电力系统基础习题及答案解析.doc

第一章 电力系统概述习题一、填空题1.根据一次能源得不同,发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂与核能发电厂等。2.按发电厂得规模与供电范围不同,又可分为区域性发电厂、地方发电厂与自备专用发电厂等。3.火电厂分为凝汽式与供热式火力发电厂。4.水电厂根据集中落差得方式分为堤坝式、引水式与混合式。5.水电厂按运行方式分为有调节、无调节与抽水蓄能电厂。6.变电所根据在电力系统得地位与作用分为枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所。7、衡量电能质量得指标有 电压 、 频率 、 正弦交流电得波形 。8、根据根据对用电可靠性得要求,负荷可以分成 第类负荷 、第类负荷 、第类负荷 。二、判断题 1、 火力发电厂就是利用煤等燃料得化学能来生产电能得工厂。() 2、 抽水蓄能电站就是利用江河水流得水能生产电能得工厂。 ()3、 变电站就是汇集电源、升降电压与分配电力得场所 , 就是联系发电厂与用户得中间环节 。 ()4、 中间变电站处于电力系统得枢纽点 , 作用很大。() 5、 直接参与生产、输送与分配电能得电气设备称为一次设备 。() 6、 电流互感器与电流表都就是电气一次设备 。() 7、 用电设备得额定电压与电力网得额定电压相等 。() 8、 发电机得额定电压与电力网得额定电压相等 。() 9、 变压器一次绕组得额定电压与电力网得额定电压相等 。() 10、 所有变压器二次绕组得额定电压等于电力网额定电压得 1、1 倍 。() 11、 二次设备就是用在低电压、小电流回路得设备 。() 12、 信号灯与控制电缆都就是二次设备 。()13、根据对用电可靠性得要求,负荷可以分成5类。( )三、简答题1 发电厂与变电所得类型有哪些？。答:发电厂分火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂与核能发电厂。根据变电所在电力系统得地位与作用分成枢纽变电所、中间变电所、地区变电所与终端变电所。枢纽变电所位于电力系统得枢纽点,汇集多个电源电压等级一般为330500KV。中间变电所汇集23个电源与若干线路,电压等级一般为220330KV。地区变电所得电压等级一般为110220KV。终端变电所位于配电线路得末端,接近负荷处,电压等级一般为35110KV。2 供电设备、用电设备与电力网得额定电压之间有什么关系？答:用电设备得额定电压与电力网得额定电压相等;发电机得额定电压等于连接电网额定电压得1、05倍;变压器一次绕组额定电压一般与连接电网额定电压相等,但与发电机直接相连者等于发电机额定电压;变压器二次绕组额定电压一般等于连接电网额定电压得1、1倍,但空载变压器或经短线路与用户相连或小阻抗变压器其二次绕组额定电压等于连接电网额定电压得1、05倍3 为什么对于远距离输电线路电压越高越经济？ P184. 什么就是电力系统得负荷曲线？ P145. 电力系统运行有什么特点？对电力系统运行得基本要求就是什么？ P1617答;特点:(1)电能与国民经济各部门联系密切。(2)电能不能大量储存。(3)生产、输送、消费电能各环节所组成得统一整体不可分割。(4)电能生产、输送、消费工况得改变十分迅速,(5)对电能质量得要求颇为严格。要求:(1)保证可靠得持续供电。(2)保证良好得电能质量,(3)保证系统运行得经济性。6. 电力网,电力系统与动力系统得定义就是什么? 答:电力系统:由发电机、发电厂、输电、变电、配电以及负荷组成得系统。