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电力工程程复习题题第一章电电力系统统的基本本概念1、 何谓电力力系统、电电力网?答:从发发电机到到变压器器、输电电线路、用用电设备备构成的的整体叫叫电力系系统,变变压器、输输电线路路构成的的整体叫叫做电力力网。2、 电力系统统运行有有什么特特点及要要求?答:特点点:A.与国民民经济各各个部门门关系密密切;BB.电能能不能储储存;CC.过渡渡过程短短暂。要求:可可靠、优优质、经经济、充充足、环环保3、 我国目前前3KVV及以上上的电压压等级是是什么?答:指的的是额定定电压,单单位(KKV)33、6、110、220、335、660、1110、(1154)、2220、3330、5500、7750、1100004、 电力系统统各元件件的额定定电压是是如何确确定的?答:发电电机:UUGN1.005UN用电设备备: UYNUN变压器:升压变变:变压压器一次次侧:UU1N1.005UN降压变:变压器器一次侧侧:U1NUN 变压器器二次侧侧:U2N1.11 UN变压器器二次侧侧:U2N1.11UNUN指指二次电电网的额额定电压压5、标出出下图中中各元件件的额定定电压。答:G:(100.5KKV) T11:(110.55/2442KVV) TT2:(2220/1211/388.5KVV) T33:(1110/111KVV)升压变 降压压变 降压压变6、电力力系统的的中性点点接地方方式有哪哪几种?各应用用在哪些些场合?答:方式式:直接接接地、消消弧线圈圈接地、中性点不接地应用:直直接接地地(UN>=1110kkv)、消弧线线圈接地地(UN<=660kvv)、中性点点不接地地(UN<=660kvv)第二章 电力网网的参数数和等值值电路1、架空空输电线线路主要要由哪些些元件构构成的?答:导线线、绝缘缘子、杆杆塔、避避雷线、金金具2、输电电线路的的电气参参数有哪哪几个?分别代代表何物物理特性性?答:电阻阻:导线线产生的的有功损损耗电抗:导导线产生生的无功功损耗电导:导导线产生生的有功功功耗(反反映泄漏漏)电纳:导导线产生生负的无无功损耗耗3、导线线型号LLGJ-3000/400中各字字母和数数字代表表什么?答:3000表示示载流额额定截面面积为3300、40表示钢芯额定截面积为40mmL表示铝铝、G表示钢钢芯、J 表示示绞线、何为为分裂导导线? 电力系系统采用用分裂导导线有何何作用?答:分裂裂导线又又称复导导线,其其将每相相导线分分成若干干根,相相互间保保持一定定的距离离。 作用:减小电电抗、减减少电晕晕损耗5、 什么是电电晕现象象,它和和输电线线路的哪哪个参数数有关?答:导线线周围的的电场强强度超过过其绝缘缘强度时时产生的的电离现现象。它它与电导导g有关关。6、1110KVV架空线线路长1120kkm,导导线采用用LGJJ-1220型,计算半半径相间间距离导线线按水平平排列。试试计算架架空线路路的等值值电路参参数,并并画出等等值电路路。分析:铝的电阻阻率为331.55,铜的电电阻率为为18.8 LLGJ-1200 SS=1220,=31.5解:单位位长度电电阻与相相间距离离Deqq无关,不不受排列列方式影影响:水平排列列时:相相间距离离Deqq=1.26××33000=441588(mmm)单位长度度电抗则线路总总阻抗Z=R+jX=(00.26625+j0.41114)×1200=311.5+j499.377()单位长度度电纳则线路总总电纳BB=b11×l=22.777×10-66×1200=3.3244×10-44(S)7、电力力变压器器主要由由哪些部部件构成成的?