西南交大网络教育学院《电力系统分析》第12345次作业.docx

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西南交大网络教育学院《电力系统分析》第12345次作业

电力系统分析第1次作业

一、主观题（共8道小题）

（主观题请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。

在线只需提交客观题答案。

）

1. 电能质量最主要的两个指标是什么？

答：

电压和频率

2. 简述电力系统、电力网和动力系统的联系与区别

答：

电力线路和变压器组成的网络称为电力网；电力网+发电机+负荷=电力系统；电力系统+动力部分=动力系统。

3. 电力系统运行的特点和要求分别是什么？

答：

 特点

（1）电能不能大量存储：

电能的生产、变换、输送、分配和使用必须同时进行；

（2）过渡过程十分短暂：

要求自动化控制程度高；（3）对社会生活、政治和国民经济影响巨大。

要求，

（1）保证安全可靠持续供电，

（2）保证必要的电能质量；（3）保证电力系统运行的经济性。

4. 我国的电压等级有哪些？

简述对用电设备、发电及和变压器额定电压的规定。

答：

有3kV, 6kV, 10kV, 35kV,（60kV），110kV,（154kV），220kV, 330kV, 500kV等电压等级。

用电设备额定电压与电力系统额定电压相同。

考虑电网中有电压损耗，为了尽量使用电设备在额定电压下工作，发电机比电力系统额定电压高5%。

变压器一次侧相当于用电设备，规定其额定电压与电力系统额定电压相同，二次侧相当于发电设备，考虑到变压器漏阻抗很大，其额定电压一般比电力系统额定电压高10%。

5. 电力系统中性点接地方式有哪些？

各有什么特点？

答：

（1）小电流接地方式：

单相短路接地时故障相对地电压降为零；非故障相对地电压升高为线电压，三相之间的线电压仍然对称，用户的三相用电设备仍能照常运行，但允许继续运行的时间不能超过2h。

（2）大电流接地方式：

发生单相接地故障即引起断路器跳闸，中断供电；因此，供电可靠性不如小电路接地方式。

发生单相接地故障时，非故障相对地电压仍为相电压，电气设备的绝缘水平只相电压考虑，可以降低工程造价。

6. 电力系统的构成?

答：

由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。

它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。

7. 当变压器带有一定负荷时，在其中要产生哪些功率损耗？

空载时有无损耗？

为什么？

答：

有功功率损耗和无功功率损耗。

空载时有损耗，因为空载时变压器励磁支路仍消耗有功功率和无功功率。

8. 标出图1所示系统各设备的额定电压。

G：

10.5kV      T1:

 10.5/121kV   T2:

 110/38.5/11kV      T3:

  35/6.6kV     

T4:

