电力系统基础问答题

第一篇：电力系统基础问答题

1． 发电厂和变电所的类型有哪些？。

2． 供电设备、用电设备和电力网的额定电压之间有什么关系？

4.电力系统运行有什么特点？对电力系统运行的基本要求是什么？

5.电力网，电力系统和动力系统的定义是什么?

6.什么是电气主接线？对它有哪些基本要求？

7.高压断路器的作用是什么？

8.高压断路器有哪几类？

9.隔离开关与断路器的主要区别是什么？它们的操作顺序？

10.电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别?

11.中性点经消弧线圈接地的应用形式，常用那种形式？

12.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？上述表达式都是以单相形式推导的，是否合适三相形式？

13.电力系统频率偏高和偏低有哪些危害？

14.电力系统有功功率负荷变化情况与电力系统频率的一、二、三次调整有何关系？如何调整？

15.何为负荷定义？何为综合用电负荷、供电负荷和发电负荷的定义和区别？

16.电力系统中无功负荷和无功损耗主要指什么？

17.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？

18.电力系统中性点采用大接地和小接地电流的接线方式分别包括哪些？各有什么特点？

19.电力系统中进行无功补偿的意义，无功补偿的措施主要有哪些？

20.互感器在运行时的注意事项有哪些？

21.电力系统无功电源有哪些？无功补偿的措施有哪些？

22.什么是电力系统的短路？短路故障有哪几种类型？哪些是对称短路？哪些是不对称短路？

23.继电保护的用途有哪些？

24.什么是系统电压监测点、中枢点？有何区别？电压中枢点一般如何选择？

25.电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？

26.影响输电力系统电压的因素有哪些？叙述电力系统电压调整的方法？

27.架空线路和电缆线路各有什么特点？说明为什么架空线路装设自动重合闸装置，而电缆线路不装设重合闸装置？

28.从电能损耗角度论述无功补偿的意义及无功补偿的措施有哪些？

29.论述配电网导线截面应满足的条件以及供电半径、导线截面和投资的关系？

第二篇：电力系统基础[定稿]

输电线路

输电是用变压器将发电机发出的电能升压后，再经断路器等控制设备接入输电线路来实现结构形式，输电线路分为架空输电线路和电缆线路

按照输送电流的性质，输电分为交流输电和直流输电

输电电压等级可能实现的最大输送功率，称为该线路的输送容量。输送容量大体与输电电压的平方成正比。因此，提高输电电压是实现大容量或远距离输电的主要技术手段，也是输电技术发展水平的主要标志。

通常：

35~220KV的输电线路称为高压线路（HV）

330～750KV的输电线路称为超高压线路（EHV）

750KV以上的输电线路称为特高压线路（UHV）

一般地说，输送电能容量越大，线路采用的电压等级就越高。采用超高压输电，可效的减少线损，降低线路单位造价，少占耕地，使线路走廊得到充分利用

输电线路存在的问题1雷击 2.覆冰 3.外力破坏。

输电线路的保护

输电线路的保护有主保护与后备保护之分。

主保护主保护一般有两种纵差保护和三段式电流保护。而在超高压系统中现在主要采用高频保护。

后备保护后备保护主要有距离保护，零序保护，方向保护等。

电压保护和电流保护由于不能满足可靠性和选择性现在一般不单独使用一般是二者配合使用。且各种保护都配有自动重合闸装置。而保护又有相间和单相之分。如是双回线路则需要考虑方向。

在整定时则需要注意各个保护之间的配合。还要考虑输电线路电容，互感，有无分支线路。和分支变压器，系统运行方式，接地方式，重合闸方式等。还有一点重要的是在220KV及以上系统的输电线路，由于电压等级高故障主要是单相接地故障，有时可能会出现故障电流小于负荷电流的情况。而且受各种线路参数的影响较大。在配制保护时尤其要充分考虑各种情况和参数的影响。

第三篇：电力系统基础相关知识

1.为什么输送有功功率，就要求送电端和受电端的电压有一相位差；输送无功

功率，则要求两端电压有一幅值差？

电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的，并联系统中各单元的输出电压的相位差主要造成有功功率的差异，使得在各并联单元之间形成有功环流；而输出电压的幅值差则主要导致无功功率的差异，使各并联单元之间形成无功环流。可以近似认为有功功率差与相位差成正比，无功功率差与幅值差成正比。