答:铁芯芯、绕组组、外壳壳、出线线套管8、变压压器的电电气参数数有哪几几个?分分别代表表何物理理特性?答:RTT:电阻 高低压压绕组的的有功损损耗 XXT:电抗抗 高低低压绕组组的漏抗抗Gt:电电导 变变压器的的激磁损损耗Btt:电纳纳 变压压器消耗耗的激磁磁无功损损耗9、一台台型的双双绕组三三相变压压器,额额定电压压为1110/111KVV,查得得。试求求该变压压器归算算到高压压侧的参参数,并并画出其其“”型等值值电路。答: 归算到到高压侧侧的参数数:10、形形成一个个电力网网有名制制等值电电路的基基本步骤骤是什么么?答:1、确确定基本本级2、计计算各元元件的参参数3、按按照变压压器的变变比把参参数归算算到基本本级4、按照照电气接接线图元元件连接接顺序形形成等值值电路11、电电力系统统计算时时采用标标么制有有何优点点?答:1、使使计算简简化2、便便于判断断正误第三章 简单电电力系统统的分析析与计算算 U11-U22 1、什么么是电压压损耗、电电压降落落、电压压偏移、输输电效率率?答:电压压损耗:指线路路始末两两端电压压的数值值差,标量以以百分值值表示:电压降落落:指线线路始末末两端电电压的相相量差,为相量。电压偏移移:指线线路始端端或末端端电压与与线路额额定电压压的数值值差。为为数值。标标量以百百分值表表示:输电效率率:指线线路末端端输出有有功功率率与线路路始端输输入有功功功率的的比值,以以百分数数表示:2、记住住如下公公式,并并会做下下面3.4两题题:有功功功率损耗耗: 无功功功率损耗耗:电压降降落纵分分量: 电电压降落落横分量量:线路容容纳中无无功损耗耗: 变变压器导导纳中功功率损耗耗:3、一条条1100KV的的架空输输电线路路,长1100KKM,导导线采用用LGJJ-2440型,计算半半径三相相水平排排列,相相间距离离为4MM。已知知线路末末端运行行电压负负荷。试计算算:(11)线路阻抗抗的功率率损耗和和输电效效率;(22)输电电线路的的电压降降落和电电压损耗耗;(33)线路路首端和和末端的的电压偏偏移。4、额定定电压为为2200KV的的辐射型型电力网网,参数数如图所所示,求求功率分分布和各各母线电电压(注注:必须须考虑功功率损耗耗,不计计电压降降落的横横分量)第四章 电力系系统有功功功率的的平衡及及频率调调整1、电力力系统的的一次调调频、二二次调频频和三次次调频有有什么区区别?1. 答:一次次调频由发发电机调调速器进进行;二二次调频频由发电电机调频频器进行行;三次次调频由由调度部部门根据据负荷曲曲线进行行最优分分配,责责成各发发电厂按按事先给给定的负负荷发电电。前两种是是事后的的,第三三种是事事前的。2、什么么叫电力力系统有有功功率率平衡?其备用用考虑哪哪几方面面的备用用?答:系统统频率决决定于机机组的转转速。发发电机的的转速决决定于原原动机(如如汽轮机机)输入入机械功功率和发发电机的的输出电电磁功率率,而电电磁功率率应时刻刻与系统统中的有有功功率率负荷及及其损耗耗相等的的,我们们称之为为有功功功率的平平衡。按其存在在形式分分:(11) (2)热热备用(3) (4)冷备用用按作用用分:(1)负负荷备用用:满足足负荷波波动、计计划外的的负荷增增量2%5%(2)事故备备用:发发电机因因故退出出运行而而预留的的容量55%110%(3)检检修备用用:发电电机计划划检修44%55%(44)国民民经济备备用:满满足工农农业超计计划增长长3%5%3、何谓谓电力系系统负荷荷的有功功功率频率静静特性?何谓有有功功率率负荷的的频率调调节效应应?答:当频频率偏离离额定值值不大时时,负荷荷有功频率静静态特性性可用一一条近似似直线来来表示。负荷的频率调节效应,表示负荷随频率变化。是一定频率下负荷随频率变化的变化率。