電力系統(tǒng)分析試題與答案

一、填空題降壓變壓器高壓側(cè)的主分接頭電壓為220kv，若選擇+2X2.5%的分接頭，則該分接頭電壓為231KV。電力系統(tǒng)中性點(diǎn)有效接地方式指的是中性點(diǎn)直接接地。輸電線路的電氣參數(shù)包括電抗、電導(dǎo)、電納和電阻。輸電線路的電壓偏移是指線路始端或末端母線的實(shí)際運(yùn)行電壓與線路額定電壓的數(shù)值差。電力系統(tǒng)的潮流分布一般是用各節(jié)點(diǎn)的電壓和功率表示。調(diào)整發(fā)電機(jī)組輸出的有功功率用來(lái)調(diào)整電力系統(tǒng)運(yùn)行的頻率。復(fù)合故障一般是指某一時(shí)刻在電力系統(tǒng)二個(gè)及以上地方發(fā)生故障。用對(duì)稱(chēng)分量法計(jì)算不對(duì)稱(chēng)故障，當(dāng)三相阻抗完全對(duì)稱(chēng)時(shí)，則其序阻抗矩陣Zsc的非對(duì)角系統(tǒng)中發(fā)生單相接地短路時(shí)故障點(diǎn)短路電流的大小是零序電流的3倍。減小輸出電元件的電抗將提高（改善）系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。二、單項(xiàng)選擇題在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)頻率之間是否有嚴(yán)格的關(guān)系（②）否②是③不一定④根據(jù)發(fā)電機(jī)的形式定三繞組變壓器的結(jié)構(gòu)、通常將高壓繞組放在（③）內(nèi)層②中間層③外層④獨(dú)立設(shè)置中性點(diǎn)以消弧線圈接地的電力系統(tǒng)，通常采用的補(bǔ)償方式是（③）全補(bǔ)償②欠補(bǔ)償③過(guò)補(bǔ)償④有時(shí)全補(bǔ)償，有時(shí)欠補(bǔ)償三相導(dǎo)線的幾何均距越大，則導(dǎo)線的電抗（①）①越大②越?、鄄蛔儮軣o(wú)法確定變壓器的電導(dǎo)參數(shù)Gt，主要決定于哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（①）①AP。②^Pk③Uk%④Io%當(dāng)功率的有名值為s=P+jQ時(shí)（功率因數(shù)角為中）取基準(zhǔn)功率為Sn，則有功功率的標(biāo)么值為（③）①P②PS-cos中S①P②PS-cos中S-sinp環(huán)網(wǎng)中功率的自然分布是（④①與電阻成正比分布③與阻抗成正比分布電力系統(tǒng)中PQ節(jié)點(diǎn)的數(shù)量（②①全都是②大量的SS）與電抗成正比分布與阻抗成反比分布）少量的④必有且一般只設(shè)一個(gè)潮流計(jì)算中，要求某些節(jié)點(diǎn)之間電壓的相位差應(yīng)滿足的約束條件是（④）

