刘天琪电力系统分析理论第5章答案完整版.pdf

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1、第五章5-1、电压变化对用户有什么影响？电力系统中无功功率平衡与节点电压的关系？答：电压变化对用户的影响：用电设备偏离额定电压必然导致效率下降，经济性变差。电压过高会大大缩短照明灯的寿命，也会对设备的绝缘产生不利影响。电压过低会引起发热，甚至损坏。系统电压崩溃。无功功率平衡与节点电压的关系：当系统出现无功功率缺额时，系统各负载电压降下降；当系统出现无功功率过剩时，系统负荷电压将上升。因为电力系统中每一元件都有可能产生电压降落，所以电力系统中各点电压不相同，不可能同时将所有节点保持在额定电压。5-2、电

2、力系统中无功负荷和无功功率损耗主要指什么？答：电力系统的无功负荷分为感性与容性两类，感性无功负荷用于建立变压器、电动机以及所有电磁元件的磁场，容性无功负荷用于建立电容器等元件的电场，感性无功与容性无功可以相互补偿。电力系统的无功负荷主要是指以滞后的功率因数运行的用电设备所吸收的感性无功功率，其中主要是异步电动机。一般情况下，系统综合负荷的功率因数大致为0.6～0.9。综合负荷的功率因数愈低，负荷所吸收的无功功率也愈多。电力网的无功损耗包括变压器和输电线路的无功损耗：变压器的无功功率损耗在系统的无功需求

3、中占有相当的比重，假设一台变压器的空载电流I0(%)=2.5，短路电压Uk(%)=10.5。在额定功率下运行时，变压器无功功率损耗将达其额定容量的13％。一般电力系统从电源到用户需要经过好几级变压，因此，变压器中的无功功率损耗的数值将是相当可观的。输电线路的无功功率损耗分为两部分，其串联电抗中的无功功率损耗与通过线路的无功功率或电流的平方成正比，而其并联电纳中发出的无功功率与电压平方成正比（可以看作无功电源）。输电线路等值的无功消耗特性取决于输电线传输的无功功率与运行电压水平。当线路传输功率较大，电抗

4、中消耗的无功功率大于电容中发出的无功功率时，线路等值为消耗无功功率；当传输无功功率较小、线路运行电压水平较高，电容中产生的无功功率大于电抗中消耗的无功功率时，线路等值为无功电源。5-3、电力系统中无功功率电源有哪些？发电机的运行极限是如何确定的？答：电力系统中的无功电源，除了同步发电机外，还有静电电容器、同步调相机静止无功补偿器。发电机在额定状态下运行时，可发出的无功功率为Q=Ssinϕ=PtanϕGNGNNGNN式中，S、P、ϕ分别为发电机的额定视在功率、额定有功功率和额定GNGNN功率因数角。PC

5、PGN••jIxNdENϕ0.75N•V0.5δNϕONQQAGN•IN隐极发电机额定运行相量图图中，电压降相量AC的长度代表Ix，正比于额定视在功率S，它在P-QNdGN坐标纵轴上的投影正比于P，在横轴上的投影正比于Q，相量OC的长度代GNGN表空载电势E，它正比于发电机的额定励磁电流。N当改变功率因数时，发电机可能发出的功率P和Q受到以下限制。（1）受额定视在功率（定子额定电流）的限制。如图所示，以A为圆心，以AC为半径的圆弧表示。（2）受转子额定电流的限制。以O为圆心,以OC为半径的圆弧表示。（

6、3）受原动机出力（额定有功功率）限制，即图中水平线PC表示。GN所以发电机的P-Q极限图如图中阴影所示。从图中可以看到发电机只有在额定的电压、电流和功率因数下运行时（即运行点C），视在功率才能达到额定值，其容量得到充分利用。当系统中无功电源不足，而有功备用容量又较充裕时，可利用靠近负荷中心的发电机降低功率因数运行，多发无功功率，从而提高系统的电压水平。但是发电机的运行点不应越出P-Q极限曲线的范围。5-4、电力系统中电压中枢点一般选在何处？电压中枢点的调压方式有哪几种？哪一种方式容易实现？那一种不容易

7、实现？答：一般可选择下列母线作为电压中枢点：A.大型发电厂的高压母线;B.枢纽变电所的二次母线;C.有大量地方性负荷的发电厂母线。中枢点调压方式：逆调压、顺调压、常调压。逆调压时，要求最大负荷时将中枢点电压升高至105%V，最小负荷是将其N下降为V。N顺调压时，最大负荷时允许中枢点电压低一些，但不得低于电力线路额定电压的102.5%，最小负荷时允许中输电电压高一些，但不得高于电力线路额定电压的107.5%。常调压时，在任何负荷下都保持中枢点电压为一基本不变的数值，一般比电力线路额定电压高()2~5%V

8、。N5-5、电力系统调压的基本原理是什么？电力系统有哪几种主要调压措施？当电力系统无功不负时，是否可以只通过改变变压器的变比？为什么？答：基本原理：由于电力系统的结构复杂，用电设备数据极大，电力系统运行部门对网络中各母线电压及用电设备的端电压进行监视和调整是不可能，而且没有必要。然而，选择一些有集中负荷的母线作为电压中枢点，运行人员监视中枢点电压，将中枢点电压控制在允许的电压偏移范围以内。只要这些中枢点的电压质量满足要求，系统中其它各处的电压质量也基本上