第一篇:電力系統基礎問答題
1. 發電廠和變電所的類型有哪些?。
2. 供電設備、用電設備和電力網的額定電壓之間有什么關系?
4.電力系統運行有什么特點?對電力系統運行的基本要求是什么?
5.電力網,電力系統和動力系統的定義是什么?
6.什么是電氣主接線?對它有哪些基本要求?
7.高壓斷路器的作用是什么?
8.高壓斷路器有哪幾類?
9.隔離開關與斷路器的主要區別是什么?它們的操作順序?
10.電力系統的電氣接線圖和地理接線圖有何區別?
11.中性點經消弧線圈接地的應用形式,常用那種形式?
12.電力線路阻抗中的功率損耗表達式是什么?電力線路始末端的電容功率表達式是什么?上述表達式都是以單相形式推導的,是否合適三相形式?
13.電力系統頻率偏高和偏低有哪些危害?
14.電力系統有功功率負荷變化情況與電力系統頻率的一、二、三次調整有何關系?如何調整?
15.何為負荷定義?何為綜合用電負荷、供電負荷和發電負荷的定義和區別?
16.電力系統中無功負荷和無功損耗主要指什么?
17.電力系統中電壓中樞點一般選在何處?電壓中樞點調壓方式有哪幾種?哪一種方式容易實現?哪一種最不容易實現?為什么?
18.電力系統中性點采用大接地和小接地電流的接線方式分別包括哪些?各有什么特點?
19.電力系統中進行無功補償的意義,無功補償的措施主要有哪些?
20.互感器在運行時的注意事項有哪些?
21.電力系統無功電源有哪些?無功補償的措施有哪些?
22.什么是電力系統的短路?短路故障有哪幾種類型?哪些是對稱短路?哪些是不對稱短路?
23.繼電保護的用途有哪些?
24.什么是系統電壓監測點、中樞點?有何區別?電壓中樞點一般如何選擇?
25.電力系統為什么不采用一個統一的電壓等級,而要設置多級電壓?
26.影響輸電力系統電壓的因素有哪些?敘述電力系統電壓調整的方法?
27.架空線路和電纜線路各有什么特點?說明為什么架空線路裝設自動重合閘裝置,而電纜線路不裝設重合閘裝置?
28.從電能損耗角度論述無功補償的意義及無功補償的措施有哪些?
29.論述配電網導線截面應滿足的條件以及供電半徑、導線截面和投資的關系?
第二篇:電力系統基礎[定稿]
輸電線路
輸電是用變壓器將發電機發出的電能升壓后,再經斷路器等控制設備接入輸電線路來實現結構形式,輸電線路分為架空輸電線路和電纜線路
按照輸送電流的性質,輸電分為交流輸電和直流輸電
輸電電壓等級可能實現的最大輸送功率,稱為該線路的輸送容量。輸送容量大體與輸電電壓的平方成正比。因此,提高輸電電壓是實現大容量或遠距離輸電的主要技術手段,也是輸電技術發展水平的主要標志。
通常:
35~220KV的輸電線路稱為高壓線路(HV)
330~750KV的輸電線路稱為超高壓線路(EHV)
750KV以上的輸電線路稱為特高壓線路(UHV)
一般地說,輸送電能容量越大,線路采用的電壓等級就越高。采用超高壓輸電,可效的減少線損,降低線路單位造價,少占耕地,使線路走廊得到充分利用
輸電線路存在的問題1雷擊 2.覆冰 3.外力破壞。
輸電線路的保護
輸電線路的保護有主保護與后備保護之分。
主保護主保護一般有兩種縱差保護和三段式電流保護。而在超高壓系統中現在主要采用高頻保護。
后備保護后備保護主要有距離保護,零序保護,方向保護等。
電壓保護和電流保護由于不能滿足可靠性和選擇性現在一般不單獨使用一般是二者配合使用。且各種保護都配有自動重合閘裝置。而保護又有相間和單相之分。如是雙回線路則需要考慮方向。
在整定時則需要注意各個保護之間的配合。還要考慮輸電線路電容,互感,有無分支線路。和分支變壓器,系統運行方式,接地方式,重合閘方式等。還有一點重要的是在220KV及以上系統的輸電線路,由于電壓等級高故障主要是單相接地故障,有時可能會出現故障電流小于負荷電流的情況。而且受各種線路參數的影響較大。在配制保護時尤其要充分考慮各種情況和參數的影響。
第三篇:電力系統基礎相關知識
1.為什么輸送有功功率,就要求送電端和受電端的電壓有一相位差;輸送無功
功率,則要求兩端電壓有一幅值差?