①E-5|>|5-5|minij①E-5|>|5-5|minijij②|5-5|<|5-5|minijij③|5-5|>|5-5|maxijij④|5-5|<|5-5|maxijij①負(fù)載率②網(wǎng)損率③供電率④廠用電率電力系統(tǒng)的頻率主要決定于（①）①有功功率的平衡②無(wú)功功率的平衡22.③電壓質(zhì)量④電流的大小關(guān)于順調(diào)壓電壓調(diào)整方式的描述，錯(cuò)誤的是（②）22.①高峰負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略低低谷負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略低適用于用戶對(duì)電壓要求不高的場(chǎng)合適用于供電線路不長(zhǎng)的場(chǎng)合通過(guò)改變變壓器變比，實(shí)質(zhì)上（①改變了電壓損耗的數(shù)值③改變了電力網(wǎng)的無(wú)功功率分布三相短路時(shí)，非周期分量極小值，③）改變了負(fù)荷變化時(shí)次級(jí)電壓的變化幅度增加了整個(gè)電力系統(tǒng)的無(wú)功功率容量只能是在某種情況（①）①一相中出現(xiàn)三相均不出現(xiàn)同步機(jī)的各種電抗間關(guān)系為（③①x適用于供電線路不長(zhǎng)的場(chǎng)合通過(guò)改變變壓器變比，實(shí)質(zhì)上（①改變了電壓損耗的數(shù)值③改變了電力網(wǎng)的無(wú)功功率分布三相短路時(shí)，非周期分量極小值，③）改變了負(fù)荷變化時(shí)次級(jí)電壓的變化幅度增加了整個(gè)電力系統(tǒng)的無(wú)功功率容量只能是在某種情況（①）①一相中出現(xiàn)三相均不出現(xiàn)同步機(jī)的各種電抗間關(guān)系為（③①x>x>x">x'③x>x>x'>x"②同時(shí)在兩相中出現(xiàn)只有故障相出現(xiàn)其它相不出現(xiàn)）②x>x>x'>x"④x>x'>x>x"①a相②b相③c相④a相和c下網(wǎng)K點(diǎn)發(fā)生兩相短路接地，其復(fù)合序網(wǎng)為圖所示（③）（其中，1,2，0分別為正序、負(fù)序、零序阻抗）越靠近電源點(diǎn)負(fù)序電壓越（①）①低②高③不變④無(wú)法確定作為判據(jù)空e>0主要應(yīng)用于分析簡(jiǎn)單系統(tǒng)的（③）d6①暫態(tài)穩(wěn)定②故障計(jì)算③靜態(tài)穩(wěn)定④調(diào)壓計(jì)算30.分析簡(jiǎn)單系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性可以應(yīng)用（②)①等耗量微增率準(zhǔn)則②等面積定則③小干擾法④對(duì)稱(chēng)分量法三、簡(jiǎn)答題31.電力變壓器的主要作用是什么？答：電力變壓器的主要作用是升高或降低電壓，另外還起到將不同電壓等級(jí)電網(wǎng)相聯(lián)系的作用。簡(jiǎn)單閉式網(wǎng)分為哪些類(lèi)網(wǎng)絡(luò)？答：簡(jiǎn)單的閉式網(wǎng)可分為兩端供電網(wǎng)絡(luò)（2分）和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)（2分）兩類(lèi)（1分）。為什么說(shuō)當(dāng)電力系統(tǒng)無(wú)功功率不充足時(shí)僅靠改變變壓器變比分按頭來(lái)調(diào)壓并不能改變系統(tǒng)的電壓水平？答：通過(guò)調(diào)分接頭實(shí)質(zhì)是改變了電力網(wǎng)的無(wú)功分布，只能改善局部電壓水平，同時(shí)卻使系統(tǒng)中另個(gè)的某些局部電壓水平變差并不能改變系統(tǒng)無(wú)功不足的狀況因此就全系統(tǒng)總體來(lái)說(shuō)并不能改變系統(tǒng)的電壓水平。為什么變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地能夠提高當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障進(jìn)的暫態(tài)穩(wěn)定性？答：在輸電線路送端的變壓器經(jīng)小電阻接地，當(dāng)線路送端發(fā)生不對(duì)稱(chēng)接地時(shí)，零序電流通過(guò)該電陰將消耗部分有功功率起到了電氣制動(dòng)作用，因而是能提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。四、簡(jiǎn)算題某三相單回輸電線路，采用LGJ-300型導(dǎo)線（計(jì)算外徑25.2mm），已知三相導(dǎo)線正三角形布置，導(dǎo)線間距離D=6m，求每公里線路的電抗值。解：計(jì)算半徑『二212=12.6mm=12.66Igm幾何均距：DfD'GmDx1=0.1445lg—m+0.0157=0.1445lg——-——+0.015712.6x10-3=0.403。/km36°.110KV單回架空線路，其參數(shù)如圖所示，線路始端電壓為116KV，末端負(fù)荷為15+J10MVA,求該電力線路末端電壓及始端輸出的功率。.⑴設(shè)全網(wǎng)電壓為鞏=110脖△Q碎二-jl.lxio^4xHO2-~jl.33iMVar=Sj+AQy215+J8.669MVA（l分）△&二旦S^（R+切=0,496+j0.992MVA（1分）告二&+△如=15.496+j9.661MVA△Qy—-jl.lxlO^xUO2-一jL331MVar（1分）*=§+^Q,i=15.496+j8.33MVA（1分）（2）令U=U6z^KV弟=U].△Uz-j沉版=Ui-（+j堅(jiān)耕？）=109.997-j3.678=11。，058^<*?KV（3分）37.某系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率為740MW/Hz，當(dāng)負(fù)荷增大200MW時(shí)，發(fā)電機(jī)二次調(diào)頻增發(fā)40MW，此時(shí)頻差為0.2Hz，求負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率。解：

