东北电力大学电力系统分析穆刚2013年1月试题与答案

1、东 北 电 力 大 学 考 试 试 卷一、回答问题： （共 50 分）1、等值电路中S 为三相功率时，V 、 I 、 z 和 y 代表的数值分别是“线”还是“相”值？（ 4 分）2、电力系统三相电路分析中用标幺制时，基准值的选取有几个任意给定量？为什么？（5 分）3、实际系统在什么情况下采用恒定电势源数学模型？本身具有什么特性？（5 分）4、在电力系统中产生短路冲击电流的条件是什么？（5 分）5、为什么在用计算机对某网络初次进行潮流计算时往往是要调潮流？而并非任何情况下只一次送入初始值算出结果就行呢？要考虑什么条件？各变量是如何划分的？哪些可调？哪些不可调？（6 分）6、若想提高电力系统暂态稳

2、定性所要考虑的基本原则是什么？提高电力系统静态稳定性呢？（6 分）1东 北 电 力 大 学 考 试 试 卷7、在同步发电机出口发生三相短路时，为什么用次暂态和暂态电势来分析、计算短路电流？是否可只用Eq 来分析、计算短路电流？为什么？（6 分）8、某架空线型等值电路，阻抗为R+jX ，对地导纳为两个 jB/2 ，始端电压为V 1，末端电压为V2，始端流入阻抗的功率为 P1+jQ 1，试分析该线路对外何时为容性元件？何时为感性元件？（6 分）9、某三个节点的环网，节点为电源节点且电压给定，而节点为负荷节点且功率已知，若用手算潮流要求达到一定的精度，请给出计算的步骤。（7 分）二、简算：（共 20

3、 分）1、某单机无限大系统 E =138KV， U=115KV ， X I =79.35，取 U B=115KV ， SB=100MV A 时， T J =6.5S， 0=30 0， P0=100MW ，短路时 =30 弧度 / 秒 2，求： X =？（ 6 分）2东 北 电 力 大 学 考 试 试 卷2、简单系统如图，发电机保持Eq 不变，运行规程要求K P 值不得小于15%，问：允许发电机输出的最大功率为多少？（6 分）EqU =1GXd =1.0X T=0.2X L=0. 3S=0.8+j0.63、某系统如图所示，f 点发生三相短路，求：极限切除角cm=？（ 8 分）三、计算下列各题：

4、（共 30 分）1、空载系统中点a 相接地短路，求：1）接地电流有名值I ? =？2） T2 中性点电压有名值V T2N =？（ 10 分）3东 北 电 力 大 学 考 试 试 卷2、求上一题中的其他有名值如下：（ 10 分）1） T1 中性点电压V T1N =？2） f 点左侧 B 相线路中电流I B=？3） M 点 B 相电流 IMB =？3、在某 A 、 B 联合系统中， A 系统有：发电机 K AG1 =500MW/Hz， K AG2 =400MW/Hz ，负荷 K AD =100MW/Hz ，B 系统有： K B =800MW/Hz ；正常运行时 A 系统 G1 满载， G2未满载，

5、 f=49.8Hz ，联络线功率PAB =100MW ，联络线突然开断后， G1 差 25MW 满载，问： f A=?， fB =?（ 10分）参考答案 1一、 1、 V 为线电压， I 为线电流，Z 为一相的阻抗，Y 为一相的导纳。2、有两个任意给定量。因为有4 个变量分别为S 、 V、 IB和 Z ，而他们之间有二个约束方程分别为BBBS =3VI ， V= 3IZ ，给定二个量后，余者可由这二个方程唯一地解出。BB3当短路点远离电源出口时，使得 Z 外 Z 内 即电源出口到故障点间阻抗远远大于电源内阻抗，这时就可以忽略电源内阻抗。这就相当于电源内阻抗为零的电源即恒定电势源。特点：内阻抗为

