《电力系统分析（新）》武汉理工大学 期末在线考试答案VIP

《电力系统分析（新）》武汉理工大学期末在线考试答案

一、计算（每题参考分值5分）

1、某变压器由无穷大功率电源供电，如下图所示，当在K点发生三相短路时，计算短路电

流的周期分量、冲击电流及短路功率（取Ksh=1.8）.

X-0

正确答案：

取％=100町%=%

各元件标么值：

皿.=0.4*50*粤=0.151

线路H52

10.5*100,,

1r---*——=0n.5205

变压器X工Y.=10020

电源到短路点的总电抗为&■=了/+了厂=0151+0.525=0676

E.-U=—=----=1

对无穷大功率电源⑹115

勿=2=-^―*kA=231M

短路电流周期分量有名值为了守0676万/0*°37

冲击电流为'讣=处。"版第历尸=1$石*2.31贴=5.88h4

£=巫==148的

短路功率为©:♦0676

2、系统接线示手下图，已知各元件参数如下：

发电机G-1：SN=60MT.4,右"=0.15；发电机G-2：5#=150MK4,x/=0.2；

变压器T_1：SN=60吹.4匕=12%：变压器T_2：S#=90M，4匕=12%：

线路L：每回路？=80娴，x=0.40/bn.负荷LD：=120Mr.j4xzz)"=0.35

试分别计算工点发生三把短路时起始次暂态电流和冲击电流的有名值。

正确答案：

⑴计算系统各元件参数，取$3=100股以/=匕丫

x^O.lSx—=0.25

发电机G-1：60

x2=0.2x—=033

发电机G260

x-t=0.12x—=0.2

变压器T-1：60

x4=0.12x—=0.133

变压器T-2：90

%=%=0.4x80x-l^-=0.242

线路L(单回)：H52

x7=0.35x—=0.292

负荷：120

取E'^—E；=1.05,E'm—0.8

⑵网络化简

En=&-氏+々)+*%=0.8967

两电源合并，为+勺+5

x=x

总阻抗:?//(x2+^)=0.1791

⑶始次暂态电流

=5.319

(4)冲击电流

匕=1.8x应(心+⑸)+物二必1=5.8718^4

3、在下图所示的电力系统中，母线a的电压为恒定值，三相短路发生在f2点，试计算短路

电流周期分量。各元件的参数如下：

线路LI：40km、x=0.4Q/km：变压器T：30MVA、"$%=1°包电抗器R：6.3kV、0.3kA、X%=4。

电缆L2：0.5km>x=0.08Q/kmo

取5产100MhUR=U-

等值电路如下图所示，

各元件的电抗标幺值分别计算如下：

100

=0.4x40x=0.12

线路L：115

100

Xj=0.105x=0.35

变压器T：30

100

=0.04X-=------------------=1.22

电抗器R：\3x6.3X0.3

100

=0.08x0.5x=0.1

电缆L2：6.3

无限大功率电源直接接于母线a即4=°,所以在f2点短路时

X=4+勺++A=012+0.35+1.22+0.1=1.79

'=1,79=512（助

发电机G.1：SN=60吹4x/=015；发电机62：%=150W//J=0-2；

变压器T-l：SN=60MY"12%：变压器T—2：SN=90MG4K=12%：

线路L：每回路/=80触%x=0.4Q/b«.负荷LD：S3=120W//3・0.35

试分别计算工点发生三相短路时起始次暂态电流和冲击电流的有名值。

正确答案：

（一）计算系统各元件参数，取$3=10°河陛嗫

1=0.15乂变=0.25

1

发电机G-1：60

x2=0.2x—=033

发电机G-2：60

；r3=0.12x—=02

变压器T-1：360

；

q4=0.12x—=0.133

变压器T-2：90

x=x=0.4x80x^21=0,242

线路L（单回）：115?

x7=0.35x—=0.292

负荷：120

取用二玛=1.05,£^=0.8

（二）网络化简

E"=弧一+.4）+-\=0.8967

两电源合并，町+勺+均

总阻抗：1=叼"（勺+勺）=01791

（三）始次暂态电流

2=5.319

（四）冲击电流

息=1.8x5（％+场）+物力）/母=5.8718^4

5、已知某110KV双绕组变压器铭牌数据为:

S、.=6300AXd、121"0.5AT、短=9.76KFF、4=52长中、70%=l.k%%=10.5

•①•计算变压器的参数（以算到UOKV）；"

・②画出变压器的「形等省电路。一

正确答案：

计算变压器参数（归算到11。。）“

RT=RX"=£XE=19.2(CA・・(2分)一

1000S；10006.32

q%U；10.51212,me、八△、

xT=——x--=---x----=244(0)••••(2分)"

100Sn1006.3

G7=2x£="x」^=0.67xl(r6⑸….(2分)

1000%10001212

a=4.7xl()Y(S)....