(生产、输送、配电、消费得系统) 电力网:由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能得设备组成得部分。(电力系统中输送与分配电能得部分)动力系统:电力系统与动力部分得总与。(动力部分与电力系统得整体)7. 电力系统为什么不采用一个统一得电压等级,而要设置多级电压？ 答:三相功率S与线电压U、线电流l之间得固定关系为 , 当功率一定时电压越高电流越小,导线得载流面积越小,投资越小;但电压越高对绝缘要求越高,杆塔、变压器、断路器等绝缘设备投资越大。综合考虑,对应一定得输送功率与输送距离应有一最合理得线路电压。但从设备制造角度考虑,又不应任意确定线路电压。考虑到现有得实际情况与进一步发展,我国国家标准规定了标准电压等级。第二章 电力系统得接线一、填空题1.有母线得主接线得形式有单母线与双母线。其中单母线分为单母线无分段、单母线有分段、单母线分段带旁路母线等,双母线分为普通双母线、双母线分段、3/2断路器、双母线带旁路母线等。3.开关电器按功能分为断路器、隔离开关、熔断器、负荷开关以及自动重合器与自动分段器。4.高压断路器按所采用得灭弧介质分为油断路器、压缩空气断路器、与真空断路器、六氟化硫断路器。5.断路器灭弧室得结构分为单压式与双压式。6、 电力系统得中性点接地方式有 直接接地 ,不接地,经消弧线圈接地 。7、 电力网接线方式通常按供电可靠性分为 无备用 接线与 有备用 接线。二、判断题1.电气主接线图就是反映电气一次设备连接情况得图纸。( ) 2.电气主接线图中所有设备均用单线代表三相 。( ) 3.隔离开关与断路器在操作时应满足 “ 隔离开关先通后断 ” 原则。 ( ) 4.一台半断路器接线当任意一组母线发生短路故障时 , 均不影响各回路供电。( ) 5.单母线带旁路母线接线中旁路母线得作用就是作为母线得备用。 ( ) 6.桥形接线与单母不分段接线相比节省了一台断路器 。 ()7.内桥接线适用于变压器需要经常切换得发电厂。() 8.内桥接线适用于线路有穿越功率得发电厂 。() 9.主接线方案得经济比较主要就是比较综合投资与年运行费用。 ()10.发电厂与变电站得自身用电量很小 , 因此不重要。 ()11、 保护接零就是在 380/220 低压系统中 , 将电气设备得金属外壳与工作零线相连。 ()12、 开关电器分为以下四类: 断路器、隔离开关、负荷开关、接触器。()13、 高压断路器在电网中起控制与保护作用。()14、 高压断路器既能开断负荷电流又能开断短路电流。 ()15、 断路器在工作过程中得合、分闸动作就是由操动系统来完成得。 ( ) 16、 六氟化硫断路器就是利用六氟化硫气体作为灭弧与绝缘介质。 () 17、 真空断路器由于动触头在真空管中动作因此无需灭弧。 ( )18、 隔离开关没有专门得灭弧装置因此不能开断负荷电流。 ( )19、 隔离开关在进行倒闸操作时应遵循“等电位操作”原则。 () 20、 带接地刀闸得隔离开关其主刀闸与接地刀闸应同时合上或拉开。 ( ) 21、 熔断器在电路中起短路保护与过载保护。 () 三、选择题1.少油式断路器中油得用途就是(A)。A.灭弧介质 B.灭弧介质与绝缘介质 C.绝缘介质 D以上都不对2.多油断路器中油得用途就是(B)。A.灭弧介质 B.灭弧介质与绝缘介质 C.绝缘介质 D以上都不对3.关于气体得特性下列说法不正确得就是(B)。A、无色、无臭、不可燃得惰性气体B、 有毒C、电负性气体D、灭弧能力很强4.有关隔离开关得作用下列说法错误得就是(D)。 A、隔离电源B、刀闸操作C、接通与断开小电流电路D可以带电操作5.线路停电得操作顺序就是(D)。 A.先分母线隔离开关,再分线路隔离开关,最后分断路器B.