電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)重點(diǎn)及答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)重點(diǎn)及答案電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析作業(yè)（一）參考答案1、電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是什么？答：電能生產(chǎn)的特點(diǎn)有：

1、連續(xù)性

電能的生產(chǎn)、輸送和消費(fèi)是同時(shí)完成的，這一特點(diǎn)稱為電能生產(chǎn)的連續(xù)性；2、瞬時(shí)性

電能的傳輸是以接近光速的速度傳輸?shù)?，電力系統(tǒng)任何一點(diǎn)發(fā)生故障將馬上影響到整個(gè)電力系統(tǒng)，過渡過程十分短暫，這一特點(diǎn)稱為電能生產(chǎn)的瞬時(shí)性；3、重要性

電能清潔衛(wèi)生、輸送便利，便于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量，且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，所以國民經(jīng)濟(jì)各部門大多以電能作為能源，由于電能生產(chǎn)連續(xù)性和瞬時(shí)性的特點(diǎn)，電能供應(yīng)的中斷或減少將對國民經(jīng)濟(jì)各部門產(chǎn)生巨大的不良影響，甚至造成設(shè)備損壞、人員傷亡，電能生產(chǎn)的這一特點(diǎn)稱為電能生產(chǎn)的重要性。2、對電力系統(tǒng)的基本要求有那些？答：對電力系統(tǒng)的基本要求主要有：

1、保證對用戶的連續(xù)可靠供電，最大限度地滿足用戶對電能的需求（即保證供電可靠性）；

2、具有良好的電能質(zhì)量（電壓偏移、頻率偏移和電壓畸變率在允許的范圍內(nèi)）；

3、系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性要好（燃料消耗率、廠用電率和網(wǎng)損率要?。?；4、對環(huán)境的不良影響要小。

3、電力系統(tǒng)中負(fù)荷的分類（I、II、III類負(fù)荷）是根據(jù)什么原則進(jìn)行的？各類負(fù)荷對供電可靠性的要求是什么？

答：電力系統(tǒng)中負(fù)荷的分類是根據(jù)負(fù)荷的重要性和停電造成的危害的大小劃分的；重要負(fù)荷（I類負(fù)荷）對供電可靠性的要求是在任何狀況下都不得中斷供電；較重要負(fù)荷（II類負(fù)荷）對供電可靠性的要求是應(yīng)盡量不中斷供電；一般負(fù)荷（III類負(fù)荷）可以停電。

4、某電力用戶假使停電將造成設(shè)備損壞，此用戶的電氣設(shè)備屬于哪類負(fù)荷？答：此用戶的電氣設(shè)備屬于重要負(fù)荷（（I類負(fù)荷）

5、標(biāo)出下圖所示電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、變壓器的額定電壓。（圖中已標(biāo)出線路的額定電壓）

答：上述電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、變壓器的額定電壓如下：G：10.5KV；T1：10.5/242KV；T2：220/121/38.5KV；T3：110/6.6(6.3)KV。6、為什么110KV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？答：：

由于110KV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)行狀況下各相對地電壓為相電壓，系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路故障時(shí)，非故障相對地電壓仍為相電壓，電氣設(shè)備和輸電線路的對地絕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，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)遇，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，所以無需全線架設(shè)避雷線。

7、在下圖所示的電力系統(tǒng)中已知U??10KV，3?C0U??35A,如要把單相接地時(shí)流過接地點(diǎn)的電流補(bǔ)償?shù)?0A，請計(jì)算所需消弧線圈的電感系數(shù)。(提醒：注意補(bǔ)償方式)

解：單相接地故障時(shí)的相量圖如下：

根據(jù)消弧線圈應(yīng)采用過補(bǔ)償方式的要求可知單相接地時(shí)流過消弧線圈的電

流應(yīng)為：IL?U??L?20?35?55(A)

則：L?U?IL??1055?3?314?1000?0.334(H)

答：所需消弧線圈的電感系數(shù)為0.334(H)。

電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析其次次作業(yè)答案

1、知三繞組變壓器的短路電壓為：UK12%?8、UK23%?5、UK31%?13，此變壓器是升壓變壓器還是降壓變壓器？

答：此變壓器為降壓變壓器。由于UK31%?13最大，由此可知，變壓器的低壓繞組靠近鐵芯，中壓繞組布置在低壓繞組和高壓繞組之間，這是降壓變壓

器的結(jié)構(gòu)，所以此變壓器為降壓變壓器。

2、架空輸電線路全換位的目的是什么？

答：架空輸電線路全換位的目的是使三相線路的參數(shù)相等。3、什么叫電力系統(tǒng)分析計(jì)算的基本級？基本級如何選擇？

答：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，該電壓等級就是分析計(jì)算的基本級?；炯壙筛鶕?jù)分析問題的便利與否進(jìn)行選擇，無特別要求的狀況下，尋常選擇系統(tǒng)中的最高電壓級最為分析計(jì)算的基本級。

