2022年电力系统分析期末复习题 .pdf
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1、电力系统分析练习题( 一)一、简答题1、电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等?2、在 220kV 及以上的超高压架空线路上,普遍采用分裂导线,采用分裂导线后,线路电感、线路并联电容会增大还是变小?3、动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何?4、电力变压器的主要作用是什么?5、采用标么值计算有什么优点?6、对电力系统运行的要求是什么?7、试画出单相变压器等值电路。8、试画出电力线路等值电路。二、如图所示的电力系统1. 确定发电机 G ,变压器 T-1、T-2、T-3,线路 L-1、L-2、L-3 及电容器 Yc 的额定电压;2. 给出其稳态分析时的等值电路;3. 输电线路 L-3 阻抗为
2、5+j20 (忽略并联支路),末端有功功率为10MW ,功率因数为0.80 (感性) ,末端电压为 35kV,计算线路 L-3 的功率损耗和电压损耗;4. 条件同 3,但功率因数提高到0.90 (感性) ,请问线路 L-3 的功率损耗和电压损耗会增加还是减少?三、电力系统接线如下图所示,电网各级电压示于图中,求1)发电机和各变压器高低压侧额定电压;2)设 T-1 高压侧工作于 +2.5%抽头, T-2 工作于主抽头, T-3 高压侧工作于 -5%抽头,求各变压器实际变比。CYL-2 L-335kV110kV220kV T-3 T-2 10kVT-1 GL-1 精选学习资料 - - - - -
3、- - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 35 页四 、有一台双绕组变压器, 电压比为 110kV/10.5kV, 额定容量为 25MV.A,欲通过试验确定参数,受试验条件限制,在变压器一次侧加短路试验电流100A,测得短路损耗93kW,短路电压 8.8kV(线电压);在二次侧加电压 8kV(线电压)进行空载试验,测得空载损耗 23.5kW,空载电流 9.42A。求该变压器折算到变压器一次侧的参数R、X、G 、B。五、一容量比为90/90/60 兆伏安,额定电压为220/38.5/11千伏的三绕组变压器。工厂给出试验数据为:Ps(1 -2)=560千瓦, Ps(2
4、 -3)=178千瓦, Ps(3 -1)=363千瓦, VS (1-2)%= 13.15,VS(2-3)%= 5.7,VS (3-1 )%= 20.4,P0=187千瓦, I0 %=0.856。试求归算到 220 千伏侧的变压器参数。 (注: 功率值未归算,电压值已归算)六、已知某一变压器参数如表1 所示。表 1 额定容量(MVA) 额定电压(kV) Uk %Pk (kW) I0 %P0 (kW) 31.5 10.5/121 10.5 200 0.5 50 变压器绕组电阻、漏抗、励磁支路电导和励磁支路电纳的计算公式分别为:2121000kNNPURS21%100kNNUUXS302110SmN
5、PGU021%S100NmNISBU1、试计算变压器绕组电阻、漏抗的有名值;10kV 35kV T-3 T-2 110kV 10kV T-1 G 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 35 页2、设 SB=100MVA,110kV级为基本级, U B=121kV ,试计算变压器绕组电阻、漏抗的标幺值。七、如图所示电网。其元件导纳参数为: y12=0.5-j3, y23=0.8-j4, y13=0.75-j2.5。1、根据给定的运行条件,确定图2 所示电力系统潮流计算时各节点的类型和待求量;2、求节点导纳矩阵Y;3、给出潮流方程
6、或功率方程的表达式;4、当用牛顿 -拉夫逊法计算潮流时,给出修正方程和迭代收敛条件。八、如图所示电力系统,元件参数如表35所示。故障前线路空载,D点电压 =121kV,在 D点分别发生短路。图表 3 发电机额定容量 (MVA) Xd”X250 0.3 0.35 表 4 变压器接线类别额定容量(MVA) 额定电压 (kV) Uk% YNd11 50 10.5/121 10.5 0 1 0.51.02+j1.123y13y23y12DG精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 35 页表 5 线路额定电压(kV)x1(/km) x0(
7、 /km) 线路长度(km) 110 0.4 x03.5 x150 1、计算 D点发生三相短路时,短路点起始次暂态电流。2、给出 D点发生 A相接地短路时,各序网络,并计算序网络各元件参数;3、计算 D点发生 A相接地短路时,短路点起始次暂态电流有名值。4、计算 D点发生 A相接地短路时,流过发电机的起始次暂态电流有名值。九、 试求如图1 所示的等效电路的节点导纳矩阵,图中给出了各支路阻抗和对地导纳的标幺值。若 3、4 节点间的支路用图 2 所示的支路代替, 再求该网络的节点导纳矩阵。图1 图 2 十、 如图所示的简单电力系统,节点导纳矩阵为:3-j9 -2+j6 -1+j3 0 -2+j6
8、3.666-j11 -0.666+j12 -1+j3 -1+j3 -0.666+j12 3.666-j11 -2+j6 0 -1+3j -2+j6 3-j9 节点 2、3 的注入功率已知,节点1 为平衡节点,节点 4 为 PV节点,用高斯 - 塞德尔法求节点 2、3、4 的电压,只迭代一次,取节点2、3 的电压初值均为10。( 图中各值3 j0.3 0.1+j0.4 0.12+j0.5 j0.25 j0.25 2 4 0.08+j0.4 1 1:1.1 j0.3 3 4 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 35 页均为标么值
