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第一章电力系统等值电路1、电力系统和电力网络的基本组成是什么？电力系统是由锅炉、反应堆、汽轮机、水轮机、发电机等生产电能的设备，变压器，电力线路等变换、输送、分配电能的设备，电动机、电灯等耗能的设备，以及检测、保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。电力系统中，由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能的设备所组成的部分常称为电力网络。2、描述一个电力系统的基本参量有：总装机容量、年发电量、最大负荷、额定频率和最高电压等级，结线图则由地理结线图和电气结线图。电力系统运行基本要求：保证可靠持续供电、保证良好的电能质量、保证系统运行的经济性。3、电力变压器的主要作用是什么？主要类型有哪些？主要作用是变换电压，以利于功率的传输。在同一段线路上,传送相同的功率,电压经升压变压器升压后，线路传输的电流减小,可以减少线路损耗，提高送电经济性，达到远距离送电的目的，而降压则能满足各级使用电压的用户需要。主要类型：(1)按相数分：1)单相变压器：用于单相负荷和三相变压器组。2)三相变压器：用于三相系统的升、降电压。(2)按冷却方式分：1)干式变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路等小容量变压器。2)油浸式变压器：依靠油作冷却介质、如油浸自冷、油浸风冷、油浸水冷、强迫油循环等。(4)按绕组形式分：1)双绕组变压器：用于连接电力系统中的两个电压等级。2)三绕组变压器：一般用于电力系统区域变电站中，连接三个电压等级。3)自耦变电器：用于连接不同电压的电力系统。也可做为普通的升压或降后变压器用。4、架空线路和电缆线路各自有什么特点？架空线采用分裂导线有何好处？架空线路是由导线、避雷针、杆塔、绝缘子和金具等构成；由于架空线采用多股导线，为增加机械强度，采用钢芯铝线，外部铝线作为主要载流部分；线路电压超过220KV时，为减小电晕损耗或线路电抗，采用扩径导线或分裂导线；为了减小三相参数不平衡，架空线的三相导线需要换位，在中性点直接接地的电力系统中，长度超过100kW的架空线都应换位。电缆线路比架空线造价高，检修麻烦。优点是不用杆塔，占地小，供电可靠，对人身较安全，不易受破坏等。5、影响输电线路电抗、电纳、电阻、电导大小的主要因素是什么？电阻取决于导线电阻率和导线截面积；电导取决于沿绝缘子串的泄露和电晕；电抗取决于导线周围磁场分布；电纳取决于导线周围的电场分布。6、电力线路一般采用怎样的等值电路来表示？集中参数如何计算？7、所谓自然功率，是指负荷阻抗为波阻抗时，该负荷所消耗的功率。波阻抗为纯电阻，自然阻抗为纯有功功率。输送功率等于自然功率时，线路末端电压接近始端电压；输送功率大于自然功率时，线路末端电压低于始端电压；输送功率小于自然功率时，线路末端电压高于始端电压。8、中等长度线指长度在100-300km的架空线路和不超过100km的电缆线路，超过则称为长线路，计算时必须考虑其分布参数特性。9、直流输电与交流输电相比，有什么特点？一般认为架空线路超过600-800km，电缆线路超过40-60km直流输电较交流输电经济。高压直流输电是将三相交流电通过换流站整流变成直流电，然后通过直流输电线路送往另一个换流站逆变成三相交流电的输电方式。它基本上由两个换流站和直流输电线组成，两个换流站与两端的交流系统相连接。另外，直流输电线造价低于交流输电线路但换流站造价却比交流变电站高得多。(1)直流线路与交流输电相比较,直流输电具有如下优点:①输送相同功率时，线路造价低；②输送容量大、送电距离远，线路损耗小；③不存在交流输电的稳定问题；④能够充分利用线路走廊资源，适宜于海下输电；⑤能够限制系统的短路电流；⑥调节速度快，运行可靠；⑦能够实现交流系统的异步连接；⑧可方便的进行分期建设和增容建设，利于发挥投资效益。