电力系统分析 (b)-线下-附答案

东东 北北 大大 学学 继继 续续 教教 育育 学学 院院 电力系统分析电力系统分析 试 卷（作业考核 线下） B 卷（共 5 页） 总分题号一二三四五六七八九十 得分 一、一、选择题选择题 (每题每题 2 分，共分，共 30 分分) 1、对电力系统的基本要求是（ A ） 。 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 ） 。 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（ D ） 。 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、在输电线路参数中属于耗能参数的是（ D ） 。 A、电抗、电阻； B、电纳、电阻； C、电导、电抗； D、电阻、电导。 5、 在既有水电厂、火电厂和核电厂的电力系统中，洪水季节调频电厂通常选择（ B ） A、大型水电厂； B、中温中压火力发电厂； C、核电厂； D、高温高压火力发电厂。 6、某发电厂有三台机组并列运行，其耗量特性分别为： （） 2 111 0015 . 0 26 . 0 8 . 2 GG PPFhT / （） 2 222 0015 . 0 29 . 0 5 . 3 GG PPFhT / （） 2 333 0015. 017 . 0 0 . 4 GG PPFhT / 机组功率约束条件为： MWPMW G 5020 1 MWPMW G 10020 2 MWPMW G 10020 3 当负荷功率为 200MW 时机组间负荷的最优分配为（ A ） 。 A、；MWPG50 1 MWPG55 2 MWPG95 3 B、；MWPG40 1 MWPG80 2 MWPG80 3 C、；MWPG50 1 MWPG75 2 MWPG75 3 D、。MWPG60 1 MWPG50 2 MWPG90 3 2 7、关于电力系统频率的调整，下述说法中错误的是（ C ） 。 A、电力系统频率调整的基本原理是根据电力系统有功负荷的变化，改变发电机的有 功出力，维持电力系统在所要求频率下的有功功率平衡； B、电力系统频率的一次调整是针对第一类负荷变化进行的，它通过发电机组装设的 调速器来实现，但一次调整不能实现频率的无差调节； C、电力系统频率的二次调整结束后，不管频率是否回到负荷变化前的数值，负荷的 变化量均为调频机组所承担； D、在无差调节方式下，二次调整结束后，负荷的变化全部为调频机组所承担。 8、同步发电机机端发生三相短路时，转子励磁绕组和定子三相绕组电流之间存在一定 的对应关系，其中与转子励磁绕组中的周期自由分量相对应的定子绕组短路电流分量为（ A ） 。 A、基频周期分量； B、基频周期分量稳态值； C、非周期分量与倍频分量； D、基频周期分量与倍频分量。 9、关于同步发电机各电抗参数之间的关系，各组中正确的是（ B ） 。 A、； B、； dddqd xxxxx 、 dddqd xxxxx 、 C、； D、。 dddqd xxxxx 、 dddqd xxxxx 、 10、关于同步发电机机端发生三相短路时短路电流中各分量的变化，下述说法中错误 的是（ C ） 。 A、定子短路电流中的非周期分量和倍频分量以同一时间常数逐渐衰减到零； B、定子绕组中的基频周期分量有效值从短路瞬间的数值逐渐衰减到稳态值； C、定子绕组的基频周期分量保持不变，其他分量逐渐衰减到零； D、定子绕组中的基频周期电流分量在短路发生后开始阶段衰减速度快，后阶段衰减 速度慢。 11、关于短路故障时正序电压、负序电压和零序电压的分布，下述说法中正确的是（ C ） 。 A、故障处正序电压、负序电压和零序电压均最高； B、发电机机端正序电压、负序电压、零序电压均为最高； C、发电机机端正序电压最高、短路点负序电压和零序电压最高； D、发电机中性点负序电压和零序电压最高，正序电压最低。 12、在的系统中，同一地点发生各种不同类型短路故障时，故障处负 )0()2()1( xxx 序电压从大到小的故障排序为（ C ） 。 A、三相短路、单相接地短路、两相短路、两相短路接地； B、单相接地短路、三相短路、两相短路、两相短路接地； C、两相短路、单相接地短路、两相短路接地、三相短路； D、两相短路、两相短路接地、单相接地短路、三相短路。 13、系统接线如下图所示，设在一回线路始端突然发生三相短路，已知原动机机械功率 ,双回线运行时系统的功角特性为，切除一回线路后系统的功角特性为5 . 1 T Psin3 I P 。则故障极限切除角为（ A ） 。sin2 III P mc. A、； B、； 0 29.48 0 29.138 C、； D、 0 4 . 131 0 30 学习中心： 院校学号： 姓名 课程名称: 电力系统分析 3 14、电力系统并列运行暂态稳定性分析中不考虑非周期分量、负序分量和零序分量的影 响，原因是（ C ） 。 A、认为非周期分量、负序分量和零序分量都已衰减到零； B、负序分量和零序分量都已衰减到零，非周期分量电流对转子的平均电磁转矩为零； C、非周期分量已衰减到零，负序分量电流对转子的平均电磁转矩为零，零序电流一 般情况下不会流入发电机定子绕组，即使流入发电机定子绕组也不会在发电机气隙中产生电 枢反应磁通； D、非周期分量、负序分量和零序分量都不会在发电机气隙中产生电枢反应磁通，所 以对发电机转子的运动无影响。 15、下面能够提高三相短路情况下电力系统并列运行暂态稳定性的一组措施是（ C ） 。 