4、发电电机组的的有功功功率频率静静特性?发电机机组的单单位调节节功率是是什么?发电机所所带负荷荷变化时时,发电电机的转转速就要要发生变变化,频频率也随随之改变变。为了了维持系系统频率率在一定定范围,就就需要进进行频率率的调整整。调整整系统的的频率主主要是由由原动机机的自动动调速系系统实现现。电力系统统的单位位调节功功率是KK=KLL+KGG,KLL是负荷荷的单位位调节功功率,KKG是发发电机的的单位调调节功率率。5、一次次调频定定量计算算的数学学表达式式是什么么?二次次调频定定量计算算的数学学表达式式又是什什么?答:KSS=KLL+KGG KKL是负负荷的单单位调节节功率,KKG是发发电机的的单位调调节功率率。 负荷荷的功率率增量操作调频频器增发发的功率率6、以离离心飞摆摆式自动动调速系系统为例例,试分分别说明明一、二二次调频频的基本本原理。一次调频频:由发发电机调调速器进进行,是是有差调调节;二二次调频频:由发发电机调调频器进进行,是是无差调调节;第五章 电力系系统无功功功率的的平衡及及电压的的调整1、电力力系统的的无功电电源有哪哪些?发电机、电电容器、调调相机、静静止补偿偿器2、何谓谓电力系系统的电电压中枢枢点?通通常选什什么母线线作为电电压中枢枢点?电电压中枢枢点的调调压方式式有哪几几种?其其要求如如何?电压中枢枢点:指指那些能能够反映映和控制制整个系系统电压压水平的的节点(母母线)。(1)大型发电厂的高压母线;(2)枢纽变电所的二次母线;(3)有大量地方性负荷的发电厂母线。调压方式:逆调压、顺调压和常调压。逆调压:对于供电线路较长,负荷波动较大的网络,考虑在最大负荷时线路上的电压损耗增加,这时适当提高中枢点电压以补偿增大的电压损耗,比线路UN高5(即1.05UN);最小负荷时线路上电压损耗减小,降低中枢点电压为UN。顺调压:负荷变动小,供电线路不长,在允许电压偏移范围内某个值或较小的范围内,最大负荷时电压可以低一些,但1.025UN,小负荷时电压可以高一些,但1.075UN。常调压(恒调压):负荷变动小,供电线路电压损耗也较小的网络,无论最大或最小负荷时,只要中枢点电压维持在允许电压偏移范围内某个值或较小的范围内(如1.025UN1.05UN),就可保证各负荷点的电压质量。这种在任何负荷情况下,中枢点电压保持基本不变的调压方式。3、当电电力系统统无功不不足时,是是否可以以只通过过改变变变压器的的变比调调压?为为什么?否:只有有当系统统无功功功率电源源容量充充足时,用用改变变变压器变变比调压压改变变变压器变变比调压压才能奏奏效。变变压器不不是无功功电源,改改变变压压器变比比调压可可能使系系统无功功更不足足。当系系统无功功功率不不足时,首首先应装装设无功功功率补补偿设备备。4、电力力系统主主要有哪哪几种调调压措施施?(1)调调节发电电机励磁磁电流以以改变发发电机机机端电压压VG;(2)改改变变压压器的变变比k11、k22;(33)改变变功率分分布P+jQ(主主要是QQ),使使电压损损耗V 变变化;(44)改变变网络参参数R+jX(主主要是XX),改改变电压压损耗V。5、设设由电站站1向用用户2供供电线路路如图,为了使使U2能维持持额定运运行(UUN=100KV),问在在用户处处应装电电容器的的容量是是多少?(忽略略电压降降落的横横分量影影响)第六章 电力系系统短路路电流计计算1、什么么叫短路路?短路路的类型型有哪些些?造成成短路故故障的原原因是什什么?短短路有什什么危害害?短路:指指一切不不正常的的相与相相之间或或相与地地之间(对于中性点接地的系统)发生通路的情况。短路的类型:四种。