电力系统分析试卷及答案.pdf

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1、-电力系统分析练习题电力系统分析练习题一、简答题、电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等?2、在 220k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？、电力变压器的主要作用是什么？、采用标么值计算有什么优点？、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、二、如图所示的电力系统确定发电机,变压器1、T、T3,线路 L1、-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 L3 阻抗为+j（忽略并联支路),末端有功功率为 10MW

2、，功率因数为 080(感性)，末端电压为 35V,计算线路 L3 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、电线如电网示于）发电机和各变压器高低压侧额定电压；2)设 T1 高压侧工作于+2.抽头，T-2 工作于主抽头,T高压侧工作于-5抽头，求各变压器实际变比。G10kVT-1L-1220kVT-2L-2110kVT-3L-335kV力 系 统 接下图所示，YC各 级 电 压图中，求G四、有一台双绕组变压器，电压比为10kV1。5V,额定容量为 25。A,欲通过10kVT-1110kV-T-2-试验确定参

3、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93k,短路电压 88k(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 235kW，空载电流.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90/60 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）=6千瓦，Ps(2）=78 千瓦,Ps（31)=33 千瓦,VS（1)=115,VS(23)%5。7,VS(31）=20。4，P0=18千瓦,I0856。试求归算到 22千伏侧的变压器参数。(注:功率值未归算功率值未归算,电压值

4、已归算电压值已归算)六、已知某一变压器参数如表所示。表 1额定容量额定电压k（MV）(kV)31.510.5/1210。P(kW)0I0.50（kW)0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：P Pk kU U1 12 2N NR R 2 210001000 S SN NG Gm m P P0 0 3 3 1010U U1 12 2N NU Uk k%U U1 12 2N N X X 100100S SN NS SB Bm m I I0 0%S SN N 2 2100100U U1 1N N S S1、试计算变压器绕组电阻、漏抗的有名值;2、设S=100VA，110k

5、V 级为基本级，U2kV，试计算变压器绕组电阻、漏抗的标幺值.七、如图所示电网。1 0320.51.0y23其元件导纳参数为:y2=05j3,y23=0.8-4，13=075j2。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；y13y12、给出潮流方程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。1.3所示。故障前线路空载，点电压=1kV，八、如图所示电力系统,元件参数如表2+j1在 D 点分别发生短路。-图GD表发电机额定容量（VA)5d0。3额定电压(V)0。5X2.35表 4变压接线类额定容量

6、(M器别A)Nd150表 5线额定电压x路（)（k）110.41、2、3、4、k%10.x0（/km）x03。5 x1线路长度（m）50计算点发生三相短路时，短路点起始次暂态电流。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；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。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、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。1j0.250.08+j0.4j0.2520.12+j0

7、.50.1+j0.4j0.343图11:1.1j0.3图 2十、如图所示的简单电力系统，节点导纳矩阵为:3392j61+j32+j 3.61166+j11+j3-4-13.66j2 3。66j+j601+3j2+6 3-j节点、3 的注入功率已知，节点1 为平衡节点，节点4 为V 节点，用高斯塞德尔法求节点、3、4 的电压，只迭代一次,取节点 2、的电压初值均为 1。（图中各值均为标么值）。0.5-j0.211=1.040。U243-1+j0.5U4=1.05P4=0.3十一、0线路的等值电路如图所示，已知末端电压为 10。4V。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

8、载。求:（1）求用标幺值表示的等U11+j310.4kV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.2j1MVAd(3)2T1十三、一台向k网络供电的 SFL1-31500/110 型降压变压器,T其技术参数为:电压10k/1kV，P180kW,P0=31kW，U%=0。5,I0%=0。8。试计算归算到高压侧的参数。30MVA200km31.5MVA31.5MVA处发生不对称接地故障，试画出正序、负序和零序等值电十四、某电力系统如图所示,fXd=0.220.4/km(每回)Ud%=10.5Ud%=10.5110/10.5

9、kV.=1.0810.5/121 kV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）10.5kVfEd十五、已知系统如图所示。k 点发生不对称接地短路，试画出图示系统的正序、负序、零LG1G2序网络。G1T1115kVT2G2kxlN电力系统分电力系统分析答案析答案一、1、不相等。线大。2、线路电感变小，电容变大.-jxNG-1B-1B-2G-2路零序阻抗比正序阻抗-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

10、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相联系的作用。、（)易于比较各元件的特性与参数；()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、(）保证安全可靠持续供电;()保证必要的电能质量；(）保证电力系统运行的经济性；7、以下两者皆可.I I1 1R R1 1 jXjX1 1/R R2 2 jXjX2 2I I2 2/I I1 1R R jXjXI I2 2/I Im mU U1 1Y Ym m G Gm m jBjBm mU U2 2/U U1 1G Gm m jBjBm mU U2 2/、1 1Y Y2 2Z ZY Y2 22 21

11、1/2 2/二、1、G105kT1 105 kV/242 kVT-220kV/21VT-3 10 V/85kL-20 kV1 110 kV-L35 kYC5 kV2、SGZT1jBl12Zl1jBl12ZT 2Ym2jBl22Zl2jBl22ZT3Ym3jBl32Zl3jBl32SLYm1YC3、P2Q2(1027.52)106(R jX)=(5 j20)P jQ=2235U=（0。378+j255）MAU PRQX1057.520=5。71kU355、电压损耗、功率损耗会减少。三、四、-五、-六、200121210.51212 2.9511X 48.8033、R 100031.5210031