问题补充：

关于电路，如果电路含有电感和电容，对于纯电容电路电压相位滞后于电流，而纯电感电路电流相位滞后于电压，这些就引起了相位角的变化，从而导致送电端和受电端的电压有一相位差。电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的，这些电感性的设备在运行过程中需要向电力系统吸收有功功率。

当然，电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。当线路输送固定数量的有功功率时，如输送的无功功率越多，线路的电压损失越大，即送至用户端的电压就越低，这就导致送电端和受电端的电压有一幅值差。

这句话的表述让人不大好理解，它把原因和结果倒过来说了。我们应该这么看它：输送有功功率，就会引起相位差；输送无功功率，就会引起幅值差。对于相位差，我们可以在比较宽的范围能进行控制；而幅值差，能控制的范围就窄了，毕竟，如果电压过低是会影响用电设备的。

第四篇：电力系统潮流计算问答题.

潮流计算数学模型与数值方法

1.什么是潮流计算？潮流计算的主要作用有哪些？

潮流计算是根据给定的电网结构、参数和发电机、负荷等元件的运行条件，确定电力系统各部分稳态运行状态参数的计算。对于正在运行的电力系统，通过潮流计算可以判断电网母线电压、支路电流和功率是否越限，如果有越限，就应采取措施，调整运行方式。对于正在规划的电力系统，通过潮流计算，可以为选择电网供电方案和电气设备提供依据。潮流计算还可以为继电保护和自动装置定整计算、电力系统故障计算和稳定计算等提供原始数据。

2.☆☆☆☆潮流计算有哪些待求量、已知量？（已知量：

1、电力系统网络结构、参数

2、决定系统运行状态的边界条件 待求量：系统稳态运行状态 例如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等）

通常给定的运行条件有系统中各电源和负荷点的功率、枢纽点电压、平衡点的电压和相位角。待求的运行状态参量包括电网各母线节点的电压幅值和相角，以及各支路的功率分布、网络的功率损耗等。3.潮流计算节点分成哪几类？分类根据是什么？（分成三类：PQ节点、PV节点和平衡节 点，分类依据是给定变量的不同）PU节点（电压控制母线）有功功率Pi和电压幅值Ui为给定。这种类型节点相当于发电机母线节点，或者相当于一个装有调相机或静止补偿器的变电所母线。PQ节点 注入有功功率Pi和无功功率Qi是给定的。相当于实际电力系统中的一个负荷节点，或有功和无功功率给定的发电机母线。

平衡节点 用来平衡全电网的功率。平衡节点的电压幅值Ui和相角δi是给定的，通常以它的相角为参考点，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。

4.教材牛顿-拉夫逊法及有功-无功分解法是基于何种电路方程？可否采用其它类型方程？基于节点电压方程，还可以采用回路电流方程和割集电压方程等。但是后两者不常用。

5.教材牛顿-拉夫逊法是基于节点阻抗方程、还是基于节点导纳方程进行迭代计算的？试阐述这两种方程的优点与缺点。（基于节点导纳矩阵 节点阻抗矩阵的特点：1.不能由等值电路直接求出2.满秩矩阵内存量大3.对角占优矩阵。节点导纳矩阵的特点：1.直观容易形成2.对称阵3.稀疏矩阵（零元素多）：每一行的零元素个数=该节点直接连出的支路数。6.说出至少两种建立节点导纳矩阵的方法，阐述其中一种方法的原理与过程。