6、零，频率恒定，电势恒定。4产生冲击电流的条件有三条：1）短路前空载2）短路时电流正处于幅值相位3）经过半个周期5因为潮流计算时的功率方程是非线性，多元的具有多解。初始条件给定后得到的结果不一定能满足约束条件要求。 要进行调整初值后才能满足。其约束条件有： Uimin Ui Uimax. Pimin Pi PimaxQi Qi Qimax ij ；负荷的PQ 为扰动变量，发电机的PQ 为控制变量，各节点的V 为状态变量；扰动变量是不可控变量，因而也是不可调节的。状态变量是控制变量的函数，故控制变量和状态变量都是可调节的。6 .提高暂态稳定主要是增大减速面积减小加速面积。而提高静态稳定的措施主要是

7、提高Kp 值。当P0 一定时则提高Pm 而 Pm=EV/X则增大 E 和 V ，或减小 X7当发生短路时次暂态的暂态电势是不会突变的。因此可用正常稳定时的电流和电抗值算出他们。来对短路情况进行分析，但只用 Eq 是不行的，因为在短路时 Eq 是会变化的 Eq=Eqo + Eq.但 Eq 却无法知道。因此不能只用 Eq 来分析。48线路的无功损耗为： QL + QB =P12Q12XV12V22B ；可见，当第一项大于第二项时为感性，V122小于则为容性，第二项数值无多大的变化，主要在第一项，当流过阻抗的功率很小时为容性，增大到某值时变为感性。9若想手算环网潮流，首先应把环网分解成辐射网才能细算

8、*12S（2Z 23Z31） S3 Z31算出 S121）根据 S =*Z12Z23Z312）根据基尔霍夫电流定律分别求出其他支路功率初步分布，找到功率分点3）在无功分点处将网络解开成辐射网4）设全网为额定电压，从末端负荷节点向1 号节点推算各支路功率5）从 1 节点用给定的电压和已算出的功率向末端推算各节点的电压6）再用给定功率和算得的电压从末首推算功率和电压。直到满足首端电压和末端功率为止二、简算：TJPTPEP0PM sinPIIM2* (16.5 * 301、) 1.244N1006.5 * 30PIIMsin1PIIM1138 * 11512100*1.244=100X II X I

9、I138 * 115127.84124.142、 X d1 0.20.31.5Eq10.6 * 1.5j 0.8* 1.51.9 j1.2 2.25 32.3011PMEqV2.25 * 11.50.151.5P0mP0m1.3X d1.5P0m3、 PIPIM sinEV sin11.6 * 1sin 300X IX IX I1.6 * 0.50.8X L( X I0.6) * 2(0.80.6) * 20.4X III0.60.41PIIIM1.6 * 111.61h1800arcsin141.3PIIIM01.6cosP0 (h0 )PIIIMcoshPIIMcos0=PIIIMPIIM

10、1*(141.3 30) 1.6COS141.301801.600.43366CM64.30三、计算：0.20.150.121、取 SB30MVAVBVav1)Xd= X 20.2XT10.1V f(1)X L10.4 * 40 *300.12X L 20.4 * 20 *300.066326320.123X L 20.18X P20 *300.15632V f(2)X(1)X (2)0.20.10.120.42X( 0)0.180.10.450.730.45I f(1)I f ( 2)I f (0 )110.6372* 0.420.731.57I f0.637 * 3 *300.5254(

11、KA)3 * 632)VT 2 N *I f ( 0)* 3X P0.637 * 0.450.28665VT 2 NVB10.426(KV )VT 2 N*32、1）、 VT1N*V f ( 0)*I f (0)* X ( 0)0.637 * 0.730.465VT 1NVB16 .91( KV )VT 1N *32）、 I B*a2 I fa (1)aI fa(2 )(a 2a)I fa(1)I fa (1)0.637I BSB0.637*30I B*0.175( KA)3 * VB3 * 633）、由相量图可见I ma (1)或由计算可得：I mba 2 I fa( 1)e j 300X T 20.10.20.13X P0.450.180.1V f(0)I mb (2 )：I mb00aI fa(2 )