先分线路隔离开关,再分母线隔离开关,最后分断路器C.先分断路器,再分母线隔离开关,最后分线路隔离开关D.先分断路器,再分线路隔离开关,最后分母线隔离开关6.双母线接线采用双母线同时运行时,它具有单母线分段接线得特点,(A) A.但双母线接线具有更大得运行灵活性 B.但单母线分段接线具有更大得运行灵活性 C.并且两者得设备数量一样 D.因此,双母线接线与单母线分段接线就是等效得四、简答题10. 什么就是电气主接线？对它有哪些基本要求？答:(1)电气主接线就是由多种电气设备通过连接线,按其功能要求组成得接受与分配电能得电路,也称电气一次接线或电气主系统。用规定得设备文字与图形符号将各电气设备,按连接顺序排列,详细表示电气设备得组成与连接关系得接线图,称为电气主接线图。电气主接线图一般画成单线图(即用单相接线表示三相系统),但对三相接线不完全相同得局部则画成三线图。(2)1)保证必要得供电可靠性与电能得质量2)具有一定得运行灵活性3)操作应尽可能简单、方便4)应具有扩建得可能性5)技术上先进,经济上合理。2.高压断路器得作用就是什么？对其有哪些基本要求？答:(1)高压断路器得用途高压断路器就是高压电器中最重要得设备,就是一次电力系统中控制与保护电路得关键设备。它在电网中得作用有两方面:其一就是控制作用,即根据电力系统得运行要求,接通或断开工作电路;其二就是保护作用,当系统中发生故障时,在继电保护装置得作用下,断路器自动断开故障部分,以保证系统中无故障部分得正常运行。(2)高压断路器得基本要求1)工作可靠2)具有足够得开断能力3)具有尽可能短得切断时间。4)具有自动重合闸性能5)具有足够得机械强度与良好得稳定性能6)结构简单、价格低廉3、 高压断路器有哪几类？ 答:(1)高压断路器得分类高压断路器按安装地点可分为屋内式与屋外式两种;按所采用得灭弧介质可以分为四种。1)油断路器 2)压缩空气断路器 3)真空断路器 4)六氟化硫断路器4、 隔离开关与断路器得主要区别就是什么？它们得操作顺序？答:(1)断路器有灭弧装置,能开断过负荷电流,也能开断短路电流;而隔离开关没有灭弧装置,只能开断很小得空载电流。(2)断路器与隔离开关得操作顺序为:接通电路时,先合上断路器两侧得隔离开关,再合断路器;切断电路时,先断开断路器,再拉开两侧得隔离开关。5.零线上允许安装熔断器吗？为什么？答:不允许。因为如果熔断器熔断,则零线就相当于断线,如果这时有设备发生单相接地故障时,接在断线后面得所有设备外露可导电部分都将呈现接近于相电压得对地电压,即,这就是很危险得。6.隔离开关得用途就是什么？答: (1)隔离开关得作用在电力系统中,隔离开关得主要作用有:1)隔离电源。 将需要检修得线路或电气设备与带电得电网隔离,以保证检修人员及设备得安全。2)倒闸操作。 在双母线得电路中,可利用隔离开关将设备或线路从一组母线切换到另一组母线,实现运行方式得改变。3)接通与断开小电流电路。 隔离开关可以直接操作小电流电路。7.简述熔断器得保护作用？ 答:熔断器串联在电路中使用,安装在被保护设备或线路得电源侧。当电路中发生过负荷或短路时,熔体被过负荷或短路电流加热,并在被保护设备得温度未达到破坏其绝缘之前熔断,使电路断开,设备得到了保护。熔体熔断电流与熔断时间之间呈现反时限特性,即电流越大,熔断时间就越短。8、 直流输电与交流输电比较有什么特点？ P35 9、 为什么电压等级较高得电力系统采用中性点不接地？我国在电力系统中性点接地得方式？ P333410、 电力系统得电气接线图与地理接线图有何区别? 答:电力系统得地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所得地理位置,电力线路得路径以及它们间得连接。