(2)与交流输电相比较,直流输电具有如下缺点:①换流站设备较昂贵；②换流装置要消耗大量的无功功率；③换流器的过载能力较小，对直流运行不利；④无适用的直流断路器；⑤利用大地为回路带来一些技术问题；⑥直流输电线路难以引出分支线路，绝大多数只能用于端对端送电。直流线路在遇到线路故障或隐患时（比如冰冻、山火等险情）可以降压运行，但是交流线路不行。因为居民用电、各种厂矿用电都是交流电，所以要通过换流站。10、电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别？电力系统结构可以分为有备用和无备用结线两类。无备用结线包括单回路放射式、干线式和链式网络。主要优点在于简单、经济、运行方便，主要缺点是供电可靠性差。有备用结线包括双回路放射式、干线式、链式以及环式和两端供电网络。优点是可靠性和电能质量高，缺点是不够经济。11、为什么要规定电力系统的电压等级？我国主要的电压等级有哪些？电力系统各元件的额定电压是如何让确定的？当输送一定功率时，输电电压越高，电流越小，导线等载流部分的截面积越小，投资越小；但电压越高，对绝缘的要求越高，塔杆、变压器、断路器等绝缘的投资也越大。这样，对应于一定输送功率和输送距离应该有一最合理的线路电压。额定电压等级有：3kW6kW10kW35kW60kW110kW220kW330kW500kW，500kW通常用于区域电力系统的输电网络，220kW通常用于地方电力系统的输电网络，35kW及以下通常用于配电网络。发电机的额定电压为线路额定电压的105%；变压器一次侧电压等于用电设备额定电压（直接与发电机相连则为发电机额定电压），二次侧为线路额定电压的110%，漏感很小的、二次侧直接与用电设备相连的和电压特别高的变压器，其二次侧额定电压为线路额定电压的5%。11、变压器的短路试验和空载试验是在什么条件下做的？如何让用这两个实验得到数据计算变压器等值电路中的参数？12、衡量电力系统运行经济行的两个主要指标：煤耗率和网损率。13、什么是电力系统的负荷曲线？最大负荷利用小时数Tmax指的是什么？负荷曲线反应了某段时间内负荷随时间而变化的规律。年最大负荷利用小时数Tmax的含义是：如果负荷始终保持等于最大值Pmax时，经过Tmax小时后所消耗的电能恰好等于全年的实际耗电量W。14、何为电力系统的负荷特性（电压特性、频率特性）？负荷特性指负荷功率随端电压或者系统频率变化而变化的规律，因而有电压特性和频率特性之分。15、我国电力系统的中性点运行方式有哪些？各有什么特点？(1)直接接地：不接地和经消弧线圈接地3类。(2)直接接地：供电可靠性低，单相接地时，构成短路回路，接地电流大。(3)不接地：系统可靠性高，但是绝缘水平要求也高，单相接地不构成短路回路，但是非接地相电压升为相电压的√3倍。(4)110kW以上系统直接接地，60kW一下系统中性点不接地。(5)经消弧线圈接地:由于导线对地有电容，中性点不接地的系统单相接地时，短路点会有大的容性电流，装设消弧线圈后，接地点电流增加了感性电流分量，与容性分量相抵消，减小了接地点电流，使电弧易于自行熄灭，提高供电可靠性。中性点经消弧线圈接地又可分为过补偿和欠补偿。感性电流大于容性电流称为过补偿，容性电流大于感性电流称为欠补偿，一般采用过补偿。16、电力系统计算中，采用标幺制有什么好处？基准值如何选取？不同基准之下的标幺值如何让换算？标幺制具有计算结果清晰、便于迅速判断计算结果的正确性、可大量简化计算等优点。通常选用三相功率和线电压作为基准值，功率的基准值一般取系统总功率，电压基准值一般取参数和变量都将向其归算的该级额定电压。17、在电力系统等值电路参数计算中，如何精确计算？何为近似计算？适用场合怎样？在电力系统等值电路的参数计算中，若采用电力网或元件的额定电压进行计算，称为精确计算法；若采用各电压等级的平均额定电压进行计算，则称为近似计算法；在进行电力系统的稳态分析计算时，常采用精确计算法，而在电力系统短路计算时，常采用近似计算法。18、为什么110KV及以上的架空输电线路需要全线架设避雷线而35KV及以下架空输电线路不需全线架设避雷线？