电力系统分析试题与复习资料[002].docx

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1、三、简答题 31电力变压器的主要作用是什么？答：电力变压器的主要作用是升高或降低电压，另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用。32简单闭式网分为哪些类网络？答：简单的闭式网可分为两端供电网络2分和环形网络2分两类1分。33为什么说当电力系统无功功率不充足时仅靠改变变压器变比分按头来调压并不能改变系统的电压水平？答：通过调分接头实质是改变了电力网的无功分布，只能改善局部电压水平，同时却使系统中另个的某些局部电压水平变差并不能改变系统无功缺乏的状况因此就全系统总体来说并不能改变系统的电压水平。34为什么变压器中性点经小电阻接地能够提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性？答：在输电线路送端的变压器经

2、小电阻接地，当线路送端发生不对称接地时，零序电流通过该电阴将消耗局部有功功率起到了电气制动作用，因而是能提高系统的暂态稳定性。四、简算题 35某三相单回输电线路，采用LGJ300型导线计算外径25.2mm，三相导线正三角形布置，导线间距离D6m，求每公里线路的电抗值。解：计算半径：几何均距：Dm=D=6m36。.110KV单回架空线路，其参数如下图，线路始端电压为116KV，末端负荷为15j10MVA，求该电力线路末端电压及始端输出的功率。解：37某系统发电机组的单位调节功率为740MW/Hz，当负荷增大200MW时，发电机二次调频增发40MW，此时频差为0.2Hz，求负荷的单位调节功率。解：

3、38网K点发生两相短路接地，求K点短路电流值。五、综合题 39有一台降压变压器如下图，其归算至高压侧的参数为4.93j63.525，变压器母线在任何方式下均维持电压为107.5KV，其低压侧母线要求顺调压，假设采用静电电容器作为补偿设备，试选择变压器分接头和无功补偿设备容量。40某简单系统如图假设在K点发生三相短路，求使得系统保持暂态稳定的极限切除角。试卷二三、某系统发动机组的单位调节功率为740MW/Hz,当负荷增大200MW时，发电机二次调频增发40MW，此时频差为0.2Hz,求负荷的单位调节功率。 解： PDO=PGKGf KDf200=407400.20.2KD所以 KD=60MW/H

4、z所以 负载的单位调节功率为60MW/Hz。四、额定电压110kV的辐射形电网各段阻抗及负荷如下图。电源A的电压为121kV，求功率分布和各母线电压。注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量。 解 设C=N= 0 =110 0UA=121kV五、某发电厂装有两台发电设备，其耗量特性分别为F1=3+0.3PG1+0.002 (t/h)F2=5+0.3PG2+0.002 (t/h)两台发电设备的额定容量均为100MW，而最小可发有功功率均为30MW，假设该厂承当负荷150MW，试求负荷在两台发电设备间的最优分配方案。 解 两台发电设备的耗量微增率分别为按等耗量微增率准那么分配负荷，令1=2，有

5、0.3+0.004PG1=0.3+0.006PG2而等约束条件为 PG1+PG2=150 联立式A、式B、求解PG1、PG2。把PG2=150-PG1代入式A有 0.3+0.004PG1=0.3+0.006(150PG1) 0.004PG1=0.90.006PG1 0.01PG1=0.9于是解得 PG1=90MW PG2=60MW此分配方案符合等耗量微增率准那么，即满足等约束条件，也满足不等约束条件3090100、3060100，因此，可做为最优分配方案。 六、如下图某降压变电所装设一台容量为20MVA、电压为110/11kV的变压器，要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的2.5

6、%和7.5%，最大负荷为18MVA，最小负荷为7MVA，=0.8，变压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持107.5kV，变压器参数为Uk%=10.5，Pk=163kW，励磁影响不计。试选择变压器的分接头。 解 变压器的电阻和电抗为末端最大和最小负荷为按最大和最小负荷时调压要求，变压器低压侧电压应为在最大和最小负荷时变压器低压侧的电压由下式求得解得然而最大和最小负荷时分接头电压为应选分接头电压为1101-2.5%=107.25的分接头。校验低压母线电压： 最大负荷时 最小负荷时 电压偏移： 最大负荷时 最大负荷时 比拟可知，所选择的分接头满足调压要求。 第 9 页试卷三一三、简答题1.列出三种

