电力系统分析试卷与答案84582

1、.电力系统分析练习题一、简答题1、电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等？2、在 220kV 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？4、电力变压器的主要作用是什么？5、采用标么值计算有什么优点？6、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、如图所示的电力系统1.确定发电机G，变压器 T-1 、T-2 、T-3，线路 L-1、 L-2 、L-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 L-3 阻抗为 5

2、+j20 （忽略并联支路 ），末端有功功率为10MW ，功率因数为 0.80（感性），末端电压为 35kV ，计算线路 L-3 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 ？GT-1T-2T-3L-3L-1L-210kV220kV110kV35kVCY专业 .专注.三、电力系统接线如下图所示，电网各级电压示于图中 ，求1)发电机和各变压器高低压侧额定电压；2)设 T-1 高压侧工作于 +2.5% 抽头， T-2 工作于主抽头 ，T-3 高压侧工作于 -5% 抽头，求各变压器实际变比 。G10kVT-1110kV

3、T-2T-310kV35kV专业 .专注.四 、有一台双绕组变压器 ，电压比为 110kV/10.5kV, 额定容量为 25MV.A,欲通过试验确定参数，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93kW,短路电压 8.8kV（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 23.5kW ，空载电流 9.42A 。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 90/90/60兆伏安，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 -2)(1=560千瓦 ，Ps -3)(2=178千瓦

4、，Ps -1)(3 =363千瓦 ， VS（1-2 ）%= 13.15, VS（2-3 ）%= 5.7, VS（3-1 ）%= 20.4,P0=187 千瓦，I0 %=0.856 。试求归算到 220 千伏侧的变压器参数 。（ 注：功率值未归算 ，电压值已归算 ）六、已知某一变压器参数如表1 所示 。表 1额定容量额定电压Uk %PkI0 %P0(MVA)(kV)(kW)(kW)31.510.5/12110.52000.550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：PU2Uk%U 2Rk1 NX1N1000 SN2SN100P03I 0 %SNGmU12N10SBm

5、100U12NS1、试计算变压器绕组电阻 、漏抗的有名值 ；专业 .专注.2、设 SB=100MVA ，110kV级为基本级 ，UB=121kV ，试计算变压器绕组电阻 、漏抗的标幺值 。七、如图所示电网 。0.51320y231.0y13y121.2+j 1其元件导纳参数为 ：y12=0.5-j3, y 23=0.8-j4, y 13=0.75-j2.5 。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；3、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。专业 .专注.八、如图所示电力系

6、统 ，元件参数如表35所示。故障前线路空载 ，D 点电压 =121kV,在 D 点分别发生短路 。DG图表 3发电机额定容量 (MVA)Xd”2X500.30.35表 4变压接线类额定容量额定电压 (kV)Uk%器别(MVA)YNd115010.5/12110.5表 5线额定电压x1x0线路长度路（ kV）(/km)(/km)(km)1100.4x0 3.5 x 1501、计算 D 点发生三相短路时 ，短路点起始次暂态电流 。2、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；专业 .专注.3、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。4、计算

7、 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、4 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。120.08+j0.4j0.25j0.250.1+j0.40.12+j0.5j0.343图 11:1.1j0.343图 2十 、 如图所示的简单电力系统 ，节点导纳矩阵为 ：专业 .专注.3-j9-2+j6-1+j30-2+j63.666-j11-0.666+j12-1+j3-1+j3-0.666+j123.666-j11-2+j60-1+3j-2+j63-j9节

8、点 2、3的注入功率已知 ，节点 1 为平衡节点 ，节点 4 为 PV 节点，用高斯 - 塞德尔法求节点2、3、4 的电压，只迭代一次 ，取节点 2、 3 的电压初值均为10。(图中各值均为标么值 )。1。0.5-j0.2U 1=1.04 0243-1+j0.5U4=1.05P4=0.3十一、10kV 线路的等值电路如图所示，已知末端电压为10.4kV 。求始端电压 。U 11+j310.4kV2j1MV A专业 .专注.十二、系统如图所示 。d 点发生三相短路 ，变压器 T2 空载 。 求：（ 1）求用标幺值表示的等值网络 ；（ 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

9、；（ 4）若电源容量为无限大 ，试计算短路冲击电流 。d(3)T1T230MV A31.5MVA200km31.5MVAX d=0.22Ud %=10.50.4/km( 每回 )Ud %=10.5E d'' =1.0810.5/121 kV110/10.5 kV10.5kV十三、一台向10kV 网络供电的SFL1-31500/110型降压变压器 ，其技术参数为 ：电压110kV/11kV ， Ps=180kW ，P0 =31 kW， Us%=10.5% ，I0%=0.8 。试计算归算到高压侧的参数。十四、某电力系统如图所示 ，f 处发生不对称接地故障 ，试画出正序 、负序和零序

10、等值电路（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 ）。G-1B-1fG-2B-2G1LG2xN专业 .专注.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、零序网络。G1T1 115kVlkT2G2jx N专业 .专注.电力系统分析答案一、1、 不相等 。线路零序阻抗比正序阻抗大。2、 线路电感变小 ，电容变大 。专业 .专注.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