.已知K(；=74OMW/HzT=200MW,APG=4Z)MW+^f=-0.2壓求：阮=?解:根據(jù)公式;△￡=-一，打?yàn)?3分)K＜；+Kt于是:-以=-端壹（3分）38.網(wǎng)K點(diǎn)發(fā)生兩相短路接地，求K點(diǎn)短路電流值。LU1-辿二以取Sb二6OMVA&對(duì)牛K＜；+Kt于是:-以=-端壹（3分）38.網(wǎng)K點(diǎn)發(fā)生兩相短路接地，求K點(diǎn)短路電流值。LU1-辿二以取Sb二6OMVA也二X俺=0.32Xuo=3xO.0906=0.272Xt=0,105x=0.2v0^72x0,2_0.572一°'$-0.32+(0.32/710.13)=0.412-二&=盅=2.424壇鄧扃舞*2.物=3,74KA五、綜合題39.有一臺(tái)降壓變壓器如圖所示，其歸算至高壓側(cè)的參數(shù)為4.93+J63.525Q,已知變壓器母線在任何方式下均維持電壓為107.5KV,其低壓側(cè)母線要求順調(diào)壓，若采用靜電電容器作為補(bǔ)償設(shè)備，試選擇變壓器分接頭和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備容量。[Jmiu=107.5--（10.25-98.7x（3；驗(yàn)算：最大負(fù)?茍時(shí)補(bǔ)噤設(shè)備全部投入叫皿=107一5-四4.93+（13.上匚1.9（10.25-98.7x（3；驗(yàn)算：最大負(fù)?茍時(shí)補(bǔ)噤設(shè)備全部投入叫皿=107一5-四4.93+（13.上匚1.9一5）空g竺二99.85KV107.5接最大負(fù)荷時(shí)調(diào)壓要求確定Qc容量TOC\o"1-5"\h\z11、107.2521八。"/rII210725x--1?95Mvai（3分）11—II2□e二99.85x而=I0.24JCV電壓偏移也號(hào)％?.竺X100%=0,1%XXJ?J^s-r—J最小負(fù)荷時(shí)弓她=102.96x11/107.25-10,56ICV10.7540.某簡(jiǎn)單系統(tǒng)如圖若在K點(diǎn)發(fā)生三相短路，求使得系統(tǒng)保持暫態(tài)穩(wěn)定的極限切除角。E’EZ泌4gz代"電壓偏移二以奈籍至x100%=1.8%（3分）

n10.7540.某簡(jiǎn)單系統(tǒng)如圖若在K點(diǎn)發(fā)生三相短路，求使得系統(tǒng)保持暫態(tài)穩(wěn)定的極限切除角。E’EZ泌4gz代"n4）一解=0.2+0.15+甘+0.15=0.7（1分）pEi'U.交1.2x1.^/-ry\\F[=y—smd=—07-smoU7TJ60二此-也亳蘭攔=21.8（1分）X—a（1分）Pn=O（1分）Xm=0.2+0.15+0.4+0.15=0.9（1分）Pm==^~sinS（1分）標(biāo)-180-sin10.8x0.9~^2二143.13（1分）7T0.8x（143.B-2L8）x-^+4cosl43,13-07Tlou31.33-1cosocm=—1.33-1端=61.97°（3分）試卷二一、填空題TOC\o"1-5"\h\z衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)是：電壓、頻率、波形。我國(guó)110kV及以上系統(tǒng)，中性點(diǎn)運(yùn)行方式采用直接接地。一公里L(fēng)GJ-300型的架空線路，其電阻大約為0.1Q。一個(gè)將10kV升到220kV的變壓器，其額定變比為10.5/242。電廠供電負(fù)荷與綜合用電負(fù)荷的差別是前者包括—網(wǎng)絡(luò)損耗—。潮流計(jì)算中，三類(lèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)量最多的是PQ節(jié)點(diǎn)。架空線路開(kāi)路時(shí)，其末端電壓比首端電壓一高。將壓三繞組變壓器三個(gè)繞組排列方式，從內(nèi)至外為低一中一高。常用的潮流計(jì)算的基本數(shù)學(xué)模型是節(jié)點(diǎn)電壓方程。標(biāo)么值近似計(jì)算中基準(zhǔn)電壓常詵網(wǎng)絡(luò)平均額定電壓。二、選擇題組成電力系統(tǒng)的幾種主要元件是：BA電源、電阻、電感、電容B發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、負(fù)荷C發(fā)電廠、變電所、變壓器、線路D發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、開(kāi)關(guān)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是：CA在優(yōu)質(zhì)前提下，保證安全，力求經(jīng)濟(jì)；B在經(jīng)濟(jì)前提下，保證安全，力求優(yōu)質(zhì)；C在安全前提下，保證質(zhì)量，力求經(jīng)濟(jì)；D在安全前提下，力求經(jīng)濟(jì)，保證質(zhì)量。相同截面的導(dǎo)線，使用的電壓等級(jí)越高，其電阻.AA一樣B越大C越小D都不對(duì)在變壓器的等值電路中，其導(dǎo)納是BAGT+jBTBGT-jBTC-GT+jBTD-G?-jBT中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)對(duì)設(shè)備絕緣的要求一AA高B低C不變D都不對(duì)架空線路采用導(dǎo)線換位的目的CA減小電抗B減小電納C減小三相參數(shù)的不對(duì)稱(chēng)D都不對(duì)三類(lèi)節(jié)點(diǎn)中，只有一個(gè)且必須有一個(gè)的是CAP-Q節(jié)點(diǎn)BP-V節(jié)點(diǎn)C平衡節(jié)點(diǎn)D都不是N-R迭代的主要優(yōu)點(diǎn)是：JA簡(jiǎn)單B收斂快C準(zhǔn)確D占用內(nèi)存少P-Q迭代是在B基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化來(lái)的。A直角坐標(biāo)形式的N-R迭代；

