電力系統(tǒng)試題答案

電力系統(tǒng)

［單項選擇題］

1、機端并聯(lián)運行的各發(fā)電機組的調(diào)差特性()

A.可以為負

B.可以為零

C.必須為零

D.必須為正

參考答案：D

［填空題］

2正弦整步電壓

參考答案：滑差電壓經(jīng)整流濾波電路處理后得到的滑差電壓包絹線即正弦整步

電壓。

［填空題］

3電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行

參考答案：在滿足頻率質(zhì)量的前提下，應(yīng)使發(fā)電成本最小，按經(jīng)濟原則在發(fā)電

廠和發(fā)電廠機組之間分配有功負荷。

［填空題］

4自動準(zhǔn)同步裝置發(fā)降壓脈沖時，必須同時閉鎖()脈沖。

參考答案：升壓

［填空題］

5在勵磁調(diào)節(jié)器中，綜合放大單元的輸出電壓Uc就是()單元的控制電壓。

參考答案：移相觸發(fā)

［填空題］

6電力系統(tǒng)自動低頻減負載裝置首級動作頻率一般不超過()。

參考答案：49.1H

［填空題］

7勵磁調(diào)節(jié)涔靜特性的調(diào)整包括哪兩項調(diào)節(jié)？

參考答案：勵磁調(diào)節(jié)器的靜特性的調(diào)整包括調(diào)差系數(shù)調(diào)整和外特性的平移。

［填空題］

8已知：接入某自動準(zhǔn)同步裝置的發(fā)電機電壓u,二l(Msin(315t)伏，系統(tǒng)電壓

usys=105sin(314t+)伏。(1)試畫出t=0時電壓矢量圖；(2)計算相角差

首次等于零時的t；(3)若整定導(dǎo)前時間tad=O.2秒，計算合閘命令發(fā)出時

刻的t和對應(yīng)的導(dǎo)前角；(4)若準(zhǔn)同步裝置、斷路器等各種誤差時間之和最

大為0.03秒，計算最大合閘誤差角。

參考答案：，

:⑴的口色幅酒等于l<Mv，湍值等于10十5,相角為0,％/相魯?shù)扔??據(jù)此配電壓關(guān)酬QF：

xn

Q)相魯差=0,Hi3l5t-G14ti2)=0.則t=2的)

n

⑶臺海命令發(fā)出技"易甫P)相點0.緲，Hlt=2-02(^)

m前角=.渣差角頻率X導(dǎo)前時i中(315-314)xo.2=o.2陰度)

⑷臺沼誤差角哈襁差時間X號差角頻率=003X(315-314)=0.0雙度

4

iOt

3---IC-4----弋

［填空題］

9若同步發(fā)電機并列的滑差角頻率允許值為35y=1.5%,則脈動電壓周期為

()O

參考答案：1.33(s)

［填空題］

10采用串聯(lián)補償電容器可以補償輸電線路末端電壓，設(shè)電容器額定電壓為

Uxc=0.6kV,容量為Q『20kVar的單相油浸紙制電容器，線路通過的最大電流為

L=120A,線路需補償?shù)娜菘篂閄c=8.2Q,則需要并聯(lián)電容器組數(shù)為(),串聯(lián)

電容器組數(shù)為()o

參考答案：m=4；n=2

［填空題］

11常用的無功電源包括()、()、()、()O

參考答案：同步發(fā)電機；同步調(diào)相機；并聯(lián)電容器；靜止無功補償器

［填空題］

12電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題分為兩類，即()、()

參考答案：靜態(tài)穩(wěn)定：暫態(tài)穩(wěn)定

［填空題］

13同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)由（）和（）兩部分組成。

參考答案：勵磁調(diào)節(jié)器；勵磁功率單元

［填空題］

14直流勵磁機勵磁系統(tǒng)和交流勵磁機勵磁系統(tǒng)通常有滑環(huán)、電刷，其可靠性

（）0

參考答案：不得

［填空題］

15差錯控制對錯誤信號進行糾正，可分（）和（）兩種校驗方式。

參考答案：奇校驗；偶校驗

［填空題］

16當(dāng)同步發(fā)電機進相運行時，其有功功率和無功功率的特點是（）

參考答案：向系統(tǒng)輸出有功功率，同時吸收無功功率。

［填空題］

17簡述電力系統(tǒng)調(diào)度的主要任務(wù)

參考答案：①保證供電質(zhì)量的優(yōu)良

②保證系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性

③保證較高的安全水平

④保證提供強有力的事故處理措施

［填空題］

18簡述變電所綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式有哪些?

