电力系统基础试题整合

电力系统基础试题课程代码：02300

一、填空题（每小题1分,共10分)1。衡量电能质量的指标主要有电压、波形和___频率___.2.在电力系统的潮流分布计算中，习惯上是直接用三相功率和__线____电压来计算。3。频率的二次调整是由发电机组的调频器_进行调整。4。双绕组变压器可供调整的分接头通常在__高压侧____。5。简单短路中不对称短路有___3___种类型.6.对称分量法是一种叠加法，适用于___线性___系统。7。两相短路其故障相电流为正序电流的______倍。8。对于简单电力系统，其静态稳定判据为______。9。自动重合闸是提高系统__暂态稳定性

____的主要措施之一。10。在简单电力系统中，若加速面积大于减速面积,系统将失去_暂态稳定性

__.11.我国电力系统的3KV以上的额定电压等级有6kv，10kv，35,60,110，220，330,500，750kv.12．架空线路是由导线，避雷线，杆塔，绝缘子及金具等元件组成。13.对电力系统运行的基本要求是,供电的可靠性，良好的电能质量,力求系统运行的经济性。14。变压器损耗是由短路损耗和空载损耗两部分构成.15。电力系统的有功和频率调整大体上可分为一次，二次，三次调整,所谓的一次调整指由发电机调速器进行的频率调整，二次调整指有发电机的调频器进行的频率调整，三次调整指按照负荷曲线及最优准则分配发电负荷.二、单项选择题(每小题1分,共20分。从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案,并将正确答案的号码写在题干后面的括号内。)13.经过Y·d3接法的变压器由星形到三角形侧时，负序系统逆时针转过（

③

）

①120°

②150°

③90°

④270°14。电力系统K点发生单相短路（A相）对称分量以A相为准，其电流之间关系为（

④

）式所示。

①

②

③

④

15。若a、b两相发生短路接地，则基准相选择为(

③

)

①a相

②b相

③c相

④b相和c相18。下图系统在k点发生三相短路,各元件标么值电抗在元件下方，计算短路电流的总阻抗为(

4

)

①xΣ=0.248

②xΣ=（0.125+0。105+0。08）∥(0。10）=0.075

③xΣ=0。41

④xΣ=0。3119。电力系统发生三相短路，其冲击系数kimp与非周期分量的衰减时间常数Ta有关，当kimp=1时，回路的L,R,Ta的关系如（

3

）

①L≠0R≠0

②R=0

L≠0

③L=0

R≠0

④Ta=20.为达到安装较少的补偿设备容量,选变压器分接头的情况应为（

2

）

①最小方式时电容器全部投入

②最小方式时电容器全部退出③最大方式时电容器全部投入

④最大方式时电容器全部退出22.影响系统频率的主要因素是（

4

)

①电流

②阻抗

③无功

④有功23。潮流计算常用的计算方法是（

2

)

①解析法

②迭代法和牛顿法

③积分法

④差分法24.计算初步功率分布的目的主要是为了(

1）

①寻找无功功率分点

②寻找有功功率分点

③寻找平衡节点

④寻找pu节点25。电力系统潮流分布计算中，复功率的单位是（

3

)

①MW

②MVar

③MVA

④KW26.电力网某处的电流为2。5KA，当取基准值SN=100MVA，UN=10KV时，则该处电流的标么值应为(

3

）

①

②

③

④27.变压器的电抗参数XT，主要决定于哪一个实验数据(

3

)

①

②

③Uk％

④I0%28。中性点不接地的电力系统，发生单相接地故障时，非故障相电压（

3

)

①不变

②升高倍

③升高倍

④升高2倍29。用电设备的额定电压一般与所接网络的额定电压(

2

）

①高5％

②相同

③低5％

④低10％30。用来支持或悬挂导线并使导线与杆塔绝缘的器件是（

3

）

①杆塔

②金具

③绝缘子

④保护包皮三、简答题(每小题5分,共20分）32。简要说明电力系统的电压调整可以采用哪些措施答.①改变发电机端电压调压；②改变变压器变比调压③补偿无功功率调压；④改变电力线路参数调压.33。什么是输电线路的电压损耗？