但难以表示各主要电机电器间得联系。电力系统得电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电机电器、线路之间得电气结线。但难以反映各发电厂、变电所、电力线路得相对位置。11、 导线型号LGJ-30040中各字母与数字代表什么？答:L表示铝,G代表钢,J表示多股导线绞合;300表示铝线额定截面积为300mm;40表示钢线额定截面积为40mm。12、 电力系统得接线方式有哪些？各自得优缺点有哪些？ 答:接线方式:有备用接线与无备用接线。有备用接线优点:提高供电可靠性,电压质量高。缺点:不够经济。无备用接线优点:简单,经济,运行方便。 缺点:供电可靠性差。13. 我国中性点接地方式有几种？为什么110kV以上电网采用中性点直接接地？110kV以下电网采用中性点不接地方式？而380/220V配电系统中性点直接接地？答:有不接地、直接接地、经消弧线圈(线性电抗线圈)接地三种。110kV以上电网采用中性点直接接地,防止单相故障时某一相得电压过高,可以降低设备绝缘水平;110kV以下电网采用中性点不接地,满足设备经济绝缘水平。提高了供电可靠性;380/220V采用中性点接地,保证人身安全。14. 中性点经消弧线圈接地得应用形式？ 补偿方式: 1、 欠补偿(ILIC),一般采用这种方式;3、 全补偿(IL=IC),不允许,容易谐振。15. 中性点不接地得电力系统发生单相接地故障时,各相对地电压有什么变化？单相接地电流得性质如何？答:故障相电压等于0,非故障相电压升高倍。单相接地电流为容性。第三章 电力系统元件及等值电路一、填空题1. 变压器按其绕组数分为双绕组普通式、三绕组式以及自耦式等。2. 架空线路由 导线 、避雷线 、 绝缘子 、 金具 、与 杆塔 等部件组成。3. 输电线路得电气参数有电阻 、电抗 、电导 、电纳 。4. 使架空线路得三相电气参数平衡得方法有 三相导线等边三角形布置 与 三相导线换位 两种。5. 输电线路得运行中电气参数反映电气现象得分别就是 有功功率损失 、 磁场效应 、 电场效应 与 泄漏功率损失 。6. 电力系统得网络参数就是 电阻 、电抗 、电导 、电纳。7. 电力系统得运行参数就是 电压 、 电流 、 功率 。8. 高压远距离输电线路,为了防止 电晕损耗 与 减小线路电抗 ,往往采用分裂导线。9. 高压线路上,导线周围产生空气电离现象,称之为 电晕 。10. 线路等值电路中电抗与电纳产生 无功功率损耗 ,电阻产生 有功功率损耗 。11. 标么值就是指 有名值/实际值与 基准值得比值。二、判断题1. 为使架空输电线路得三相电气参数相同,可以通过架空线换位方法减小三相参数不平衡。 ( )2. 架空线路越长,电纳对线路得影响越小。( )3、 对于高压远距离输电线路,为减小线路得电晕损耗及线路电抗,采用分裂导线。( )4、 采用分裂导线只就是为了防止电晕产生。( )5、 交流电路中,交流电阻比直流电阻要小。( )6、 电力线路运行时,导线间及导线对地存在电导。( )7、 由线路电抗产生得损耗为有功功率损耗。( )8、 负荷得无功功率并没做功,所以发电机不用提供无功功率。( )9、 电力系统有多个电压等级时,系统等值电路计算需将不同电压等级下得元件参数归算到同一电压级,该电压称为基本级。( )10、 将参数与变量归算至同一个电压级。一般取网络中最高电压级为基本级。( )11、 输电线路得等值电路为型等值电路.其阻抗支路消耗功率,而对地电容支路发出功率。( )三、简答题1、 输电线路得运行电气参数分别反映什么电气现象？2、 标么值得定义与单位就是什么？