电分知识要点

电力专业知识综合——电力系统分析知识要点电力系统基本概念电力系统的特点1.电能与国民经济各部门、国防和日常生活之间的关系都很密切2.对电能质量的要求比较严格3.电能不能大量储存4.电力系统中的暂态过程十分迅速运行的基本要求1.可靠性。可以满足用户的用电需求：不断电，频率、电压、波形、质量符合要求。负荷按供电可靠性要求分为三类。2.安全性。保证系统本身设备的安全。要求电源容量充足，电网结构合理。3.经济性。4.减小对环境的不利影响。电力系统运行应满足以下基本要求（B）。A保证对用户的供电可靠性和电能质量B保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响C保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济型D保证对用户的供电可靠性电力系统基本概念电力系统的接线方式无备用接线特点：简单、经济、运行方便灵活。供电可靠性差，电能质量差有备用接线特点：供电可靠，电能质量高运行操作和继电保护复杂，经济性差中性点接地方式不接地供电可靠性高，绝缘成本高。35kv电网经消弧线圈接地减小接地电流。采用过补偿方式直接接地供电可靠性低，绝缘成本低。110kv电网电力系统的电压等级（KV）发电机3.15，6.3，10.5，15.75，23.0用电设备3，6，10，35，110，220，330，500，750以下不属于电力系统无备用结线方式的有（D）A双回路放射式、干线式、链式以及环式和两端供电网络B双回路放射式、干线式及单回路链式网络C两端供电网络和单回路链式网络D单回放射式、干线式和链式网络在我国，110KV电力系统一般采用中性点直接接地的中性点运行方式。（A）A.正确B.错误电力系统基本概念中压：3kV企业内部，6、10kV配电电压；高压：110kV区域网及中小电力系统主干线，220kV大电力系统主干线；超高压：330、500、750kV跨地区电力网主干线；特高压：1000kV及以上。提高输电电压可减小载流截面和线路电抗，利于提高线路功率极限和稳定性，但增加了绝缘成本。额定电压：电气设备等正常运行时最经济的电压。用电设备端电压允许在5%UN内波动。输电线路的额定电压为线路的平均电压[UN(1+5%)+UN(1-5%)]/2=UN发电机的额定电压UN(1+5%)接于发电机的变压器一次额定电压取发电机额定电压；接于线路的变压器一次额定电压取线路的额定电压；电力系统基本概念变压器二次侧额定电压空载，U2N=UN(1+5%)带负载，U2N=UN(1+10%)（内部压降约5%）Us%7.5或直接连负载时U2N=UN(1+5%)电力系统各元件的额定电压•G：10.5kv•T1：10.5/121kvT2：110/38.5/11kvT3：35/6.3kvT4：10kv/400v•M：6kvL：380v电力系统基本概念电力系统的电压与输电容量和输电距离电力系统各元件特性及数学模型输电线路架空线参数及数学模型电阻因集肤效应和临近效应，交流电阻一般大于直流电阻。绞线长度比导线长度大2~3%，实际截面小于额定截面，架空线常采用较大的电阻率。电抗循环换位的三相输电线路每相导线单位长度的电抗为对不同截面的导线，当Deq为常数时，电抗变化不大，工程上常取x0=0.4Ω/km。三相导线间互几何间距导线相对导磁系数架空输电线路全换位可（B）A、使三相线路的电阻参数相等B、使三相线路的电抗和电纳参数相等C、减小线路电抗D、减小线路电阻电力系统各元件特性及数学模型电纳电纳由导线间的电容和导线与大地间的电容决定。电缆线路的电纳比架空线路大得多。电导反映由电晕现象和绝缘子泄露引起的有功功率损耗。输电线路电晕损耗（包括泄漏损耗）对应的电导为线路方程及等值电路线路的特征阻抗（也称波阻抗）线路的传播系数行波振幅行波相位电缆线路的电容比架空线路的电容大得多。