B極坐標(biāo)形式的N—R迭代；CG—S迭代D都不是變壓器的運(yùn)算負(fù)荷是DA變壓器付方功率加上變壓器阻抗的功率損耗；B變壓器付方功率加上變壓器導(dǎo)納的功率損耗；C變壓器副方功率加上變壓器阻抗和導(dǎo)納的功率損耗；D在C的基礎(chǔ)上，再加上變壓器所聯(lián)線路導(dǎo)納中的功率。三、某系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率為740MW/Hz,當(dāng)負(fù)荷增大200MW時(shí)，發(fā)電機(jī)二次調(diào)頻增發(fā)40MW，此時(shí)頻差為0.2Hz，求負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率。解：△Pd/^Pg—%△￡—KDAf200=40+740X0.2+0.2XKD所以K=60MW/HzD所以負(fù)載的單位調(diào)節(jié)功率為60MW/Hz。四、額定電壓110kV的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負(fù)荷如圖所示。已知電源A的電壓為121kV,求功率分布和各母線電壓。（注：考慮功率損耗，可以不計(jì)電壓降落的橫分量8U）。ASa需b湍2^）300C?——■j—*Oj40+j30MVAIQ+jSMVA解設(shè)u=U=Z0°=110也CN.102+82△S=(20++j30)=0.271+j0.407,+ASBCbc1102=(-10-j8)+0.271+j0.407=-9.793-j7.593,+ASBCS'=S+aS〃=40+j30-9.793-j7.953=30.207+j22.407BBB■AS■ASAB30.2072+22.40721102(20+j40)=2.338+j4.676=S'+aSBAB=30.207+j22.407+2.338+j4.676=32.545+j27.083=S'+aSBAB已知UA=121kV

△UAB=14.332(kV)32.545x20+27.083x40121△UAB=14.332(kV)U=U-△U=121-14.332=106.668(kV)△UBC106.668UC=UB-△UBC=106.668+3.972=110.64(kV)BA(-9.793)x20+(*93)x30=-3.972(kV)五、某發(fā)電廠裝有兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備，其耗量特性分別為F1=3+0.3PGi+0.002P；］(t/h)F「5+0.3Pg2+0.002△UBC106.668UC=UB-△UBC=106.668+3.972=110.64(kV)兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備的額定容量均為100MW，而最小可發(fā)有功功率均為30MW，若該廠承擔(dān)負(fù)荷150MW，試求負(fù)荷在兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備間的最優(yōu)分配方案。解兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備的耗量微增率分別為.dF氣=d-^=0.3+2x0.002PG1=0.3+0.004吃G1dF氣=dP^=o.3+2x0.003Pg2=0.3+0.006%G2按等耗量微增率準(zhǔn)則分配負(fù)荷，令4「才2,有0.3+0.004Pgi=0.3+0.006Pg2而等約束條件為Pgi+Pg2=150聯(lián)立式(A)、式(B)、求解七、七。把Pg2=150-Pg1代入式(A)W0.3+0.004Pg1=0.3+0.006(150—PG1)0.004Pg1=0.9—0.006Pg10.01Pg1=0.9于是解得Pg1=90MWPg2=60MW此分配方案符合等耗量微增率準(zhǔn)則，即滿足等約束條件，也滿足不等約束條件(30<90<100、30<60<100)，因此，可做為最優(yōu)分配方案。六、如圖所示某降壓變電所裝設(shè)一臺(tái)容量為20MVA、電壓為110/11kV的變壓器，要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負(fù)荷時(shí)分別不超過(guò)額定值的2.5%和7.5%，最大負(fù)荷為18MVA，最小負(fù)荷為7MVA，cos中=0.8，變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運(yùn)行情況下均維持107.5kV，變壓器參數(shù)為Uk%=10.5，Pk=163kW，勵(lì)磁影響不計(jì)。試選擇變壓器的分接頭。