9、 )。十一、 10kV线路的等值电路如图所示,已知末端电压为10.4kV。求始端电压。十二、系统如图所示。 d 点发生三相短路,变压器T2空载。求: (1)求用标幺值表示的等值网络; (2)短路处起始次暂态电流和短路容量; (3)计算短路冲击电流;(4)若电源容量为无限大,试计算短路冲击电流。十三、一台向10kV 网络供电的SFL1-31500/110型降压变压器,其技术参数为:电压110kV/11kV,Ps=180kW ,P0=31 kW,Us%=10.5% ,I0%=0.8。试计算归算到高压侧的参数。十四、某电力系统如图所示,f 处发生不对称接地故障,试画出正序、负序和零序等值电3 2 4
10、 1 U4=1.05 P4=0.3 -1+j0.5 1U=1.04 0。0.5-j0.2 1+j310.4kV 2j1MV A 1U30MVA Xd=0.22 dE =1.08 10.5kV31.5MVA Ud%=10.5 10.5/121 kV200km 0.4/km(每回 ) d(3) 31.5MVA Ud%=10.5 110/10.5 kVT1 T2 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 35 页路(各元件的序参数用相应的符号表示,如用XL1表示线路正序电抗)。十五、已知系统如图所示。k 点发生不对称接地短路,试画出图示
11、系统的正序、负序、零序网络。L Nxf G-1 G-2 B-1 B-2 G1 G2 115kVkT2NjxT1lG1G2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 35 页答案一、1、不相等。线路零序阻抗比正序阻抗大。2、线路电感变小,电容变大。3、由生产、变换、传送、分配和消耗电能的电气设备(发电机、变压器、电力线路以及各种用电设备等)联系在一起组成的统一整体就是电力系统。动力系统是电力系统和发电厂动力部分的总和。电力网是电力系统中除去发电机和用电设备外的部分。4、电力变压器的主要作用是升高或降低电压,还能起到将不同电压等级的电网
12、相联系的作用。5、 (1)易于比较各元件的特性与参数; (2)方便评估电压质量,判断计算的正确性; (3)能够简化计算公式6、 (1)保证安全可靠持续供电; (2)保证必要的电能质量; (3)保证电力系统运行的经济性;7、以下两者皆可。8、二、1、G 10.5kV 2/112Y2YZRjXmGmjB1U1I/2I11RjXmmmYGjB1U/2U1I/2I/22RjXmI/2U/2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 35 页T-1 10.5 kV /242 kV T-2 220 kV /121 kV T-3 110 kV /
13、38.5 kV L-1 220 kV L-1 110 kV L-1 35 kV CY 35 kV 2、1mY2mY3mY1TZ2TZ3TZ2lZ1lZ3lZ12lBj12lBj22lBj22lBj32lBj32lBjCYLSGS3、QjP=)(222jXRUQP=2262(107.5 ) 10(520)35j=(0.6378+j2.5510 )MVA 10 57.5 2035PRQXUU=5.714kV 5、电压损耗、功率损耗会减少。三、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 35 页四、五、精选学习资料 - - - - - -
14、 - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 35 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 35 页六、1、222001212.9511100031.5R210.512148.803310031.5X2、22.95110.020121 100R248.80330.3333121 100X七、1、节点 1:PQ节点待求量:,U节点 2: PV 节点待求量:,Q节点 3:平衡节点待求量:,P Q2、1112131.255.5Yyyj2212231.37Yyyj3323131.556.5Yyyj21120.
15、53YYj32230.84YYj31130.752.5YYj5.655.148.05.275.048 .073 .135.05.275.035.05.525.1jjjjjjjjjY3、jnjijiiUYUS11,2,3i或(cossin)(sincos)NiijijijijijjNiijijijijijjPU UGBQU UGB1,2,3i精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 35 页或11()NiiiijjjiiijiPjQUY UYU1,2,3i411112111221222121111121111PHHNPHHNQJJ
16、LUU111112111221222121111112111HHNPHHNPUUJJLQ(1)( )()111(1)( )()211(1)()( )111kkkkkkkkkUUU收敛条件:()11kU,()12k,( )22k八、1、取50BSMVA ,115BUkV dX=500.30.35010.5500.10510050TX22500.45020115BLBSXU=0.0756 以短路前 D点电压为基准,则0EE(该值如果不是用此式子计算而来,而是自己进行假设, 也算对,不加相位条件, 也算对,计算中电抗前不加虚部符号也算对)1211.0520115DBUEU)0756.0105.03.