方法：1.根据自导纳和互导纳的定义直接求取2.运用一节点关联矩阵计算3.阻抗矩阵的逆矩阵

节点导纳矩阵的形成：1.对角线元素点接地，的求解【除i外的其他节

等于与节点直接相连的的所有支路导纳，只在i节点加单位电压值】解析和2.互导纳析：等于，节点之间直接相连的支路导纳的负值。

（无源网络导纳之间是对称的）解7.潮流计算需要考虑哪些约束条件？

答: 为了保证系统的正常运行必须满足以下的约束条件： 对控制变量

对没有电源的节点则为

对状态变量的约束条件则是

对某些状态变量还有如下的约束条件

8.对采用计算机计算潮流的算法有哪些基本要求？为什么有这些要求？ 答：1.要给定初值。

计算机计算潮流的算法大多采用迭代法，对于迭代法，只有在给定初值的情况下才能够进行迭代。

2.进行有限次迭代，每进行一次迭代都要计算精度，进行检验。

在采用迭代法时，当结果满足精度即可将该结果潮流计算的结果，因此，算法应在每一次迭代后，验证是否符合精度，进而判断是否结束进程。3.能够在有限步骤，有限时间内完成，避免成为死循环。

9.高斯-赛德尔法与牛顿-拉夫逊法的主要不同是什么？高斯赛德尔法既可用以解线性方程组，也可以用以解非线性方程组。一阶收敛，对初值要求很低。迭代时除平衡节点儿外，其他节点儿的电压都将变化，而这一情况不符合PV节点儿电压大小不变的约定。因此，每次迭代求得

这些节点儿的电压后，应对它们的大小按给定值修正，并据此调整这些节点儿注入的无功功率。这是运用高斯赛德尔进行潮流计算的特殊之处。

牛顿拉夫逊法是常用的解非线性方程组的方法，初值要选择比较接近它们的精确解，收敛速度快二阶收敛。

10.牛顿-拉夫逊法与有功-无功分解法的主要不同是什么？

答：1.牛顿法有一个修正方程，且系数矩阵元素为非对称矩阵存储空间大，每次迭代都要变化，重新计算；PQ分解法，两个修正方程式，且系数矩阵是常系数对称阵，要求存储空间小，计算速度快，较适合在线计算。

2.PQ分解法每一步运算速度较牛顿法快，但是，运算步骤多。3.PQ分解法应用范围较牛顿法小，只适和R< 高压电网。

11.采用高斯-赛德尔法求解潮流方程，是否需要求解线性方程组？需要 12.采用牛顿-拉夫逊法求解潮流方程，是否需要求解线性方程组？需要

13.采用有功-无功（PQ）分解法求解潮流方程，是否需要求解线性方程组？不需要

14.潮流方程是一个非线性方程组吗？为什么？（方程的非线性体现在系统各元件的非线性 上面，强调代数方程主要是为了和后面的短路计算和系统稳定计算计算的微分方程区别开来）

15.采用牛顿-拉夫逊法求解潮流方程的计算过程中，一个重要环节是求解线性方程组。请说明这个线性方程组与潮流方程的关系。（潮流方程应为节点有功功率和无功功率与节点电压、节点导纳之间的关系。而所谓线性方程组即为修正方程式，修正方程式即为潮流方程中节点注入功率和节点电压平方的不平衡量对节点电压的实部和虚部求偏导得到，而不平衡量是由潮流方程中有功和无功经迭代而来）

16.说出至少两种求解线性方程组的数值方法，阐述其中一种方法的计算过程。（线性方程组的求解分为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赛德尔迭代法等）

17.有功-无功（PQ）分解法可以求解直角坐标形式的潮流方程吗？为什么？（不可以，因为P-Q分解法潮流计算派生于以极坐标表示时的牛顿拉夫逊法）

18.通过查找资料，比较潮流方程的直角坐标形式、极坐标形式和混合坐标形式。（直角坐标：有2n-2个修正方程式，极坐标：有n+m-2个修正方程式）

19.求解同一个潮流方程采用牛顿-拉夫逊法和有功-无功（PQ）分解法，哪种方法的迭代次数多？每一步迭代过程中，哪种方法计算量较大？总体而言，那种方法计算效率更高、速度更快？（PQ分解法计算时要求的迭代次数多，牛顿拉夫逊法的每一步迭代过程计算量较大，总体而言，PQ分解法较好）