7、提高系统静态稳定的措施。1自动励磁装置的应用； 2减小各元件的电流； 3改善网络构造和采用中间补偿设备。2写出对称分量变换矩阵的表达式。3写出系统f点发生a、c两相短路时的原始边界条件。4.在架空输电线路中，为什么要进展导线换位？ 保证三相系统参数对成、减少对周围通讯线路的干扰5.什么是电晕现象？如何防止？高压线路说明周围的电场强度高于周围空气的击穿强度，会使空气游离发生放电现象，这种现象称之为电晕现象。防止措施是增加导向的等值半径，如采用扩径导线、分裂导线。四、电力系统接线下列图所示。其中，发电机G1：SN1= =0 =1发电机G2：SN2=100/0.85 =0.125 =1变压器T1：S

8、NT1=120MVA Uk%=10.5线 路l1： l1=50km x1=0.4/km线 路l2： l2=40km x2=0.4/km当母线4发生三相短路时，求短路点短路电流周期分量有效值、冲击电流iM。SB=100MVA，UB= Uav，KM=1.8五、 发电机d、q轴的同步电抗Xd=1.1，Xq=1.08，负载的电压1=1.0 30，电流=0.8 -15，试计算暂态电动势Eq。题四一、有一回电压等级110kV，长为150km的输电线路，末端接一台容量为31.5MVA的降压变压器，变比为110/11kV。如图1所示，当A点实际电压为115kV时，求A、C二点间的电压损耗及B点和C点的实际电压

9、。注：Pk=190kW， Uk%=10.5， P0=31.05kW，I0%=0.720分图1 题一图解 线路LGJ150 r1=0.21(/km)R=0.21150=31.5() X=0.401150=60.15()B=2.8410-6150=4.2610-6(S) 变压器：设C=110， 0 由SA和A点电压求各点电压及电损耗二、简单输电系统如图2所示，变压器变比为11022.5%/11kV，假设不计变压器励磁支路及线路对地电容，那么线路和变压器的总阻抗Z=26+j130，节点A的电压为118kV，且维持不变，降压变电所低压侧母线要求常调压，保持10.5kV电压。假设补偿设备为静电电容器试配

10、合变压器分接头的选择确定受端应设置的无功补偿容量。图2 题二图解 计算补偿前最大、最小负荷时低压侧归算到高压侧的电压。先计算功率损耗首端功率为因此，i节点电压为a选择电容器容量。先按最小负荷时电容器全部退出的条件选择变压器变比，为于是可选择110kV电压的主抽头，即UTI =110kV，那么变压器变比k=110/11=10。再按最大负荷时的要求，求无功补偿容量三、如图3所示网络中，A、B、C为三个等值电源，其中SA=75MVA，XA=0.380，SB=535MVA，XB=0.304。C的容量和电抗不详，只知装设在母线4上的断路器QF的断开容量为3500MVA。线路l1、l2、l3的长度分别为1

11、0、5、25km，电抗均为0.4/km。试计算在母线1三相直接短路时的起始次暂态电流和短路冲击电流。20分图3 题3图解 取SB=1000MVA，作系统的等值网络如图9-2b首先确定电源C的等值电抗XC。如果短路不是发生在母线1，而是发生在母线4的断路器QF之后，那么电源A、B、C供应的短路电流都要通过QF，其中电源A、B供应的短路电流决定于如下的电抗 X*=(5.07+0.151)/0.586+0.242=0.754短路瞬间，这两个电源供应的短路功率为断路器QF允许电源C供组的短路功率为 3500-1326=2174(MVA)由此可得电源C的等值电抗XC至少为 然后作母线1的短路计算。这时整

