《电气工程基础》习题集.doc

如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流电气工程基础习题集电气工程基础习题教材配套电能系统基础高文2010/4/21在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。第1章 电能系统概论1.1 思考题：1、电能系统与电力系统的定义？2、电力系统元件中的用电设备，发电机，变压器，线路的额定电压怎样确定？它们之间具有什么关系？3、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？4、电压等级标准的确定原则怎样？5、输电线路由哪几部分组成？各部分作用怎样？6、负荷曲线分为哪几类？它们有什么用途？什么是负荷特性？它与负荷曲线有什么区别？7、切断交流电弧和直流电弧有什么区别？8、比较断路器，隔离开关，负荷开关的异同？9、电流互感器，电压互感器的误差各与什么有关？10、电能系统的接线方式分为哪两类？各有什么特点？11、电力系统中性点运行方式有什么特点？什么是有效接地，非有效接地？ 12、电能系统运行有什么特点？对电能系统运行有什么要求？13、现代电能系统的监控自动化系统有哪些功能？ 14、电力系统继电保护有哪几类？继电保护的基本特性有哪些？15、导线的截面大小对其电阻、电抗、电导和电纳的影响如何？16、输电线路的等效电路有几种？已知始端电压，始端电流用不同的等值电路求得的末端电压和末端电流是否一样？17、电晕损耗是什么损耗？它在线路等值电路中用什么参数表示？1.2 作业题1 某电力系统的部分结线如图所示。各线路的额定电压等级已示于图中。试求：1）发电机G-1，G-2，G-3的额定电压。2）变压器T-1到T-7的各绕组的额定电压。2 某系统的日负荷曲线如下所示，求此系统的、及全系统一年内的电能消耗。（夏天152天日负荷曲线） （冬季213天负荷曲线）3 某电力系统的部分结线如图所示。各线路的额定电压等级已示于图中。 试求：1）发电机G-1，G-2，G-3的额定电压。2）变压器T-1到T-5的各绕组的额定电压。3)变压器T-1运行于2.5%分接头，求T-1的变比。第2章 电力系统元件及其参数2.1 思考题18、变压器的并联导纳支路与线路的并联导纳支路有什么不同？为什么？ 19、三绕组变压器的Pmax表示什么？20、在升压和降压三相三绕组变压器中哪一组绕组的漏抗较小？为什么？ 21、自耦变压器与普通变压器相比有何优点？在电力系统中应用时，总有一个容量较小的连成三角形的第三绕组，为什么？22、一条长150km的220KV输电线路在空载时有无电流通过，迸、受端电压是否相等？23、什么是变压器的不变损耗？什么是变压器的可变损耗？是否在任何条件下，两台同容量变压器并联运行所产生的功率损耗总比一台变压器（指承担相同负荷）单独运行时小吗？为什么？24、标幺制计算有什么特点？怎样进行多电压等级网络的参数归算？25、标幺制中一般有几个基准值？他们的取值原则为怎样？2.2 作业题4 部分电力网络的结线如图所示，导线呈正三角形方式排列，导线之间距离为2米。110kV输电线路以双回线路送电。降压变电所装有二台相同的三项双线圈变压器。1）计算导线温度为时线路每公里参数。2）计算变压器参数。3）计算并列运行时，电力网络的等值参数，并将参数注在等值电 路上。5 有一条10kV配电线路，每相参数分别为：、，受端负荷为1000kVA，（滞后），受端电压为10kV。a) 计算线路中点电压；b) 在线路中点接入一阻抗为（100j200）每相的负荷，并维持中点电压为a）的计算值，求送端电压。此时受端电压又为多少？6 某500kV架空线路。长342.6km，使用LGJ-400/50四分裂导线。