（A）A正确B.错误电力系统各元件特性及数学模型无损线路(g1=0,r1=0)的自然功率自然功率用来衡量线路的输电能力，一般20kV以上线路的输电能力大致接近自然功率行波波长¼波长时（1500km），两端相位差90°线路的Π型等值电路电磁波速度=光速=300000km/s工频的波长300000/50km电力系统各元件特性及数学模型单回线路的等值电路短线路（35kv,100km的架空线路、短电缆线路）中等长度线路（110~330kv,100~300km架空线路、100km电缆线路）长线路（330kv,300km架空线路、100km电缆线路）电力系统各元件特性及数学模型分裂导线采用分裂导线可增加导线的等值半径电阻减小电抗减小电导减小电纳增大电晕临界电压增大电力系统各元件特性及数学模型变压器的等值电路双绕组三相变压器等值电路参数归算到变压器的一侧，用哪一侧的额定电压，结果就归算到哪一侧。三绕组三相变压器额定容量比有三类：100/100/100，100/100/50，100/50/100各绕组的容量比按电压从高到低排列。三绕组变压器的容量指容量最大的绕组的容量。其他绕组的容量是相对于该绕组的容量而言。电力系统各元件特性及数学模型电阻额定容量比为100/100/100时Pk与额定容量相对应。额定容量比为100/100/50，100/50/100时，厂方给出的各绕组间铜耗指容量较小的绕组达到本身的额定电流时的损耗，需归算到额定容量下。电力系统各元件特性及数学模型额定容量比为100/50/100100/100/50电抗励磁支路导纳电力系统各元件特性及数学模型电抗器基本级多电压级网中各元件处于不同的电压等级，元件参数在所处电压等级求得，需归算到同一个电压等级——称为基本级K：基本级一侧的电压/待归算一侧的电压电力系统各元件特性及数学模型标么制有名制与标么制标么值=有名值/基准值基准值线电压和三相功率相电压和单相功率取基准容量为100MVA，110KV线路一次阻抗为40欧姆，如果采取近似计算法，其标幺值为（B）。A0.302B0.330C5290D4840取基准容量为100MVA，容量为20MVA的110kv/10kv降压变压器，其短路电压百分数为10.5%，如果采用近似计算法，其标幺值为（A）。A0.525B0.021C1.004D1.719取基准容量为100MVA，一台600MW的发电机的功率因数为0.85，额定电压为11kv，次暂态电抗值为0.112，，如果采用近似计算法，其标幺值为（A）。A0.01587B0.672C0.01877D0.7906电潮流手工计算方法，计算机潮流算法电压降落元件两端电压的相量差。U1=U2+dU2U2=U1-dU1线路始端相电压有效值和相位角:纵分量横分量电潮流手工计算方法，计算机潮流算法电压损耗两端电压的数值差电压偏移实际电压与额定电压之差(百分比)电压调整线路末端空载电压与负载电压之差功率损耗阻抗支路对地支路输电线路的传输功率极限有功无功提高线路输送能力的途径提高线路的电压等级：投资大减小线路的电抗：分裂导线，串联电抗器线路变压器设n台相同的变压器并列运行，变压器运行电压为U（kV），通过功率为S（MVA），n台变压器总无功损耗为（A）。系统运行时减少网络有功损耗的有效措施之一是减小元件的电阻。（A）A正确B.错误电潮流手工计算方法，计算机潮流算法简单网络的潮流计算辐射型网络运算负荷的概念：节点电压用线路额定电压计算。1.已知末端功率与电压线路j-k阻抗末端的功率:线路j-k阻抗的功率损耗：节点j的电压：线路j-k的始端功率：电潮流手工计算方法，计算机潮流算法2.已知末端功率、始端电压末端可理解成一负荷点，始端为电源点。可采用迭代法来求解。