电力系统分析B3

1、一 是非题（每题1分）1 将电能生产、输送、分配和消费的各种电气设备连在一起组成的整体叫“动力系统”。错，为“电力系统”。2 电力系统中输送和分配电能的部分称为“动力网”。 错，为“电力网”。3 超高压远距离输电网络由“330KV、550KV”以上电压等级线路组成。对。4 有功功率和无功功率负荷曲线“完全相同”。错，不相同。5 年最大负荷曲线描述一年内每月“最大无功功率”。错，最大有功功率6根据年持续负荷曲线可以计算系统负荷的“平均耗电量”。对。7电力线路的额定电压“大于”用电设备的额定电压。错。8变压器接受功率的一侧叫“一次绕组”。对。9变压器输出功率的一侧叫“二次绕组”。对。10变压器与发

2、电机联结时，二次绕组的额定电压与网络的额定电压“相等”。错，高10%。11当输送一定功率时，输电电压越高，“电流越大”。错。12地理接线图无法表示出各主要电气元件之间的联系。对。13无备用接线方式是“开式电力网”。对14开式电力网供电的可靠性“差”。 对15有备用接线方式是“开式电力网”。错，闭式电力网。16中性点接地或经小电阻接地方式的系统称为“非有效接地系统”。错，有效接地系统。17110KV以上电压的系统，变压器的中性点“不接地”。错，接地。1810KV电压的系统，变压器的中性点“不接地”。对19变压器的中性点不接地的系统，单相接地故障时，非故障相对地电压上升为线电压。对。20变压器的中

3、性点不接地的系统，单相接地故障时，非故障相对地电压不变。错，上升为线电压。21变压器的中性点直接接地的系统，单相接地故障时，非故障相对地电压基本不变。对。22变压器的中性点不接地的系统，单相接地故障时，“不能继续供电”。错，一般可以继续供电。23高压输电线的分裂根数越多，电抗下降越多。对。24高压输电线的分裂根数越多，电纳越大。对。25线路集中参数模型的误差随着线路长度增加而“减小”。错，增大。26发电机的正序阻抗与负序阻抗相等。错，不相等。27异步电动机的正序阻抗与负序阻抗相等。错，不相等。28变压器的正序阻抗与负序阻抗相等。对。29枢纽变电所一般是降压变电所，供应地区和用户的负荷。错，终端

4、变电所。30超高压远距离输电网的电压等级一般是220KV。错，330KV或550KV及以上。31. 电力系统的静止元件的正序阻抗与负序阻抗“相等”。对32电力系统的旋转元件的正序阻抗与负序阻抗“相等”。错，不相等。34. 线路相间接地短路没有零序电流。错35发电机过励磁运行时发出感性无功。对36空载线路是无功电源。对37. 同步电动机欠励磁运行时发出感性无功。错二 填空题（每题2分）1处于电力系统各部分的中枢位置的变电所叫 。 （枢纽变电所）2供应一个局部地区或某些专门用户的的变电所叫 。 （终端变电所）3电力系统的负荷是系统中所有用电设备 的总和。（消耗功率）4以曲线描述某一时间段内负荷随时

5、间变化规律的叫 。（负荷曲线）5负荷曲线按功率性质可分成 和 负荷曲线。（有功功率、无功功率）6根据年持续负荷曲线可以确定系统负荷的 。（全年耗电量）7电力线路的额定电压和用电设备的额定电压 。（相等）8发电机的额定电压比相同等级网络的电压 。（高5%）9变压器接受功率的一侧叫 ，输出功率的一侧叫 。（一次绕组，二次绕组）10变压器与发电机联结时，二次绕组的额定电压比网络的额定电压 。（高10%）11无备用接线方式的缺点是 。（可靠性差）12闭式电力网的优点是 和 。（供电可靠、电能质量高）13中性点接地或经小电阻接地方式的系统称为 。（有效接地系统或大接地电流系统）14中性点不接地或经高阻接