電力系統網絡元件的阻抗主要是電感性的,并聯系統中各單元的輸出電壓的相位差主要造成有功功率的差異,使得在各并聯單元之間形成有功環流;而輸出電壓的幅值差則主要導致無功功率的差異,使各并聯單元之間形成無功環流。可以近似認為有功功率差與相位差成正比,無功功率差與幅值差成正比。
問題補充:
關于電路,如果電路含有電感和電容,對于純電容電路電壓相位滯后于電流,而純電感電路電流相位滯后于電壓,這些就引起了相位角的變化,從而導致送電端和受電端的電壓有一相位差。電力系統網絡元件的阻抗主要是電感性的,這些電感性的設備在運行過程中需要向電力系統吸收有功功率。
當然,電感性的設備在運行過程中不僅需要向電力系統吸收有功功率,還同時吸收無功功率。當線路輸送固定數量的有功功率時,如輸送的無功功率越多,線路的電壓損失越大,即送至用戶端的電壓就越低,這就導致送電端和受電端的電壓有一幅值差。
這句話的表述讓人不大好理解,它把原因和結果倒過來說了。我們應該這么看它:輸送有功功率,就會引起相位差;輸送無功功率,就會引起幅值差。對于相位差,我們可以在比較寬的范圍能進行控制;而幅值差,能控制的范圍就窄了,畢竟,如果電壓過低是會影響用電設備的。
第四篇:電力系統潮流計算問答題.
潮流計算數學模型與數值方法
1.什么是潮流計算?潮流計算的主要作用有哪些?
潮流計算是根據給定的電網結構、參數和發電機、負荷等元件的運行條件,確定電力系統各部分穩態運行狀態參數的計算。對于正在運行的電力系統,通過潮流計算可以判斷電網母線電壓、支路電流和功率是否越限,如果有越限,就應采取措施,調整運行方式。對于正在規劃的電力系統,通過潮流計算,可以為選擇電網供電方案和電氣設備提供依據。潮流計算還可以為繼電保護和自動裝置定整計算、電力系統故障計算和穩定計算等提供原始數據。
2.☆☆☆☆潮流計算有哪些待求量、已知量?(已知量:
1、電力系統網絡結構、參數
2、決定系統運行狀態的邊界條件 待求量:系統穩態運行狀態 例如各母線上的電壓(幅值及相角)、網絡中的功率分布以及功率損耗等)
通常給定的運行條件有系統中各電源和負荷點的功率、樞紐點電壓、平衡點的電壓和相位角。待求的運行狀態參量包括電網各母線節點的電壓幅值和相角,以及各支路的功率分布、網絡的功率損耗等。3.潮流計算節點分成哪幾類?分類根據是什么?(分成三類:PQ節點、PV節點和平衡節 點,分類依據是給定變量的不同)PU節點(電壓控制母線)有功功率Pi和電壓幅值Ui為給定。這種類型節點相當于發電機母線節點,或者相當于一個裝有調相機或靜止補償器的變電所母線。PQ節點 注入有功功率Pi和無功功率Qi是給定的。相當于實際電力系統中的一個負荷節點,或有功和無功功率給定的發電機母線。
平衡節點 用來平衡全電網的功率。平衡節點的電壓幅值Ui和相角δi是給定的,通常以它的相角為參考點,即取其電壓相角為零。一個獨立的電力網中只設一個平衡節點。
4.教材牛頓-拉夫遜法及有功-無功分解法是基于何種電路方程?可否采用其它類型方程?基于節點電壓方程,還可以采用回路電流方程和割集電壓方程等。但是后兩者不常用。
5.教材牛頓-拉夫遜法是基于節點阻抗方程、還是基于節點導納方程進行迭代計算的?試闡述這兩種方程的優點與缺點。(基于節點導納矩陣 節點阻抗矩陣的特點:1.不能由等值電路直接求出2.滿秩矩陣內存量大3.對角占優矩陣。節點導納矩陣的特點:1.直觀容易形成2.對稱陣3.稀疏矩陣(零元素多):每一行的零元素個數=該節點直接連出的支路數。6.說出至少兩種建立節點導納矩陣的方法,闡述其中一種方法的原理與過程。
方法:1.根據自導納和互導納的定義直接求取2.運用一節點關聯矩陣計算3.阻抗矩陣的逆矩陣
節點導納矩陣的形成:1.對角線元素點接地,的求解【除i外的其他節
等于與節點直接相連的的所有支路導納,只在i節點加單位電壓值】解析和2.互導納析:等于,節點之間直接相連的支路導納的負值。
(無源網絡導納之間是對稱的)解7.潮流計算需要考慮哪些約束條件?
