)流保護(hù)動(dòng)作的可靠性（4 ）改善系統(tǒng)故障時(shí)電動(dòng)機(jī)的 自起動(dòng)條件。強(qiáng)應(yīng)動(dòng)作后，如果不返回，磁場(chǎng)電阻長(zhǎng)時(shí)間被短接，在發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子將承受很高的電壓而受到損傷.根據(jù)發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀況，在保證正常運(yùn)行的前提下，可以將不返回的強(qiáng)勵(lì)裝置切除。查明原因，排除故障后再投入運(yùn)行。9同步發(fā)電機(jī)端三相短路，短路電流為什么會(huì)出現(xiàn)非周期分量？（1）短路電流暫態(tài)過(guò)程的突出特點(diǎn)就是產(chǎn)生非周期分量電流，產(chǎn)生的原因是由于短路回路中存在電感。（2）在發(fā)生突然短路的瞬間，根據(jù)楞次定律，短路電流不能突變。由于短路前 的電流與短路后的周期分量電流一般不相等，為維持電流的連續(xù)性，將在短路回路中

42、產(chǎn)生一 自感電流耒阻止短路電流的突變。（3）這個(gè)自感電流就是非周期分量，其初值大小與短路發(fā) 生的時(shí)刻相關(guān)，即與電源電壓的初相位有關(guān).（4）短路電流的甘周期分量是按指數(shù)規(guī)律衰減 的，其衰減快慢取決于短路回路時(shí)間常數(shù)。一般非周期分量衰減很快，在0.2S后即衰減到 初值的2% ,在工程上即可認(rèn)為已衰減結(jié)束。10什么是短路容量？短路點(diǎn)的額定電壓5與短路電流的周期分量力所構(gòu)成的視在功率，即計(jì)算短路容量的目的是選擇開(kāi)關(guān)設(shè)備時(shí)，用來(lái)校驗(yàn)其分?jǐn)嗄芰Α?1短路電流分析以a相為例,電壓 Ua = Um201 + a）,線路電流 / =+ a-（p） ,一 ,短路前回路阻抗角。="EH華學(xué)，左點(diǎn)發(fā)生短路后

43、，忽略負(fù)載對(duì)短路電流的影響，其值可由短路回路的微分方程來(lái)確定。diUa = Uni sin(cot + a) = Rklik + 4 亍非齊次微分方程的解為：. Um ,、-;./、-7"="-sin(d + a-Ou)+ re r =/.wsin(6M + c心=學(xué)=, - ” 一短路電流周期分量的幅值，Z”O(jiān) =arctan外短路后|可路的阻抗角1=包短路回路的時(shí)間常數(shù)凡r為積分常數(shù)，由初值條件決定根據(jù)楞次定律可知，當(dāng)發(fā)生三相短路的瞬間，電流不能突變，即短路后瞬間短路電流瞬時(shí)值(用a表示)與短路前瞬間負(fù)載電流值(用。表示)相等.把t=0帶入短路前電流公式/ = M/sm

44、(ar + a-(p),得短路前瞬間電流的瞬時(shí)值為八.=皿a-p), 把t=Q帶入短路后電流公式乙攔皿ur+ "%) + “ "=/川口 +a-«) +(?八，得短路后瞬時(shí)電流 值為，o=Jsin(a-%) + c ,由k大得出：c=/“,sin(a-0-Jsm(a-物)= 5,非周期分量初始 值。短路全電流瞬時(shí)值正t= /叱s皿3 + a - 興)+U.sin(a-(p) 1Ptisin(a-%)e a f + Q短路電流最大可能的瞬時(shí)值為沖擊電流。當(dāng)短路回路的參數(shù)已知時(shí)，短路電流的周期分 量的幅值就能確定，則短路電流最大瞬時(shí)值便由甘周期分量初始值”。的大小決定