在正式投运之前，进行了实际测量，提供实测数据如下：表一：阻抗实测数据数量名称： 数值： 147.6V 148V 148V 0.825A 0.825A 0.875A 48W 71.5W表二：导纳实测数据数量名称： 总 数值： 154.2V 155.3V 153.5V 0.14A 0.14A 0.14A 2.33W1) 试以上述实测数据计算该线路正序阻抗，导纳，电容，充电功率并作等值电路；2) 按线路结构参数计算该线路阻抗，导纳，电容，不考虑分布特性；3) 近似考虑分布特性，计算该线路阻抗，导纳，电容；4) 精确考虑分布特性，计算该线路阻抗，导纳，电容；5) 对上述计算结果进行分析。7 三绕组变压器型号为，容量比为100/100/1001） 作变压器等值电路图，并将参数（归算至高压侧）注在图上。2） 计算额定电压下变压器的空载损耗。（有功和无功）3） 设变压器低压绕组开路，高压及中压绕组承担额定负荷，计算变压器的有功功率损耗和无功功率损耗。8 有一110KV母线，接有一负荷。试以：1） 阻抗表示这负荷，并作等值电路。2） 导纳表示这负荷，并作等值电路。9 一条220kV、250km单回架空输电线，用LGJQ-400型导线架设。其参数为：，试用集中参数的型等值电路进行下列计算。当输送功率为150MW、功率因数为0.8、受端电压为210kV时，送端电压和功率为多少？如果功率因数为1.0，其余条件一样，那么送端电压和功率又为多少？10 某变电所，以三台单相双绕组变压器按星形连结，组成三相变压器组。每台变压器容量为3500KVA。电压为20.2/6.6KV，空载、短路试验数据如下：试验数据 第一台 第二台 第三台短路损耗（KW） 27.6 28.9 29.40短路电压(Uk%) 6.42 6.54 6.55空载损耗(KW) 11.05 8.40 10.60空载电流(I0%) 2.00 1.42 1.84试作这变压器的等值电路，并将参数（归算至高压侧）注在图上。11 一台三相三绕组自耦变压器型号为OSFSL90000/220。额定电压为220/121/38.5KV,容量比为100/100/50，空载试验及短路试验数据如下：（所有数据均未归算） 试作这变压器的等值电路，并将参数（归算至高压侧）注在图上。12 试作下图所示电力系统的阻抗图，并将参数注在图上（不计线路和变压器的电阻和导纳）。1） 计算时取6KV电压为基本级。2） 计算时取10KV电压为基本级。3） 计算时取110KV电压为基本级。13 对上题所示电力系统，试作以标幺值表示的阻抗图。并将参数注在图上。a) 取基准功率；110KV级的基准电压作精确计算；b) 取基准功率；基准电压作近似计算；c) 取基准功率；基准电压作近似计算；d) 对结果分析比较。14 试作出下图所示简单网络的等值电路，并计算相应的参数（以标幺值表示）。取基准功率；35KV级的基准电压。已知：线路L1:LGJ-70， 线路L3(电缆线路):ZQ-35， 变压器T1:SFL1-10000，变比35/6.6kV，Pk=70kW,P0=12kW,Uk%=7.5,I0%=1.5 变压器T2：同变压器T1第3章 电力系统稳态分析3.1 思考题26、在进行多电压级电力网络的计算时，为什么功率不进行归算，而阻抗和导纳应进行归算？电压电流需不需要归算？27、负荷的等值电路有哪几种形式？各适用于什么场合？28、发电机稳态运行时有那些运行参数？其数学模型为怎样？29、为什么变压器和线路的负序和正序阻抗相等，而发电机的负序和正序阻抗不相等？30、线路的零序阻抗一般比正序阻抗大还是小？发电机呢？变压器的零序阻抗如何计算？31、节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵各有什么特点？怎样得到？为什么这样定义？它们相互之间有什么关系？32、为什么节点导纳矩阵具有稀疏性，而节点阻抗矩阵却是个满阵？33、什么是电力系统的潮流计算？潮流计算的目的是什么？