答: 為了保證系統的正常運行必須滿足以下的約束條件: 對控制變量
對沒有電源的節點則為
對狀態變量的約束條件則是
對某些狀態變量還有如下的約束條件
8.對采用計算機計算潮流的算法有哪些基本要求?為什么有這些要求? 答:1.要給定初值。
計算機計算潮流的算法大多采用迭代法,對于迭代法,只有在給定初值的情況下才能夠進行迭代。
2.進行有限次迭代,每進行一次迭代都要計算精度,進行檢驗。
在采用迭代法時,當結果滿足精度即可將該結果潮流計算的結果,因此,算法應在每一次迭代后,驗證是否符合精度,進而判斷是否結束進程。3.能夠在有限步驟,有限時間內完成,避免成為死循環。
9.高斯-賽德爾法與牛頓-拉夫遜法的主要不同是什么?高斯賽德爾法既可用以解線性方程組,也可以用以解非線性方程組。一階收斂,對初值要求很低。迭代時除平衡節點兒外,其他節點兒的電壓都將變化,而這一情況不符合PV節點兒電壓大小不變的約定。因此,每次迭代求得
這些節點兒的電壓后,應對它們的大小按給定值修正,并據此調整這些節點兒注入的無功功率。這是運用高斯賽德爾進行潮流計算的特殊之處。
牛頓拉夫遜法是常用的解非線性方程組的方法,初值要選擇比較接近它們的精確解,收斂速度快二階收斂。
10.牛頓-拉夫遜法與有功-無功分解法的主要不同是什么?
答:1.牛頓法有一個修正方程,且系數矩陣元素為非對稱矩陣存儲空間大,每次迭代都要變化,重新計算;PQ分解法,兩個修正方程式,且系數矩陣是常系數對稱陣,要求存儲空間小,計算速度快,較適合在線計算。
2.PQ分解法每一步運算速度較牛頓法快,但是,運算步驟多。3.PQ分解法應用范圍較牛頓法小,只適和R< 高壓電網。
11.采用高斯-賽德爾法求解潮流方程,是否需要求解線性方程組?需要 12.采用牛頓-拉夫遜法求解潮流方程,是否需要求解線性方程組?需要
13.采用有功-無功(PQ)分解法求解潮流方程,是否需要求解線性方程組?不需要
14.潮流方程是一個非線性方程組嗎?為什么?(方程的非線性體現在系統各元件的非線性 上面,強調代數方程主要是為了和后面的短路計算和系統穩定計算計算的微分方程區別開來)
15.采用牛頓-拉夫遜法求解潮流方程的計算過程中,一個重要環節是求解線性方程組。請說明這個線性方程組與潮流方程的關系。(潮流方程應為節點有功功率和無功功率與節點電壓、節點導納之間的關系。而所謂線性方程組即為修正方程式,修正方程式即為潮流方程中節點注入功率和節點電壓平方的不平衡量對節點電壓的實部和虛部求偏導得到,而不平衡量是由潮流方程中有功和無功經迭代而來)
16.說出至少兩種求解線性方程組的數值方法,闡述其中一種方法的計算過程。(線性方程組的求解分為直接求解法和迭代法,直接求解法包括LU分解法和QR分解法,迭代法包括雅可比迭代法和高斯賽德爾迭代法等)
17.有功-無功(PQ)分解法可以求解直角坐標形式的潮流方程嗎?為什么?(不可以,因為P-Q分解法潮流計算派生于以極坐標表示時的牛頓拉夫遜法)
18.通過查找資料,比較潮流方程的直角坐標形式、極坐標形式和混合坐標形式。(直角坐標:有2n-2個修正方程式,極坐標:有n+m-2個修正方程式)
19.求解同一個潮流方程采用牛頓-拉夫遜法和有功-無功(PQ)分解法,哪種方法的迭代次數多?每一步迭代過程中,哪種方法計算量較大?總體而言,那種方法計算效率更高、速度更快?(PQ分解法計算時要求的迭代次數多,牛頓拉夫遜法的每一步迭代過程計算量較大,總體而言,PQ分解法較好)
20.高斯-賽德爾法與牛頓-拉夫遜法中,哪種方法對初值要求較低?(高斯賽德爾法對初值要求比較低)