答：线路始末两端电压的数值差。34。在电力系统潮流分布计算中，习惯上采用什么功率以及什么电压进行计算?答。习惯上采用三相功率和线电压进行计算.35、简述降低电网电能损耗的措施。答：（1）提高电力网负荷的功率因数，降低电网的电能损耗：①合理选择异步电动机的容量及运行方式；②实现无功功率就地补偿,限制无功功率在电网中传送。（2。5分）（2）合理组织电力网的运行方式：①电力网运行于重负荷状态时，应尽量提高运行电压水平，以降低功率损耗和电能损耗;②合理组织并联变压器的运行,减少功率损耗和电能损耗。（2.5分）36、提高导体最大允许载流量的措施有哪些？答：采用电阻率小，散热面积、散热系数大的材料（3分）和散热效果好的布置方式。37．断路器和隔离开关在电力系统中的作用是什么？它们在性能上有什么不同？答:(1）断路器的作用：正常运行时，用于倒闸操作，改变系统的运行方式；故障时，切断电流，切除故障点，使非故障部分继续正常运行。(2)隔离开关的作用：隔离开关隔开电源，当检修线路或断路器时,形成一个检修人员也能看见的、明显的“断开点”;倒闸操作,分、合小电流。（3）两者区别:断路器有熄弧装置,可以切断短路时的大电流，隔离开关无熄弧装置，不能开断短路电流.39.电力系统运行有什么特点及要求？答:特点：电能不能存储；与国民经济及人民生活关系密切;过渡过程非常短暂。要求：安全，可靠，优质，经济供电。40、某变电站采用双母线接线，有2条进线，4条出线，画出其电气主接线，并说明不停电检修工作母线的操作步骤？（正常运行时，一组母线工作，另一组母线备用）答：（1）图（2）闭合母联两侧的隔离开关QS1，QS2合QF向备用母线充电(0.5)；若备用母线带电后一切正常，下一步则先接通（一条或全部）回路接于备用母线侧的隔离开关,然后断开(该条或全部）回路接于工作母线上的隔离开关，（1分)；待全部回路操作完成后，断开母联断路器及其两侧的隔离开关。41．何谓电力系统？其中各部分的作用是什么?答:由发电厂内的发电机、电力网内的变压器和输电线路以及用户的各种用电设备,按照一定的规律连接而组成的统一整体,称为电力系统。(2分)

作用：发电机生产电能；变压器变换和分配电能；输电线路输送电能；用电设备消费电能。（3分）42．图示电力系统,若k点发生单相接地短路，试作出其零序等值网络答：

43．下图所示简单电力系统拟配置相间短路的电流保护。请给出图中各处（1QF、2QF和3QF)应配置的电流保护，并给出各电流保护的动作时间(取Δt＝0.5s）。答：

①3QF处：定时限过电流保护，tIII3＝0s（1分)②2QF处：无时限电流速断保护＋定时限过电流保护；(1分）tI2＝0s，tIII2＝1s（1分）③1QF处：无时限电流速断保护＋带时限电流速断保护＋定时限过电流保护；（1分）tI1＝0s，tII1＝0.5s，tIII1＝1s（1分）

44．试标明发电机和变压器两侧绕组的额定电压值(图中已标明的是电力系统的额定电压)？G：10。5KV

T1:10.5/242KVT2：220/121/38.5KVT3：110/10。5KV～11KV

T4：35/6.3KV～6。6KVT5:10.5/3。15KV～3。3KV四．计算题29．一条额定电压为110kV的输电线路，长100km，r0=0。15Ω/km，，x0=0.4Ω/km,，b0=2.74×10-6S/km，已知线路末端负荷为20MW，cosj=0。8,线路始端电压保持为116kV,试求线路末端的电压偏移和线路的输电效率。（10分)29．(共10分）解:

1）（3分)参数计算,画出等值电路

R＝r0l＝0。15×100=15ΩX＝x0l＝0.4×100＝40Ω

B＝b0l＝2。74×10—6×100＝2。74×10-4S

2)（4分）取Ui＝UN，计算功率分布

SLD＝PLD＋jPLDtgφ＝20＋j20×0。75＝20＋j15MV。A

ΔSy＝－jBUN2/2＝－j2。74×10—4×(110）2/2＝－j1.66MV。A

S2＝SLD＋ΔSy＝20＋j15＋（－j1.66)＝20＋j13.34MV.A

MV。A

S1＝S2＋ΔS＝20＋j13。34＋0.716＋j1。91＝20.716＋j15.25MV。A

SA＝S1＋ΔSy＝20。716＋j15。25－j1。66＝20.716＋j13.59MV.A

3）（3分）U1＝116kV，计算末端电压偏移和输电效率

kV

30．如图所示网络,母线N空载，各元件的参数已标于图中.试计算当k点发生三相短路时，短路点的短路冲击电流、短路容量和母线M的残余电压（有名值).（15分）30．（共15分）解：