ijlOT.flrV解變壓器的電阻和電抗為ijR=PkUN=163x1102=4.93(G)T1000321000x202X=d=些些=63.5(G)t1003100x20N末端最大和最小負(fù)荷為[3=18cos中+j18sin9=18x0.8+j18x0.6=14.4+j10.8(MVA)<mzx[3=7cos9+j7sin9=7x0.8+j7x0.6=5.6+j4.2(MVA)min按最大和最小負(fù)荷時(shí)調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為U'=10(1+2.5%)=10.25(kV)imaxU'=10(1+7.5%)=10.75(kV)imin在最大和最小負(fù)荷時(shí)變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得解得Uimaximax=U-AUImaxmax=UI解得Uimaximax=U-AUImaxmax=UImax-AUmin=1075-14.4x4.93+10.8x63.5U=1075-5.6x4.93￥4ax2x63.5UiminUimaxUimin=99.9(kV)=104.6(kV)然而最大和最小負(fù)荷時(shí)分接頭電壓為U=U=^=99.9x-^L=107.2(kV)T/maximaxU'10.25UT/.=U.U^=104.6x=107(kV)iminUTITITIi/^maxt/^min2107.2+1072=107.1(kV)故選分接頭電壓為110（1-2.5%）=107.25的分接頭。校驗(yàn)低壓母線電壓:最大負(fù)荷時(shí)U'%=Ug時(shí)=99.9x—1^=10.25(kV)imax油axu107.25最小負(fù)荷時(shí)U'=U￡n=104.6x=10.73(kV)iminiminU107.25電壓偏移：最大負(fù)荷時(shí)U'%=~—x100%=2.5%max1010.73—10最大負(fù)荷時(shí)U'%=x100%=7.3%<7.5%min10比較可知，所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。試卷三一填空（35分每空1分）電力系統(tǒng)是電能的生產(chǎn)、輸送、分配和的各個(gè)環(huán)節(jié)組成的一個(gè)整體。其中輸送和分配電能的部分稱(chēng)為電力網(wǎng)。若把水電廠、火電廠的動(dòng)力部分也包括講.來(lái)，就稱(chēng)為動(dòng)力系統(tǒng)。2.對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是：保證供電的可靠性，保證電能的良好質(zhì)量，提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。3.衡量電能質(zhì)量好壞的指標(biāo)是電壓、頻率和波形。4.電力系統(tǒng)的無(wú)功功率電源，除了發(fā)電機(jī)外，還有同步調(diào)相機(jī)、靜電電容器及靜止補(bǔ)償器。對(duì)稱(chēng)分量法是分析電力系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)故障的有效方法。在三相參數(shù)對(duì)稱(chēng)的線性電路中，各序?qū)ΨQ(chēng)分量具有獨(dú)立性。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。短路沖擊電流、短路電流最大有效值和短路容量是校驗(yàn)電器設(shè)備的重要數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中所有電力用戶的用電設(shè)備所消耗的電功率總和就是電力系統(tǒng)的負(fù)荷，亦稱(chēng)電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷。電力系統(tǒng)負(fù)荷加上電力網(wǎng)的功率損耗就是各發(fā)電廠應(yīng)該供給的功率，稱(chēng)為電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷，在此基礎(chǔ)上再加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率就是各發(fā)電廠應(yīng)該發(fā)出的功率，稱(chēng)為電力系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷。在元件的電抗比電阻大得多的的高壓電網(wǎng)中，無(wú)功功率從電壓高的一端流向電壓低的一端，有功功率則從電壓相位越前的一端流向相位落后的一端，這是交流電網(wǎng)功率傳輸?shù)幕疽?guī)律。9.在電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法中，普遍采用的兩種方法是：牛頓-拉夫遜法和P-Q分解法。10.簡(jiǎn)單故障是指電力系統(tǒng)的某處發(fā)生一種故障的情況。簡(jiǎn)單不對(duì)稱(chēng)故障包括單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路、單相斷開(kāi)和兩相斷開(kāi)等。電力系統(tǒng)的運(yùn)行電壓水平同無(wú)功功率平衡密切相關(guān)。電壓調(diào)整的主要手段是：改變發(fā)電機(jī)端電壓;改變變壓器的變比；無(wú)功功率補(bǔ)償。通常系統(tǒng)負(fù)荷是隨時(shí)間變化的，其變化規(guī)律可用負(fù)荷曲線來(lái)描述。二、單項(xiàng)選擇題在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號(hào)內(nèi)。1.無(wú)限大功率供電系統(tǒng)，發(fā)生三相短路，短路電流非周期分量起始值（2）②iapUibp②iapUibpUicp④iapUibp=icp短路電流量最大的短路為（4）①單相短路②兩相短路③兩相短路接地④三相短路3.理想同發(fā)電機(jī)，q軸電抗的大小順序是（2)①xq=xq〃②xq>xq〃③xq〈xq〃④都不對(duì)4.a為旋轉(zhuǎn)因子1+a+a2等于多少（1）①0②1③-1④25.輸電線路的正序阻抗與負(fù)序阻抗相比，其值要（3）①大②?、巯嗟娶芏疾皇?.系統(tǒng)中發(fā)生單接地故障時(shí)，零序回路中不包含（4）①零序電流②零序電壓③零序阻抗④電源電勢(shì)7.兩相短路接地故障中，附加阻抗Z△為（4)①Z0Z②勺③七+虹④Z0z〃Z2Z與電磁功率相比，將（)38.在發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)中，機(jī)械功率Pt①大9.P-6曲線被稱(chēng)為（②?、巯嗟娶軣o(wú)關(guān)系①耗量特性曲線10.故障計(jì)算可以應(yīng)用②負(fù)荷曲線③正弦電壓曲線④功角曲線3)①等面積定則②小干擾法③正序增廣定則④等耗量微增率原三、簡(jiǎn)答題①大9.P-6曲線被稱(chēng)為（②?、巯嗟娶軣o(wú)關(guān)系①耗量特性曲線10.故障計(jì)算可以應(yīng)用②負(fù)荷曲線③正弦電壓曲線④功角曲線3)①等面積定則②小干擾法③正序增廣定則④等耗量微增率原（1）自動(dòng)勵(lì)磁裝置的應(yīng)用;（2）減小各元件的電流;（3）改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和采用中間補(bǔ)償設(shè)備。寫(xiě)出對(duì)稱(chēng)分量變換矩陣的表達(dá)式。11aa2s——1a2a3111寫(xiě)出系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生a、c兩相短路時(shí)的原始邊界條件。,_,,,,Ib=0,I+1=0,U=U在架空輸電線路中，為什么要進(jìn)行導(dǎo)線換位？保證三相系統(tǒng)參數(shù)對(duì)成、減少對(duì)周?chē)ㄓ嵕€路的干擾什么是電暈現(xiàn)象？如何避免？高壓線路表明周?chē)碾妶?chǎng)強(qiáng)度高于周?chē)諝獾膿舸?qiáng)度，會(huì)使空氣游離發(fā)生放電現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱(chēng)之為電暈現(xiàn)象。避免措施是增加導(dǎo)向的等值半徑，如采用擴(kuò)徑導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線。