21.潮流計算過程中出現PV節點無功功率超出給定限額,對什么樣的實際物理情況?在計算中應如何處理?(PV節點注入無功功率超出給定限額,即出現了
或的情況。為了保證電源設備的安全運行,取定值或定值而任憑相應節點的電壓大小偏移給定值,即在迭代過程中讓某些PV節點轉化為PQ節點)
22.PV節點向PQ節點轉化,在高斯-賽德爾法和牛頓-拉夫遜法的處理方式有什么不同?(采用高斯賽德爾法時,PV節點向PQ節點的轉化,不會影響迭代格式,而采用牛頓拉夫遜法時會影響其迭代格式)
23.采用有功-無功(PQ)分解法計算潮流,修正方程式系數矩陣每次迭代是否需要重新計算?若出現PV節點無功越限情況,應如何處理?修正方程式會不會發生變化?(不需要重新計算,PQ分解法中修正方程式系數矩陣恒定不變)
24.牛頓-拉夫遜法和有功-無功(PQ)分解法比較來看,修正方程式在存儲規模上有什么不同?計算量上有什么不同?為什么?(PQ分解法在存儲規模和計算量上要少于牛頓拉夫遜法,這是由于PQ分解法以迭代過程中保持不變的系數矩陣、替代起變化的系數矩陣J)25.教材第三章手算潮流,給定末端負荷功率和始端電壓,則需反復推算才能獲得同時滿足末端負荷功率和始端電壓兩個限制條件的潮流結果。你認為這種迭代過程從數學角度看,更接近于高斯-賽德爾法、牛頓-拉夫遜法還是有功-無功(PQ)分解法?為什么?(更接近于高斯賽德爾法,由高斯賽德爾法的迭代格式可以知道,帶入方程組系數和第k項的值可以求出第k+1項的值,這與手算潮流時的前推回代方法一致)
26.為什么有功-無功(PQ)分解法計算潮流存儲修正方程式系數的所需內存數量要比牛頓-拉夫遜法少?(與牛頓拉夫遜法相比,PQ分解法的修正方程式以一個n-1階和一個m-1階系數矩陣和替代了原有的n+m-2階系數矩陣J,在提高了計算速度的同時,降低了對系數所需內存數量的要求)
27.為什么有功-無功(PQ)分解法修正方程式系數矩陣各元素為常數?(PQ分解法對修正方程式系數矩陣進行了分解,并做以簡化,1、建設各元件電抗遠大于電阻,則子陣N、J可略去,又根據自導納定義,子陣H和L中對角線元素
和,則子陣H和L中非對角線元素
和
中各元素為常數)
2、假設而其中均為常數,故系數矩陣28.電力系統的無功電源有哪些?各自有什么主要特點?(1.發電機:是最基本的無功功率電源2.電容器和調相機:電容器只能向系統供應感性無功,其感性無功功率與其端電壓的平方成正比3.靜止補償器和靜止調相機:依靠的仍是其中的電容器 4.聯電抗器:它不是電源而是負荷,用以吸取輕載或空載線路過剩的感性無功功率,對高壓遠距離輸電線路可以提高輸送能力,降低過電壓等作用)
29.簡要說明電力系統電壓調整的目的和重要性。(電壓是電力的重要體現方面,也是衡量電能質量優與差的重要指標,同時,電壓的不穩定,也會對輸電、配電等環節造成嚴重的危害,對整個電網造成損失。電壓也是電力系統無功功率供需平衡的具體表現,所以,電壓的高低與穩定影響到的也不單單是電力質量的問題,而是整個供電環境和運行系統的問題。因此,進行電壓調整可以提高電能質量,保證無功功率平衡,穩定運行環境)
30.試述電力系統調壓的主要方法和應用場合。(1.改變發電機機端電壓進行調壓:首先考慮、、最常用、典型逆調壓 2.改變變壓器變比進行調壓:只能在電壓器退出運行的條件下才能進行,應用于無功功率充足的系統3。借助無功補償裝置進行調壓: 用于無功功率不足的系統4.改變線路參數進行調壓,即串電容調壓:應用較少)
第五篇:電工基礎問答題
1、什么是電容的充電和方電?