12、个网络对短路点的等值电抗为 X*=(0.46+0.242 )/0.586 ) +0.151/0.507+0.302=0.728由此得到起始次暂态电流为以有名值表示那么为冲击电流的有名值为四、如图4所示的某三相系统中k点发生单相接地故障，Z1=j0.4， Z2=j0.5，Z0=j0.25，Zk=j0.35。求a相经过阻抗Zk接地短路时短路点的各相电流、电压。20分解 单相接地时复合网为串联型，于是可知求各相电流和电压为五、如图5所示某降压变电所装设一台容量为20MVA、电压为110/11kV的变压器，要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的2.5%和7.5%，最大负荷为18MVA，最

13、小负荷为7MVA，=0.8，变压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持107.5kV，变压器参数为Uk%=10.5，Pk=163kW，励磁影响不计。试选择变压器的分接头。图5 题5图解 变压器的电阻和电抗为末端最大和最小负荷为按最大和最小负荷时调压要求，变压器低压侧电压应为在最大和最小负荷时变压器低压侧的电压由下式求得解得然而最大和最小负荷时分接头电压为应选分接头电压为1101-2.5%=107.25的分接头。校验低压母线电压： 最大负荷时 最小负荷时 电压偏移： 最大负荷时 最大负荷时 比拟可知，所选择的分接头满足调压要求。题五一、额定电压110kV的辐射形电网各段阻抗及负荷如图一所示。电源A

14、的电压为121kV，求功率分布和各母线电压。注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量。图一 题一图解 设C=N= 110 kVUA=121kV二、某发电厂装有两台发电设备，其耗量特性分别为F1=3+0.3PG1+0.002 (t/h)F2=5+0.3PG2+0.002 (t/h)两台发电设备的额定容量均为100MW，而最小可发有功功率均为30MW，假设该厂承当负荷150MW，试求负荷在两台发电设备间的最优分配方案。15分解 两台发电设备的耗量微增率分别为按等耗量微增率准那么分配负荷，令1=2，有 0.3+0.004PG1=0.3+0.006PG2而等约束条件为 PG1+PG2=150联立式A

15、、式B、求解PG1、PG2。把PG2=150-PG1代入式A有 0.3+0.004PG1=0.3+0.006(150PG1) 0.004PG1=0.90.006PG1 0.01PG1=0.9于是解得 PG1=90MW PG2=60MW此分配方案符合等耗量微增率准那么，即满足等约束条件，也满足不等约束条件3090100、3060100，因此，可做为最优分配方案。三、如图二所示某降压变电所装设一台容量为20MVA、电压为110/11kV的变压器，要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的2.5%和7.5%，最大负荷为18MVA，最小负荷为7MVA，=0.8，变压器高压侧的电压在任何运行情

16、况下均维持107.5kV，变压器参数为Uk%=10.5，Pk=163kW，励磁影响不计。试选择变压器的分接头。图二 题三图解 变压器的电阻和电抗为末端最大和最小负荷为按最大和最小负荷时调压要求，变压器低压侧电压应为在最大和最小负荷时变压器低压侧的电压由下式求得解得然而最大和最小负荷时分接头电压为应选分接头电压为1101-2.5%=107.25的分接头。校验低压母线电压： 最大负荷时 最小负荷时 电压偏移： 最大负荷时 最大负荷时 比拟可知，所选择的分接头满足调压要求。四、如图三所示的网络中，当降压变压所10.5kV母线上发生三相短路时，可将系统视为无限大功率电源，试求此时短路点的冲击电流和短路

17、功率。图三 题四图解取SB=100MVA UB=Uav等值网络如下图。周期分量电流的有效值有名值电流为假设取KM=1.8，那么冲击电流短路功率为五、某系统接线如图四所示，各元件电抗均，当k点发生BC两相接地短路时，求短路点各序电流、电压及各相电流、电压，并绘出短路点的电流、电压相量图。图四 题五图解 1计算各元件电抗取SB=100MVA UB=Uav。发电机G1发电机G2变压器T1 变压器T2 线路l2以A相为基准相作出各序网络图，求出等值电抗X1、X2、X0。3边界条件。原始边界条件为 由对称分量法得出新的边界条件为4据边界条件绘出复合网如下图。5由复合网求各序的电流和电压，得6求各相电流和电压，为7电流电压相量图如下图。图f