四、電力系統(tǒng)接線下圖所示。其中，發(fā)電機(jī)G1：Sn1=8X〃=0E〃=1d*發(fā)電機(jī)G2：Sn2=100/0.85X〃=0.125E"=1d*變壓器T1：Snt1=120MVAU%=10.5k線路L：l「50kmXj0.4Q/km線路l2：l「40kmX2=0.4Q/km當(dāng)母線4發(fā)生三相短路時(shí)，求短路點(diǎn)短路電流周期分量有效值I"、沖擊電流iM。（SB=100MVA,Ub=Uav，Km=1.8）（1分）解：用標(biāo)幺值計(jì)算的參數(shù)是：X=0.4x50x=0.151TOC\o"1-5"\h\zL11152（1分）\o"CurrentDocument"X=0.4x40x^0=0.121（1分）L21152\o"CurrentDocument"XT1=0.105x詈=0.0875（1分）100x0.85XGd=0.125x—100—=0.106—（1分）（3分）1〃=—==4.854（3分）*Xd￡（0.151/70.1935）+0.121TOC\o"1-5"\h\zIB=~^-=,；0015=0.502kA（2分）B\o"CurrentDocument"I〃=i〃*i=2.437kA（3分）\o"CurrentDocument"iM=2.55*I〃=6.215kA3分）五、已知發(fā)電機(jī)d、q軸的同步電抗X「1.1，Xq=1.08，負(fù)載的電壓U1=1.0/30°，電流I=0.8/-15°，試計(jì)算暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)Eq。TOC\o"1-5"\h\z解：E=U+jIX=1.0/30。+j0.8/—15°x1.08=1.723/50.77。（4分）Qq8=50.77?！?0。=20.77。（2分）I=Isin（8+中）=0.73（3分）E=E+I（Xd+X）=1.723+0.73x（1.1—1.08）=1.738（4分）.?.E=1.738/50.77。（2分）q題四一、有一回電壓等級(jí)110kV，長(zhǎng)為150km的輸電線路，末端接一臺(tái)容量為31.5MVA的降壓變壓器，變比為110/11kV。如圖1所示，當(dāng)A點(diǎn)實(shí)際電壓為115kV時(shí)，求A、C二點(diǎn)間的電壓損耗及B點(diǎn)和電壓損耗及B點(diǎn)和C點(diǎn)的實(shí)際電壓。（注:P=190kW，U%=10.5,kP0=31.05kW，I0%=0.7)（20分）31.5+)60,150LGJ~150ISOkm「2.317+140.30———-SFL1-31500/110110/llkV（a）題一圖2(H-jl5MVAS-^2&fj15MVA豐口.1耿10七+口.13X10%口2,566X10勺1&XL0』一31.5+)60,150LGJ~150ISOkm「2.317+140.30———-SFL1-31500/110110/llkV（a）題一圖2(H-jl5MVAS-^2&fj15MVA豐口.1耿10七+口.13X10%口2,566X10勺1&XL0』一W)線路LGJ—150r=—=17=8.5(mm)r=0.21(Q/km)221=0.1445lgDm+0.0157=

r0.14451g^000+0.0157=0.401(Q/km)8.5,7.58b=x10-61Dmr758——-x10-6=2.84x10-6(S/km),4000*71girR=0.21x150=31.5(0)X=0.401x150=60.15(0)B=2.84x10-6x150=4.26x10-6(S)2B=2.13x10-4(S)變壓器:PU2190x1102k―=