  10kV/420V   M：

6kV

电力系统分析第2次作业（计完成题目数）

一、主观题（共6道小题）

（主观题请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。

在线只需提交客观题答案。

）

1. 电力系统等值网络中，有名制和标么制分别表示什么含义？

答：

有名制：

系统所有参数和变量都以有名单位表示。

 标幺制：

系统所有参数和变量都以与它们同名基准值相对的标幺值表示，因此没有单位。

2. 采用标么值计算有什么优点？

答：

（1）易于比较各元件的特性与参数；

（2）方便评估电压质量，判断计算的正确性；（3）能够简化计算公式 

3. 什么是传播常数、衰减常数、相位常数、波阻抗、波长、相位速度？

答：

传播常数

，其中，

为衰减常数，

为相位常数，波阻抗为

，波长为

km，速度与光速相同

4. 什么是自然功率？

当远距离交流输电线路输送自然功率时，会有什么有趣的现象？

答：

自然功率为忽略电力线路电阻和对地电导时，末端接阻抗大小等于波阻抗

时电力线路传输的功率。

当远距离交流输电线路输送自然功率时，有以下特点：

（1）电力线路各点电压和电流同相位； 

（2）电力线路各点电压大小相等，电力线路各点电流大小相等。

5. 一台向10kV网络供电的SFL1-31500/110型降压变压器，其技术参数为：

电压110kV/11kV，Ps=180kW，P0=31kW，Us%=10.5%，I0%=0.8。

试计算归算到高压侧的参数。

6. 输电线路单位长电阻r1=0.03Ω/km，正序电抗x1=0.4Ω/km，正序电纳b1=2.84×10-6S/km，线路长度为300km，试计算电路参数。

解：

电力系统分析第3次作业（计完成题目数）

一、主观题（共5道小题）

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）

1. 什么是电力系统潮流计算？

电力系统潮流计算的目的是什么？

答：

求解电力系统中（各节点）电压、 （各支路的有功、无功）功率的稳态分布的计算即为潮流计算。

目的：

服务于电力系统的运行与规划设计；分析和评价电网运行的安全性和经济性。

2. 试分别说明电压损耗和电压降落的概念。

答：

电压损耗是两节点的电压大小之差。

电压降落是两节点的电压相量之差。

两者概念不同

3. 电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么？

电力线路始、末端的电容功率表达式是什么？

上述表达式均是以单相形式推导的，是否适合于三相形式？

为什么？

答：

电力线路阻抗中的功率损耗

 MVA

电力线路始、末端的电容功率

  MVA

适合于三相形式，只需功率代入三相功率，电压代入线电压。

这是因为

4. 电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么？

其电压降落的计算公式是以相电压推导的，是否适合于线电压？

为什么？

答：

电压降落的纵分量 

横分量

计算公式适合于线电压，这是因为

5. 有一回电压等级为110kV，长为100km的输电线路，电阻r1=0.21Ω/km，电抗x1=0.415Ω/km，电纳b1=2.84×10-6S/km，末端接一台容量为31.5MVA的降压变压器，变比为110/11kV。

如图2所示。

变压器参数为Pk＝190kW，Uk%=10.5，P0＝31.05kW，I0％＝0.7。

当A点实际电压为115kV时，求A、C二点间的电压损耗及B点和C点的实际电压。

解：

（1）求等值电路

（2）计算C点电压

设节点B、C为额定电压，则ZT的功率损耗为

所以有

C点实际电压为

电力系统分析第4次作业（计完成题目数）

一、主观题（共7道小题）

（主观题请按照题目，离线完成，完成后纸质上交学习中心，记录成绩。

在线只需提交客观题答案。

）

1. 什么是短路故障？

不对称故障有哪些种类？

答：

短路故障：

电力系统中正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间发生通路的情况。

不对称故障有两相接地短路、单相接地短路、两相短路3种

2. 短路故障的原因是什么？

答：

（1）雷击等各种形式的过电压以及绝缘材料的自然老化，或遭受机械损伤，致使载流导体的绝缘被损坏；

（2）不可预计的自然损坏，例如架空线路因大风或导线履冰引起电杆倒塌等，或因鸟兽跨接裸露导体等；（3）自然的污秽加重降低绝缘能力；（4）运行人员违反安全操作规程而误操作，例如线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等。