參考答案：①集中式

②分布集中式

③分散與集中式相結(jié)合

④分散式

［填空題］

19電力系統(tǒng)通信規(guī)約分兩類？有何特點？

參考答案：問答式和循環(huán)式。由主站詢問各RTU,RTU接到主站詢問后回答的方

式屬于問答式；由RTU循環(huán)不斷地向主站傳送信息的方式屬于循環(huán)式。

置是不必要的。

［填空題］

24表示出同步發(fā)電機勵磁自動控制系統(tǒng)組成

「同步發(fā)電機

勵磁調(diào)節(jié)器

勵磁系統(tǒng)

勵磁功圭至元

參考答案:

［填空題］

25簡述什么是逆變滅磁

參考答案：控制角a在90°?150°范圍內(nèi)整流橋處于逆變運行狀態(tài)。轉(zhuǎn)子儲

存的磁場能量就以續(xù)流形式經(jīng)全控橋的逆變狀態(tài)反送到交流電源，使轉(zhuǎn)子磁場

能量減少，達到了滅磁

［填空題］

26簡述電力系統(tǒng)穩(wěn)定裝置包括哪些

參考答案：PSS電力監(jiān)控系統(tǒng)；SCADA能量管理系統(tǒng)；EMS

［填空題］

27簡述電力系統(tǒng)調(diào)度自動化發(fā)展階段發(fā)展出了什么

參考答案：①布線邏輯式遠動技術(shù)（20世紀(jì)50年代）四遙：遙測、遙信、遙

控、遙調(diào)

②計算機控制技術(shù)（20世紀(jì)60~70年代）

③計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

［填空題］

28簡述對系統(tǒng)的安全水平進行的評價

參考答案：①看系統(tǒng)是否有足夠的備用容量

②看系統(tǒng)的接線方式是否便于消除局部設(shè)備的過負荷、過電壓等險情

③看系統(tǒng)重要設(shè)備在當(dāng)時的故障率或可靠性

［填空題］

29對電力系統(tǒng)狀態(tài)變量的測量方法：（）

參考答案：同步矢量測量

［填空題］

30微增率

參考答案：是指輸入耗量微增量與輸出功率微增量的比值

［填空題］

31某電力系統(tǒng)中，與頻率無關(guān)的負荷占30%,與頻率--次方成比例的負荷占

40%,與頻率二次方成比例的負荷占10%,與頻率三次方成比例的負荷占

20%。求系統(tǒng)頻率由50Hz下降到47Hz時，負荷功率變化的百分?jǐn)?shù)及其相應(yīng)的

值。

解:由公式可求出當(dāng)頻率下降到47Hz時系統(tǒng)的負荷為

匕=/+〃/+%/尸+-??+〃/："

=0.3+0.4X0.94+0.1X0.942+0.2X0.94S

=0.3+0.376+0.088+0.166=0.93

則△〃/_%=(1-0.93)x100=7

于是工5

6%6

參考答案:

［填空題］

32簡述變壓器和發(fā)電機的并網(wǎng)條件。

參考答案：變壓器并聯(lián)運行運行的條件：

（1）一、二次額定電壓分別相等；

（2）二次線電壓對一次線電壓的相位移相同；

（3）短路阻抗標(biāo)幺值相等。（1、2為必要條件）

發(fā)電機并網(wǎng)的條件：

（1）幅值相等，波形一致；

（2）頻率相等；

（3）相位相同;

（4）相序一致。

［填空題］

33為什么我們要引入派克變換，引入的前提條件是什么？為什么又要在派克變

換中引入標(biāo)么值。

參考答案：引入派克變換是因為電機基于abc坐標(biāo)的數(shù)學(xué)模型為時變模型，難

于分析，引入派克變換后相當(dāng)于站在與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)系上觀察，可以將

時變數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為非時變數(shù)學(xué)模型。引入前提是電機的時變數(shù)學(xué)模型是基于

