2022年电力系统分析复习历考试资料 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 1.电力系统的定义；把生产、输送、安排和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统；）,从一种运行状态到另一种运2.电力生产的主要特点；电能不能大量储备,电能生产、输送、安排与消费同时进行；暂态过程特别短促行状态的过度极为快速；与国民经济及人民日常生活关系亲密）3. 对电力系统的基本要求；简洁 :安全、优质、经济、环保）和有备用网络 双回路 ,环形网络 ,两端供电网络 分别包括哪几种接线形式,分别适合什么情形和什么负荷类型的供电；采纳哪一类接线 ,取决于负荷的性质 ,无备用接线只适合用于向第三级负荷供电 .对于低一级和其次级负荷占

2、比较大比重的用户 ,应由有备用网络供电 .5. 变压器的主要参数包括哪几个,把握参数运算公式和等值电路；变压器主要参数包括：电阻 R、电抗 X、电导 G、电纳 B、变压比 K TR T PS s VN 2N 210 3,X T V100 S % VS NN 2103,G TV PN2o 103S,B T I100 o %V S NN 2 10 3 S,K TV V 12 NN线路的主要参数包括哪几个,把握参数运算公式和等值电路；单位长度的电阻 r,电抗 x,电容 b r / Sx .0 1445 lg DD eqsbl2 0lnD 2 ls 1分裂导线的特点和优点；1.削减电抗； 2,增大电容

3、； 3.增加临界电压）6. 出名单位制和标幺制的概念；用实际出名单位表示物理量的方法称为出名单位制；）标幺制是相对单位制的一种,在标幺制中各物理量都用标幺值表示,标幺值等于出名值除以基准值）7.标幺值的运算公式,为什么要采纳标幺制？标幺值 =实际出名值 /基准值） 1.易于比较电力系统各元件的特性及参数,2,采纳标幺制能够简化运算公式3.采纳标幺制能在肯定程度上简化运算工作）程单相系统和三相系统基准值的选取必需满意的方程式 ,单相电路基准值的选取必需满意的方程式三相电路基准值的选取必需满意的方8. 单相系统和三相系统标幺值的运算公式9. 同步电机的基本方程包括 d,q,0 坐标系下同步电机的

4、电势方程） 和磁链方程） ；10. 派克变换的概念和物理意义；采纳派克变换,实现从 a, b,c 坐标系到 d,q,o 坐标系的转换,把观看者的立场从静止的定子上转到了转子,定子的三相绕组被两个同转子一起旋转的等效 dd 绕组和 qq 绕组所代替,变换后,磁链方程的系数变为常说,大大简化运算）11.节点导纳矩阵的主要特点；1,导纳矩阵的元素很简洁依据网络接线图和支路参数直观地求得,形成节点导纳矩阵的程序比较简洁2,导纳矩阵是稀疏矩阵,它的对角线元素一般不为零,但在非对角线元素中就存在不少零元素；）12.节点导纳矩阵中自导纳和互导纳的物理意义；自导纳是当k=i 时,节点i 以外的全部节点都接地季

5、节点i 对地的总导纳）互导纳是,当 k i 时,节点k 以外的全部节点都接地时,从节点i 流入网络的电流同施加于节点k 的电压之比即是节点k,i 之间的互导纳）13.短路的概念； 一切不正常的相与相之间或相与地之间发生通路的情形）/14.短路的类型； 三相短路,两相短路,单相短路,两相接地短路）15.短路的危急后果；1.短路点邻近的支路中显现大电流,短路设备点动力效应导致导体和支架遭破坏,设备发热增加,长时间会导致过热以致损坏； 2,系统电压大幅度下降影响用户,电动机电磁转矩显著减小,转速下降3.短路点距电源不远,连续时间长,发电厂失去同步,破坏系统稳固导致大面积停电,4.不对称短路：不平稳电