ST=也入=llx（2分）

100U；1001212

变压器「形等值电路（4分）

6、输电线路L-3阻抗为5+j20Q（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；若功率因数提高到0.90

（感性）其余条件不变，请问线路L-3的功率损耗和电区损耗会增加还是减

GT-1-T-2-T-3L-3

1UhY—i

工

少？—

正确答案：

AP+jAQ=三挈1(火+/)=(iy及(5+j20)

L35

=(0.6378+J2.5510)MVA…w

、厂PR+QX10x5+7.5x20_„..

ALr=-------=------------=5.77114kV…d

U35

电压损耗会减少、功率拨耗会减少。〃

7、在卜图所小的电力系统中，系统对母线a处的短路功率为1000MVA,三相短路发生在fl

点，试计算短路电流周期分量。各元件的参数如下:

线路Ll：40km、x=0.4Q/km：变压器T：30MVA、"$%=1°包电抗器R：6.3kV、0.3kA、X%=4。

电缆L2：0.5km、x=0.08Q/kmc

i由T由x

~~HID~~―――-T

礴“n

正确答案：

取5-100M竺UR=Uav

系统等值网络如下图所示:

等值网络

系统用一个无限大功率电源代表，它到母线a的电抗标幺值为

SB100八

%,,===0.1

sSs1000

各元件的电抗标幺值分别计算如下：

100

Xy=0.4x40X=0.12

线路L：115

100

x2=0,105X=0.35

变压器T：30

100

=0.04X-=----------=1.22

电抗器R：\3x6.3X0.3

100

=0.08x0.5x=0.1

电缆L2：6.3

100

/»=$=9.16(kA)

在网络的6.3kV电压级的基准电流为《3X6.3

当fl点短路时"f£=%+”1*々=°，+°'2+0.35=0.57

ID916

/===16.07(kA)

短路电流为力0,57

8、用单位电流法计算卜图所小网络中各电源与短路点之间的转移阻抗。(图中各兀件参数

为标幺值）

正确答案：在图中设电流为1,

则

力=八&=2=2八=八，2=工之也+乙0-3=M13=*=8

j0.5j0.5

j,=八+A=11、卤/=匕%+//xj-0.5=J4+J5.5=j9.5

.

由此可得：r

毛/哼=罕=出为今=学=/4.75x3/=^=^=/1.1875

9、如下所示系统接线图，高压侧母线A接到电力系统，系统的电抗值未给定，只知道接到

H

母线的断路器QF的额定切断容量为2500MVA,求低压侧母线B发生三相短路时的电流（小）、

冲击电流以及短路电流最大有效值。

12DMVA

110,39s

0(1%-103

正确答案:

取基准功率Sn=l0°°M”基准电压乙=火吗则可作出如下图所示的等值电路。

参数计算如下（标幺值表示）

4%5n1000

XT=--x—=0.105X——=0.875

变压器T：100SNT120

因电力系统的等值电抗未给定，只能通过断路器额定切断容量来近似求得。

42

z__晅04

=1

B

假设高压侧A母线三相短路时的短路容量就等于断路器的切断容量，即SF=2500MV4

则其标幺值为

cSF2500

S===2.5

F*SR1000

则电力系统的等值电抗标幺值为

111c

===0.4

.S.2.5

这样，当k点三相短路时近路电流标幺值为

J1

——-----=0.784

0.875+0.4

有名值为

..1000

小=0.784X用加=12.2(M)

冲击电流有名值（取冲击系数"力叩二L8）为

imp=薪xkjmpxI卜=枢x1.8x12.2=31.06(AA)

短路电流最大有效值为

2

imp=Jl+2(%厂1)2x/；=V1+2x(1.8-l)X12.2=18,42(k4)

二、问答（每题参考分值5分）

10、简述核电厂的生产过程，并说明其与火力发电厂生产过程的异同之处。

正确答案：

核燃料在反应堆内产生.核裂变，即所谓链式反应，释放出大量热能，由冷却剂带出，在蒸汽

发生器中将水加热为蒸汽，然后同一般火力发电站一样，用蒸汽推动汽轮机，再带动发电机

发电。冷却剂把热量传给水后，又被泵打回反应堆里吸热。反复使用，把核裂变释放的热能

引导出来。

核能发电厂与火力发电厂最主要的区别是前者用核-蒸汽发电系统代替后者的蒸汽锅炉，且

燃烧时不需要空气助燃。

三、单选（每题参考分值2.5分）

11、发生三相对称短路时，短路电流为（A）。

A,正序分量

B.序分量

C.零序分量

D.正序和负序分局

答案：【A】

12、电力系统的复杂故障是指（C）。

A.横向故障

B.纵向故障

C.电力系统中不同地点同时发生不对称故障

答案：

13、关于同杆双回架空输电线路，下面说法中正确的是（A）o

A.一般情况下可以忽略双回路对正序和负序电抗的影响，但对零序电抗的影响却不能忽略

B.一般情况下双回路对正字、负序和零序电抗的影响都可以忽略

C.一般情况下双回路时正序、负序和零序电抗的影响都不可以忽略

答案：【A】

14、P-0曲线被称为（D）

A.耗量特性曲线

B.负荷曲线

C.正弦电压曲线

D.功角曲线

答案：【D】

15、简单系统静态稳定判据为（A）o

dPE/＜£＞0

睡面＜0

D.