11、和用电设备外的部分。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。5、（ 1）易于比较各元件的特性与参数；（ 2）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6、（ 1）保证安全可靠持续供电；（ 2）保证必要的电能质量；（ 3 ）保证电力系统运行的经济性 ；7、以下两者皆可 。I 1R jXI 2/I 1 R1jX 1R2/jX 2/ I 2/I mU 1 GmjBm/U 1Ym Gm jBmU 2/U 28、1Z2YY221/2/二、1、专业 .专注.G10.5kVT-110.5 kV /242 kVT-2220 kV /121 k

12、VT-3110 kV /38.5 kVL-1220 kVL-1110 kVL-135 kVYC35 kV2、SGZT1Zl1Ym1j Bl 1j Bl122Ym23、ZT 2Zl 2ZT 3Zl 3SLj Bl 2Bl 2Ym3Bl 3jBl 3YC2jj222Pj Q = P2Q 2(RjX ) = (1027.52) 106(5 j 20)U 2352= （ 0.6378+j2.5510 ）MVAUPR QX1057.5 20 =5.714kVU355、 电压损耗 、功率损耗会减少 。三、专业 .专注.四、专业 .专注.五、专业 .专注.六、221、 R2001212.9511X10. 5

13、121 48. 8033100031.5 21 0 031. 52、 R2.9511X48.803312120.02012120.3333100100七、1、 节点 1： PQ 节点待求量：U ,节点 2： PV 节点待求量： Q,专业 .专注.节点 3：平衡节点待求量： P, Q2、Y11y12y13Y2 2y1 2y 2 3Y3 3y 2 3y 1 31.25j 5.51. 3j 71. 55j 6. 5Y2 1Y12 0.5j 3Y32Y230.8j 4Y31Y130.75j 2.51.25j 5.50.5j 30.75j 2.5Y0.5j 31.3j 70.8j 40.75j 2.50

14、.8j 41.55j 6.53、nU iY ij U ji 1, 2 , 3S ij1NPiU i U j (Gij cosijBijsinij )或ji1,2,3NQiU iU j (GijsinijBijcos ij )j或 U iPjQNYijU j )i 1, 2 , 31 ( iiYiiU ij1ji4P1H 11H 12N11H 11H 12N11111P1P2H 21H 22N 2122H 21H 22N 21P2Q1J11J12L11U 11 U 1U 11 U 1J11J12L11Q1( k1 )k()k()111( k1 )k()k()211U 1(k 1 )U 1 k(

15、)U 1 k( )专业 .专注.收敛条件 ：( k )1 ，(k )，( k)U11222八、1、取 SB50MVA， UB115 kVX d = 0.3500.350X T10.5500.10510050XL 0.450SB20502 =0.07562115U B以短路前 D 点电压为基准 ，则 EE0（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）U D1210E1.052U B115IE1.052-j2.1889X TX L )j (0.3 0.105j ( X d0.0756)有名值I2. 1889SB0.5495（

16、kA ）3U B2、XT2XXL2XT 1L10.1050.0756X d =0.350X 20.350.3550X T 00.1050.105XL0 1.4 50SB0.265U B23A 相接地短路 ，复合序网由 3 个序网络串联而成专业 .专注.I A1EGj ( X dXT1XL1X2XT 2X L 2XT0XL0)=1.05200.1050.07560.350.1050.07560.1050.265)j (0.3 j0.762jX dZT 1ZL 1jX G 2ZT 2ZL 2I DA1I DA2EGU DA1U DA2正序网络负序网络ZT 0ZL 0I DA0U DA0零序网络专业

17、 .专注.jX dZT 1ZL 1IDA1EGUDA1jX G 2ZT 2ZL 2IDA2U DA2ZT 0ZL0 IDA0U DA0复合序网I DA1IDA2I DA0I DA3I DA1j 2.286有名值 I DA2.286I B2.286SB2.286503U B0.574 kA3115（不直接运用对称分量变换 ，而是根据对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）I DBa2 I DA1aI DA 2IDA0(a2a1)I DA10I DCaI DA1a2 I DA 2IDA 0(a2a1)I DA10从而 IDB IDC 0kA专业 .专注.4 发电机

18、提供的短路电流I GAe j 30I DA1e j 30 I DA 23I DA1j1.320I GBej 30a2 I DA1ej 30 aI DA 20I DA10I GCej 30 aI DA1ej30 a2 I DA 23I DA1j1.320有名值I GAI GC1.320SB1.320503U B3.63 kA3 10.5I GB0kA九、专业 .专注.十、专业 .专注.十一、电压损耗PRQX21 13UU10.40.48kVU1 U2U10.40.4810.4 0.48 10.88kV专业 .专注.十二、（ 1）用标幺值表示的等值网络（取 SB100MVA ，用平均额定电压进行计

19、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EdjX djX T 1jX ljX T 2d (3)X d1000.220.73330X T10.1051000.33331.5X T 20.1051000.33331.5X l2000.41000.6051152回路总电抗为XX dXT 1X lXT 20.7330.3330.333 0.605 2.004（ 2）起始次暂态电流Ed1.080.539I d0.7330.3330.333X0.605有名值为I dSB0.5391000.5392.96kA3U B3 10.5短路容量为SdSB100X d XT 1Xl49.9MVAX T 2 0.733 0.333 0.333 0.605（