6、流,在邻近的电路中感应很大的电动势,影响邻近的通讯线路铁道讯号系统）16. 短路运算的目的；1. 挑选有足够机械稳固度和热稳固度的电气设备,2,为了合理地配置各种继电爱护装置并正确整定其参数,必须对电力网中发生各种短路进行运算和分析,3,在设计和挑选发电厂和电力系统电气主接线时,比较各种不同方案的接线图,确定是否需要采纳限制短路电流的措施,4.电力系统暂态稳固运算,讨论短路对用户工作的影响）17. 同步发电机发生短路电流最大的时间和条件；时间,短路电流的最大瞬时值在短路发生后约半个周期显现；条件,当电路参数已知,短路电流周期重量的幅值是肯定的,而短路电流的非周期重量就是按指数规律单调衰减的直流

7、,因此,非周期电流的初值越大,暂态过程中短路全电流的最大瞬时值也就越大）18. 短路冲击系数的选取范畴和取值；当时间常数 Ta 的数值由零变到无限大时,冲击系数的变化范畴是 1 Kim 2；在使用运算中,当短路发生在发电机电压母线时,取 K im=1.9；在发电厂高压侧母线时取 K im=1.85；在其他地点短路是,取 K im=1.8）19. 互阻抗 节点阻抗矩阵）和转移阻抗的概念有何区分 异：互阻抗在任何一对节点之间均有定义；转移阻抗只在电势源节点和短路点之间,或电势源节点与电势源节点之间才有实际意义；同：它们都是网络中某处电压和另一处电流的复数比例系数,具有阻抗的量纲,但不代表实际的阻抗

8、,即使网络中不存在负电阻元件,互阻抗和转移阻抗都可能显现负的实数部分）1 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 运算题为 习题 4-1 和例 6-10；运算题为 习题 4-1 和例 1-2；一. 运算习题 1-2 电力系统的部分接线示于题图 1-2,各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中；试求：1）发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压；2）各变压器的额定变比；3）设变压器 T-1 工作于 +5抽头、 T-2、 T-4 工作于主抽头,T-3 工作于 2.5抽头时,各变压器的实际变比；解 T-1：kT1N

9、242/10 5.23 . 048k T223121 /38 5.3 . 143T-2：kT212220/1211 . 818,kT213220/38 . 55 . 714,T-3：kT3N35/113 . 182,T-4：k T4N220/ 1211 . 818,k T223121/38 .5.3143=30MV A ,V GN ）=10.5kV , X G=31.5MV A , VS%=10.5 , kT1=10.5/121 ；变压器 T-2 ST2N =15MVA ,V S%=10.5, kT2=110/6.6；电抗器 V RN =6kV ,IRN =0.3kA , XR%=5；架空线路

10、长 80km,每公里电抗为 0.4 ；电缆线路长 2.5km,每公里电抗为 0.08 ；解：第一挑选基准值,取全系统的基准功率 SB=100MV A；VB VB k B110 5.1121kV121kV 10 5./121 1 110/.6 6 kV12117.26kV 10 5./VBVB kB1VB kB1B 10 5. k110/6.6各元件电抗的标幺值为1xXGB*XGB*V2 GNS B.0 2610 5.21000 . 870. 33S GNV2 B 30210 . 52xXT1B*XVS%V2 S B10.5105.2100T1N100ST1N2V210031.510.52B 3

11、xXLB*LS B0 . 4801000 . 22V2 B 2 1213 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4x X T2B* V S % V T2N 2 S2 B 10 5. 10 . 5 21002 0 . 58100 S T2N2 V B 100 15 1 21x 5 X RB * V100 R % V3 RNI RN V SB 2 B 100 53 6.0 3 7 100. 26 2 .1 096x X CB* X C S2 B 0 . 08 2 5. 1002 0 . 38V B 7 . 26例

12、 6-2 在例 2-8 的电力系统中,电缆线路的未端发生三相短路,已知发电机电势为 10.5kV ；试分别按元件标幺值运算短路点的电流的出名值；E 1x x 2 x 3 4x x 5 6x解：取 SB=100MV A,V B V av V B 10 . 5 kV,V B 115 kV,V B .6 3 kV x 1 x d .0 26 S B 0 . 26 100 0 . 87,x 2 x T 1 V S % S B 10 . 5 100 .0 33S GN 30 100 S T1N 100 31 . 5x 3 X L S2 B 0 4. 80 1002 0 . 24,x 4 X T2 V S