“理想電機”的假設(shè)得到的。

在派克變換中引入標(biāo)幺值是為了解決電感矩陣不對稱即互感不可逆的問題，以

及電感參數(shù)與電機傳統(tǒng)電抗參數(shù)不一致的問題。

［填空題］

34簡述Y矩陣和Z矩陣的得出方法？

參考答案：Y矩陣（節(jié)點導(dǎo)納矩陣）可以直接按定義形成（自導(dǎo)納L就是與節(jié)

點i直接相連的支路導(dǎo)納之和，互導(dǎo)納匕就是節(jié)點i與j之間支路導(dǎo)納的負

值）。Z矩陣（節(jié)點阻抗矩陣）可以利用節(jié)點導(dǎo)納矩陣求逆形成（間接法），

也可以利用支路追加法由計算機自動形成（直接法）。

［填空題］

35簡述電能質(zhì)量、電壓等級和機端線路電壓的配合，比如變壓器端，發(fā)電機端

額定電壓的制定原則。

參考答案：電能質(zhì)量是指電能的電壓、頻率和波形三個方面。

.線路（電同）履定電壓-用電設(shè)備注定電區(qū)

發(fā)電機■定電壓-1.05戰(zhàn)略^定電壓

升座更呈A額定電壓：

?一次何?發(fā)電機,定電區(qū)（用發(fā)電機和收：1.05）

-線路題定電壓（房蟆路相融）

?二次儡-1.10微路&定電壓

蜂瓜女樂X值更電球：

?一次■-我路舞充電區(qū)

?二次他-1.0S?1.10）線路■發(fā)電壓

變壓器二次側(cè)直接與用電設(shè)備相聯(lián)時才較線路額定電壓高+5%。

變壓器二次側(cè)接380伏低配電網(wǎng)時，其二次側(cè)額定電壓為400伏。

［填空題］

36電壓水平取決于什么？頻率水平取決于什么？

參考答案：電壓水平取決于無功平衡水平，頻率水平取決于有有功平衡水平。

［填空題］

37簡述常用的變壓器連接組標(biāo)號。

參考答案：我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定三相雙繞組電力變壓器的聯(lián)結(jié)組為YNdlK

YynO、Dynll、Ydll。YNdll聯(lián)結(jié)組主要用于高壓輸電線路中，使電力系統(tǒng)的高

壓側(cè)中性點可以接地；YynO和Dynll聯(lián)結(jié)組主要用于配電變壓器，其二次側(cè)中

性點可以引出而成為三相四線制；Ydll用于二次電壓超過400V、額定容量不超

過6300kV*A的電力變壓器。

［填空題］

38穩(wěn)定的兩個要素是什么？

參考答案：穩(wěn)定的兩個要素是平衡狀態(tài)和干擾。

［填空題］

39簡述直流輸電的優(yōu)缺點。

參考答案：優(yōu)點：

（1）適用于大系統(tǒng)互聯(lián)（無需同頻、同步，不存在穩(wěn)定問題）；

（2）直流線路造價低（線路費用低，節(jié)省線路走廊）；

（3）能量損耗小；

（4）控制快速靈活。

缺點：

（1）換流站造價rnj;

（2）換流產(chǎn)生諧波，惡化電能質(zhì)量，干擾通信系統(tǒng)，需要濾波;

（3）電流沒有過零點，熄弧困難，使得直流斷路器研制困難。

［填空題］

40列舉電力系統(tǒng)中三人無功電源和三種調(diào)壓方式。

參考答案：無功電源：同步發(fā)電機、同步調(diào)相機、靜電電容器、靜止無功補償

器。

調(diào)壓方式：順調(diào)壓、逆調(diào)壓、恒調(diào)壓。

［填空題］

41發(fā)電廠里常說“機爐電”各是什么意思、?