3. 短路故障的后果是什么？

答：

（1）短路将产生从电源到短路故障点巨大的短路电流，可达正常负荷电流的几倍到几十倍。

短路电流在电气设备的导体间产生很大的电动力，将导致导体变形、扭曲或损坏。

短路电流通过导体产生的热量而使其温度急剧上升，将导致设备因发热而损坏。

（2）短路将引起系统电压的突然大幅度下降。

系统中异步电动机将因转矩下降而减速或停转。

 （3）短路将引起系统中功率分布的突然变化。

导致并列运行的发电厂失去同步，破坏系统稳定性 （4）不对称短路电流产生不平衡交变磁场。

对周围的通信网络、信号系统、晶闸管触发系统及自动控制系统产生干扰。

4. 短路计算的目的是什么？

答：

（1）为选择和校验各种电气设备的机械稳定性和热稳定性提供依据； 

（2）为设计和选择发电厂和变电所的电气主接线提供必要的数据； （3）为合理配置电力系统中各种继电保护和自动装置并正确整定其参数提供可靠的依据。

5. 什么情况下可认为系统为无限大功率系统？

它的特点是什么？

答：

当电源内阻抗不超过短路回路总阻抗的10%时，就可以近似认为此电源为无限大功率电源。

无限大功率电源的内阻抗为零，端电压保持恒定。

6. 系统如图所示。

d点发生三相短路，变压器T2空载。

求：

（1）求用标幺值表示的等值网络；

（2）短路处起始次暂态电流和短路容量；（3）计算短路冲击电流；（4）若电源容量为无限大，试计算短路冲击电流。

解：

（1）用标幺值表示的等值网络（取

，用平均额定电压进行计算），把以自身容量为基准的标么值化为以全网络统一容量基准的标么值

回路总电抗为

（2）起始次暂态电流

有名值为

短路容量为

（3）短路冲击电流，取

（4）若电源容量为无限大，则

有名值为

7. 进行不对称故障分析的步骤是什么？

答：

（1）根据短路类型列写边界条件方程； 

（2）将边界条件方程中各相分量用相应的序分量代替，并简化；

（3）根据简化后的边界条件方程组成复合序网； 

（4）根据复合序网求解电压电流的各序分量； 

（5）：

将电压电流的各序分量进行合成即可得到电压电流的各相分量。

本次作业是本门课程本学期的第5次作业，注释如下：

一、单项选择题（只有一个选项正确，共20道小题）

1.构成电力网的主要设备有（　　　）

  （A） 变压器，用户

  （B） 变压器，电力线路

  （C） 电缆，架空线

  （D） 电阻，电容

你选择的答案：

  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

2.电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷的划分依据是用户对供电的（）

  （A） 可靠性要求

  （B） 经济性要求

  （C） 灵活性要求

  （D） 优质性要求

你选择的答案：

  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

3.电力系统分析中，视在功率的单位常采用（　　）

  （A） MW

  （B） MVar

  （C） MVA

  （D） Var

你选择的答案：

 C  [正确]

正确答案：

C

解答参考：

4.在电力系统的有名制中，电压、电流、功率的关系表达式为（　　）

你选择的答案：

  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

5.有备用电源接线方式的优缺点是（）

  （A） 可靠性高、电压高

  （B） 可靠性高、造价高

  （C） 供电可靠性和电压质量高、造价高、调度复杂

  （D） 供电可靠性高、调度方便、造价高

你选择的答案：

[正确]

正确答案：

B

解答参考：

6.负荷的峰谷差是指日负荷曲线的（）。

  （A） 最大负荷值

  （B） 最大负荷与平均负荷之差

  （C） 最大负荷与最小负荷之差

  （D） 平均负荷与最小负荷之差

你选择的答案：

 [正确]

正确答案：

C

解答参考：

7.一台将220kV电压降为35kV的降压变压器连接两个网络，两侧均与线路相连，这台变压器的额定变比为（　　　）

  （A） 不接地

  （B） 直接接地

  （C） 经电抗接地

  （D） 经电阻接地

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

8.中性点不接地系统发生单相金属性接地故障，中性点对地电位升高为（　　　）

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

9.电力线路中，电纳参数B主要反映电流流过线路产生的（　　　）

  （A） 热效应

  （B） 电场效应

  （C） 磁场效应

  （D） 电晕损耗

你选择的答案：

 A  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

10.采用分裂导线，与相同截面的普通架空三相输电线相比，可使其线路对地电容（）。

  （A） 增大

  （B） 减小

  （C） 不变

  （D） 无法确定

你选择的答案：

 A  [正确]

正确答案：

A

解答参考：

11.输电线路的额定电压为UN=110kV，则它表示的是（）

你选择的答案：

 C  [正确]

正确答案：

C

解答参考：

12.一般双绕组变压器的分接头（　　　）

  （A） 高、低压侧均没有

  （B） 位于低压侧

  （C） 高、低压侧均有

  （D） 位于高压侧

你选择的答案：

 D  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

13.一般三绕组变压器的分接头（）

  （A） 只位于高压侧

  （B） 只位于中压侧

  （C） 只位于低压侧

  （D） 位于高、中压侧

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

14.若三绕组变压器高中低三侧容量比为100/100/50，则变压器高低侧短路有功损耗的归算公式为：

ΔPk（1-3）=（）。

（ΔP′k（1-3）为未归算值）

  （A） 2ΔP′k（1-3）

  （B） 0.5ΔP′k（1-3）

  （C） 4ΔP′k（1-3）

  （D） 0.25ΔP′k（1-3）

你选择的答案：

 C  [正确]

正确答案：

C

解答参考：

15.一台升压变压器用作降压变压器后，其二次侧电压会（）

  （A） 升高

  （B） 降低

  （C） 不变

  （D） 不一定

你选择的答案：

[正确]

正确答案：

B

解答参考：

16.减小输电线路有功损耗可通过（    ）实现

  （A） 增大线路有功功率

  （B） 增大线路无功功率

  （C） 提高线路两端电压

  （D） 增大输电线路电阻

你选择的答案：

 C  [正确]

正确答案：

C

解答参考：

17.无功功率分点是指该节点无功功率（）。

  （A） 注入为0

  （B） 由两侧线路流进该节点

  （C） 由该节点流向两侧线路

  （D） 最大

你选择的答案：

 B  [正确]

正确答案：

B

解答参考：

18.系统中无功功率不足，会造成（）。

  （A） 频率上升

  （B） 频率下降

  （C） 电压上升

  （D） 电压下降

你选择的答案：

 [前面作业中已经做正确]  [正确]

正确答案：

D

解答参考：

19.电力网某条线路额定电压为UN=110KV，则它表示的是（）

你选择的答案：

 C  [正确]

正确答案：

C

解答参考：

20.线电压是相电压的（　　　）

你选择的答案：

 C  [正确]

正确答案：

C

解答参考：