13、 % S B 10 . 5 100 .0 7V B 115 100 S T2 100 15x 5 X R V R % V RN S2 B 5 6 1002 1 . 46,100 3 I RN V B 100 3 0 3. .6 3S B 1006x X C X C 2 0 . 08 .2 5 2 0 . 504V B 3.6X .0 87 0 . 33 .0 24 0 . 7 1 . 46 0 . 504 .4 104E 10.5 10 . 5 1,I f * 1 1 0 . 244,I f I f * S B 1 100 2 . 24 kAV B 10 . 5 X .4 104 3 V B

14、.4 104 3 6 . 3例 3-2 已知同步电机的参数为：x d 1 . 0,x q 0 6.,cos 0 . 85；试求在额定满载运行时的电势 E 和 E ；解：用标幺值运算,额定满载时 V=1.0 ,I=1.0 1）先运算 E ；由图的相量图可得2 2 2 2E Q V x q I sin x q I cos 1 0 6. 0 . 53 0 . 6 0 . 85 1 . 41运算电流和电压的两个轴向重量I d I sin I sin 53 0 . 8,I q I cos I cos 53 0 6.Vd V sin V sin 21 0 . 36,Vq V cos n V cos 21

15、0 . 934）运算空载电势 E ：E q E Q x d x q I d .1 41 1 0 6. 0 8. 1 . 73例 4-1 某电力系统的等值网络示于；各元件阻抗、导纳均以标幺值标于图中,求节点导纳矩阵；解：Y 11j1j33 3.0 03Y 13Y Tj33 .3j31 7.12 051j0 . 031 . 58j35 .7K1 . 05Y 22j1j66 . 67.0015Y 24Y Tj11 . 05j63 . 49K0 . 015Y 33j0 . 250 . 081j0 3.0 1.10 . 35jY 31Y 13Y 34.0 081j.03.083j.311Y 35.011

16、0 . 350 . 75j.264j5 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1 2 0 . 03 i 0 .1 05 02 3 .0 08 0 3. i .0 5 i 1 0Y 3 4 .0 015 i 0 .1 05 12 5 .0 1 0 . 35 i 0 1 03 5 0 . 04 .0 25 i .0 5 i 1 0习题 4-1 系统接线示于题图 4-1,已知各元件参数如下：发电机 G-1：SN=120MV A ,变压器 T-1：SN=120MV A,x d.0；G-2：SN=60MV A,23x；

17、d0 . 14V S 10；T-2：SN=60MV A ,5. %；V S 10 . 5 %；线路长度 2.8 10-6S/km L-1 ：120km,L-2 ：80km ,L-3 ：70km；取 SB=120MV A ,V B=V av,试求线路参数：1x0 .4,/kmb 1标幺制下的节点导纳矩阵；Vav,采纳标幺参数的近似算法,即忽视各元件的额定电压和相应电压级的Vav的差解：选SB1 20 MVA,VB别,并认为全部变压器的标幺变比都等于 1；1）运算各元件参数的标幺值X d1x dG1S B0 . 231200 . 23,X d2x dG2S B0 . 14120 600 . 280

18、. 210 . 01852S G1N120S G2NXT1VS1%S B10 . 51200 . 105,XT2VS2%S B10 5.120100S T1N100120100S T2N10060X l1x 1l1SB04.1201200 .43554,1Bl11bl 1V2 av12 . 81061202 115120S2 av115222S B2Xl2Xl1l20 .43554800.2904,1Bl21Bl1l20 .01852800.01235l112022l1120Xl3Xl1l30 .43554700. 2541,1Bl31Bl1l30. 01852700 .0108l112022