4、在電力系統(tǒng)等值電路的參數(shù)計(jì)算中，何為確切計(jì)算？何為近似計(jì)算？他們分別用在怎樣的場合？

答：在電力系統(tǒng)等值電路的參數(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，稱為確切計(jì)算法；若采用各電壓等級的平均額定電壓進(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)，常采用確切計(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。

5、一條長度為100公里，額定電壓為110KV的雙回輸電線路，采用LGJ-185導(dǎo)線，水平排列，線間距離為4米，求線路的參數(shù)，并繪制其等值電路。（LGJ-185導(dǎo)線的計(jì)算外徑為19mm,計(jì)算電暈臨界電壓時(shí)取m1=1,m2=1,δ=1）解：

1、單位長度線路參數(shù)

?31.5?0.17(?/km)、r1??S185x1?0.1445lgDm400?1.26?0.0157?0.1445lg?0.0157?0.409(?/km)r0.95b1?7.587.58?10?6??10?6?2.78?10?6(s/km)D400?1.26lglgm0.95r由于

Ucr?84m1m2?rlgDm400?1.26?84?1?1?1?0.95?lg?217(KV)?115.5(KV)r0.95線路不會(huì)發(fā)生電暈放電現(xiàn)象。（115.5KV為線路運(yùn)行時(shí)的最高電壓）所以g1?02、雙回線路的參數(shù)

R?r1l0.17?100??8.5(?)22X?x1l0.409?100??20.45(?)22B?b1l?2?2?2.78?10?6?100?5.56?10?4(S)3、等值電路

6、已知雙繞組降壓變壓器型號為：SFL1—20000/110,變比為110/11KV，短路電壓Uk(%)?10.5，短路損耗?PK?135KW,空載損耗?P0?22KW,短路電流（SFL1—I0(%)?0.8。試求歸算至高壓側(cè)的變壓器參數(shù)，并繪制其等值電路。20000/110中S-表示三繞組變壓器、F－表示冷卻方式為風(fēng)冷、L—表示繞組為鋁

線、1－表示設(shè)計(jì)序號、20000—變壓器額定容量（KW），110—變壓器繞組最高電壓等級）解：

1、變壓器參數(shù)

2?PKUN135110RT??2??2?4.08(?)

1000SN10002023UK(%)UN10.5110XT?????63.53(?)10010020SN2

BT?GT?I0(%)SN0.820?5?2???1.32?10(S)2100UN100110?P01221?6?2???1.818?10(S)1000UN100011022、等值電路

7、已知三繞組變壓器型號為SFSL1-15000/110,容量比為100/100/100，短路電壓為Uk31(%)?17、Uk23(%)?6、Uk12(%)?10.5，短路損耗為空載損耗為?P0?22.7KW，?PK31?120KW、?PK12?120KW、?PK23?95KW，

短路電流I0(%)?1.3。試求歸算至高壓側(cè)的變壓器參數(shù)，并繪制其等值電路。（略）

8、已知自耦變壓器型號為OSFPSL-120000/220，容量比為100/100/50，額定電壓為220/121/11KV，變壓器特性數(shù)據(jù)為短路電壓為Uk31(%)?33.1、（說明短路電壓已歸算到變壓器額定容量之下），Uk23(%)?21.6、Uk12(%)?9.35?PK31?366KW、?PK12?455KW、?PK23?346KW，空載損耗為?P0?73.25KW，短路電流I0(%)?0.346。試求歸算至高壓側(cè)的變壓器參數(shù)，并繪制其等值電路。（略）

（略）

電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析作業(yè)（三）參考答案

1、簡述輻射形電力網(wǎng)潮流分布計(jì)算的方法步驟。答：輻射形電力網(wǎng)潮流計(jì)算的方法步驟如下：

1）根據(jù)電力網(wǎng)接線繪制電力網(wǎng)的等值電路，并計(jì)算等值電路中各元件的參數(shù)。采用有名制計(jì)算時(shí)所有元件參數(shù)應(yīng)歸算到同一電壓等級（基本級），采用標(biāo)幺制計(jì)算時(shí)所有參數(shù)應(yīng)歸算到統(tǒng)一的基準(zhǔn)值之下。

2）利用運(yùn)算負(fù)荷功率和運(yùn)算電源功率對等值電路進(jìn)行化簡。3）根據(jù)已知條件計(jì)算輻射形電力網(wǎng)的潮流分布。具體有：