20.高斯-赛德尔法与牛顿-拉夫逊法中，哪种方法对初值要求较低？（高斯赛德尔法对初值要求比较低）

21.潮流计算过程中出现PV节点无功功率超出给定限额，对什么样的实际物理情况？在计算中应如何处理？（PV节点注入无功功率超出给定限额，即出现了

或的情况。为了保证电源设备的安全运行，取定值或定值而任凭相应节点的电压大小偏移给定值，即在迭代过程中让某些PV节点转化为PQ节点）

22.PV节点向PQ节点转化，在高斯-赛德尔法和牛顿-拉夫逊法的处理方式有什么不同？（采用高斯赛德尔法时，PV节点向PQ节点的转化，不会影响迭代格式，而采用牛顿拉夫逊法时会影响其迭代格式）

23.采用有功-无功（PQ）分解法计算潮流，修正方程式系数矩阵每次迭代是否需要重新计算？若出现PV节点无功越限情况，应如何处理？修正方程式会不会发生变化？（不需要重新计算，PQ分解法中修正方程式系数矩阵恒定不变）

24.牛顿-拉夫逊法和有功-无功（PQ）分解法比较来看，修正方程式在存储规模上有什么不同？计算量上有什么不同？为什么？（PQ分解法在存储规模和计算量上要少于牛顿拉夫逊法，这是由于PQ分解法以迭代过程中保持不变的系数矩阵、替代起变化的系数矩阵J）25.教材第三章手算潮流，给定末端负荷功率和始端电压，则需反复推算才能获得同时满足末端负荷功率和始端电压两个限制条件的潮流结果。你认为这种迭代过程从数学角度看，更接近于高斯-赛德尔法、牛顿-拉夫逊法还是有功-无功（PQ）分解法？为什么?（更接近于高斯赛德尔法，由高斯赛德尔法的迭代格式可以知道，带入方程组系数和第k项的值可以求出第k+1项的值，这与手算潮流时的前推回代方法一致）

26.为什么有功-无功（PQ）分解法计算潮流存储修正方程式系数的所需内存数量要比牛顿-拉夫逊法少？（与牛顿拉夫逊法相比，PQ分解法的修正方程式以一个n-1阶和一个m-1阶系数矩阵和替代了原有的n+m-2阶系数矩阵J，在提高了计算速度的同时，降低了对系数所需内存数量的要求）

27.为什么有功-无功（PQ）分解法修正方程式系数矩阵各元素为常数？（PQ分解法对修正方程式系数矩阵进行了分解，并做以简化，1、建设各元件电抗远大于电阻，则子阵N、J可略去，又根据自导纳定义，子阵H和L中对角线元素

和，则子阵H和L中非对角线元素

和

中各元素为常数）

2、假设而其中均为常数，故系数矩阵28.电力系统的无功电源有哪些？各自有什么主要特点？（1.发电机：是最基本的无功功率电源2.电容器和调相机:电容器只能向系统供应感性无功，其感性无功功率与其端电压的平方成正比3.静止补偿器和静止调相机：依靠的仍是其中的电容器 4.联电抗器：它不是电源而是负荷，用以吸取轻载或空载线路过剩的感性无功功率，对高压远距离输电线路可以提高输送能力，降低过电压等作用）

29.简要说明电力系统电压调整的目的和重要性。（电压是电力的重要体现方面，也是衡量电能质量优与差的重要指标，同时，电压的不稳定，也会对输电、配电等环节造成严重的危害，对整个电网造成损失。电压也是电力系统无功功率供需平衡的具体表现，所以，电压的高低与稳定影响到的也不单单是电力质量的问题，而是整个供电环境和运行系统的问题。因此，进行电压调整可以提高电能质量，保证无功功率平衡，稳定运行环境）

30.试述电力系统调压的主要方法和应用场合。（1.改变发电机机端电压进行调压：首先考虑、、最常用、典型逆调压 2.改变变压器变比进行调压：只能在电压器退出运行的条件下才能进行，应用于无功功率充足的系统3。借助无功补偿装置进行调压: 用于无功功率不足的系统4.改变线路参数进行调压,即串电容调压：应用较少）