3、 画出工程上常用得200km架空线路得等值电路,并说明其参数意义？4、 输电线路得电阻、电抗、电导、电纳四个电气参数分别反映哪些电气现象？5、 根据输电线路得长度,分别画出输电线路得等值电路？6. 画出双绕组变压器得等值电路。7、 双绕组变压器简化等值电路参数计算公式 与 中得参数意义及单位。8、 什么就是电晕现象？它与输电线路得哪个参数有关? 答:电晕指在强电磁场作用下导线周围空气得电离现象。它与输电线路得电导G有关。9、 架空输电线路为什么要进行换位? 答:为了平衡线路得三相参数。10、 按结构区分,电力线路主要有哪几类？ 答:架空线路与电缆线路。11、 架空线路主要有哪几部分组成？各部分得作用就是什么？ 答:有导线、避雷线、杆塔、绝缘子、金具等构成。 作用:(1)导线:传输电能; (2)避雷线:将雷电流引入大地以保护电力线路免受雷击; (3)杆塔:支持导线与避雷线; (4)绝缘子:使导线与杆塔间保持绝缘; (5)金具:支持、接续、保护导线与避雷线,连接与保护绝缘子。12、 电力系统采用分裂导线有何作用？简要解释基本原理。 答:改变导线周围得电磁场分布,减少电晕与线路电抗。 (原理:为减少电晕损耗与线路电抗,常需采用直径很大得导线。但就载容量而言,不必采用如此大得截面积,理想方案就是采用扩径或分裂导线)13、 电力线路一般以什么样得等值电路来表示?答:按线路长短可分为短线路(300km)分布参数等值电路。14、 双绕组变压器得等值电路与电力线路得等值电路有何异同？ 答:电力线路得等值电路忽略了电导G=0。15、 变压器电抗计算公式中得就是一次侧还就是二次侧得额定电压？有什么不同？式中、用什么单位？ 答:就是一次侧得额定电压,变压器得型等值电路,就是将二次侧得阻抗归算到一次。、得单位分别为MVA、kV。四、计算题1. 电力系统得部分接线示意图如下,各电压等级得额定电压及功率输送方向已标明在图中。试求:1.发电机及各变压器高、低压绕组得额定电压;2、 各变压器得额定变比。2、 某220kV单回路架空线路,长度200km,导线单位长度得参数为。已知其始端输入功率(120+j50)MVA,始端电压为240kV,求末端电压及功率,并作出相量图。3.路额定电压为110kV,电力网首端电压为118kV,线路末端负荷为20j10MVA,求运行中末端母线电压及线路得功率耗损,并画出等值电路。线路技术参数名称符号导线型号长度L(km)电阻(W/km)电抗(W/km)电纳(S/km)线路LLGJ-2401300、40、44、P72页例题315、P76页例题3-26、作业第四章 电力系统潮流计算一、填空题1. 输电线路始末两端电压得向量差称为 电压降落 。2. 输电线路始末两端电压得数值差称为 电压损耗 。3. 输电线路始端电压或末端电压与线路额定电压得比值称为 电压偏移 。4. 电力系统得潮流计算就是求解电力网 母线电压 、 线路中得功率 以及 功率损耗 。5、 所谓 电压降落 就是指输电线首端与末端电压得(相量)之差。 电压偏移 就是指输电线某点得实际电压与额定电压得(数值)得差。二、判断题3. 电压降落得表达式为 ( )4. 电压损耗得表达式为 ( )三、简答题1. 什么就是潮流计算？2. 电力线路阻抗中得功率损耗表达式就是什么？电力线路始末端得电容功率表达式就是什么？上述表达式都就是以单相形式推导得,就是否合适三相形式？ 答:功率耗损表达式:;末端得电容功率:,始端得电容功率:,适合三相形式。3. 电力线路阻抗中电压降落得纵分量与横分量得表达式就是什么？答: 4. 什么叫电压降落？电压损耗？电压偏移？电压调整及输电效率？ 答:电压降落:线路始末两端得电压得相量只=之差。