①已知首端電壓和首端功率的狀況下，從電網(wǎng)首端開始利用阻抗支路（電力網(wǎng)環(huán)節(jié)）的有關(guān)計(jì)算公式逐段向后計(jì)算電壓和功率分布直到末端。

②已知末端電壓和末端功率的狀況下，從電網(wǎng)末端開始利用阻抗支路（電力網(wǎng)環(huán)節(jié)）的有關(guān)計(jì)算公式逐段向前計(jì)算電壓和功率分布直到首端。

③已知首端電壓和末端端功率的狀況下，可以采用以下兩種方法計(jì)算。一是迭代計(jì)算法；二是近似計(jì)算法。

2、簡述兩端供電網(wǎng)潮流分布計(jì)算的方法步驟。答：兩端供電網(wǎng)潮流分布的計(jì)算步驟如下：

1）根據(jù)電力網(wǎng)接線繪制電力網(wǎng)的等值電路，并計(jì)算等值電路中各元件的參數(shù)。采用有名制計(jì)算時(shí)所有元件參數(shù)應(yīng)歸算到同一電壓等級（基本級），采用標(biāo)幺制計(jì)算時(shí)所有參數(shù)應(yīng)歸算到統(tǒng)一的基準(zhǔn)值之下。

2）計(jì)算電力網(wǎng)的初步功率分布

計(jì)算電力網(wǎng)的供載功率；計(jì)算電力網(wǎng)的循環(huán)功率；將供載功率和循環(huán)功率疊加求出初步功率分布。

作出初步功率分布圖，確定功率分點(diǎn)。3）計(jì)算最終潮流分布

在功率分點(diǎn)將兩端供電網(wǎng)拆開（當(dāng)有功分點(diǎn)和無功分點(diǎn)不在同一點(diǎn)時(shí)，在無功分點(diǎn)拆開）得到兩個(gè)輻射形供電網(wǎng)，然后根據(jù)輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算方法計(jì)算最終潮流分布。

3、簡述電力系統(tǒng)潮流調(diào)控的方法。

答：電力系統(tǒng)潮流調(diào)控的目的是將電力網(wǎng)的自然潮流分布調(diào)整為經(jīng)濟(jì)功率分布，調(diào)整的原理主要有三，一是使電網(wǎng)參數(shù)均一化，由于均一網(wǎng)的自然功率分布就是經(jīng)濟(jì)功率分布；二是強(qiáng)迫電力網(wǎng)的潮流分布成為經(jīng)濟(jì)功率分布；三是改變電力網(wǎng)的循環(huán)功率，使電力網(wǎng)的潮流分布成為經(jīng)濟(jì)功率分布。具體措施有：

1）線路串聯(lián)電容使電網(wǎng)參數(shù)均一化，從而使自然功率分布成為經(jīng)濟(jì)功率分

布；

2）在環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)解環(huán)，迫使功率分為成為或接近經(jīng)濟(jì)功率分布；3）利用附加串聯(lián)加壓器控制潮流分布；

4）利用靈活交流輸電裝置控制潮流分布。具體措施有：

①可控串聯(lián)電容；②可控移相器；③綜合潮流控制器。

4、輻射形電力網(wǎng)的潮流能否調(diào)控？答：輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布完全取決于負(fù)荷的分布，所以輻射形網(wǎng)絡(luò)的潮流分布是不可以調(diào)控的。

5、下圖所示多電壓等級電力網(wǎng)中是否存在循環(huán)功率？如存在循環(huán)功率請標(biāo)出循環(huán)功率的方向，并指出循環(huán)功率的性質(zhì)。

答：選順時(shí)針方向最為統(tǒng)計(jì)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)綜合變比的參考方向，則

12138.5220K?????1.1?1,所以環(huán)網(wǎng)中存在沿順時(shí)針方向滾動(dòng)的循環(huán)功率。

22023038.5K?12K??12K?12~循環(huán)功率Sh??UN（由于對于高壓網(wǎng)絡(luò)?UN?j?UN??jXXZ???X???R?）,由式可知循環(huán)功率為無功性質(zhì)。

6、兩臺容量一致的降壓變壓器T1和T2并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，假使變比K1>K2,兩臺變壓器的負(fù)載率是否一致？如不同的話，那臺的負(fù)載率高？

答：不一致，變壓器T2的負(fù)載率高。原因如下:

下圖所示的變壓器T1和T2的并聯(lián)電路實(shí)際上就是一個(gè)多電壓等級環(huán)網(wǎng)，由于兩臺變壓器的容量一致（短路阻抗一致，題中未直接說明），所以兩臺變壓器的供載功率一致；但由于變壓器變比不匹配，所以環(huán)網(wǎng)中存在循環(huán)功率，如選擇統(tǒng)計(jì)綜合變比的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，則K??1K2K2???1,循環(huán)功率方向?yàn)槟鍷11K1時(shí)針方向，在變壓器T1中循環(huán)功率使通過的功率減小，而在變壓器題中循環(huán)功

率使通過的功率增大，所以變壓器T2的負(fù)載率高于T1.