答:電容的充電:電容兩極板電荷增加的過程稱為電容的充電。
電容的放電:充了電的電容兩極板電荷減少的過程稱為電容的放電。
2、以電感為例說明無功功率不是無用功率。
答:在電力系統中,變壓器電動機等都是具有電感的設備,這些設備沒有磁場,就不能工作,它們的磁場所具有的能量由電源提供,在電源與負載間存在著能量交換的過程,由此可見無功功率是不可缺少的,因此無功功率不是無用功率。
3、在三相電路中,怎么連接可組成三相三線制電路?怎么連接可組成三相四線制電路?
答:三相三線制電路:星形連接不引出中線和三角形連接組成了三相三線制電路。
三相四線制電路:星形連接并引出中線組成三相四線制電路。
4、什么是變壓器的同極性端,如何用簡單方法判斷變壓器的同極性端?
答:變壓器的一、二次線組的端鈕間有一定的極性關系,當變壓器通過變化的電流時,任一瞬間,如果一次繞組的某一端鈕電位為正時,二次繞組的某一端鈕電位也為正,這兩個端鈕就是同極性端,當然一、二次繞組電位同時為負的兩個端鈕也是同極性端。
方法:(見書本P103例2-
8、2-9題):用直流電源的測定方法:一個繞組接到直流電源(如3V的電池),另一個繞組接直流電壓表,合上開關S時,流經繞組1的電流i1從無到有,從小到大在增加,繞組1中產生自感電動勢,使A端極性為正,由于電壓表正偏,說明繞組2的互感電動勢C端為正,所以A、C兩端是同極性端。
5、什么是阻抗三角形?阻抗三角形的三邊各表示什么?阻抗的大小與哪些因素有關?
答:由電路的電阻(R)、電抗(X)和阻抗(Z)三者所組成的直角三角形,稱為阻抗三角形。
阻抗三角形的三邊中兩條直角邊分別表示電阻和電抗,斜邊表示阻抗。
阻抗的大小與電路的參數有關,與電源的頻率有關。
6、什么是功率三角形?功率三角形的三邊各表示什么?它們的單位分別是什么?
答:由電路的有功功率(P)、無功功率(Q)和視在功率(S)三者組成的直角三角形,稱為功率三角形。
功率三角形的三邊中兩條直角邊分別表示有功功率和無功功率,斜邊表示視在功率。
有功功率的單位是W(瓦)或kw(千瓦),無功功率單位是var(乏)或kvar(千乏),視在功率的單位是VA(伏安)或kVA(千伏安)。
7、說明提高功率因數的技術經濟單義。
答:提高電路的功率因數,一方面可使電源設備充分利用,另一方面能減小線路上的電壓降和功率損耗,提高供電質量。
8、直接測量有哪幾種方法?結合實際比較它們在應用中的優缺點。
答:直接測量有直讀法和比較法兩種方法,其中比較法根據比較方式的不同又可分為差值法、零值法、替代法三種具體測量方法。
直讀法的優點是測量設備簡單,易操作,測量時間短,能直接讀取測量結果,缺點是受測量儀表本身誤差的限制,測量準確度不夠高,但在一般場合下能符合測量要求;而比較法的主要優點是測量結果的準確程度較高,其缺點是對測量儀器和測量時的環境條件要求較高,測量操作較復雜,測量過程也比較長,所以該種方法一般適用于對測量結果有較高準確度要求時。
9、磁電系儀表為什么不能測交流?
答:這是由于交流電通入磁電系儀表的線圈后,所產生的轉動力矩的大小和方向將隨著交流電的頻率而迅速變化,但儀表的線圈和指針卻有一定的慣性,不能隨著迅速變化的力矩而變化,其結果指針是不動的,所以,磁電系儀表不能用于直接測量交流。
10、使用兆歐表進行測量時,為什么要規定手搖發電機的轉速?
答:規定兆歐表中手搖發電機的轉速,使其在一定的范圍內均勻轉動,是為了保證測量結果的準確性。
這是因為在測量電氣設備的絕緣電阻時,通過絕緣介質的漏電流與所加電壓的高低有關。當絕緣介質存在局部缺陷時,電壓升高到一定程度才能表現出來,如果轉速較低,就不能正確地反映絕緣的實際情況,轉速不均勻也將影響到測量結果的準確程度。