34、进行辐射型网络潮流计算时，如果已知始端电压和始端功率，为了得到完整和精确的全网潮流，需要进行迭代么？35、配电网与输电网各有什么特点？配网潮流计算可采用什么算法？36、快速解耦潮流算法在牛顿一拉夫逊法的基础上作了哪些简化？37、快速解耦潮流算法与牛顿拉夫逊算法相比较有什么优缺点？38、快速解耦潮流算法在什么条件下会导致不收敛？39、电力系统的潮流方程是由什么方程推导得到的？有什么特点？一般有几种表达方式？40、常用的潮流解法有哪些？这些方法的共同点是什么？它们之间有何联系？41、为什么需将节点分类？一般分成几类？什么是平衡节点？为什么一定要有且只有一个？42、电力线路空载时一般有什么特点？43、一般怎样求得一条线路上的电能损耗？3.2 作业题15 运行着的电力系统中一条输电线路。如下图所示，其始端及末端电压分别为231KV及220KV。末端负荷的有功功率为220MW。线路参数为已知值在图中标出，试求末端功率因数。16 某100km、110kV双回输电线路建于不同时期，其中一回线路用LGJ-95型导线架设，另一回用LGJ-400型导线架设。试分别计算下列两种负荷下线路中的功率分布和功率损耗。a).输电线路受端变电所运算负荷为100MVA、；b). 输电线路受端变电所运算负荷为53MVA、。LGJ-95：LGJ-400：17 试计算如下图所示电力网络的功率分布和最大电压损耗。线路均采用LGJ-120型导线（）。所示负荷均为变电所运算负荷。18 求下图所示网络的阻抗矩阵，各支路用阻抗标幺值表示。19 直接写出下图所示网络的节点导纳矩阵。图中参数为电抗标幺值。如果13支路断开，导纳矩阵如何修改？如12支路串联的理想变压器，变比改为1：1.1,此时导纳矩阵又为怎样？20 求下图所示网络的导纳矩阵和阻抗矩阵，各支路用阻抗标幺值表示。21 直流网络如下图。试运用牛顿拉夫逊法迭代一次，确定图中2、3两点的电压。22 求下图所示电力系统受端母线电压。已知：负荷为2j0.8，送端电压为1j0，线路导纳为1.0-j4.0，变压器电抗j0.4，非标准变比1：1.1。试用牛顿拉夫逊法迭代一次。23 某三节点系统如下图所示。线路阻抗标幺值，节点1： ，节点2： ，节点3：，用牛顿拉夫逊法和P-Q解耦法计算潮流。并计算线路功率。24 在图示网络中，三相短路发生在点K-1与K-2处，试计算这两种情况下的短路冲击电流，短路电流的最大有效值和短路开断容量。第4章 电力系统故障保障分析4.1 思考题44、什么是Tmax？什么是max？45、对电力系统故障怎样分类？短路故障发生的原因是什么？会引起什么后果？46、各种故障中那种短路故障最严重，为什么？那种故障几率最大？47、故障电流计算中的标幺值有什么特点？48、什么是短路冲击电流，最大有效值电流，短路电流衰减时间常数，断路器开断容量？49、Td”是什么绕组在什么情况下的时间常数？50、什么是暂态电势？有什么特点？什么是次暂态电势？有什么特点？51、电力系统三相短路电流实用计算法含义是什么，它求的是什么电流？52、变压器零序电抗有何特点？它的大小与哪些因素有关？ 53、短路时短路点等值阻抗含义是什么？如何求？54、什么是复合序网？它有什么用途？什么是边界条件？为什么要列出故障的边界条件？55、什么是正序等效定则？各类不对称故障的附加阻抗z和系数M为多少？56、对电能系统电气接线有什么基本要求？4.2 作业题25 某一没有阻尼绕组的水轮发电机具有下列参数，电阻忽略不计，试求发电机满载时的空载电势，并画矢量图。（）26 如图所示系统，求K点发生三相短路时短路点的电流和各发电机支路的电流。设线路电抗，取。27 如图所示系统，求K点发生三相短路时短路点的电流。设线路电抗。S为无穷大电源。28 画出下图所示系统在下述不同组合情况下K点发生不对称短路时的零序网络。 