第一章 习题
1-1什么是动力系统、电力系统和电力网络？
答： 由生产、变换、输送、分配、消费电能的发电机、变压器、电力线路和各种用电设备以及测量、保护、控制装置等组成的统一整体，称为电力系统。
电力系统中，由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分称为电力网络。
电力系统和发电厂动力部分（如火力发电厂的锅炉、汽轮机等，水力发电厂的水库和水轮机，核电厂的反应堆等）的总和称为动力系统。
1-2电能的生产、输送、分配和消费具有什么特点？对电力系统的运行有何基本要求？ 答：电能的生产、输送、分配和消费具有以下特点：（1）电能与国民经济各个部门之间的关系密切；（2）电能不能大量储存；（3）生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割；（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速；（5）对电能质量的要求颇为严格
对电力系统运行的基本要求有：（1）保证可靠地持续供电；（2）保证良好的电能质量；
（3）保证系统运行的经济性。
1-3在相同的电压等级下，用电设备、发电机、变压器及线路的额定电压是否相同？它们之间具有什么关系？
答：相同电压等级下，用电设备、发电机、变压器及线路的额定电压不相同。
相同电压等级下，用电设备的额定电压与线路额定电压相等；发电机的额定电压为线路额定电压的105%；变压器一次侧的额定电压等于用电设备的额定电压（直接与发电机相联的变压器一次侧额定电压等于发电机额定电压），变压器二次侧电压较线路额定电压高10%（漏抗很小的、二次侧直接与用电设备相联和电压特别高的变压器，二次侧额定电压较线路额定电压高5%）。
1-4 若将升压变压器和降压变压器互换使用，对系统的运行电压有何影响？ 答：互换使用可能会人为降低系统的运行电压。
例如，对于图示系统，两级电网的额定电压为110kV
和10kV 。此时应使用降压变压器，额定电压为110/11kV。
假设母线A 的电压为110kV ，若不计变压器内部电压损A B 110kV 耗时，可得母线B 的电压为110×（11/110）=11kV。若误用升压变压器（相同电压等级下，升压变压器的额定电压为10.5/121kV），则母线B 的电压为110×（10.5/121）= 9.55kV
1-5 输电电压、输送功率和输送距离这三者之间具体有什么关系？
答：对应一定的输送功率和输送距离，有一最合理的输电电压。一般说来，当输送功率一定时，输电电压越高，可以输送的距离就越远；当输电距离一定时，输送功率越大，所需的输电电压就越高。
1-6 电力系统中性点有哪些接地方式？各具什么特点？适用于哪些电压等级的系统？
答：电力系统中性点的运行方式有直接接地和不接地两类，其中不接地方式还包含中性点经消弧线圈接地。
直接接地系统供电可靠性低。系统中一相接地时，形成短路回路，接地相电流大，要求迅速切除接地相甚至三相，但非故障相的对地电压不升高。中性点直接接地方式适用于110kV 及以上的系统。
中性点不接地系统供电可靠性高，但对绝缘水平的要求也高。当系统中一相接地时，不构成短路回路，接地相电流不大，线电压不变，不必切除接地相，但这时非接地相的对地电压升高为相电压的倍。中性点不接地方式适用于60kV 及以下系统。对于3-60kV 网络，若单相接地时接地点容性电流超过规定数值，中性点应装设消弧线圈。
习题1-1 标出如图1-23所示电力系统中各发电机和变压器各绕组的额定电压。图中所示电压为网络额定电压。
6.3kV
图1-23 习题1-1中的电力系统
第一章 习题
1-1什么是动力系统、电力系统和电力网络？
答： 由生产、变换、输送、分配、消费电能的发电机、变压器、电力线路和各种用电设备以及测量、保护、控制装置等组成的统一整体，称为电力系统。
电力系统中，由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分称为电力网络。
电力系统和发电厂动力部分（如火力发电厂的锅炉、汽轮机等，水力发电厂的水库和水轮机，核电厂的反应堆等）的总和称为动力系统。
1-2电能的生产、输送、分配和消费具有什么特点？对电力系统的运行有何基本要求？ 答：电能的生产、输送、分配和消费具有以下特点：（1）电能与国民经济各个部门之间的关系密切；（2）电能不能大量储存；（3）生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割；（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速；（5）对电能质量的要求颇为严格
对电力系统运行的基本要求有：（1）保证可靠地持续供电；（2）保证良好的电能质量；
（3）保证系统运行的经济性。
1-3在相同的电压等级下，用电设备、发电机、变压器及线路的额定电压是否相同？它们之间具有什么关系？
答：相同电压等级下，用电设备、发电机、变压器及线路的额定电压不相同。
相同电压等级下，用电设备的额定电压与线路额定电压相等；发电机的额定电压为线路额定电压的105%；变压器一次侧的额定电压等于用电设备的额定电压（直接与发电机相联的变压器一次侧额定电压等于发电机额定电压），变压器二次侧电压较线路额定电压高10%（漏抗很小的、二次侧直接与用电设备相联和电压特别高的变压器，二次侧额定电压较线路额定电压高5%）。
1-4 若将升压变压器和降压变压器互换使用，对系统的运行电压有何影响？ 答：互换使用可能会人为降低系统的运行电压。
例如，对于图示系统，两级电网的额定电压为110kV
和10kV 。此时应使用降压变压器，额定电压为110/11kV。
假设母线A 的电压为110kV ，若不计变压器内部电压损A B 110kV 耗时，可得母线B 的电压为110×（11/110）=11kV。若误用升压变压器（相同电压等级下，升压变压器的额定电压为10.5/121kV），则母线B 的电压为110×（10.5/121）= 9.55kV
1-5 输电电压、输送功率和输送距离这三者之间具体有什么关系？
答：对应一定的输送功率和输送距离，有一最合理的输电电压。一般说来，当输送功率一定时，输电电压越高，可以输送的距离就越远；当输电距离一定时，输送功率越大，所需的输电电压就越高。
1-6 电力系统中性点有哪些接地方式？各具什么特点？适用于哪些电压等级的系统？
答：电力系统中性点的运行方式有直接接地和不接地两类，其中不接地方式还包含中性点经消弧线圈接地。
直接接地系统供电可靠性低。系统中一相接地时，形成短路回路，接地相电流大，要求迅速切除接地相甚至三相，但非故障相的对地电压不升高。中性点直接接地方式适用于110kV 及以上的系统。
中性点不接地系统供电可靠性高，但对绝缘水平的要求也高。当系统中一相接地时，不构成短路回路，接地相电流不大，线电压不变，不必切除接地相，但这时非接地相的对地电压升高为相电压的倍。中性点不接地方式适用于60kV 及以下系统。对于3-60kV 网络，若单相接地时接地点容性电流超过规定数值，中性点应装设消弧线圈。
习题1-1 标出如图1-23所示电力系统中各发电机和变压器各绕组的额定电压。图中所示电压为网络额定电压。
6.3kV
图1-23 习题1-1中的电力系统