CdPE/do=0

D.都不对

答案：【A】

16、中性点不接地系统发生单相金属性接地故障，中性点对地电位升高为（A）

A.相电压

B.线电压

c.&倍的相电压

D.&倍的线电压

答案：【A】

17、已知一节点所带负荷，有功功率为P,视在功率为S,则功率因数角为（B）

A.arcctg

B.arcsin

C.arctg

D.arccos

答案：【B】

18、近似计算法中，变压器的变比应采用（C）。

A.实际变比

B.额定变比

C.平均额定变比

答案：【口

19、同步发电机直轴电抗d"三者之间的大小关系为（A）。

x；＜x；＜xd

B.x；＞x；＞xd

cxd<xd>xd

答案：【A】

20、二相断线时的更合序网是在断I」处（A）。

A.三序网串联

B.三序网并联

C.正序网负序网并联

D.正序网与零序网并联

答案：【A】

21、供电系统短路故障中，短路危害最大的短路类型一股为（A）。

A.三相短路

B.两相短路

C.两相接地短路

D,单相短路

答案：【A】

22、应用等面积定则分析简单电力系统暂态稳定性，系统稳定的条件是（C）

A.整步功率系数大于零

B.整步功率系数小丁零

C.最大减速面积大于加速面积

D.最大减速面枳小于加速面枳

答案：【C】

23、电力系统一相断线时的复合序网在形式上与（B）的复合序网相同。

A.单相接地短路

B.两相短路接地

C.两相短路

答案：【B】

24、分析简单电力系统的暂态稳定主要应用（B）

A,等耗量微增率原则

B.等面积定则

C.小干扰法

D.对称分量法

答案：【B】

25、系统发生两相短路故障时，复合序网的连接方式为（B）。

A.正序、负序、零序并联

B.正序、负序并联，零序开路

C.正序、零序并联，负序开路

D.零序、负序并联，正序开路

答案：【B】

26、电路元件的标么值为（A）。

A.有名值与基准值之比

B.有名值与额定值之比

C.基准值与有名值之比

D.额定值与有名值之比

答案：【A】

27、输电线路反映电流的热效应的参数是（B）。

A.电抗

B.电阻

C.电纳

D.电导

答案：【B】

28、减小输电线路有功损耗可通过（C）

A.增大线路有功功率

B.增大线路无功功率

C.提高线路两端电压

D.增大输电线路电阻

答案：【C】

29、一般情况，变压器的负序电抗XT（2）与正序电抗XT（1）的大小关系为（C）

A.XT(1)>XT(2)

B.XT(1)<XT(2)

C.XT(1)=XT(2)

D.XT(1)»XT(2)

答案：【C】

30、系统备用容量中，哪种可能不需要(A)

A.负荷备用

B.国民经济备用

C.事故备用

D.检修备用

答案：【A】

31、电力系统分析中，有功功率的单位常用(B)

A.VAR

B.MW

C.MVA

D.V

答案：【B】

32、有备用电源接线方式的优、缺点是(C)

A.可靠性高、电压面

B.可靠性高，造价低

C.可靠性高,造价高

D.可靠性低，造价高

答案：

33、电力系统潮流计算中有且只设置一个的节点是(C)。

A.PQ节点

B.PV节点

C.平衡节点

D.PQ节点和PV节点

答案：【口

34、我国规定的标准额定电压等级有(C)

A.HOkV220kV380kV

B.121kV2OOkV3OOkV

C.HOkV22OkV500kV

D.HOkV242kV33OkV

答案：

35、下列故障形式中对称的短路故障为（C）

A.单相接地短路

B.两相短路

C.三相短路

D.两相接地短路

答案：【C】

36-.中枢点采用顺调压是指（B）

A.高峰负荷时，将中枢点的电压调高；低谷负荷时，将中枢点的电压调低

B.高峰负荷时，允许中枢点的电压有所降低；低谷负荷时，允许中枢点的电压有所升高

C.高峰负荷时，允许中枢点的电压有所升高；低谷负荷时，允许中枢点的电压有所降低

D.高峰负荷和低谷负荷时，中枢点电压一样

答案：【B】

37、潮流方程是（D）

A.线性方程组

B.微分方程组

C.线性方程

D.非线性方程组

答案：【D】

38、电压降落指线路始末两端电压的（C）

A.数值差

B.分值差

C.相量差

D.矢量差

答案：【C】

39、电力系统的运行电压水平与（D）密切相关。

A.有功功率平衡

B.线路电流

C.系统频率

D.无功功率平衡

答案：【D】

40、同步发电机，