因为110KV及以上系统采用中性点直接接地的中性点运行方式，这种运行方式的优点是，正常运行情况下各相对地电压为相电压，系统发生单相接地短路故障时，非故障相对地电压仍为相电压，电气设备和输电线路的对地绝缘只要按承受相电压考虑，从而降低电气设备和输电线路的绝缘费用，提高电力系统运行的经济性；缺点是发生单相接地短路时需要切除故障线路，供电可靠性差。考虑到输电线路的单相接地绝大部分是由于雷击输电线路引起，全线路架设避雷线，就是为了减少雷击输电线路造成单相接地短路故障的机会，提高220KV电力系统的供电可靠性。35KV及以下系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地的中性点运行方式，即使雷击输电线路造成单相接地时，电力系统也可以继续运行，供电可靠性高，所以无需全线架设避雷线。19、什么叫电力系统分析计算的基本级？基本级如何选择？电力系统分析计算时，将系统参数归算到那一个电压等级，该电压等级就是分析计算的基本级。基本级可根据分析问题的方便与否进行选择，无特殊要求的情况下，通常选择系统中的最高电压级最为分析计算的基本级。20、在下图所示的电力系统中已知U=10kV，单相接地时流过接地点的电容电流为35A,如要把单相接地时流过接地点的电流补偿到20A，请计算所需消弧线圈的电感系数：根据消弧线圈应采用过补偿方式的要求可知单相接地时流过消弧线圈的电流为：203555/3100000.3343*314*55LLIAAAULHI第二章电力系统潮流分布计算1在电力系统潮流计算中，负荷是怎样表示的？2输电线路的变压器的功率损耗如何计算？他们在个导纳支路上损耗的无功功率有什么不同？输电线路和变压器的功率损耗可以根据输电线路和变压器的等效电路，按照电路的基本关系，通过计算阻抗和导纳支路的功率损耗来进行，不同的是，线路导纳损耗的是容性无功功率，而变压器导纳支路损耗的是感性的无功功率。3输电线路和变压器阻抗元件上的电压降落如何计算？电压降落的大小主要由什么决定？电压降落的相位主要有什么决定？什么情况下会出现线路末端电压高于首段电压？电压降落是指变压器和输电线路始末两端电压的相量差，可按照电路原理进行计算，电压降落的大小主要决定于电压降落的纵分量ΔU,相位主要决定于电压降落的横行分量δU。因线路对地电纳吸收容性无功功率，即发出感性无功功率，线路轻载时，电纳中发出的感性无功功率可能大于电抗中吸收的感性无功功率，这时会出现线路末端电压高于首段电压。4电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整各自如何定义？电压降落是指变压器和输电线路始末两端电压的相量差(𝑈1̇−𝑈2̇)，是相量。电压损耗是指变压器和输电线路始末两端电压的数量差(U1-U2)，近似等于电压降落的纵分量。电压偏移是指线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差(U1-UN)或(U2-UN)。电压调整是指线路末端空载与负载时电压的数值差(U20-U2)。5运算功率是什么？运算负荷是什么？6辐射性网络潮流计算可以分为哪两种类型？分别怎样计算？一类已知同一点的电压和功率，其计算就是根据等效电路逐级推算功率损耗和电压降落；另一类是已知不同点的电压和功率，可采用迭代法进行计算。7什么是基本功率分布？什么是自然功率分布？什么是循环功率？什么是强制功率分布？什么是初步功率分布？什么是最终功率分布？什么是经济功率分布？自然功率分布：单位长度线路参数不等时的按阻抗分布功率。强制功率分布：附加串联加压器时会产生强制功率分布，使其与自然分布功率的叠加可达到理想值。循环功率：取决于两端电压的差值（相量）和环路总阻抗的功率。经济功率分布：在环状网络中使网络的功率损耗为最小的功率分布称作功率的经济分布。只有在环状网络中，每段线路的比值R/X都相等的均一网络中，功率的自然分布才与经济分布一致。8求初步功率分布的目的是什么？找出功率分点9为什么要找出功率分点？功率分点可以将闭环网分开成两个辐射网，然后，以功率分点为末端，对这两个辐射网分别用逐段推算法进行潮流计算。10变压器并联运行条件:并联运行的变压器必须具备以下三个条件：各变压器的原边额定电压要相等，各副边额定电压