12、.52、R七、2.951148.8033 0.020X 0.333322121 100121 1001、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,Q、Y11 y12 y131.25 j5.5Y22 y12 y231.3 j7Y33 y23 y131.55 j6.5Y21Y12 0.5 j3Y32Y23 0.8 j4Y31Y13 0.75 j2.51.25 j5.5Y 0.5 j30.75 j2.50.5 j31.3 j70.8 j40.75 j2.50.8 j41.55 j6.5 3、nSiUiYijUji 1,2,3j1NPiUiUj(Gijc

13、osij Bijsinij)j或i 1,2,3NQ UU(G sinB cos)iijijijijijj-1Pi jQiNYijUj)i 1,2,3或Ui(Yiij1Uiji4PH111PH221Q1J11H12H22J12N1111H11HN21222111L11U1U1J11U1U1H12H22J12N11N21L111P1P2Q11(k1)1(k)1(k)2(k1)1(k)1(k)U1(k1)U1(k)U1(k)收敛条件：U1(k)1,1(k)2，2(k)2八、1、取SB 50MVA,UB115V50 0.35010.550XT 0.10510050=0.3XdXL 0.450SB50

14、20=0。07562UB1152以短路前 D 点电压为基准,则E E0（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）E UD1211.0520UB115 IE1.052=-j2.18 XT XL)j(0.30.1050.0756)j(XdSB=0.595(kA）3UB有名值I 2.1889XT 2 XT1 0.105XL2 XL1 0.0756=。3Xd-X2 0.355050 0.35XT0 0.1055050 0.105X1.450SBL0U2 0.265B3 A 相接地短路,复合序网由 3 个序网络串联而成IEGA1j(X

15、d XT1 XL1 X2 XT 2 XL2 XT0 XL0)=1.0520j(0.30.1050.07560.350.1050.07560.1050.265)=j.62jXdZT1ZIL1DA1正 序jXG2ZT 2ZIL2DA2负序 网EZT0ZGLU0IDA0DA1零 序UDA2UDA0-网络络网络-jXdZT1ZL1IDA1UDA1EGjXG2ZT2ZL2IDA2UDA2ZT0ZL0IDA0UDA0复合序网IDA1 IDA2 IDA0IDA 3IDA1 j2.286有名值IDA 2.286IB 2.286SB50 2.286 0.574A3UB3115(不直接运用对称分量变换，而是根据对

16、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，也正确)IDB a2IDA1aIDA2 IDA0(a2a1)IDA1 0IDC aIDA1a IDA2 IDA0(a a1)IDA1 0从而IDB IDC 0 kA4 发电机提供的短路电流IGA ej30IDA1e j30IDA23IDA1 j1.320IGB ej30a2IDA1e j30aIDA2 0IDA1 022IGC ej30aIDA1e j30a2IDA2 3IDA1 j1.320有名值IGA IGC1.320SB501.320 3.63kA3UB310.5-IGB0 k九、-十、-十一、电压损耗U PRQX2113 0.4

17、8kVU10.4U1U2U 10.40.48 10.40.48 10.88kV-十二、(）用标幺值表示的等值网络(取SB100MVA，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EdjXdjXT1jXljXT 2d(3)100 0.73330100XT1 0.105 0.33331.5100XT 2 0.105 0.33331.5100Xl 2000.4 0.6052115回路总电抗为 0.22Xd XT1 Xl XT 2 0.7330.3330.3330.605 2.004X Xd（2)起始次暂态电流 IdEd1.08 0.539X0.7330.333

18、0.3330.605有名值为 0.539IdSB100 0.539 2.96kA3UB310.5短路容量为SdSB100 49.9MVA XT1 Xl XT 20.7330.3330.3330.605Xd（3）短路冲击电流，取Kch1.8 21.82.967.53kAich2KchIZ（4）若电源容量为无限大，则 XT1 Xl XT 2 0.3330.3330.605 1.271XIZ1 0.787X有名值为IZ 0.787SB100 0.787 4.33kA3UB310.5-ich2KchIZ21.84.3311.01kA十三、PkU12N180 1102R 2.20221000 S1000

19、 31.5Uk%U12N10.51102X 40.3100 SN100 31.5GmP0313361010 2.5610 S22U1N110I0%SN0.8 31.5 2.08105S22100 U1N100110Bm十四、jXG1,1jXB1,1jXl,1jXB2,1jXG2,1E1Uk1(a）正序网络E2jXG1,2jXB1,2jXl,2jXB2,2jXG2,2Uk2(b)负序网络j3XNjXB1,0Xl,0Uk0（c）零序网络十五、-jXG1,1jXT1,1jXl,1jXT 2,1jXG2,1E1Uk1（a）正序网络E2jXG1,2jXT1,2jXl,2jXT 2,2jXG2,2Uk2（b）负序网络j3XNjXT1,0Xl,0XT 2,0Uk0(c)零序网络-