A、快速切除故障、快速关闭汽轮发电机气门、变压器中性点经小电阻接地； B、快速切除故障、线路装设重合闸、变压器中性点经小电阻接地； C、快速切除故障、快速关闭汽轮发电机气门、线路装设重合闸； D、快速切除故障、变压器中性点小电阻接地、发电机装设强励装置。 二、填空题填空题 （每题（每题 2 分，共分，共 10 分）分） 16、我国规定的电力系统额定频率为 50 Hz。 17、电力系统的频率主要和 有功功率 有关。 18、电力系统中性点有效接地方式指的是 中性点直接接地 。 19、输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和 电阻 。 20、通常系统负荷是随时间变化的，其变化规律可用 负荷曲线 来描述。 三、三、判断题（下述说法中，对于你认为正确的请选择判断题（下述说法中，对于你认为正确的请选择“Y” ，错误的选择，错误的选择“N” ， 每题每题 1 分，共分，共 5 分）分） 21、二级负荷可以采用单电源双回路供电。 （Y ） 22、电力网是指由变压器和输配电线路组成的用于电能变换和输送分配的网络。 （Y ） 23、变压器副边绕组的额定电压指变压器额定运行条件下的端电压。 （ N ） 24、未装设无功补偿装置的变电所母线为 PQ 节点。 （ Y ） 25、高斯-塞德尔潮流计算法，由于收敛速度慢，在电力系统潮流计算中很少单独使用。 （ Y ） 四、四、简答题（每题简答题（每题 5 分，共计分，共计 25 分）分） 26、试写出派克变换矩阵 P 的逆矩阵 P-1。 解： 1)120sin()120cos( 1)120sin()120cos( 1sincos 1 P 27、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。 4 28、何谓电力系统的暂态稳定？引起电力系统大扰动的主要原因是什么？ 答：电力系统的暂态稳定性，是指系统受到大扰动后，各同步发电机能够保 持同步运行并能过渡到新的或恢复到原来的稳定运行状态的能力。引起电力系统大扰动的主 要原因是各种短路故障，短路故障元件的切除或自动重合闸不成功等引起的系统结构的变化， 以及切除或投入大容量用户或发电机、变压器、输电线路等元件。 29、什么叫电力系统的静态稳定性？电力系统静态稳定的实用判据是什么？ 30、试写出将三相不对称相量转换成正序、负序、零序分量所用的对称分量变换矩阵。 解： 111 1 1 3 1 2 2 1 aa aa T 五、五、 计算题（每题计算题（每题 10 分，共分，共 30 分）分） 31、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) 2 G1 P F2=5+0.3PG2+0.002 (t/h) 2 G2 P 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，若该厂承担负荷 150MW，试求负荷在两台发电设备间的最优分配方案。 解解 两台发电设备的耗量微增率分别为 G2G2 G2 2 2 G1G1 1 1 1 006 . 0 3 . 0003 . 0 23 . 0 004 . 0 3 . 0002 . 0 23 . 0 PP dP dF PP dP dF G 按等耗量微增率准则分配负荷，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） 、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则，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。 学习中心： 院校学号： 姓名 课程名称: 电力系统分析 5 32、已知下图所示的简单电力系统的 UG10.5kV，求负荷 D1 和 D2 的端电压及发电机的输出 功率 SG。 GUG0.01+j0.10.02+j0.2 6+j0.5 8+j7D1D2 解：取为参考量，即0，则等效阻抗为 G U 5 . 10 G U Z0.01+j0.1+= 3.8704 + j1.3471 (60.5)(0.020.287) 60.50.020.287 jjj jjj 处的电流为 G U I/Z=10.5/(3.8704 + j1.3471)= 2.4198 j0.8422 G U 负荷 D1 支路的电流为 ID1（2.4198 j0.8422）（0.02+j0.2+8+j7）/（）60.50.020.287jjj 1.7168 - j0.1820 负荷 D2 支路的电流为 ID2（2.4198 j0.8422）（6+j0.5）/（）60.50.020.287jjj 0.7030 j0.6602 负荷 D1 的端电压为 UD1RD1ID1（6+j0.5）（1.7168 - j0.1820） 10.3916 j0.2335 负荷 D2 的端电压为 UD2RD2ID2（8+j7）（0.7030 j0.6602） 10.2455 j0.3609 发电机输出功率为 SGUGI10.5（2.4198 j0.8422） 25.4076 j8.8431 6 33、已知某 110KV 双绕组变压器铭牌数据为： 计算变 00 6300121/10.59.7652%1.1%10.5 NKK SKVAKVPKWPKWIU、 压器的参数（归算到 110KV） ； 画出变压器的形等值电