电力系统分析试卷及答案

1、电力系统分析练习题一、简做题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根本构成形式如何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.、如下图的电力系统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+j20Q忽略并联支路,末端有功功率为10MV

2、V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,但功率因数提升到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-110kVL-1220kVT-2L-2110kVT-3GL-335kV口tYC、电力系统接线如下列图所示,电网各级电压示于图中,求1发电机和各变压器上下压侧额定电压；2设T-1高压侧工作于+2.5%由头,T-2工作于主抽头,T-3高压侧工作于-5%f由头,求各变压器实际变比.G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

3、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RX、GB.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：APs1-2=560千瓦,AR2-3=178千瓦,APs3-1=363千瓦,依1-2%=13.15,VS2-3%=5.7,Vs3-d%=20.4,AR=187千瓦,I0%=0.85&试求3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、某一变压器参数如表1所示.表1额定

4、容量MVA额定电压kVU%Pk(kW)Io%Po(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:R_PkUi2nR1000sNGm=：010SU1NB0%SNSm2100Uin1、试计算变压器绕组电阻、漏抗的有名值;2、设SB=100MVA110kV级为根本级,UB=121kV,试计算变压器绕组电阻、漏抗的标幺其元件导纳参数为：y12=0.5-j3,y23=0.8-j4,y13=0.75-j2.5.11、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；I2、求节点导纳矩阵Y;；3、给出潮流方程或功

5、率方程的表达式；14、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.I:八、如下图电力系统,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.图表3发电机额定容量(MVA)X'X2500.30.35表4变压器接线类别额定容量(MVA)额定电压(kV)Uk%YNd115010.5/12110.5表5线路额定电压(kV)X1(Q/km)X0(Q/km)线路长度(km)1100.4X0=3.5x1501、 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;3、 计算D点发生A相接地短路时

6、,短路点起始次暂态电流有名值.4、 计算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.假设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图1十、如下图的简单电力系统,节点导纳矩阵为：/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-节点2、3的注入功率,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

7、的电压初值均为1/0.(图中各值均为标么值1一、10kV线路的等值电路如下图,末端电压为10.4kVo求始端电压.2+jlMVA十二、系统如下图.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；4假设电源容量为无限大,试计算短路冲击电流.30MVAXd'=0.22Ed=1.0810.5kV110/10.5kV10.5/121kV十三、一台向10kV网络供电的SFL-31500/110型降压变压器,其技术参数为：电压110kV/11kV,Ps=180kWP0=31kW,U%=10.5%10%=0.&试计算归算

8、到高压侧的参数.十四、某电力系统如下图.f处发生不对称接地故障,试画出正序、负序和零序等值电路各元件的序参数用相应的符号表示,如用XL1表示线路正序电抗十五、系统如下图.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.电力系统分析答案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.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局部的总和.电力网是电力系统中除去发电机和用电设备外的局部.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

9、网相联系的作用.5、1易于比拟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保证平安可靠持续供电；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.1、G10.5kVT-110.5kV/242kVT-2220kV/121kVT-3110kV/38.5kVL-1220kVL-1110kVL-135kVYc35kV2、3、&Zt1Z11Zt2Z|2I11|-kZt3Z|3匕1,.B12B,c悟奉Ym3BiP2Q2pjQ=j(Rjx)=(1027.52)106352(5-j20)=(0.6378+j2.5510)MVAPRQX1057.5

10、20一.U=5.714kV355、电压损耗、功率损耗会减少.(1)各设备的额定电压如下:G:不%：10(1+5%)=10.5kV10.5/110(1+10%)=10.5/121110/35(l+10°o)=110/38.535/10(1+10%)=35/11(2)各变压器实际变比以7里=心方KT210.5110=28138.5四、(1)推导阻抗参数c,心箱Pr93000一CPrf=Hi-R-'R=T=3.1Q宜宜3月3xl002U=6通=X=-=5O.8Q忑及出X100(2)推导导纳参数弓=3U：q=守5nG&=""1V=°-xi0-3s

11、°可64I.=耳*Zo/9.42x_3=Bf.=y3=2.04x10s48000110lo5=104-6均折算到一次健R=3AC1X=50SQ条3】17=3一l0%ck210.4762刍=23“6xw5°k210.462折算后的功率损耗,*旷砥豹=56.喂=560kW比(2.3)=178xa:=401kW酝(i-3)=363x817kWMi各绕组短路损耗,=-(560+817-401i=488kW2=li401+560-817i=72kW401+817-560=329kWR】2488220:"1000X"90r=2.920也X篁1000Sj3292202