45、。=。sin(a- «)一心 sin(a-%)短路電流出現(xiàn)最大值的條件：(1)短路前為空載，即t=0時(shí)，Im為零。(2)當(dāng)外”后土90。時(shí)，心片土人，因高壓電網(wǎng)中 感抗(yZ，ki»2?ki*有/=arctan(cy£ki/ 31)290。、這時(shí)，初相角a=0。時(shí),發(fā)生短路，即短路瞬間 怡好發(fā)生在發(fā)電機(jī)電壓過(guò)零點(diǎn)。短路沖擊電流，在短路發(fā)生后約半個(gè)周期，即0.01s (設(shè)頻率為50Hz )出現(xiàn)。即k =人+*4 M = Q+e«°% )/m = KMIm式中Km稱為沖擊系數(shù)，即沖擊電流值相對(duì)于故障后周期電流幅值的倍數(shù)，計(jì)算中通常取為1.8 1.9

46、。短路全電流有效值：在三相短路的暫態(tài)過(guò)程中，任一時(shí)刻t的短路電流有效值L,是指以時(shí)刻t為中心的一個(gè)周 期內(nèi)瞬時(shí)電流的方均根值。周期分量6在計(jì)算周期內(nèi)幅值恒定，/時(shí)刻的周期電流有效值為 Ipm/42,非周期分量而在以時(shí)間t為中心的T周期內(nèi)不變,因此其有效值等于瞬時(shí)值，即 領(lǐng)。因此t時(shí)刻短路全電流的有效值為：/kJ（啰*ap（t）2。12短路電流交流分最有效值（或最大值）變化的物理過(guò)程如卜.：短路瞬間，轉(zhuǎn)子上阻尼繞組D和勵(lì)磁繞組f均感生抵制定子直軸電樞反應(yīng)磁通穿入的自由直流電流3和心，迫使電樞反應(yīng)磁通中走。和f的漏磁路徑,磁導(dǎo)小，對(duì)應(yīng)的定子回路 等值電抗X' d小，電流I大，此狀態(tài)稱為次暫

47、態(tài)狀態(tài).由于D和f均有電阻，必和質(zhì)均要衰減，而其中心很快衰減到很小，直軸電樞反應(yīng)磁通 可以穿入D,而僅受f的抵制仍走f的漏磁路徑，此時(shí)磁導(dǎo)有所增加，即定子等值電抗X'd 比X”d大，定子電流I比I小，即所謂暫態(tài)狀態(tài)。此后，隨著將逐漸衰減至零，電樞反應(yīng)磁通最終全部穿入直軸,此時(shí)，磁導(dǎo)最大，對(duì)應(yīng)的 電子電抗為Xd，定子電流為L(zhǎng) ,即為短路穩(wěn)態(tài)狀態(tài)。第六章電力系統(tǒng)三相短路實(shí)用計(jì)算1電力系統(tǒng)短路故障的分類、危害以及短路計(jì)算的目的？所謂短路,是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況以外的相與相之間或相與地（或中性線）之間的連接。短路分類：三相短路時(shí)三相回路依舊是對(duì)稱的，故稱為對(duì)稱短路；其它幾種短路均使三相回 路

48、不對(duì)稱，故稱為不對(duì)稱短路，包括兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路。電力系統(tǒng)的 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，單相短路接地占大多數(shù)。短路危害：（1 ）短路回路中的電流大大增加。其熱效應(yīng)會(huì)引起導(dǎo)體或其絕緣的損壞；同時(shí) 電動(dòng)力效應(yīng)也可能使導(dǎo)體變形或損壞。(2 )短路還會(huì)引起電網(wǎng)中電壓降低，結(jié)果可能使部 分用戶的供電受到破壞，用電設(shè)備不能正常工作。(3)不對(duì)稱短路所引起的不平衡電流， 產(chǎn)生不平衡磁通，會(huì)在鄰近的詢亍通信線路內(nèi)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，造成對(duì)通信系統(tǒng)的干擾,威脅 人身和設(shè)備安全。(4 )由于短路引起系統(tǒng)中功率分布的變化，發(fā)電機(jī)輸出功率與輸入功率 不平衡，可能會(huì)引起并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)失去同步，使系統(tǒng)瓦解，造成大面積停