參考答案：汽輪機，鍋爐和發(fā)電機。

［填空題］

42電感性負載串聯(lián)電容后功率因數(shù)一定提高嗎？為什么??？

參考答案：不一定，如果過補償?shù)脑掃€可能會降低。

［填空題］

43為什么在電力系統(tǒng)分析中要研究潮流方程？

參考答案：因為實際系統(tǒng)中的電源、負荷的功率通常作為已知調(diào)節(jié)給出，而電

流是未知量，故通過潮流方程的分析和計算來分析和評價電力系統(tǒng)運行的安

全、經(jīng)濟和質(zhì)量，服務(wù)于電力系統(tǒng)的規(guī)劃和運行。

［填空題］

44電機節(jié)點為什么能做PV節(jié)點，PV節(jié)點什么時候會轉(zhuǎn)化為PQ節(jié)點？

參考答案：因為同步發(fā)電機可以通過調(diào)節(jié)勵磁電流來調(diào)節(jié)無功功率的輸出，用

以維持電壓值的恒定，并且調(diào)節(jié)無功時有功不變，故發(fā)電機節(jié)點可以做PV節(jié)

點。當(dāng)無功功率到達發(fā)電機發(fā)出無功功率的上下限時，PV節(jié)點會轉(zhuǎn)化為PQ節(jié)

［填空題］

45簡述節(jié)點導(dǎo)納矩陣和阻抗矩陣的物理意義？

參考答案：節(jié)點導(dǎo)納矩陣中，自導(dǎo)納Y”的物理意義是，除節(jié)點i外其余節(jié)點都

接地，在節(jié)點i上加一單位電壓時，從節(jié)點i流向網(wǎng)絡(luò)的注入電流；互導(dǎo)納的

物理意義是丫中除節(jié)點j外其余節(jié)點都接地，在節(jié)點j上加一單位電壓時，從

節(jié)點i流向網(wǎng)絡(luò)的注入電流。

節(jié)點阻抗矩陣中，自阻抗乙的物理意義是，除節(jié)點i外，其余節(jié)點均無注入電

流，在節(jié)點i注入一單位電流時，節(jié)點i上的電壓；互阻抗ZH的物理意義是，

除節(jié)點i外其余節(jié)點均無注入電流，在節(jié)點i注入一單位電流時，節(jié)點j的電

壓。

［填空題］

46電力系統(tǒng)互聯(lián)的優(yōu)點有哪些？

參考答案：（1）減少系統(tǒng)總裝機容量（錯峰）

（2）減少備用容量

（3）提高供電可靠性及電能質(zhì)量

（4）合理利用動力資源，便于實現(xiàn)經(jīng)濟運行

（5）全球安裝大機組，提高勞動生產(chǎn)率

［填空題］

47諧波對電機有什么影響？對電網(wǎng)有什么影響？

參考答案：5、7次諧波產(chǎn)生脈動轉(zhuǎn)矩，諧波的存在會造成異步電動機效率下

降，噪聲增大；

1、高次諧波能使電網(wǎng)的電壓與電流波形發(fā)生畸變，另外相同頻率的諧波電壓和

諧波電流要產(chǎn)生同次諧波的有功功率和無功功率，從而降低電網(wǎng)電壓，增加線

路損耗，浪費電網(wǎng)容量。

2、影響供電系統(tǒng)的無功補償設(shè)備，諧波注入電網(wǎng)時容易造成變電站高壓電容過

電流和過負荷，在諧波場合下，電容柜無法正常沒切，更嚴(yán)重的請況下，電容

柜會將電網(wǎng)諧波進一步放大。

［填空題］

48簡述發(fā)電機轉(zhuǎn)子慣性時間常數(shù)的物理意義？

參考答案：發(fā)電機在單位轉(zhuǎn)矩的作用下，轉(zhuǎn)子從靜止?fàn)顟B(tài)加速到額定狀態(tài)所需

要的時間，單位為秒。

［填空題］

49已知網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納矩陣為Y,如增加一個節(jié)點3與節(jié)點1相連，且支路導(dǎo)納

y13=2j,求新網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納矩陣。

--V17-2/

Y=V-2/0

-V027

參考答案：

［填空題］

50已知網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納矩陣為Y,如在一個節(jié)點3與節(jié)點1之間增加相連支路，且支

-102-1

展2-41

-11-5

路導(dǎo)納山3=2,求新網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)納矩陣。

-82-3

2-41

—3-11-3

參考答案：L」

［填空題］

51節(jié)點網(wǎng)絡(luò)如圖所示，各支路阻抗標(biāo)么值示于圖中，試計算導(dǎo)納矩陣各元素。

1川12川13

]---------1K-

72-/2

I.I

參考答案:

11

0

J01

11111

%七----------+------

.商J0.1j2JOA~7ol

居七弓.11_1

0一而而一叵

［填空題］

52節(jié)點網(wǎng)絡(luò)如圖所示，各支路阻抗標(biāo)么值示于圖中，試計算導(dǎo)納矩陣各元素。

1J12J23

參考答案:

幾0

-1-25；0.5j

K2

4%205j-0.25/

［填空題］

53等值電路如圖所示，非標(biāo)變比為1：0.95,寫出其導(dǎo)納陣。

1:0.95；”

1

0D2

%匕2—4.54/4.76/

Y=

匕i匕24.76/-5j

參考答案:

［填空題］

54有一降壓變電所，歸算到UOkV的等值電路及參數(shù)如圖所示。變壓器變比為

110/llkV,低壓側(cè)負荷為(20+jl0)MVA,首端電壓108kV。試計算變壓器首端

功率和末端電壓。

1(2.44+/0)。2§

110+2x2.5%63W

31.5MM

(a)位

參考答案：

(1)計算變壓器功率分布

變壓器低壓側(cè)負荷20+jl0MVA

變壓器阻抗功率損耗

,r\I*ox\

UN3

202+1022.04+/02+102

=(zxX31.8)=0.084+71.314A7IZ4

n(yU02

變壓器阻抗首端功率20.084+jll.314MVA

變壓器導(dǎo)納支路功率0.044+jO.32MVA

變壓器首端功率20.128+jll.634M\TA

計算變壓器電壓分布計算

PyQX-PXYK

。2二，一

U\U\

20.084x2.04+11.314x31.8.20.084x31.8+11.314

二(108-

108-J108

二(108—3.71—戶7)Zl/=(104.29—67)4l/

或If.=V104.292+5.72=104.45Zrl/

變壓器低壓側(cè)實際電壓

/=%=1°44%]0/I]=10.45★

［填空題］

55有一降壓變電所，歸算到60kV的等值電路及參數(shù)如圖所示。變壓器變比為

60/6kV,末端負荷為(10+j8)MVA,首端電壓63kV。試計算變壓器首端功座和

63kV

1.。*24Q1°邛MVA

V0.02+j0.18MVA

末端電壓。'

參考答案：

(1)計算變壓器功率分布

變壓器低壓側(cè)負荷10+j8MVA

變壓器阻抗功率損耗

108

6^-xl+/0672x24)=0.046+/1.09

變壓器阻抗首端功率10.046+j9.09MVA

變壓器導(dǎo)納支路功率0.02+j0.18MVA

變壓器首端功率10.066+j9.27MVA

計算變壓器電壓分布計算

必=a-PRB+QXB

10.046x1+9.09x24.

=(6J----------------------)=〉9.D8攵1/

63

變壓器低壓側(cè)實際電壓

U]=4=593%0=5.941/

［填空題］

56一條110kV輸電線路，長度為100km,電力線路的技術(shù)參數(shù)為：

r,+xi=0.131+j0.401(Q/km),b°=2.85X105/km。線路空載運行，已知線路

末端電壓U,維持為UOkV,計算線路首端UA電壓為多少？(不計電壓降落橫分

B)

/?=0.131x100=13.10

參考答案.X=0.401x100=40.1Q

D

-=2.85x10-6*100x—=1.43xIO-4S

22

D

△金=--Ul=-1.43x10-4x11()2=-1.7303例var

$2=0/l/2

$=-力Q=-/.7303/V7IZ2

kU、=BR+QX=二1.73x401=_o63攵1/

一5no

，+△〃=110-0.63=109.37XrlAv

［填空題］

57系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖所示，已知：R,=8.4Q,X,=16.6Q,jAQB=-

j2.65Mvar,Rr=3.4Q,Xr=42.4Q,VA=117kV,Sc=20+jl5MVA,

Sb=30.08+jlO.4MVA,不計電壓降落橫分量,求SA和％。

RL+JXLRTSXT

AHCu

c---------------1|-----------------1I—4~?Sc

加3Si

參考答案:

202+152

△sy=(3.4+/42.4)=(0.18+j2A9)MVA

no2

S’+AS7=(20.18+yl7.19)/V7l44

S=S。+2=(50.26+jll^MVA

2

「48.2T+24.04

AS=-----------5——-x(8.4+/6.6)=(2.28+戶51)例力

LZ110-

5=A5+5=(52.54+ftl^MVA

S力=5+jKQB=(52.54+fi9A5)MVA

RRL+