电力系统分析试题及参考答案

一、填空1．降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv，若选择＋2×2.5%的分接头，则该分接头电压 的数值差 表示 发生故障用对称分量法计算不对称故障，当三相阻抗完全对称时，则其序阻抗矩阵Zsc的非对角元素 倍 ① ② ③不一 ④根据发电机的形式 ①内 ②中间 ③外 ④独立设 ①全补 ②欠补 ③过补 ④有时全补偿，有时欠补 ①越 ②越 ③不 ④无法确 当功率的有名值为s＝P＋jQ时（功率因数角为）取基准功率为Sn，则有功功率的标么值为 Sn SnSn Sn17.环网率的自然分布是））①全都

③ ④P ①负载 ①有功功率的平 ②无功功率的平③电压质 ①负荷时允许中枢点电压略 ①改变了电压损耗的数 ②改变了负荷变化时次级电压的变化幅③改变了电力网的无功功率分 ④增加了整个电力系统的无功功率容三相短路时，非周期分量极小值，只能是在某种情况（①一相中出一 ②同时在两相中出③三相均不出 ④只有故障相出现其它相不出 ①xdxqxd"xd ②xqxdxd'xd③xdxqxd'xd ④xdxd'xqxd ①a ④a相和下网K点发生两相短路接地，其复合序网为图所示( ① 作为判据dPE0主要应用于分析简单系统的 ①暂态稳 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？四、简算LGJ－300（25.2mm，已知三相导线正三角形布置，导D＝6m，求每公里线路的电抗值。0.2Hz，求负荷的单位调节功率。网KK五、综合有一台降压变压器，其归算至高压侧的参数为4.93＋j63.525Ω，已知变压器母线在任何107.5KV，其低压侧母线要求顺调压，若采用静电电容器作为补偿设备，试选择变压器作业题（二一、填空。。3.LGJ-300型的线路，其电阻大约。4.10kV220kV。。。7.线路开路时，其末端电压比首端电。 A电源、电阻、电感、电 B发电压器、线路、负C发电厂、变电所、变压器、线 D发电压器、线路、开一 B越 C越 D都不A BGT- C- D-GT- B C不 D都不减小电抗B减小电 C减相参数的不对 D都不AP－Q节 BP－V节 C平衡节 D都不简 B收敛 C准 D占用内存 N－R；BN－RCG－S迭 D都不D在C0.2Hz,求负荷的单位调节功率。四、额定电压110kV的辐射形电网各段阻抗及负荷。已知电源A的电压为121kV，求功率分布和各母线电压（虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量UF1=3+0.3PG1+0.002

F2=5+0.3PG2+0.002P

六某降压变电所装设一台容量为20MVA电压为110/11kV的压器要求变压器低压侧的偏移2.5%7.5%18MVA，7MVA，107.5kVk%=10.5Pk=163kW不计。试选择变压器的分接头。作业题（三一 填 ２．对电力系统运行的基本要求是：保证 ，保 ６．短路是电力系统的严重故障。 10．简单故障是指电力系统的某处发生一种故障的情况。简单不对称故障包 等 来描述 ①iap

②iap

③iap

④iap

①单相短 ① ② ③相 ④都不 ①零序电 ③Z0Σ+ ① ①耗量特性曲 ①等面积定 在输电线路中，为什么要进行导线换位

变压器 线路l1： 线路l2： 4IiM（SB=100MVA，UB=五 已知发电机d、q轴的同步电抗Xd=1.1，Xq=1.08，负载的电压U -15°，试计算暂态电动势Eq作业题（四110kV，150km31.5MVA器，变比为110/11kV1所示A点实际电压为115kV时，求A、C二点间的电压损P0=31.05kW，I0%=0.7（2012110±22.5%/11kV，Z=26j130Ω，A118kV，10.5kV（0）2如图3示网络中，ABC为三个等值电源其中SA=75MVA，XA=0.380，SB=535MVA，XB=0.304。C4QF3500MVAl1、l2、l310、5、25km0.4Ω/km133五、如图5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7MVAcos=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Uk%=10.5，Pk=163kW，（20）55作业题（五求功率分布和各母线电压（虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量U图一F1=3+0.3PG1+0.002

F2=5+0.3PG2+0.002P

20MVA110/11kV2.5%7.518MVA，7MVA，cos=0.8107.5kV，Uk%=10.5，Pk=163kW，励磁影响不计。试选择变压器的分接头。图二图三图四作业题一参考答一、填空 电力系统中性点有效接地方式指的是中性点直接接 电 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额定电压的数电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和功 表示 频 复合故障一般是指某一时刻在电力系统二个及以上地 发生故障 倍减小输出电元件的电抗将提高（改善 系统的静态稳定性二、单项选择题在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（ ① ② ③不一 ④根据发电机的形式三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（ ①内 ②中间 ③外 ④独立设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（ ①全补 ②欠补 ③过补 ④有时全补偿有时欠补三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（ ①越 ②越 ③不 ④无法确变压器的电导参数GT，主要决定于哪一个实验数据（ 当功率的有名值为s＝P＋jQ时（功率因数角为）取基准功率为Sn，则有功功率的标