49、電。短路計(jì)算目的：(1)選擇有足夠電動(dòng)力穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性的電氣設(shè)備。(2 )合理的配置繼電 保護(hù)及自動(dòng)裝置，并正確整定其參數(shù)。(3 )選擇最隹的主接線方案。(4)進(jìn)行電力系統(tǒng)暫 態(tài)穩(wěn)定的計(jì)算.(5 )確定電力線路對(duì)鄰近通信線路的干擾等。2無(wú)限大容量電源的含義是什么？所謂無(wú)限大容量電源是個(gè)相對(duì)概念，它是指電源距短路點(diǎn)的電氣距離較遠(yuǎn)時(shí)，電源的額定容 量遠(yuǎn)大于系統(tǒng)供給短路點(diǎn)的短路容量，在短路過(guò)程中可近似認(rèn)為電源電壓恒定不變。該類電 源被稱之為無(wú)限大容量電源。真正的無(wú)限大容量電源內(nèi)阻抗為零，但實(shí)際應(yīng)用中，常把內(nèi)阻 抗小于10%的電源作為無(wú)限大容量電源。在分析短路暫態(tài)過(guò)程中，對(duì)于無(wú)限大容量電源， 可以不考

50、慮電源內(nèi)部的暫態(tài)過(guò)程，認(rèn)為電源電壓恒定不變。3電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算方法：(1)手工計(jì)算：優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算準(zhǔn)確：缺點(diǎn)是工作量大。(2)查表計(jì)算：優(yōu)點(diǎn)是可以直接查表 得到短路電流，節(jié)約時(shí)間；缺點(diǎn)是不夠準(zhǔn)確。(3)計(jì)算機(jī)算法：優(yōu)點(diǎn)是大型電力系統(tǒng)故障計(jì) 算，尤其在高壓電網(wǎng)短路計(jì)算中，使用簡(jiǎn)便；缺點(diǎn)是在小型電網(wǎng)計(jì)算時(shí)不夠準(zhǔn)確。第七章電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障分析計(jì)算1什么是對(duì)稱分量法？ ABC分量與正序、負(fù)序、零序分量具有怎樣的關(guān)系？對(duì)稱分量法是分析電力系統(tǒng)三相不平衡的有效方法，其基本思想是把三相不平衡的電流、 電壓分解成三組對(duì)稱的正序相最、負(fù)序相最和零序相品，這樣就可把電力系統(tǒng)不平衡的問(wèn)題 轉(zhuǎn)化成平衡問(wèn)題進(jìn)行處理。

51、在三相電路中，對(duì)于任意一組不對(duì)稱的三相相量(電年或電流)， 可以分解為三組三相對(duì)稱的分量。電力系統(tǒng)的正序，負(fù)序，零序分量便是根據(jù)ABC三相的 順序來(lái)定的。正序：A相領(lǐng)先B相120度，B相領(lǐng)先C相120度，C相領(lǐng)先A相120度。 負(fù)序：A相落后B相120度，B相落后C相120度，C相落后A相120度。零序：ABC三 相相位相同，哪一相也不領(lǐng)先，也不落后。對(duì)于理想的電力系統(tǒng)，由于三相對(duì)稱，因此負(fù)序和零序分后的數(shù)值都為零（這就是我們 常說(shuō)正常狀態(tài)下只有正序分量的原因）。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，三相變得不對(duì)稱了，這時(shí)就能 分解出行幅值的負(fù)序和零序分量度了（有時(shí)只有其中的一種），因此通過(guò)檢測(cè)這兩個(gè)不應(yīng)正 常出

52、現(xiàn)的分量，就可以知道系統(tǒng)的問(wèn)題（特別是單相接地時(shí)的零序分量）。三相短路故障和 正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)里面是正序。單相接地故障時(shí)候，系統(tǒng)有正序、負(fù)序和零序分量。兩相短路故障時(shí)候，系統(tǒng)有正序和 負(fù)序分量。兩相短路接地故障時(shí)，系統(tǒng)有正序、負(fù)序和零序分量。零序電流，必須以中線作 為通道，且中線流過(guò)的電流等于一相零序電流的三倍。求零序分量：把三個(gè)向量相加求和。即A相不動(dòng)，B相的原點(diǎn)平移到A相的頂端（箭頭 處），注意B相只是平移，不能轉(zhuǎn)動(dòng)。同方法把C相的平移到B相的頂端。此時(shí)作A相原點(diǎn) 到C相頂端的向量（些時(shí)是箭頭對(duì)箭頭），這個(gè)向量就是三相向量之和。最后取此向量幅值 的三分一，這就是零序分量的幅值，方向與此向量