17、0(052. 1)(jXXXjEILTd-j2.1889 有名值2.18893BBSIU0.5495(kA)2、105.012TTXX0756.012LLXX精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 35 页dX=0.3 2500.350.3550X0500.1050.10550TX021.4500.265BLBSXU3 A 相接地短路,复合序网由3 个序网络串联而成11122200()GAdTLTLTLEIj XXXXXXXX =1.0520(0.30.1050.07560.350.1050.07560.1050.265)jj
18、 0.762 正序网络负序网络零序网络GEdjX1TZ1LZ1DAU1DAI2GjX2TZ2LZ2DAU2DAI0TZ0LZ0DAU0DAI精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 35 页GEdjX1TZ1LZ1DAU2GjX2TZ2LZ2DAU0TZ0LZ0DAU1DAI2DAI0DAI复合序网120DADADAIII132.286DADAIIj有名值502.2862.2862.2860.57433115BDABBSIIUkA (不直接运用对称分量变换,而是根据对称分量定义分别计算出B、C 相各序分量,然后合成为各相量,也正
19、确)221201221201(1)0(1)0DBDADADADADCDADADADAIa IaIIaaIIaIa IIaaI从而0DBDCII kA 4 发电机提供的短路电流3030121302301213030212131.3200031.320jjGADADADAjjGBDADADAjjGCDADADAIeIeIIjIea IeaIIIeaIea IIj精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 35 页有名值501.3201.3203.6333 10.5BGAGCBSIIUkA 0GBI kA 九、精选学习资料 - - -
20、- - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 35 页十、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 35 页十一、电压损耗2 1 1 30.48kV10.4PRQXUU1210.40.4810.40.4810.88kVUUU十二、(1)用标幺值表示的等值网络(取100MVABS,用平均额定电压进行计算) ,把以自身容量为基准的标么值化为以全网络统一容量基准的标么值(3)ddEdjX1TjXljX2TjX1000.220.73330dX11000.1050.33331.5TX21000.1050
21、.33331.5TX2100200 0.40.605115lX回路总电抗为120.7330.3330.3330.6052.004dTlTXXXXX(2)起始次暂态电流精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 35 页1.080.5390.7330.3330.3330.605ddEIX有名值为1000.5390.5392.96kA3310.5BdBSIU短路容量为1210049.9MVA0.7330.3330.3330.605BddTlTSSXXXX(3)短路冲击电流,取1.8chK22 1.8 2.967.53kAchchZiK
22、 I(4)若电源容量为无限大,则120.3330.3330.6051.271TlTXXXX10.787ZIX有名值为1000.7870.7874.33kA33 10.5BZBSIU22 1.8 4.3311.01kAchchZiK I十三、22122180 1102.2010001000 31.5kNPURS221%10.511040.3100100 31.5kNNUUXS33602213110102.5610S110mNPGU50221%0.8 31.52.0810S100100 110NmNISBU十四、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -
23、 -第 18 页,共 35 页1E2E1,1BjX2,1BjX,1ljX1,1GjX2,1GjX1kU(a)正序网络1,2BjX2,2BjX,2ljX1,2GjX2,2GjX2kU(b)负序网络(c)零序网络十五、1E2E1,1TjX2,1TjX,1ljX1,1GjX2,1GjX1kU(a)正序网络1,0BjX,0lX3Nj X0kU精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 35 页1,2TjX2,2TjX,2ljX1,2GjX2,2GjX2kU(b)负序网络1,0TjX2,0TX,0lX3Nj X0kU(c)零序网络电力系统分
24、析练习题( 二) 1电力系统的基本知识一、单项选择题1、对电力系统的基本要求是() 。A、保证对用户的供电可靠性和电能质量,提高电力系统运行的经济性,减少对环境的不良影响;B、保证对用户的供电可靠性和电能质量;C、保证对用户的供电可靠性,提高系统运行的经济性;D、保证对用户的供电可靠性。2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于() 。A、一级负荷;B、二级负荷;C、三级负荷;D、特级负荷。3、对于供电可靠性,下述说法中正确的是() 。A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电;B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电;C、除一级负荷不允许中断供电外,其它负荷随时可
25、以中断供电;D、一级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。4、衡量电能质量的技术指标是() 。A、电压偏移、频率偏移、网损率;B、电压偏移、频率偏移、电压畸变率;C、厂用电率、燃料消耗率、网损率;D、厂用电率、网损率、电压畸变率5、用于电能远距离输送的线路称为() 。A、配电线路;B、直配线路;C、输电线路;D、输配电线路。6、关于变压器,下述说法中错误的是()精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 35 页A、对电压进行变化,升高电压满足大容量远距离输电的需要,降低电
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