三相短路、两相短路接地、两相短路、单相短路造成短路路故障的的原因:绝缘被被破坏危危害(11)损坏坏设备:设备发发热增加加,若短短路持续续时间较较长,可可能使设设备过热热甚至损损坏;由由于短路路电流的的电动力力效应,导体间还将产生很大的机械应力,致使导体变形甚至损坏。(2)电压大幅度下降,对用户影响很大。(3)破坏系统稳定:当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时,并列运行的发电机可能失去同步,破坏系统运行的稳定性,造成大面积停电,这是短路最严重的后果。(4)干扰通信:发生不对称短路时,三相不平衡电流会在相邻的通讯线路感应出电动势,影响通讯.2、什么么叫无限限大功率率电源?它有什什么特征征?在此电路路中假设设电源电电压幅值值和频率率均为恒恒定。这这种电源源称为无无限大功功率电源源。1)电电源功率率为无限限大时,外外电路发发生短路路(种种扰动)引起的的功率改改变对于于电源来来说是微微不足道道的,因因而电源源的电压压和频率率(对应应于同步步电机的的转速)保持恒恒定;22)无限限大功率率电源可可以看作作是由无无限多个个有限功功率电源源并联而而成,因因而其内内阻抗为为零,电电源电压压保持恒恒定。3、电力力系统产产生最大大短路电电流的条条件是什什么?什什么是冲冲击短路路电流?它出现现在短路路后什么么时刻?什么是是短路全全电流最最大有效效值?它它们与短短路电流流周期分分量有效效值是什什么关系系?产生最大大短路电电流的条条件1)短短路前电电路空载载(Imm=0),2)短短路回路路为纯电电感回路路(X>>>R),一一般电力力系统中中,短路路回路的的感抗比比电阻大大得多故故可近似似认为j» 90o3)短短路发生生时,电电源电势势过零(0)短路冲击电流指短路电流最大可能的瞬时值,用ich表示。在短路发生后约半个周期时出现。Ipm:短路电电流周期期分量的的幅值IIp:短路电电流周期期分量的的有效值值值4、如图图所示的的网络中中,当降降压变电电所100.5KKV母线线上发生生三相短短路时,试试用标么么制法求求短路点点的短路路电流、短短路冲击击电流、短短路电流流的最大大有效值值和短路路功率。(注:取)第七章 发电厂厂、变电电所一次次系统1、什么么是一次次电气设设备?什什么是二二次电气气设备?电气一次次设备:直接生生产、输输送和分分配电能能的设备备。主要要包括:发电机机、电力力变压器器、断路路器、隔隔离开关关、电压压互感器器、电流流互感器器、避雷雷器、母母线、接接地装置置以及各各种无功功补偿装装置等。电气二次设备:对一次电气设备设备的工作运行进行监视、控制、测量、保护的设备。主要包括:仪表、继电器、自动控制设备、信号设备等。2、什么么是电气气主接线线?对它它有哪些些基本要要求?电气主接接线:是是由电气气设备通通过连接接线,按按其功能能要求组组成接受受和分配配电能的的电路,成成为传输输强电流流、高电电压的网网络。(一一次接线线、电气气主系统统)基本本要求11可靠性性 电气气接线必必须保证证用户供供电的可可靠性,应应分别按按发电厂厂、变电电站及各各类负荷荷的重要要性程度度安排相相应可靠靠程度的的接线方方式。22灵活性性 电气气系统接接线应能能适应各各种可能能运行方方式的要要求,并并可以保保证能将将符合质质量要求求的电能能送给用用户3经经济性 最少的的投资与与最低的的年运行行费。11节省一一次投资资2占地地面积小小3电能能损耗少少4运行行方便接线线力求简简明清晰晰、简化化运行操操作5具具有扩建建的可能能性预留备备用出线线回路和和备用容容量3、主母母线和旁旁路母线线的作用用分别是是什么?母线为为什么要要涂漆?各相涂涂何颜色色?母线:汇汇流、分分配电能能。使接接线简单单,便于于扩建。旁路母线作用:检修出线断路器时可不中断出线供电。