12、W00X9=1.97Q72220"A/1=x=0.43Q1000902L/w%=1(13.15+20.4-5.7.=13.932Z7w%=l(13.15+5.7-20.4i=-0.782%(5.7+20.4-13.15)=6.482X=13,93220100S#-0.782202x10090000x103=74.9Q10090000x103=-4.2Q空上=34.8Q10090Q.=4xlO-3=4xlQ-3=3.9x105U：2202六、1、2001212R=2=2.9511J100031.510.51212X二10031.52、2.9511R曲=一2=0.0201212100JX

13、_48.8033一1212100=48.8033,0.3333七、1、节点PQ节点待求量:U,u节点2:PV节点待求量:Q,口节点3:平衡节点待求量:P,Q2、Y11=yi2yi3=1.25-j5.5=y12y23=1.3-j7Y33y23y13=1.55-j6.5Y21=丫2-0.5j3Y32=丫23=-0.8j4Y31=丫3=0.75j2.51.25-j5.5Y=-0.5+j3-0.75+j2.5-0.5j31.3-j7-0.8j4-0.75j2.5-0.8+j41.55-j6.53、n_Si=UYijUjj1i=1,2,3NP='、UiUj(GijNcos、1.BijSinji=

14、1,2,3Qi八UUj(Gjsin、j-Bjcos、j)或u'K1iiNYjjj)i=123j17-PIIH11,F2H21a3111222121)1)收敛条件:八、1121H11L11jjj6入1H21_J11122212攵(k)a5"(k),:U11N11IAPJN21L11Jlaq1_可(k)*1(k)1、取Sb=50MVAUb=115kVXd=0.350=0.35010.550Xt-=0.10510050、,八八Sb-50Xl=0.4502=205=0.0756Ub115.(k)-2:二；2以短路前D点电压为基准,那么E"=EN0°该信如果不是用此

15、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=1.052.0,UB1151.052j(XdXTXL)j(0.30.1050.0756)=-j2.1889有名值sI=2.1889M-；=0.5495(kA)3Ub2、XT2=XT1=0.105Xl2=Xl1=0.0756Xd=0.3、,CCL50cCLX2=0.35=0.355050XT0=0.105=0.10550XL0=1.450SBuB=0.265“a13A相接地短路,复合序网由3个序网络串联而成j(XdXt1Xl1X2Xt2Xl2Xt0Xl0)1.0520j(0.30.1050.07560

16、.350.1050.07560.1050.265)=j0.762jXZt1Zl1Ia1UDA1jXG277jDA2ZT2ZL2UDA20负序网络正序网络序网络UdA1=I'DA2IDA=3"dA1EgUDA2¥-9-ZT0UDA0="dA0=-j2.286有名值IdaSB50=2.286IB=2.286xB=2.2860.574kA,3Ub3115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IDb=a2IDai,aIl合成为各相量,也正确Da2'IaO=(1,a1"dAI=0c=aIDaiaIDa0(aa1

17、)Idai-0从而IDB=IDC=0kA4发电机提供的短路电流iGa=ej30iDaie-j30,l1DA2与dai=-jl.3201GbiGc=曰30LeaIDAI=ej30alieaIDAIeT30"aIlA2=0a1=0-j30,；2.eaIDA2=,"dA1=jl.320有名值SB50一Iga=Igc=1.320rB=1.3203.63kA3Ub310.5Igb=0kA九、兀二为二一必2一=-0.481+72.40474,0450.08十70.41I；=K=-0,454+jl8911331'130.12+J0.5兀=3°当2二九1+y23+y2.=

18、LO69-,4.5°7】24二%=.33=>31+%+T弘=1.042-j7.577&二】史=屣-J,333】必=1编=3332修改后jO31111-k=)32+J31+J34+J3口=0.12+JO.50.1+j0.4kZ7k2ZT=L042-4&277解二kZT=73,66744=143+140=-73.333设5=5=l_0'邛*一与_匕评管F用1o.y-jo?3.666-7111(-2+j6)xl.O4"(-O,666+;12)xl-(-l+3j)xl.O5=1.8509-70.226噂丁;(一专口一看.,一)史啰1-1-XJ5)=-(

19、-l+3;)xl.(M-(-O.(®5+jl2)xaS3jO冽-卜2电)>1肉3.666-jll106593-期355*寸,=inL(%耳+次邛+y省州+7)74655戋"二-W-n-弓管AL0056-70J33y44嵋)卜一、电压损耗PRQXU211310.4=0.48kVU1=U2U=10.40.48=10.40.48=10.88kV(1)用标幺值表示的等值网络(取SB=100MVA,用平均额定电压进行计算),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EdjXdJXtijXljXT2ydXd=0.22100=0.73330Xt1=0.1051000.33331.5XT2=0.1051000.33331.5Xl=2000.4=0.605115回路总电抗为X:XdXT1XXT2=0.733