1000S21000x31.52N=2.317(Q)X=匕％U§=10.5x1102t=1Q0SN—100x31.52G=P31.05T=1000U2—1000x1102=40.3(Q)=2.566x10-6(S)I%S=100UNN0.7x31.5100x1102=1.82x10-6(S)設(shè)u「110，zb°AU=20x2.317+15x40.3=5.92T110△SZTP2+Q2.P2+Q2、，=RT+j△SZTP2+Q2.P2+Q2、，=RT+jXU2U2T202+1521102202+152X2.317+jX40.3=0.12+j2.081102AS=U2(G+jB)=1102(2.566+j18.2)x10-6=0.03+j0.22YTBTTS〃=S+AS=(20+j15)+(0.12+j2.08)=20.12+j17.08BSBCZT=S+aS=(20+j15)+(0.12+j2.08)+(0.03+j0.22)=20.15+j17.3CTS'=S+AS=20.15+j17.3-j2.13x10-4x1102=20.15+j14.72BBY1220.152+14.722AS=(31.5+j60.15)=1.62+j3.101102AS=-j2.13x10-4X1102=-j2.58Y11S=S'+AS+aS=20.15+j14.72+1.62+j3.10-j2.58=21.77+j15.24ABZ1Y11由SA和A點(diǎn)電壓求各點(diǎn)電壓及電損耗AU1=PAR[+QaX]=21.77x31.5+15.24x60.15=1393-'"一’-115-.gU=PAX-QaR=21.77X60.15-15.24x31.5=7211一''ua一’—115—.UB=、，'(115-13.93)2+7.212=101.33(kV)AUT20.12x2.317+17.08x40.3101.33=7.25520.12x40.3-17.08x2.317…8U==7.61t101.33U=\,'(101.33—7.25)2+7.612=94.39(kV)AUAC=115—94.39=20.61(kV)、簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)如圖2所示，變壓器變比為110±2X2.5%/11kV，若不計(jì)變壓器勵(lì)磁支路及線路對(duì)地電容，則線路和變壓器的總阻抗Z=26+j130Q，節(jié)點(diǎn)A的電壓為118kV，且維持不變，降壓變電所低壓側(cè)母線要求常調(diào)壓，保持10.5kV電壓。若補(bǔ)償設(shè)備為靜電電容器試配合變壓器分接頭的選擇確定受端應(yīng)設(shè)置的無(wú)功補(bǔ)償容量。i?=2O+jl5MV\Smn>=10+j7.5MVA圖2題二圖解計(jì)算補(bǔ)償前最大、最小負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)歸算到高壓側(cè)的電壓。先計(jì)算功率損耗.202+152AS=［頂x(26+j130)=1.34+j6.71MVA.102+7.52AS=—x(26+j130)=0.34+j1.68MVAmax1102首端功率為

,,,七=5+△$=(20+j15)+(1.34+j6.71)=21.34+j21.71MVA5a.=5.+△$.=(10+j7.5)+(0.34+j1.68)=10.34+j9.18MVA因此，i節(jié)點(diǎn)電壓為Uimax11821.34x26+Uimax11821.34x26+21.71x130118=89.38(kV)Uimin11810.34x26+9.18x130118=105.61(kV)(a)選擇電容器容量。先按最小負(fù)荷時(shí)電容器全部退出的條件選擇變壓器變比，為U=U=105.61x工=110.64(kV)TIiminU'10.5于是可選擇110kV電壓的主抽頭，艮m'UTl=110kV，則變壓器變比k=110/11=10。再按最大負(fù)荷時(shí)的要求，求無(wú)功補(bǔ)償容量imaxk2UiCmaxiCmaximax102x10.589.38)10.5130"10)=12.62(Mavr)三、如圖3所示網(wǎng)絡(luò)中，A、B、C為三個(gè)等值電源，其中Sa=75MVA，Xa=0.380，S「535MVA，X=0.304°C的容量和電抗不詳，只知裝設(shè)在母線4上的斷路器QF的斷開(kāi)容量為3500MVA。B線路七、l2、l3的長(zhǎng)度分別為10、5、25km，電抗均為0.4Q/km。試計(jì)算在母線1三相直接短路時(shí)的起始次暫態(tài)電流和短路沖擊電流。(20分)圖3題3圖解取S=1000MVA，作系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖9-2(b)]B(b)首先確定電源C的等值電抗Xc。如果短路不是發(fā)生在母線1，而是發(fā)生在母線4的斷路