母线涂漆漆:(1)为了了便于识识别相序序、(22)防止止腐蚀;(3)提高高母线表表面散热热效果(可可增加载载流量112%15%)。各相颜色色:三相相交流母母线:AA相黄色色, BB相绿色色,C相红色色;4、主接接线的基基本形式式有哪几几种?有母线类类型:如如单母线线,单母母线分段段,单母母线分段段带旁路路;双母母线,双双母分段段,双母母线带旁旁路;33/2断断路器接接线等无无母线类类型,如如桥式、角角形、单单元接线线等5、断路路器和隔隔离开关关的作用用分别是是什么?隔离开开关与断断路器配配合使用用时应遵遵循什么么操作原原则?断路器:用来接接通与切切断电路路中的负负荷电流流与故障障短路电电流。任任何出线线和进线线必须有有断路器器。隔离离开关:其作用用是利用用其可见见断口隔隔离电压压,使停停电设备备与带电电设备隔隔离,以以保证人人身及设设备工作作的安全全。一般般在连接接设备间间都配置置隔离开开关隔离开关关与断路路器配合合使用时时应遵循循操作原原则:接接通电路路时,先先合上断断路器两两侧的隔隔离开关关,再合合断路器器;切断断电路时时,先断断开断路路器,再再拉开两两侧的隔隔离开关关。即:隔隔离开关关遵循“先通后断”的的原则或或等电位位下操作作6、内桥桥接线和和外桥接接线各有有什么特特点?内桥接线线特点:1)线线路发生生故障时时,仅故故障线路路的断路路器跳闸闸,其余余三条支支路可继继续工作作,并保保持相互互间的联联系。2)变变压器故故障时,联联络断路路器及与与故障变变压器同同侧的线线路断路路器均自自动跳闸闸,使未未故障线线路的供供电受到到影响,需需经倒闸闸操作后后,方可可恢复对对该线路路的供电电。3)线线路运行行时变压压器操作作复杂。外桥接线特点:1)变压器发生故障时,仅跳故障变压器支路的断路器,其余支路可继续工作,并保持相互间的联系。2)线路发生故障时,联络断路器及与故障线路同侧的变压器支路的断路器均自动跳闸,需经倒闸操作后,方可恢复被切除变压器的工作。3)线路投入与切除时,操作复杂,影响变压器的运行。7、某1110kkv变电电站,装装有两台台主变压压器,高高压侧1110kkv进线线2回,低低压侧110kvv出线110回。若若高压侧侧采用外外桥接线线,低压压侧采用用单母线线分段带带旁路接接线,试试画出该该变电站站的电气气主接线线图。8、若上上题的高高压侧进进线4回回,采用用双母线线接线,其其它不变变。试画画出其变变电站的的电气主主接线图图。9、电压压互感器器和电流流互感器器的作用用是什么么?它们们在一次次电路中中如何连连接?(1)将将一次回回路的高高电压和和大电流流变为二二次回路路标准的的低电压压和小电电流,使使测量仪仪表和保保护装置置标准化化、小型型化,并并使其结结构轻巧巧、价格格便宜,并并便于屏屏内安装装。(22)隔离离高压电电路。互互感器一一次侧和和二次侧侧没有电电的联系系,只有有磁的联联系。使使二次设设备与高高电压部部分隔离离,且互互感器二二次侧均均接地,从从而保证证了设备备和人身身的安全全。电压压互感器器:一次次绕组并并联在高高压回路路中,而而且匝数数较多。电流互感器:一次绕组串联在电路中,并且匝数很少。10、电电压互感感器和电电流互感感器的基基本工作作原理,与与电力变变压器有有什么相相同的方方面和不不同的方方面?互感器的的工作原原理和变变压器相相似。电电流互感感器一、二二次电流流之比称称为电流流互感器器的额定定互感比比。电压压互感器器一、二二次绕组组电压之之比称为为电压互互感器的的额定互互感比。原理相同,用处不同,互感器是用来做二次侧测量使用,变压器是作为电源。11、为为什么电电流互感感器的二二次电路路在运行行中不允允许开路路?电压压互感器器的二次次电路在在运行中中不允许许短路?