6、地方式的系统称为 。（非有效接地系统或小接地电流系统）15电能质量的两个基本指标是 和 。（电压、频率）16. 线路电阻反映线路流过电流时产生的 。（有功功率损失）17线路电容反映带电线路周围的 。（电场效应）18线路电感反映载流线路周围的 。（磁场效应）19输电线路的电压降落主要由 产生。（无功功率）20输电线路两侧电压的相角差主要由 产生。（有功功率）21区域电力网的电压等级一般是 。（220KV）22地区电力网的电压等级一般是 以下。（110KV）23超高压远距离输电网的电压等级一般是 及以上。（330KV或者550KV）24. 在同一时间内，电力网损耗电量占供电量的百分比，称为电力网的

7、 ，简称 或 。（损耗率、网损率、线损率）25. 环网的功率分点分别是 和 。（有功分点，无功分点）26. 在闭式网络中功率经济分布与自然分布的条件是各线路 。（R/X都相等）27两端供电网络的循环功率的计算公式为 。（）28变化幅度很小、频率很高、周期很短的负荷变化由发电机组的 调整。（调速器）29. 变化幅度较大、频率较低、周期较长的负荷变化由发电机组的 调整。（调频器）30. 变化幅度很大、变化缓慢的负荷变化通过电力系统 调整。（经济运行）31. . 电力系统有功功率平衡如何用方程表示？（）32. 定义发电机的调差系数如何用方程表示？（）33. 定义发电机的单位调节功率如何用方程表示？（

8、）28. 计算短路冲击电流用以校验设备的 。（动稳定）30. 计算短路电流的最大有效值用以校验设备的 。（热稳定）31. 根据发电机的功角特性，有功功率的计算公式为 。（）32电压平衡条件是电源发出的无功功率等于 。（负荷无功功率和无功损耗）33. 短路最大冲击电流出现的时刻 。（短路后0.01s，或半个周波）34. 短路电流冲击系数，发电机端 ，发电厂高压母线 ，其他地方 。（1.9；1.85；1.8）35. 根据发电机的功角特性，无功功率的计算公式为 。（）三简答题（每题5分）1变压器Y接法线圈的中性点有几种处理方式？（5分）答：1，是不接地方式(1分)；2，经过线性电抗线圈(1分)，即消

9、弧线圈接地(1分)；3，直接接地(1分)，经过接地电阻接地(1分)。2按变电所的容量和重要性可以分为那3种主要类型，其主要作用是什么？(5分)答：分为枢纽变电所、中间变电所和终端变电所（2分）。枢纽变电所容量较大，处于联系电力系统各部分的中枢位置，地位重要(1分)。中间变电所处于发电厂与负荷之间，可以转供部分负荷(1分)。终端变电所一般是降压变电所，供应地区和用户的负荷（1分)。3某电压级与基本级之间串接变比为，的变压器，则阻抗、导纳，电流和电压的归算到基本级側公式为（5分）。答：靠近基本级側的电压/靠近需归算側的电压（1分）。 ，（各1分）4. 基本级为10.5KV，写出将110KV侧的阻抗

10、、导纳，电流和电压的归算到基本级側公式。（5分）答：K=(10.5/110)*(115/230)*(220/110)=0.095455 (1分) , , , ,（各1分）5 用公式说明线路的功率损耗与线路电阻、电抗和流过该线路功率的关系。（5分）答： （1分） （1分） （1分） （1分） 是有功功率损耗，是无功功率损耗。 （1分）6 写出在标幺制中，三相功率、线电压、线电流和相阻抗的基准值的关系公式。（5分）答： （1分） （1分） （2分） （1分）7 降低电网损耗的措施有那些？（5分）答：减少无功功率的传输（1分）；在闭式网络中实行功率的经济分布（2分）；合理确定电力网的运行电压（1分）