第五篇：电工基础问答题

1、什么是电容的充电和方电？

答：电容的充电：电容两极板电荷增加的过程称为电容的充电。

电容的放电：充了电的电容两极板电荷减少的过程称为电容的放电。

2、以电感为例说明无功功率不是无用功率。

答：在电力系统中，变压器电动机等都是具有电感的设备，这些设备没有磁场，就不能工作，它们的磁场所具有的能量由电源提供，在电源与负载间存在着能量交换的过程，由此可见无功功率是不可缺少的，因此无功功率不是无用功率。

3、在三相电路中，怎么连接可组成三相三线制电路？怎么连接可组成三相四线制电路？

答：三相三线制电路：星形连接不引出中线和三角形连接组成了三相三线制电路。

三相四线制电路：星形连接并引出中线组成三相四线制电路。

4、什么是变压器的同极性端，如何用简单方法判断变压器的同极性端？

答：变压器的一、二次线组的端钮间有一定的极性关系，当变压器通过变化的电流时，任一瞬间，如果一次绕组的某一端钮电位为正时，二次绕组的某一端钮电位也为正，这两个端钮就是同极性端，当然一、二次绕组电位同时为负的两个端钮也是同极性端。

方法：（见书本P103例2－

8、2－9题）：用直流电源的测定方法：一个绕组接到直流电源（如3V的电池），另一个绕组接直流电压表，合上开关S时，流经绕组1的电流ｉ1从无到有，从小到大在增加，绕组1中产生自感电动势，使A端极性为正，由于电压表正偏，说明绕组2的互感电动势C端为正，所以A、C两端是同极性端。

5、什么是阻抗三角形？阻抗三角形的三边各表示什么？阻抗的大小与哪些因素有关？

答：由电路的电阻（R）、电抗（X）和阻抗（Z）三者所组成的直角三角形，称为阻抗三角形。

阻抗三角形的三边中两条直角边分别表示电阻和电抗，斜边表示阻抗。

阻抗的大小与电路的参数有关，与电源的频率有关。

6、什么是功率三角形？功率三角形的三边各表示什么？它们的单位分别是什么？

答：由电路的有功功率（P）、无功功率（Q）和视在功率（S）三者组成的直角三角形，称为功率三角形。

功率三角形的三边中两条直角边分别表示有功功率和无功功率，斜边表示视在功率。

有功功率的单位是W（瓦）或ｋｗ（千瓦），无功功率单位是ｖａｒ（乏）或ｋｖａｒ（千乏），视在功率的单位是VA（伏安）或ｋVA（千伏安）。

7、说明提高功率因数的技术经济单义。

答：提高电路的功率因数，一方面可使电源设备充分利用，另一方面能减小线路上的电压降和功率损耗，提高供电质量。

8、直接测量有哪几种方法？结合实际比较它们在应用中的优缺点。

答：直接测量有直读法和比较法两种方法，其中比较法根据比较方式的不同又可分为差值法、零值法、替代法三种具体测量方法。

直读法的优点是测量设备简单，易操作，测量时间短，能直接读取测量结果，缺点是受测量仪表本身误差的限制，测量准确度不够高，但在一般场合下能符合测量要求；而比较法的主要优点是测量结果的准确程度较高，其缺点是对测量仪器和测量时的环境条件要求较高，测量操作较复杂，测量过程也比较长，所以该种方法一般适用于对测量结果有较高准确度要求时。

9、磁电系仪表为什么不能测交流？

答：这是由于交流电通入磁电系仪表的线圈后，所产生的转动力矩的大小和方向将随着交流电的频率而迅速变化，但仪表的线圈和指针却有一定的惯性，不能随着迅速变化的力矩而变化，其结果指针是不动的，所以，磁电系仪表不能用于直接测量交流。

10、使用兆欧表进行测量时，为什么要规定手摇发电机的转速？

答：规定兆欧表中手摇发电机的转速，使其在一定的范围内均匀转动，是为了保证测量结果的准确性。

这是因为在测量电气设备的绝缘电阻时，通过绝缘介质的漏电流与所加电压的高低有关。当绝缘介质存在局部缺陷时，电压升高到一定程度才能表现出来，如果转速较低，就不能正确地反映绝缘的实际情况，转速不均匀也将影响到测量结果的准确程度。