Ø 电流互感感器的二二次侧在在使用时时绝对不不可开路路。二次次绕组的的感应电电势为尖尖顶的非非正弦波波,其峰峰值高达达上万伏伏,危害害人身安安全和二二次设备备的绝缘缘。铁芯芯磁通的的剧增,引引起铁芯芯损耗加加大,使使电流互互感器严严重发热热甚至烧烧毁;使使铁芯剩剩磁过大大,从而而使电流流互感器器的误差差增加。电压互感感器的二二次侧在在工作时时不能短短路。在在正常工工作时,其其二次侧侧的电流流很小,近近于开路路状态,当当二次侧侧短路时时,其电电流很大大(二次次侧阻抗抗很小)将将烧毁设设备。第八章 发电厂厂和变电电所的二二次系统统1、继电电保护装装置的基基本任务务是什么么?(1)自自动、迅迅速、有有选择性性地将故故障元件件从电力力系统中中切除,使使故障元元件免于于继续遭遭到破坏坏,保证证其他无无故障部分迅迅速恢复复正常运运行。(2)反反应电气气元件的的不正常常运行状状态,并并根据运运行维护护的条件件(例如如有无经经常值班班人员),而动动作于发发出信号号、减负负荷或跳跳闸。2、对继继电保护护的基本本要求是是什么?1、选择择性;22、快速速性; 3、灵灵敏性;4、可可靠性。3、继电电保护装装置的基基本组成成是什么么?一般由测测量部分分、逻辑辑部分和和执行部部分组成成4、试简简要说明明电力线线路定时时限过电电流保护护的工作作原理。在每一线线路的电电源端均均装设断断路器和和保护装装置,在在正常运运行全线线路最大大负荷电电流情况况下,此此电流小小于保护护的动作作电流,定定时限过过电流保保护不动动作。过过电流保保护的选选择性是是由各保保护装置置具有不不同的动动作时间间来保证证的。各各保护装装置的动动作时间间大小是是从用户户到电源源逐级增增加的,越越靠近电电源侧,过过电流保保护的动动作时间间越长,各各保护装装置动作作时间都都是分别别固定的的,而与与短路电电流的大大小无关关。5、电力力变压器器一般配配备什么么保护?a.瓦斯斯保护bb. 差差动保护护。c.电流和和电压保保护d.过负荷荷保护ee.过励励磁保护护第九章 电力系系统的稳稳定性1、什么么是电力力系统的的静态稳稳定?什什么是电电力系统统的暂态态稳定?静态稳定定:电力力系统在在某个运运行状态态下, 突然受受到任意意的小干干扰后,能能恢复到到原来的的(或是是与原来来的很接接近)运运行状态态的能力力.暂态稳定定:电力力系统在在某个运运行状态态下,突突然受到到较大的的干扰后后,能够够过渡到到一个新新的稳定定运行状状态或者者回到原原来运行行状态的的能力。2、单机机对无限限大系统统的功角特性性方程是是什么?3、静态态稳定的的实用判判据是什什么?什什么情况况下静态态稳定?什么情情况下不不稳定?4、什么么是静态态稳定储储备系数数?正常运行行时,KKp115220%;事故运运行方式式下:KKp110%5、某单单机(隐隐极机)无限大系统,已知发电机电势,归算到统一基准值的机端至无限大系统母线电抗为:,无限大系统母线电压:,正常运行时发电机向系统输送的功率为。试求:该系统的静态稳定的极限功率和静态稳定储备系数。6、提高高电力系系统静态态稳定运运行的措措施有哪哪些?1 采用用自动调调节励磁磁装置22 减少少元件的的电抗11)采用用分裂导导线2)提提高线路路额定电电压等级级3)采采用串联联电容补补偿3 改善系系统的结结构和采采用中间间补偿设设备4 提高系系统的运运行电压压7、提高高电力系系统暂态态稳定运运行的措措施有哪哪些?1、故障障的快速速切除和和自动重重合闸装装置2、提提高发电电机输出出的电磁磁功率11) 对对发电机机施行强强行励22)电气气制动33)变压压器中性性点经小小电阻接接地3、减减少原动动机输出出的机械械功率11)快速速关气门门2)切切机