1）（4分）取Sd＝100MV.A,Ud＝Uav，各元件电抗标幺值计算如下：

发电机:X1＝X2＝0.12×100/25＝0。48

E²1＝E²2＝10。5/10。5＝1.0

变压器：X3＝X4＝0.105×100/20＝0。525

电抗器：

2）（4分）等值网络如右图所示。网络化简：

Xk1＝X1＝0。48

Xk2＝X2＋X5∥（X3＋X4）＝0.48＋0.655∥(0。525＋0.525）＝0。883

3）（2分）起始次暂态电流计算：

G1提供的电流为：I²1＝E²1/Xk1＝1/0.48＝2.083

G2提供的电流为:I²2＝E²2/Xk2＝1/0.883＝1。133

4）（2分）冲击电流计算：

短路处的基准电流为：kA

ish＝kA

5)（1分)短路容量：S²＝I²Sd＝（2.083＋1.133）×100＝321。6MV。A

6)（2分）流过母线M的电流为：

I²M＝I²2X5/(X3＋X4＋X5）＝1。133×0。655/(0。525×2＋0.655)＝0.435

母线M的残余电压：UM＝UavMI²MX3＝115×0.435×0。525＝26.26kV

或(＝121×0。435×0。525＝27.63kV）31．如图所示网络，变压器归算到高压侧的参数为ZT＝(2.4＋j40）W,变压器有5个分接头（110±2×2.5％）kV；10kV线路参数为r0＝0。65W/km，x0＝0.33W/km；变压器高压侧电压维持为110kV不变；最大负荷SLDBmax＝(20＋j12)MV·A，SLDCmax＝(0。6＋j0.48)MV·A，最小负荷SLDBmin＝(10＋j6)MV·A，SLDCmin＝（0.3＋j0。18)MV·A。若C点电压偏移要求不超过±5％，且负荷SLDB要求B母线电压维持在10.2～10。8kV,试选择变压器分接头。（提示：首先应根据负荷SLDB和SLDC的调压要求确定母线B的调压要求）（15分）31．（共15分）解：

⑴（6分）确定B点的调压要求:

ZL＝（0。65＋j0。33)×5＝3。15＋j1。65W

kV

kV

C点负荷对B点电压要求为：（9。5＋0。27）～(10。5＋0.12）kV＝9.77～10。62kV

B点电压允许变化范围是：（9。77～10。62）∩(10。2～10.8)＝10。2～10.62kV

⑵（7分)选变压器分接头

SBmax＝SLDBmax＋SLDCmax＝20＋j12＋0.6＋j0.48＝20.6＋j12.48MV。A

SBmin＝SLDBmin＋SLDCmin＝10＋j6＋0.3＋j0。18＝10.3＋j6.18MV.A

kV

kV

kV

kV

kV

选择最接近的分接头110×(1＋2.5%）＝112.75kV，变比K＝112。75/11=10.25

⑶（2分）校验:kV＞10。2kV

kV＜10。62kV

满足调压要求。32.如图所示网络，变压器参数为=16000kV×A，D=21kW，%=0.85，D=85kW，%=10.5，变比K=110kV/11kV；10kV线路参数为r0=0。65W/km，x0=0。33W/km；变压器高压侧电压为115kV；负荷=（11+j4。8）MV×A，=（0.7+j0。5）MV×A。试求c点电压.37解：（1）各元件参数（2分)

变压器：KT＝110/11＝10

10kV线路:

（2）等值电路（2分）

（3）功率分布计算（3分）

10kV线路:

变压器支路：

（4）电压计算（3分）

33、如图所示电力系统，各元件参数标么值如下：发电机:＝50MV×A，E=1。1，=0.2，=0.3；变压器：＝60MV×A，％=10。5;=20W；变压器:＝30MV×A,％=10。5；每回线路：100km，=0。4W/km，=0。8W/km。取=60MV×A，求：（1）k点短路的冲击电流;（2）通过计算说明，k点发生何种类型的短路时流经变压器中性点的电流最大？解:（1）参数计算（2分）

发电机：

变压器:

变压器:

输电线路：

（2）求k点短路的冲击电流（4分）

等值电路如图

（3）负序和零序等值电路如图（4分）流经变压器中性点的电流即为零序电流.三相短路、两相短路的零序电流为0，因此只计算单相接地短路、两相接地短路。

单相接地短路：

两相接地短路：

可见，当k点发生两相接地短路时流经变压器中性点的电流最大。

34．如图所示网络，母线N空载,各元件的参数已标于图中。试计算当k点发生三相短路时，短路点的短路冲击电流、短路容量和母线M的残余电压(有名值）。（15分）34，（共15分）解：

1)（4分）取Sd＝100MV.A,Ud＝Uav，各元件电抗标幺值计算如下：

发电机：X1＝X2＝0.12×100/25＝0.48

E²1＝E²2