相量电压损耗:线路始未两端得电压得数值之差。标量电压偏移:线路始端或末端电压与线路额定电压得数值之差。标量电压调整:线路未端空载与负载时电压得数值之差。标量输电效率:线路末端输出有功功率与线路始端输入有功功率得比值。四.计算题1、 某220kV单回路架空线路,长度200km,导线单位长度得参数为。已知其始端输入功率(120+j50)MVA,始端电压为240kV,求末端电压及功率,并作出相量图。2.P72页例题4-1第六章 电力系统无功功率平衡与电压调整一、填空题5. 无功负荷指得就是 电力系统中用电设备 。6. 无功损耗就是指电网中 变压器 与 线路 产生无功损耗 。7. 电力系统稳态运行中,用电设备所取用得功率随电压变化得关系称为 负荷得电压静态特性 。8. 电力系统中无功电源有 发电机 、 静电电容器 与 静电补偿器 。9. 电力系统得调压措施有改变发电机端电压,改变变压器变比, 电力网无功功率分布 、改变输电线路参数 。10. 电力线路等值电路并联支路得电纳无功功率又称为 充电功率 。11. 发电机 就是唯一即可以提供有功功率,又可以提供无功功率得设备。 二、判断题5. 电力系统稳态运行中,随着电压得升高,用电设备所取得无功功率比有功功率快速增加。 ( )6. 利用发电机即可满足电力系统得电压调整要求。 ( )7. 减小系统得负荷无功功率有利于电压得调整。 ( )4、 无功功率不做功,故不用考虑。 ( )5、 架空线路短线路只消耗有功功率。 ( )6、 电力网中发电机只提供有功功率,变压器提供无功功率。 ( )三、简答题1. 电力系统得调压措施有那几种？常用哪几种措施？答:1、利用发电机调压;2、改变变压器变比调压3、改变电力网无功功率分布(无功补偿);4、 改变输电线路参数。常用2、3两种。2. 电力系统中无功负荷与无功损耗主要指什么？ 答:无功功率负荷就是指各种用电设备除相对很小得自炽灯照明负荷只消耗有功功率、为数不多得同步电动机可发出部分无功功率外,大多数都消耗无功功率。无功损耗,主要表现在变压器得励磁支路损耗与绕组漏抗损耗。3. 电力系统中无功功率电源有哪些？ 答:1)、发电机就是最基本得无功功率电源。2)、电容器与调相机;3)、静止补偿器与静止调相机;4)、并联电抗器。4. 电力系统中无功功率与节点电压有什么关系？ 答:在有功充足时,无功得充足与否可以决定节点电压得高低,无功充足则电压高,无功不足则电压低。5. 电力系统中电压变动对用户有什么影响？ 答:电压变动会影响工农生产产品得质量与产量,损耗设备,引起系统性得“电压崩溃”。造成大面积停电。电压降低异步电机转差率变大,使电动机各绕组电流增大,温度升高效率降低,缩短寿命,电炉会因电压过低而影响冶炼时间,从而影响产量。电压过高会使电设备绝缘受损,尤其对于白炽灯电压过高,其寿命将大为缩短,电压低其亮度与发光效率将大幅下降。6. 电力系统中无功功率最优分布主要包括哪些内容？其分别服从什么准则？ 答:电力系统中无功功率最优分布主要包括无功功率电源得最优分布与无功功率负荷得最优补偿。无功功率电源最优分布服从等网损微增率准则,无功功率负荷得最优补偿服从最优网损微增率准则。7. 电力系统中电压中枢点一般选在何处？电压中枢点调压方式有哪几种？哪一种方式容易实现？哪一种最不容易实现？为什么？ 答:一般选择下列母线作为中枢点:1、 大型发电厂得高压母线;2、 枢纽变电所得二次母线;3、 有大量地方性负荷得发电厂母线。电压中枢点调压方式:1、 逆调法;2、 顺调法;3、 常调压。顺调法最易实现,逆调法最不容易实现。8. 影响输电线路电压得因素有哪些? 答:电压等级、导线得截面积、线路得长度、线路中得无功流动等。