1 2 3 4 5 6 a) Y0 Y0 Y Y0 b) Y0 Y Y0 Y0 Y0 Y0 c) Y Y0 Y0 Y0 d) Y0 Y0 Y0 Y0 29 画出下图所示系统K点发生不对称短路时的零序网络，并写出的表达式。30 如图所示系统，求K点发生短路时的电流有名值，。a) 变压器中性点直接接地；b) 变压器中性点经30电抗接地。31 如上图所示系统，求K点发生短路时的电流有名值，。a) 变压器中性点直接接地；b) 变压器中性点经30电抗接地。32 如图所示系统，求K点发生单相断线时的非故障相电流。33 三个电力系统联合运行如图。该系统A的单位调节功率，系统B、C的单位调节功率。设系统A中负荷增加100MW。系统B中的发电厂作二次调频增发50MW。试计算，联合系统中的频率变化量和联络线上交换功率、的变化量。34 系统A：当负荷增加250MW时，频率下降0.1HZ。系统B：当负荷增加400MW时，频率下降0.1HZ。系统A运行于49.85HZ，系统B运行于50HZ，如用联络线将两系统相连，求联络线上的功率。35 某地区系统，发电厂容量为3000kW，调差系数为2.5%；负荷的频率调节效应系数是1.5。当负荷为1500kW时，系统频率为50Hz。现因负荷变化，频率下降到49 .9Hz。试计算系统负荷的变化量为多少？是增加还是减少？系统负荷实际消耗的功率是多少？36 在额定频率为50Hz的系统中，装有四台100MW的发电机组，其调差系数均为4，系统负荷320MW，频率特性系数为1.5。当负荷增加40MW时，试计算下列三种情况的频率变化量。a) 机组平均分担负荷；b) 两台机组各带90MW，另两台机组各带70MW；c) 有三台机组满载，余下的负荷由另一台机承担；37 某系统各机组的调差系数均为0.05，最大机组的容量为系统额定负荷的10，该机组有15的热备用容量，当负荷波动5时系统频率下降0.1Hz，设负荷没有调节能力，问如最大机组因故障停运时系统的频率将下降多少？38 有两互联系统A和B，其单位调节功率分别为和。当A系统负荷增加500MW时，B系统经联络线向A系统输送功率300MW。如果A系统负荷增加500MW时，联络线处于开断状态，A系统频率降为49Hz，B系统频率仍维持50Hz。计算和值。39 A、B两系统经联络线相连，已知：，系统B负荷增加150MW。1）两系统所有发电机均仅参加一次调频，求系统频率、联络线功率变化量，A、B两系统发电机和负荷功率变化量；2）除一次调频外，A系统设调频厂进行二次调频，联络线最大允许输送功率为400MW，求系统频率的变化量。40 某小型发电厂中装有一台额定变比为1216.3KV，31.5MVA的升压变压器。变压器阻抗归算到121 KV侧时。变压器高压侧的最大负荷为30MVA，。最小负荷为15MVA，。为了满足电力网调压的需要，在最大负荷时，发电厂高压母线应保持117KV，最小负荷时应降低到113KV。根据发电机电压负荷的调压要求，希望发电机母线电压在最大最小负荷时与发电机的额定电压间有相同的电压偏移，试选择变压器的分接头。41 某水电厂通过变压器SFL1-40000与110KV的系统相联。在最大及最小两种运行方式下，高压母线电压分别为112.09KV及115.92KV；而低压母线电压分别要求不低于10KV及不高于11KV。试选择变压器的变比。已知变压器阻抗为2.1+j38.5，变比的调节范围为。发电机的额定容量为28j21MVA，最小技术出力为额定出力的50。42 某变电所装有两台SFL1-10000，110、10.5KV变压器，10KV侧的最大负荷为15j11.25MVA，接入电容器容量-j11.25MVA；最小负荷为6+j4.5MVA，电容器全部切除，并切除一台变压器。已知单台变压器阻抗为9.2+j127,高压母线最大负荷及最小负荷时的电压分别为106.09KV和110.87KV，低压母线要求顺调压，试选择变压器变比。43 某变电站装有一台有载调压三绕组变压器，型号为，电压为kV。其参数和潮流如下表所示。