11、；组织变压器的经济运行（1分）。8 在闭式网络中实行功率的经济分布原理和方法是什么？答：功率在环形网络中与电阻成反比分布时，功率损耗最小，称为功率的经济分布。（2分）实行功率的经济分布法是：选择适当地点作开环运行（1分）。对环网中R/X特别小的线路进行串联电容补偿（1分）。在环网中增设混合型加压调压变压器（1分）。9环网的功率分点的意义是什么？ 环网的功率分点有有功分点，无功分点两种（1分）。有功分点两侧有功功率流入该点（1分），无功分点两侧无功功率流入该点（1分）。有功分点和无功分点有时不同（1分）；环网的无功分点一般为该环网的中的电压最低点（1分）。10.电力系统中的备用容量是指什么？根据

12、发电机的运行状态可以分成什么？ 系统中中的备用容量可以分为：负荷备用、事故备用、抢修备用和国民经济备用（3分）。根据发电机的运行状态可以分成热备用和冷备用（2分）。11. 解释系统备用系数表达式。 备用系数（1分），表示发电机组额定容量与系统额定频率时的总有功负荷之比（2分）。在有备用容量的情况下（）将相应增大系统的单位调节功率（2分）。12. 写出发电机的有功和无功输出的相关公式（功角特性），并加以解释。 有功输出，无功输出 （3分） E为发电机电势，V为机端电压，X为发电机电抗，为E和V2的夹角。（1分） 小于90度是稳定状态，大于90度是不稳定状态。发电机失磁E=0，Q小于0，发电机吸收

13、无功。（1分）13. 简述应用计算曲线的步骤（5分）绘制等值网络（1分），进行网络变换（1分），将求出的转移电抗按发电机的额定容量进行归算（1分），查表得到各发电机提供的短路电流周期分量的标幺值（1分），计算各发电机提供的短路电流周期分量的有名值（1分）。四简单分析题（每题7-8分）1功率通过线路时，写出电压降落的纵分量和横分量与功率的关系式，并说明与无功功率、有功功率的关系。（8分） （2分） （2分） 电压降落的纵分量 主要由无功功率产生（2分）。 电压降落的横分量 主要由有功功率产生（2分）。2用电流关系分析Y-11接线方式两侧正序和负序的关系，K=1。（8分）（公式和相量图）答：由两侧

14、电流关系：， （2分） 当输入正序电流时，侧的电流相位比Y侧的电流领前30度。（3分）当输入负序电流时，侧的电流相位比Y侧的电流滞后30度。（3分）3写出任意一组不对称的三相、基波电气量分解为、的关系公式。（8分）答： （2分） （2分） （2分） ， （2分） 4. 功率为10MVA，110KV的降压变压器，短路试验的参数为PS=90KW，VS%=9.5,计算变压器的阻抗RT, XT ，归算到110KV侧。（8分）答：短路试验每相的有功损耗：PS /3=30KW，（2分） （2分） 短路试验相电压：（2分） （2分）5功率为10MVA，110KV的降压变压器，空载运行的参数为P0=21KW，

15、I0%=0.5,计算变压器的阻抗GT, BT ，归算到110KV侧。（8分）答：空载时每相的有功损耗：P0 /3=7KW ，（2分） （2分） 空载时每相电流：IN*I0%/100 （2分） （2分） 6功率为5MW、功率因素为0.8、额定电压为10.5KV的发电机，正序电抗标么值Xd =0.13,负序电抗标么值X2 =0.18，计算实际值。 （6分） 额定相电压 （1分） 额定相电流 （1分） 正序电抗 （2分） 负序电抗 （2分）7. 写出并解释不计网损的有功最优分配的相关公式。 （1） （1分），为功率平衡条件，即发电机输出功率之和等于负荷消耗的总功率。（1分） （2）（1分） ，为发电