③ ④PSn Sn 环网率的自然分布是（ ①与电阻成正比分 ②与电抗成正比分③与阻抗成正比分 ④与阻抗成反比分电力系统中PQ节点的数量（ ①全都 ③少量 在同一时间内，电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为（ ①负载 电力系统的频率主要决定于（ ①有功功率的平 ②无功功率的平③电压质 关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（ ①负荷时允许中枢点电压略通过改变变压器变比，实质上（ ①改变了电压损耗的数 ②改变了负荷变化时次级电压的变化幅③改变了电力网的无功功率分 ④增加了整个电力系统的无功功率容 ①一相中出 ③三相均不出 ④只有故障相出现其它相不出 ①xdxqxd"xd③xdxqxd'xd

②xqxdxd'xd④xdxd'xqxd若ac两相发生短路，则基准相选择为( ①a ④a相和K1,2，0越靠近电源点负序电压越(①① 作为判据dPE0主要应用于分析简单系统的（ ①暂态稳 分析简单系统的暂态稳定性可以应用（ 四、简算25.2mmD＝6m，求每公里线路的电抗值。r25.212.6mm12.610-3m几何均距x0.1445lgDm

12.610

0.403116KV40MW0.2Hz，求负荷的单位调节功率。网KK五、综合有一降压变压器其归算至高压侧的参数为4.93j63.525Ω知变压107.5KV为补偿设备，试选择变压器分接头和无功补偿设备容量。作业题二参考答一、填空 LGJ-300型的线路，其电阻大约为 一个将10kV升到220kV的变压器，其额定变比 低－中－ 网络平均额定电压。B发 压器、线路、负 B发 压器、线路、负C发电厂、变电所、变压器、线 D发电压器、线路、开 A一样 B越大 C越小 D都不对 A BGT- C- D-GT- B C不 D都不 减小电抗B减小电 C减相参数的不对 D都不 AP－Q节 BP－V节 C平衡节 D都不N－R简 B收敛 C准 D占用内存P－Q迭代是在 基础上简化来的CG－SD D在C40MW0.2Hz,求负荷的单位调节功率。解：△PDO=△PG－KG△f—KD△f所以60MW/Hz四、额定电压110kV的辐射形电网各段阻抗及负荷。已知电源A的电压为121kV， 虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量U解设UCUN=0°=110

102

(20j30)0.271

(

30.2072

(20j40

j.07

j..583U

UBUAUAB12114.332U

(9.793)20(7.593)303.972(kV)UCUBUBC106.6683.972F1=3+0.3PG1+0.002

F2=5+0.3PG2+0.002P

解12

0.320.0020.32

0.30.006按等耗量微增率准则分配负荷，令λ1=λ2，（A（BPG2=150-PG1代入式（A）有0.3+0.004PG1=0.3+0.006(150—0.004PG1=0.9—于是解 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30<60<100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7MVAcos=0.8107.5kV，Uk%=10.5，Pk=163kW，励磁影响不计。试选择变压器的分接头。解 NNN

TX NT100S

7cosj7sin

10(12.5%) 10(17.5%)Ui

UImaxUUImaxU

UT/maxUimaxU

99.9 T/

iUUiN104.6Ui

U

UT/maxUT/2

107.21072

U

%

UU

99.9

U

UU

104.6

作业题三参考答填空（351电力系统是电能的生产、输送、分配和消费的各个环节组成的一个整体。其中输送和分配电能的部分称为电力网。若把水电厂、火电厂的动力部分也包括进来，就称为动力系统。１０．对电力系统运行的基本要求是：保证供电的可靠性，保证电能的良好质量，提高运行的经济性。１１．衡量电能质量好坏的指标是电压、频率和波形１２．电力系统的无功功率电源，除了发电机外，还有同步调相机、静电电容器及补偿器。性电路中，各序对称分量具有独立性。１４．短路是电力系统的严重故障。短路冲击电流、短路电流最大有效值和短路容量是校验电器设备的重要数据。厂应该供给的功率，称为电力系统的供电负荷，在此基础上再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率，称为电力系统的发电负荷。１６．在元件的电抗比电阻大得多的的高压电网中，无功功率从电压高的一端流向电压低的一端，有功功率则从电压相位越前的一端流向相位的一端，这１７．在电力系统潮流的计算机算法中，普遍采用的两种方法是：-逊法简单故障是指电力系统的某处发生一种故障的情况。简单不对称故障包括单相接 、两相接地短路、 两相断开等。电力系统的运行电压水平同无功功率平衡 改变变压器的变比； 通常系统负荷是随时间变化的，其变化规律可用负荷曲线无限大功率供电系统，发生三相短路，短路电流非周期分量起始值（2①iap③iap