53、是一樣的。求正序分量：對(duì)原來(lái)三相向量圖先作卜面的處理，A相的不動(dòng)，B相逆時(shí)針轉(zhuǎn)120度, C相順時(shí)針轉(zhuǎn)120度，因此得到新的向量圖。按上述方法把此向量圖三相相加及取三分一, 這就得到正序的A相，用A相向量的幅值按相差120度的方法分別畫出B、C兩相。這就得 出了正序分量。求負(fù)序分量：注意原向量圖的處理方法與求正序時(shí)不一樣。A相的不動(dòng)，B相順時(shí)針轉(zhuǎn) 120度，C相逆時(shí)針轉(zhuǎn)120度，因此得到新的向量圖。下面的方法就與正序時(shí)一樣了。2電力系統(tǒng)各元件序參數(shù)的基本概念如何？有什么特點(diǎn)？對(duì)于靜止元件（架空線、電纜、變壓器、電抗器等），正序阻抗和負(fù)序阻抗相等，零序 阻抗與正、負(fù)序阻抗不同。對(duì)于旋轉(zhuǎn)元件（發(fā)電

54、機(jī)、電動(dòng)機(jī)），各序電流分別通過(guò)時(shí)，將會(huì) 引起不同的電磁過(guò)程：正序電流產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的方向相同的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)：負(fù)序電流產(chǎn)生于轉(zhuǎn) 子旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)：零序電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子的位置無(wú)關(guān)。因此，旋轉(zhuǎn)元件的正 序、負(fù)序、零序阻抗互不相等。3正序等效定則一在簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路的情況F，短路點(diǎn)電流的正序分量與在短路點(diǎn)各相中接 入附加電抗而發(fā)生三相短路時(shí)的電流相等。4附加阻抗一三種不對(duì)稱短路電流的正序分量和三相短路電流在形式上很相似，只是阻抗 為Zr（i）+Zi» Z為附加阻抗。在單相短路時(shí)附加口1抗為ZgQ）和Zy（o）（或Zy（o）+3的串聯(lián)，兩相短路時(shí)附力口阻抗為Zeq）（或Zy（2）+Z/）

55、,兩相接地短路時(shí)附加阻抗為ZQ）和Zy（o）（或Zv（o）+3 Zf）的并聯(lián)。5電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障的邊界條件是什么？電力系統(tǒng)不勸稱故障時(shí)各序電壓電流所需滿足的關(guān)系式稱為電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障的邊 界條件。%+玲+九尸。單相接地短路邊界條件：u 八U 一 九）一兩相短路的邊界條件：5=0；4u產(chǎn)外兩相接地短路的邊界條件：（與"+京，+與。=06電力系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱故障時(shí)，何處的正序電壓、負(fù)序電壓、零序電壓最高？何處最低？ （1）越界近電源正序電壓數(shù)值越高，越靠近短路點(diǎn)正序電壓數(shù)值就越低。三相短路時(shí)，短 路點(diǎn)電壓為零，系統(tǒng)其他個(gè)點(diǎn)電壓降低最嚴(yán)重：兩相短路接地時(shí)正序電壓降低的情況僅次于 三相短路；單相接地時(shí)，正序電壓值降低最小。（2）越靠近短路點(diǎn)，負(fù)序和零序電壓的有效值總是越高，這相當(dāng)于在短路點(diǎn)有個(gè)負(fù)序和零 序的電源。越遠(yuǎn)離短路點(diǎn)，負(fù)序和零序電壓數(shù)值就越低。在發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)上負(fù)序電壓為零。第八章電力系統(tǒng)電磁功率特性1什么叫電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性？如何分類？主要研究?jī)?nèi)容是什么？運(yùn)行穩(wěn)定性：當(dāng)電力系統(tǒng)在某一正常運(yùn)行狀態(tài)下受到某種干擾后，憑借本身的固有能力 和控制設(shè)備的作用，在有限的段時(shí)間內(nèi)，恢更到原始運(yùn)行狀態(tài)或穩(wěn)定到新的穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。分類：（1）靜態(tài)穩(wěn)定：電力系統(tǒng)受到小干擾后，不發(fā)生非周期性失步，自動(dòng)恢復(fù)到初始 運(yùn)行狀態(tài)的