16、机的燃料特性（1分）。 （3）（1分），是求多元函数极值的拉格朗日公式（1分）。 （4）（1分），即多个发电机组的负荷经济分配的等耗量微增率准则（1分）。8. 比较采用星三角变换计算转移阻抗与用分布系数计算转移阻抗的差别（7）分 （1） 采用星三角变换计算转移阻抗（2分）（1分） （1分）（2）采用分布系数计算转移阻抗 I1=1 I2=0.297/0.112=2.651786 If=I1+I2=3.651786（1分） C1=I1/If=0.273839, C2=I2/If=0.726161（1分） （1分） （1分）两种方法计算结果有差别，后者是正确的。（1分）9. 写出负荷点电压调整的基本

17、公式，和电压调整措施（6分） （2分）（1）调整发电机机端电压（1分）（2）改变变压器变比和（1分）（3）改变无功Q，减小电压损失（1分）（4）改变线路电抗X电压损失（1分）9在图中的双电源电力系统中，线路的中点发生A相接地短路,画出零序网络图。线路：L=100km, 0.4/km，双侧变压器（归算到高压侧）：（6分）答：两侧线路参数： ，（2分） 10.写出不计网损的有功最优分配的满足条件，目标函数，和多元函数求极值问题的相关公式；并写出火电厂负荷经济分配的等耗量微增率准则公式。（7分）a满足条件：，其中：为发电厂发出功率，为系统总负荷。（1分）b目标函数：，其中： 为第i电厂的燃料消耗特性

18、，为系统总的燃料消耗。（1分）C构造拉格朗日函数：（2分）d.求导得到L无条件极值的必要条件： ，其中为各发电厂的等耗量微增率。（3分）五计算题（1520分）1变电所低压母线的最大负荷25MW、功率因素为0.8，电源电压115KV，线路50km，变压器容量35MVA，计算低压母线的最低电压（20分）。已知参数如下： 线路：r=0.15/km, x=0.5/km, b=6.0*10-6S/km. 变压器: 110KV/11KV, PS=100KW, I0%=1.5, VS%=10 .（包括计算线路、变压器参数，负荷无功功率，线路、变压器功率损耗）答：线路： ， （2分） 变压器：， （3分） 负

19、荷：， （1分） 变压器： （1分） （1分） （1分） 线路： （1分） 变压器高压侧功率，B： （2分） 线路功率损耗： （2分） A点输出功率： MVA （2分） 变压器高压侧电压： （2分） 变压器低压侧电压： （2分）答：低压母线的最低电压为10.34KV。2变电所B母线的最大负荷25MW、功率因素为0.8，变电所C母线的最大负荷30MW、功率因素为0.9，电源电压115KV，线路AB长30km，线路BC长30km，计算变电所C母线的电压（16分）。已知参数如下： 线路：r=0.15/km, x=0.5/km, b=6.0*10-6S/km.（包括计算线路参数，负荷功率，线路功率损耗

20、）答：线路参数： ， （2分）负荷B： ， （1分）负荷C： ， （1分）线路无功损耗 （1分）C点功率： （1分）线路BC功率损耗： （1分） （1分） B点功率： （1分）线路AB功率损耗： （1分） （1分）A点功率： （1分）B点电压： （2分）C点电压： （2分） 答：C母线的电压为106.13KV。3.在图中的双电源电力系统中，线路的中点发生A相接地短路，计算M点各相电流。（15分）线路：L=100km, 0.5/km，双侧变压器（归算到高压侧）：双侧发电机（归算到高压侧）： （画正序，负序，零序网络和复合序网）答：两侧线路参数： ， 正序网络：归算到高压侧的发电机电势（2分）（2分）负序网络：（1分）零序网络：（1分）复合序网：（2分）（2分）（1分） （1分） （1分）（1分）（1分）答：A相电流为1.02KA，B相电流为0.2566KA，C相电流为0.2566KA。4在图中的双电源电力系统中，线路的中点发生BC相间短路，计算M点各相电流。（14分）线路：L=100km, 0.5/km，双侧变压器（归算到高压侧）：双侧发电机（归算到高压侧）： （画正序，负序，零序网络和复合序网）答：两侧线路参数： ，正序网络：归算到高压侧的发电机