要求中、低压母线均需实行逆调压，试确定该变压器的变比。 阻抗（） 高压绕组 7.77j162.5 5.5+j4.12 2.4+j1.8 112.15 115.73中压绕组 7.77+j3.78 3.5+j2.62 1.4+j1.05低压绕组 11.65+j102 2+j1.5 1.0+j0.7544 地区降压变电所，由双回110kV，长70km的线路供电。导线参数，；变电所装有两台容量均为31.5MVA、电压为的变压器，其短路电压百分比数为10.5%。最大负荷时，变电所低压母线归算至高压侧的电压为100.5kV；最小负荷时为112.0kV。变电所低压母线容许电压偏移是低压网络额定电压的（2.57.5）%。试按调压要求确定设于低压母线上的补偿设备的最小容量。a) 同步调相机（可在额定容量的50情况下欠激运行）；b) 静电电容器。45 有一条35kV的供电线路，输送功率为8MW，（滞后）。现装设并联电容器以使末端电压从32kV提高为35kV，需装设多少容量？第5章 电能系统电气接线5.1 思考题57、高压输电网的接线方式有什么特点？58、变压器的台数和容量的确定原则是什么？59、发电厂和变电所主接线有哪几种基本形式？各适用于哪几种情况？60、桥形接线分为外桥和内桥，它们各适用于哪类变电所？61、规划设计时有功平衡的目的是什么？应考虑哪些因素？如何进行有功功率的平衡？62、对电能系统设计方案利用静态评价法进行经济比较时，需考虑哪些因素？63、长期发热由哪种电流引起？短时发热呢？进行热稳定校验时考虑的是哪种发热情况？64、选择电气设备一般应考虑哪些条件？需进行什么校验？65、经济电流密度和最大负荷利用小时数是什么样的关系？为什么？66、一般高压电网用什么方法选择导线的截面积？需进行哪几方面的校验？67、有功优化的目标是什么？什么是有功负荷的最优分配？怎样分配才是最优？68、有功备用可分几种？各用于什么目的？69、什么是电力系统的单位调节功率？希望其大一点好还是小一点好？为什么？70、什么是一次调频？如何完成？什么是二次调频？如何完成？还有没有三次调整？若有又如何调整？71、无功电源有哪些？各有什么特点？72、中枢点电压有哪几种控制方式？各适用什么样的变电所？73、常用的调压方式有哪几种？各根据什么原理进行调压？试分析网络固有参数和运行参数对电压损耗的影响？74、减少有功网损有哪些措施？减少无功损耗呢？75、改善负荷功率因数，可从哪些方面提高电力系统运行经济性？76、某变电所有两台相同的变压器并联运行。试分析负荷在0-2 Sn（Sn为变压器的额定容量）范围内，其经济运行方式如何？为什么当负荷为零时，损耗不为零？77、电网设计要满足哪些技术要求？如何实现这些要求？78、发电厂与变电所电气设计过程分哪几个阶段？每个阶段的主要工作内容？79、哪些电器设备可不校验热稳定、动稳定？为什么？80、高压断路器的开断电流的选择要考虑哪些因素？81、高压熔断器的熔件的电流选择要考虑哪些因素？82、限流式和没有限流作用的熔断器的开关电流校验有何不同？83、在中性点不接地的系统中担当绝缘监视的是何种电压互感器？其一、二次中性点为什么接地？84、如何减小电流互感器二次负担以保证准确级？85、限制短路电流Isct的措施有哪些？86、分裂电抗器的特点是什么？如何选择？87、电气主接线中有时为什么要装设旁路母线？是否一定要安装旁路母线？88、电压和电流互感器二次侧是否都要安装熔断器？为什么？89、无人值守变电所应该有哪些类型信息量需要采集、处理和发送？90、接地分类有哪几种？什么是安全接地？91、双绕组三相变压器可供调整的分接头通常从哪个绕组引出？为什么？92、系统静态稳定判据是什么？93、简单电力系统如何计算不计功率损耗的环网的功率分布？两端供电网的功率分布如何计算？5.2 作业题第6章 电能系统的规划与设计第7章 电能系统的运行与管理第8章 电力市场【精品文档】第 12 页键入公司名称