19、l11206 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2）运算各支路导纳；y 1011j1j4.3478j0.03087jXd10.23y201j1j3.7514jXd20.28y 131j1j9.524jXT10.105y241j1j4.762jXT20.21y341j1j2.296jXl10.43554y351j1j3.444jXl20.2904y451j1j3.936jXl30.2541y30j1Blj1Bl2j0 .18520 .0123522y40j1Bl1j1Bl3j0 .18520. 0108j0

20、.0293222y50j1Bl2j1Bl3j0 .012350. 0108j0.02315223）运算导纳矩阵元素；非对角元Y 11Y21.00j9.524Y 13Y31y 13Y 14Y410 0.7 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - Y 15Y51.00j4.762Y24Y42y 24Y34Y43y 342j .296Y35Y 53y 353j .444Y45Y54y453j .936导纳矩阵如下j13.872 0 . 0 j9.524 0.0 0.00.0 j8.333 0.0 j4.762 0.0

21、Y j9.524 0 . 0 j15.233 j2.296 j3.4440 . 0 j4.762 j2.296 j10.965 j3.9360 . 0 0 . 0 j3.444 j3.936 j7.357习题 5-1 供电系统如图 5-1 所示,各元件参数如下；线路 L：长 50km, x=0.4 /km ；变压器T：SN=100MV A ,V S=10.5%,k T=110/11；假定供电点电压为106.5kV ,保持恒定,当空载运行进变压器低压母线发生三相短路；试运算：值及短路功率等的出名值；解：按出名值运算短路电流和短路功率运算a基频重量I3V 0kA.04181 kA147 . 05短

22、路点的电流IpIkT0. 4184110kA4.181 kA11b冲击电流取kimp1.88 kA10.644kAiimp2 Ipk imp2.4181.1c短路电流最大有效值IimpIp12kimp1 24. 18112 18.12kA6.314kA8 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - d短路功率Sf3 VNIP31 . 0.4181 MVA72.424MVA04,习 题5-3一 台 无 阻 尼 绕 组 同 步 发 电 机 , 已 知 ： PN=50MW ,cosN08.,VN15 . 75 kV,x

23、d.1qx0 . 69,xd0 . 31；发电机额定满载运行,试运算电势E ,E 和 E ,并画出相量图；解：已知VG1 0.,IG.10,cos0 . 85,N31 . 79,sinN0 . 52678,设V G1.00,就I G10.31.790.850j.5268,EQVGIjGx q.1 0j0.85-j0.52680.691.482723.27523.275,IdIGsinN.10sin23 . 27531 . 790 . 81EqE QIdxdxq.1484270 . 8197855 1 . 04.0 69 .1 7712EqE QIdx qx d.1484270 . 819785

24、.0 690 . 31 1 . 17275EVGjIGxd.1 00j.085j0 . 52678 0 . 31.119312 . 769E1.193,12.763习题 6-3 系统接线示于题图6-3,已知各元件参数如下：发电机 G：SN=60MV A ,x d0 . 14；变压器 T：SN=30MV A,V S18 %；线 路 L： l =20km,x=0.38 /km ；试求 f 点三相相短路时的起始次暂态电流,冲击电流、短路电流最大有效值和短路功率等的出名值；解：选SB60MVA,VBVav,就IBS B260kA0.936kA,取E1. 05,xd0 . 14,XTVS%.0S B86

25、00 . 163 VB337100S TN10030X lxlS B.0 3820600 . 333,XXdXTXl.0140 . 16330 . 633VB2 371）起始次暂态电流IEIB.1050 . 93 6kA1.553kAimp2 Ikimp21 . 5531 8. kA3.953kAX0 . 6332）求冲击电流,取冲击系数k imp1 . 8有：9 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3）短路电流最大有效值：IimpI12kimp1 21. 5531A2 1 .81 2kA2. 345kA第 10 页,共 11 页4）短路功率：SfES B1 . 0560 MVA99.526MVAX0 . 633或Sf3 IVav3 .155337 MVA99.525MV名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 11 / 11 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 11 页