先假设末端电压为线路额定电压；再用求得的线路始端功率和已知的线路始端电压，计算线路末端电压和全网功率分布；最后，用求得的线路末端电压计算线路始端功率和全网功率分布，如求得的各线路功率与前一次相同计算的结果差小于允许值，就可认为本步求得的线路电压和全网功率分布为最终计算结果。否则，返回将数据代入重新进行计算。电潮流手工计算方法，计算机潮流算法电力系统潮流计算是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。节点电压方程（n个独立节点的网络，n个节点方程）矩阵表示为I=YUI：n个节点的净注入电流U：n个节点的电压Y：节点导纳矩阵,n×n维,互导纳Yij=-yij、自导纳1niiijjYynnnnnnnnIIIUUUYYYYYYYYY2121212222111211电潮流手工计算方法，计算机潮流算法当在节点i上加一单位值电压，其它节点均接地，节点j的注入电流为支路导纳yij的负值。自导纳的值等于在节点i上加一单位值电压时流入节点i的电流值。在节点i增加一个对地支路，由于没有增加节点数，节点导纳矩阵阶数不变，只有自导纳Yii发生变化，变化量为节点i新增接地支路的导纳yi。在节点i,j间增加一条支路，由于没有增加节点数，节点导纳矩阵阶数不变，只有i,j节点间互导纳Yij及i节点和j节点的自导纳Yii、Yjj发生变化。变化量为：电潮流手工计算方法，计算机潮流算法在已知一节点导纳矩阵的情况下，必须用已知的节点功率来代替未知的节点注入电流，才能求出节点电压。每一节点的注入功率方程式为：流进节点的功率为正，流出为负。PV节点(电压控制母线)这种节点的注入有功功率Pi为给定值，电压Ui也保持在给定数值。PQ节点这种节点的注入有功和无功功率是给定值。平衡节点这种节点用来平衡全电网的功率。平衡节点的电压大小与相位是给定的，通常以其相角为参考量，即取其电压相角为零。一个独立的电力网中只设一个平衡节点。电力系统计算机潮流计算中，关于节点类型正确的说法是（D）A.发电机节点一定是PV节点或平衡节点，负荷节点一定是PQ节点B.PV节点即已知节点无功率和电压相角求有功功率和电压幅值C.发电机节点一般是PV节点或平衡节点，但特殊情况下也可转换为PQ节点，不管是否有无功电源，负荷节点任何情况下不能选为PV节点。D.当发电机达到无功出力极限时发电机节点可选为PQ节点，有一定无功电源的负荷节点也可选为PV节点。对于PV节点，节点电压给定，其只有△Pi变量待求；对于平衡节点，其电压大小、相角均为已知，所以不需参加联立求解。如果系统有n个节点，其中有m个PQ节点，1个平衡节点，则雅可比矩阵为n-1+m阶(n-1阶△P矩阵，m阶△Q矩阵），因为，PV节点的△U=0，只列PV节点的△P方程，就能求得△δ，除去PV节点的△Q方程，即PV节点只需列n-1-m（PV节点个数）个△P方程。经过K次迭代，当误差小于允许值，即求出方程的解。雅可比矩阵电潮流手工计算方法，计算机潮流算法当系统的节点数为n，PQ节点数为m时，用极坐标表示的潮流计算方程式中有功和无功功率误差方程式为（C）。A．m-n-1个B．m+n-2个C．n-1+m个D．m+n个导纳矩阵的特点是（BCD）。An×n对称潮阵Bn×n阶对称阵C稀疏阵D可根据网络结构直接形成导纳矩阵对角元素的物理意义是（ACD）。A节点i加单位电压B节点i加单位电流C其他节点接地D节点i注入网络的电流PQ分解法的基本思想是以有功率误差作为电压角度修正的依据，以无功功率误差作为电压幅值修正的依据。（A）A正确B.错误牛顿法进行潮流计算是，雅可比矩阵元素是节点电压的函数，迭代过程中不断变化。（A）A正确B.错误HNML/PQUUn-1---------mn-1---------m有功功率平衡和频率调整低频运行的危害：①影响用户的工作和产品质量；②影响发电厂的安全运行；③影响汽轮机叶片寿命；④影响系统的经济运行。⑤互联电力系统解列，发电机解列有功功率负荷的变动及其调整第一