器QF之后，則電源A、B、C供給的短路電流都要通過(guò)QF,其中電源A、B供給的短路電流決定于如下的電抗X=[(5.07+0.151)//0.586]+0.242=0.754*短路瞬間，這兩個(gè)電源供給的短路功率為S"=IS=—S=—^X1000=1326(MVA)*BXB0.754斷路器QF允許電源C供組的短路功率為3500-1326=2174(MVA)由此可得電源C的等值電抗X至少為X=—=些=0.46Cc*^2174然后作母線1的短路計(jì)算。這時(shí)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗為%*={[(0.46+0.242)//0.586)+0.151]//0.507}+0.302=0.728由此得到起始次暫態(tài)電流為'*=0.728=1，373以有名值表示則為巨X115I"=I"Ib=1.373x」000=6.89(kA)巨X115沖擊電流的有名值為，M=2-551〃=2.55X6.89=17-57(kA)四、如圖4所示的某三相系統(tǒng)中k點(diǎn)發(fā)生單相接地故障，已知、="Z/j0.4,Z/=j0.5,Z0^=j0.25,Zk=j0.35。求a相經(jīng)過(guò)阻抗Zk接地短路時(shí)短路點(diǎn)的各相電流、電壓。(20分)解單相接地時(shí)復(fù)合網(wǎng)為串聯(lián)型，于是可知I=I=I=Wa1a1a1Z+Z+Z+3Z1j12"0"kj0.4+j0.5+j0.25+3x0.35

=0.64/42.5。

?_U=I(Z+Z+3Z)alal#￡0Sk=0.6442.5。(j0.5+j0.25+3x0.35)=0.6/42.5。x1.20，35.5。=0.8./78。\o"CurrentDocument"U=-1Za2a22￡_??一Ua0=\o"CurrentDocument"U=-1Za2a22￡_??一Ua0='a。Z0￡=-0.64/々2.5。X0.25./90。=0.16/-47.5。求各相電流和電壓為T(mén)OC\o"1-5"\h\zI=I+1+1=3I=3x0.6/42.5。=1.92/2.5。alala2a0alI=I=0U=IZ=l.92/42.5。X0.35=0.6^42.5。aakU=aU+aU+Ubala2a0/.=0.83/78。+240。+0.3^-47.5。+l20。+0.l6.u-47.5。=0.82-j0.37=0.9/-24.5。U=aU+a2lJ+Ucal,a2a0/.=0.83/78。+l20。+0.3^-47.5。+240。+0.l6,/-47.5。=0.993-j0.44=ll/-l56。題五一、額定電壓110kV的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負(fù)荷如圖一所示。已知電源A的電壓為121kV，求功率分布和各母線電壓。（注：考慮功率損耗，可以不計(jì)電壓降落的橫分量8U）。B湍2&+-J30HC-T_O?40tj30MVAICHjSMVA圖一題一圖

解設(shè)U=U=110kV

CN.102+82AS=(20++j30)=0.271+j0.407BC1102S〃=-S+AS=(-10-j8)+0.271+j0.407=-9.793-j7.593BCBCS'=S+AS〃=40+j30-9.793-j7.953=30.207+j22.407B■AS■ASAB30.2072+22.4072⑶+j4。)=2.338+j4.6761102S=S'+aS=30.207+j22.407+2.338+j4.676=32.545+j27.083ABAB已知U=121kVAU=AU=3H45x20MZ083x40=14^2(kv)AB5"106.668Uc=UB-AUBC=106.668+3.972=110.64(kV)U=U-AU=121-14.332=106.668(kV)aU=(-9-793)X20106.668Uc=UB-AUBC=106.668+3.972=110.64(kV)限大功率電源，試求此時(shí)短路點(diǎn)的沖擊電流和短路功率。3端kv3端kv"岫17^10.52X3,2MVA3S/10.5kVO'k%=7lO.SkV圖三題四圖解取S解取Sb=100MVAUB=UavX1*=0.105X祟=0.525X乎=0.4x10x30°^=0.292X3*=X4*=0.07x蜀=2.19E=i等值網(wǎng)絡(luò)如圖所示。X=0.525+0.292+1x2.19=1.912z*2周期分量電流的有效值XzXz*=0.5231.912有名值電流為=0.523=0.523x—=2.88(kA)<3x10.5若取K廳1.8，則沖擊電流?=、&L8X1=2.551=2.55X2.88=7.34(kA)短路功率為5=5?5=I?5=0.523x100=52.3(MVA)k*B*B五、已知某系統(tǒng)接線如圖四所示，各元件電抗均已知，當(dāng)k點(diǎn)發(fā)生BC兩相接地短路時(shí)，求短路點(diǎn)各序電流、電壓及各相電流、電壓，并繪出短路點(diǎn)的電流、電壓相量圖。G1O~~1](j.5kV50MWCOSTG1O~~1](j.5kV50MWCOST=0,85&F125力2).16心1T1115kV60MVA10.5/121kVC/k%=105/=50km31.5MV