②iap④iap

短路电流量最大的短路为（4①单相短 理想同发电机，q（2 a1+a+a2等于多少（1 输电线路的正序阻抗与负序阻抗相比，其值要（3① ② ③相 ④都不系统中发生单接地故障时，零序回路中不包含（4①零序电 4 ③Z0Σ+ PT与电磁功率相比，将（3① P－δ曲线被称为（4①耗量特性曲 故障计算可以应用（ ①等面积定 则三、简答 a2s1 3 a 1写出系统fa、c、这种现象称之为电晕现象。避免措施是增加导向的等值半径，如采用扩径导线导、四、电力系统接线下图所示。其中

线路l1： 线路l2： （SB=100MVA，UB=解：用标幺值计算的数是 0.450 2 2 I 3BiM2.55*I6.215kA3分已知发电机d、q轴的同步电抗Xd=1.1，Xq=1.08，负载的电压电流I=0.8 15°，试计算暂态电动势Eq。

.18

（

.XIE3

作业题四参考答一、有一回电压等级110kV，长为150km的输电线路，末端接一台容量为31.5MVA的降压变压器，变比为110/11kV。如图1所示，当A点实际电压为115kV时，求A、C二点间的电压损耗及B点和C实际电压（注：Pk=190kW，Uk%=10.5，（201解

rd17

x0.1445lgDm b1

r

106

7.58lgR=0.21 X=0.401

B=2.8410-6150=4.2610-

1B2.131042RTXTGTBTN

02 02设

C=110，

U

202.3171540.3 P

SZTBTU2BT

U

)

20.152 j2.13104由SA和A点电压求各点电压及电损

PAR1QAX1UPAX1QAR1UUB

(11513.93)220.122.317U

20.1240.317.08UC

(101.337.25)2UAC11594.39二、简单输电系统如图2所示，变压器变比为110±2×2.5%/11kV，若不计变压器励磁支路10.5kV2解计算补偿前最大、最小负荷时低压侧归算到高压侧的电压。

202102

(26(26

(20j15)(1.34j6.71)21.34(10j7.5)(0.34j1.68)10.34因此，i节点电压

UiUi

11821.342621.7113011810.34269.18130U

UUUi

k2U C imaxC iC 10210.5

103，A、B、CSA=75MVA，XA=0.380，SB=535MVA，XB=0.304C4QF3500MVA。l1、l2、l310、5、25km0.4Ω/km1（20）3题3解SB=1000MVA，9-首先确定电源C的等值电抗XC。如果短路不是发生在母线1，而是发生在母线4的断QFA、B、CQF，A、BSI*SB

SXB*XB

1000QFC3500-由此可得电源C的等值电抗XC

XC*1S*1S

1000X∑*={[(0.46+0.242)//0.586)

II*I

33iM2.55I2.556.89（20）解

Z

Z2

3Z j0.4j0.5j0.253 Ua1Ia1(Z2Z03Zk 42.5(j0.5j0.25 42.51.2935.50

ZZ

0.64 0.64 IIII II aUaIZ1.9242.5 a Ua

0.82j0.37 U a

0.993j0.44520MVA110/11kV2.5%7.518MVA，7MVA，cos=0.8107.5kV，Uk%=10.5，Pk=163kW，励磁影响不计。试选择变压器的分接头。解

55 NNN

TX NT100S

7cosj7sin

10(12.5%) 10(17.5%)Ui

UImaxUUImaxU

107.5107.5

14.44.9310.8Ui5.64.934.2Ui

UT/maxUimaxU

99.9 T/

iUUiN104.6Ui

U

UT/maxUT/2

107.2107107.1(kV)

U

%

UU

99.9

U

UU

104.6

作业题五参考答求功率分布和各母线电压（虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量U解设UCUN110

图一

102

(20j30)0.271

(

30.207222.407

(20j40)2.338U

UBUAUAB12114.332U

(9.793)20(7.593)303.972(kV)UCUBUBC106.6683.972F1=3+0.3PG1+0.002

F2=5+0.3PG2+0.002P

150MW，（15）解12

0.320.0020.32

0.30.006按等耗量微增率准则分配负荷，令λ1=λ2，（A（BPG2=150-PG1代入式（A）有0.3+0.004PG1=0.3+0.006(150—0.004PG1=0.9—于是解 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30<60<10020MVA110/11kV2.5%7.518MVA，7MVA，cos=0.8107.5kV，Uk%=10.5，Pk=163kW，励磁影响不计。试选择变压器的分接头。解

图二 NNN

TX NT100S

7cosj7sin

10(12.5%) 10(17.5%)Ui

UImaxUUImaxU

UT/maxUimaxU

99.9 T/

iUUiN104.6Ui

U

UT/maxUT/2

107.2107107.1(kV)

U

%

UU

99.9

U

UU

104.6