电力系统分析作业题答案

1、、填空题1降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv，若选择+ 2X 2.5%的分接头，则该分接头电压为 231KV,2电力系统中性点有效接地方式指的是中性点直接接地3.输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和电阻 。额定电压的数5.电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和功率 表示。6.调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的频率 。7.复合故障一般是指某一时刻在电力系统二个及以上地方发生故障。4 输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路 值差。减小输出电元件的电抗将提高系统的静态稳定性。二、单项选择题11. 同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（否是不

2、一定根据发电机的形式定12. 三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（内层中间层外层独立设置13. 中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是（ 全补偿 欠补偿过补偿有时全补偿，有时欠补偿14. 三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（越大越小不变无法确定15.变压器的电导参数G,主要决定于哪一个实验数据（U%16.当功率的有名值为s= P+ jQ 时I。（功率因数角为;：）取基准功率为S,则有功功率的标么值为（） PSn cos P SnsinPSn P COS ；： Sn17.环网中功率的自然分布是（ 与电阻成正比分布 与电抗成正比分布 与阻抗成正比分布 与阻抗成反比分布18.在同

3、一时间内，电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为（厂用电率 负载率 网损率 供电率19.电力系统的频率主要决定于（ 有功功率的平衡 无功功率的平衡电压质量 电流的大小20. 关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（ 高峰负荷时允许中枢点电压略低 低谷负荷时允许中枢点电压略低 适用于用户对电压要求不高的场合）改变了负荷变化时次级电压的变化幅度增加了整个电力系统的无功功率容量 只能是在某种情况（）同时在两相中出现只有故障相出现其它相不出现 适用于供电线路不长的场合21. 通过改变变压器变比，实质上（改变了电压损耗的数值 改变了电力网的无功功率分布22. 三相短路时，非周期分量极小值，一相中出现

4、三相均不出现三、简答题23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。24. 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）。25. 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不足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。26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

5、稳定性？答：在输电线路送端的变压器经小电阻接地，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部分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27.某三相单回输电线路，采用LGJ- 300型导线（计算外径 25.2mm）,已知三相导线正三角形布置，导线间距离 d= 6m求每公里线路的电抗值。解：计算半径：25.2-3r12.6mm =12.6 10 m2几何均距：Cm=D=6mX! =0.14451 gb 0.0157r6丄=0.1445lg3 0.015712.6X10=0.403/km28.110KV单回架空线路，其参数如图所示，线路始端电压为116KV,末端

6、负荷为15 + jlOMVA, 求该电力线路末端电压及始端输出的功率。寸 山卜 牛$u- 4OriXX ui M3L117 （D设全网电压为UN = 11OKVQ疙-jLlxICT4* lltf2 二-jL33l MV掘+ ZkQj2I5 + J8.669MA（l分）+ jx） 0.496 +jO,992 NIVA（1分）S； =Si +ASj = 15r496 + j9,661 MVA Qyi= -jl.l xl0-4x llO2 - jL.331 MVar （1 分）Si = S； + Qyl = I5 + 496 + j8,33 MVA （1 分）（2）令 C= llbzKVU2 = U

7、 AUZ - j$nz = Ui - （片賈3 + j P；Q迟）=109,997 - j3.678 = 110. o別/0.6 =5.6 + j4.2(M VA)按最大和最小负荷时调压要求，变压器低压侧电压应为月爲=10(1+2.5%) =10.25( kV)卜爲 =10(1+7.5%) =10.75(kV)在最大和最小负荷时变压器低压侧的电压由下式求得14.4X4.93+10.8乂 63.5U i max =u I maxAU max =107.5 U i max.5.6x4.93+4.2 x63.5U i max = U I max AU min =107 .5 U imin解得Umax

8、 =99.9(kV)timin =104.6(kV)然而最大和最小负荷时分接头电压为U11UT/max =Umax=99.9 江=107.2(kV)5爲10.25UiN11UT/mi n =Uimin 十=104.6 汉 =107(kV)U imin10.75UTI -Uz/max Uimn 二!072 !Z =107.1(kV)2 2故选分接头电压为 110( 1-2.5%)=107.25的分接头。校验低压母线电压：U11最大负荷时 Ugx%二5max匚也=99.9 刁 10.25(kV)U TI107.25U11最小负荷时 Uimin = U imin = 104.610.73( kV)U

9、ti107.25电压偏移：最大负荷时 Umax% = 10.250 100% =2.5%10最大负荷时 Umin% =10.73 一10 100% =7.3% 乞 7.5%10比较可知，所选择的分接头满足调压要求。、额定电压110kV的辐射形电网各段阻抗及负荷如图一所示。已知电源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j.U ）。b Sa 2呻曲琳B囂邮QaHZ3_*j_CH图一题一图解设 U c=U n= 110 kV-Sbc102 82-1102(20 亠亠j30) =0.271j0.407SB - -SClSbc =(-10 -j8) 0

10、.271 j0.407 - 9793 _j7.593SB 二 SB lSB =40 j30 -9.793 -j7.953 =30.207 j22.407SB30.207222.40721102(20j40) =2.338j4.676SA 二Sb.Sab =30.207 j22.407 2.338 j4.676 = 32.545 j27.083已知 UA=121kV-U AB32.545 20 27.083 40121=14.332(kV)Ub 二Ua Uab =121 -14.332 =106.668(kV)Ubc=-3.972(kV)(9.793) 20 (7.593) 30-106.668

11、Uc 二Ub - Ubc =106.668 3.972 =110.64(kV)、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 cos护=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lk%=10.5, Pk=163kW励磁影响不计。试选择变压器的分接头。IOT/DcViionikvI* 肌也图二题三图解变压器的电阻和电抗为R卩山T 1000SN5%uN100SNXt163 1102 =4.93()1000 202210.5

12、 11063.5(：. )末端最大和最小负何为Smzx =18cos +j18sin W =18x 0.8 +j18 X0.6 =14.4 +j10.8(M VA)min =7cos +j7sin = 7 x 0.8+j7x0.6 =5.6 + j4.2(M VA)按最大和最小负荷时调压要求，变压器低压侧电压应为Umax =10(1+2.5%) =10.25( kV)爲 =10(1+7.5%) =10.75(kV)在最大和最小负荷时变压器低压侧的电压由下式求得144K493+1O8X635U i max =u I maxAU max =107.5 U ax =U I max AU minU i

13、 max=1073竺也空U imin解得U i max=99.9(kV)Uim i n=104.6(kV)100 20然而最大和最小负荷时分接头电压为U11UT/max 二Uimax=99.9107.2( kV)Uimax10.25UiN11UT/min =Uimin 十=104.6 汉 =107(kV)、Uimin10.75UTI -U 二1072 型 =107.1(kV)2 2故选分接头电压为 110( 1-2.5%)=107.25的分接头。校验低压母线电压：U11最大负荷时Ugx% 二5max 亠=99.9 10.25(kV)UTI107.25最小负荷时Uimin 二 Uimin =104.61110.73( kV)Uti107.25电压偏移：最大负荷时umax% =10.25一10 100% =2.5%10最大负荷时Umin% =10.73 T 100% =7.3% _7.5%10比较可知，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功率。20MVA H5Z38 5kVUmJ.图三题四图0,525取 Sb=100MVA LB=Uv“105 罟525X 2*= 0.4 10 啤=0.292372X3*X 40.07 100 =2.193.2E*