7、輸電線路的首端電壓是否一定高于末端電壓？為什么？

答：輸電線路首端電壓不一定高于末端電壓。由于線路首、末端電壓之間的大小關(guān)系為：

U1?U2??U?P1R?Q1XP2R?Q2X()U1U2當(dāng)Q1(Q2)持中樞點(diǎn)電壓為一基本不變的數(shù)值的電壓調(diào)整方式。）

5、常用的調(diào)壓措施有那些？對于由于無功缺乏造成電壓水平下降的電力系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先采取何種調(diào)壓措施？對于無功功率并不缺乏，但局部電網(wǎng)電壓偏低的電力系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先采用何種調(diào)壓措施？答：

常用的調(diào)壓措施有改變發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)壓、改變變壓器變比調(diào)壓和利用無功補(bǔ)償裝置調(diào)壓等。

對于由于無功缺乏造成電壓水平下降的電力系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先采取增加無功補(bǔ)償設(shè)備的調(diào)壓措施。（由于此時(shí)采用改變變壓器變比調(diào)壓并不能改變電力系統(tǒng)的無功功率平衡關(guān)系，只能改變電力系統(tǒng)的無功流向，提高局部電網(wǎng)的電壓水平，但這部分電網(wǎng)電壓水平的提高，使其消耗的無功功率增大，將更加增大整個(gè)電力系統(tǒng)的無功缺額，導(dǎo)致電網(wǎng)其他部分的電壓水平進(jìn)一步下降）

對于無功功率并不缺乏，但局部電網(wǎng)電壓偏低的電力系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先采用改變變壓器變比的調(diào)壓措施。

6、電力系統(tǒng)無功電源最有分布的目的是什么？無功電源最優(yōu)分布的原則是什么？答：

電力系統(tǒng)無功電源最優(yōu)分布的目的是使整個(gè)電力系統(tǒng)的有功損耗最小。電力系統(tǒng)無功電源最優(yōu)分布的原則是等網(wǎng)損微增率準(zhǔn)則。

7、電力系統(tǒng)無功最優(yōu)補(bǔ)償?shù)哪康氖鞘裁?？無功最優(yōu)補(bǔ)償?shù)脑瓌t是什么？答：

電力系統(tǒng)無功負(fù)荷最優(yōu)補(bǔ)償?shù)哪康氖鞘乖黾訜o功補(bǔ)償裝置所減少電網(wǎng)損花費(fèi)用與增加無功補(bǔ)償設(shè)備所增加的設(shè)備費(fèi)用之差取得最大值，即取得最好無功補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)效益。

無功負(fù)荷最優(yōu)補(bǔ)償?shù)脑瓌t是最優(yōu)網(wǎng)損微增率準(zhǔn)則。8、某降壓變電所裝有一臺容量為10MVA，電壓為110?2?2.5%/10.5KV的變壓器。已知：最大負(fù)荷時(shí)變壓器高壓側(cè)電壓為114KV，歸算到高壓側(cè)的變壓器電壓損耗為5KV；最小負(fù)荷時(shí)變壓器高壓側(cè)電壓為115KV，歸算到高壓側(cè)的變壓器電壓損耗為3KV。現(xiàn)要求在低壓母線上實(shí)行順調(diào)壓（最大負(fù)荷時(shí)要求電壓不低于線路額定電壓的1.025倍；最小負(fù)荷時(shí)要求電壓不高于線路額定電壓的1.075倍），試選擇變壓器的分接頭。解：

1、選擇變壓器的分接頭

最大負(fù)荷時(shí)應(yīng)選擇的變壓器計(jì)算分接頭為：

（UI。(114?5)?10.5max??Ut.max)UNiUtI.max???111.66KV

?Ui.max10?1.025最小負(fù)荷時(shí)應(yīng)選擇的變壓器計(jì)算分接頭為：

（UI。(115?3)?10.5min??Ut.min)UNiUtI.min???109.4KV

Ui?.min10?1.075變壓器應(yīng)選擇的計(jì)算分接頭為：

（UtI。111.66?109.4max?UtI.min)??110.53KVUtI?22選變壓器的標(biāo)準(zhǔn)分接頭Ut