華北電力大學(保定)電力系統(tǒng)分析習題

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁/共頁一、填空題1、輸電線路的網絡參數(shù)是指()、()、()、()。2、所謂“電壓降臨”是指輸電線首端和末端電壓的()之差?！半妷浩啤笔侵篙旊娋€某點的實際電壓和額定電壓的()之差。3、由無限大電源供電的系統(tǒng)，發(fā)生三相短路時，其短路電流包含()分量和()分量，短路電流的最大瞬時值又叫()，它浮上在短路后約()個周波左右，當頻率等于50HZ時，這個時光應為()秒左右。4、標么值是指()和()的比值。5、所謂“短路”是指()，在三相系統(tǒng)中短路的基本形式有()、()、()、()。6、電力系統(tǒng)中的有功功率電源是()，無功功率電源是()、()、()、()。7、電力系統(tǒng)的中性點接地方式有()、()、()。8、電力網的接線方式通常按供電可靠性分為()接線和()接線。9、架空線路是由()、()、()、()、()構成。10、電力系統(tǒng)的調壓措施有()、()、()、()。11、某變壓器銘牌上標示電壓為220±2×2.5%，它共有()個分接頭，各分接頭電壓分離為()、()、()、()、()。二、思量題電力網、電力系統(tǒng)和動力系統(tǒng)的定義是什么？電力系統(tǒng)的電氣接線圖和地理接線圖有何區(qū)別？電力系統(tǒng)運行的特點和要求是什么？電網互連的優(yōu)缺點是什么？我國電力網的額定電壓等級有哪些？與之對應的平均額定電壓是多少？系統(tǒng)各元件的額定電壓如何決定？電力系統(tǒng)為什么不采用一個統(tǒng)一的電壓等級，而要設置多級電壓？導線型號LGJ-300/40中各字母和數(shù)字代表什么？什么是電暈現(xiàn)象，它和輸電線路的哪個參數(shù)有關？我國中性點接地方式有幾種？為什么110KV以上電網采用中性點直接接地？110KV以下電網采用中性點不接地方式？架空輸電線路為什么要舉行換位？中性點不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，各相對地電壓有什么變化？單相接地電流的性質如何？怎樣計算？電力系統(tǒng)的接線方式有哪些？各自的優(yōu)、缺點有哪些？發(fā)電機電抗百分值XG%的含義是什么?按結構區(qū)別，電力線路主要有哪幾類？架空線路主要有哪幾部分組成？各部分的作用是什么？電力系統(tǒng)采用分裂導線有何作用？簡要解釋基本原理。電力線路普通以什么樣的等值電路來表示？什么是變壓器的短路實驗和空載實驗？從這兩個實驗中可決定變壓器的哪些參數(shù)？變壓器短路電壓百分數(shù)Uk%的含義是什么？雙繞組變壓器的等值電路與電力線路的等值電路有何異同？等值變壓器模型是以什么樣的等值電路來表示變壓器的？有哪些特點？又是如何推導的？變壓器的額定容量與其繞組的額定容量有什么關系？繞組的額定容量對于計算變壓器參數(shù)有什么影響？何為三繞組變壓器的最大短路損耗？何為負荷的定義？何為綜合用電負荷、供電負荷和發(fā)電負荷的定義和區(qū)別？電力系統(tǒng)負荷曲線有哪些？它們有何用途？組成電力系統(tǒng)等值網絡的基本條件是什么？如何把多電壓級電力系統(tǒng)等值成用聞名制表示的等值網絡？標幺值及其特點是什么？在電力系統(tǒng)計算中，基準值如何挑選？電力系統(tǒng)元件參數(shù)用標幺值表示時，是否可以直接組成等值網絡？為什么？電力系統(tǒng)元件參數(shù)標幺值的兩種計算主意是否相同？為什么？自己試證實一下。電力線路阻抗中的功率損耗表達式是什么？電力線路始、末端的電容功率表達式是什么？上述表達式均是以單相形式推導的，是否相宜于三相形式？為什么？電力線路阻抗中電壓降臨的縱分量和橫分量的表達式是什么？其電壓降臨的計算公式是以相電壓推導的，是否相宜于線電壓？為什么？什么叫電壓降臨、電壓損耗、電壓偏移、電壓調節(jié)及輸電效率？影響電壓的因素有哪些？什么叫運算功率？什么叫運算負荷？一個變電所的運算負荷如何計算？開式網絡和環(huán)形網絡潮流計算的內容及步驟是什么？欲改變電力網絡的有功功率和無功功率分布，分離需要調節(jié)網絡的什么參數(shù)？求環(huán)形網絡中功率分布的力矩法計算公式是什么？使勁矩法求出的功率分布是否考慮了網絡中的功率損耗和電壓降臨？力矩法計算公式在什么情況下可以簡化？如何簡化？電力網絡常用的數(shù)學模型有哪幾種？節(jié)點導納矩陣有什么特點？節(jié)點導納矩陣如何形成和修改？其階數(shù)與電力系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)有什么關系？在復雜電力系統(tǒng)潮流的計算機算法中，節(jié)點被分為幾種類型，已知數(shù)和未知數(shù)各是什么？牛頓-拉夫遜法的基本原理是什么？其潮流計算的修正方程式是什么？用直角坐標形式表示的與用極坐標形式表示的不平衡方程式的個數(shù)有何不同？為什么？與節(jié)點導納矩陣有什么關系？為什么牛頓-拉普遜法對初值的要求比較嚴？PQ分解法是如何簡化而來的？它的修正方程式是什么？有什么特點？電力系統(tǒng)頻率偏高或偏低有哪些危害？電力系統(tǒng)有功功率負荷變化的情況與電力系統(tǒng)頻率的一、二、三次調節(jié)有何關系？什么是備用容量？如何考慮電力系統(tǒng)的備用容量？備用容量的存在形式有哪些？備用容量主要分為哪幾種？各自的用途是什么？電力系統(tǒng)中有功功率最優(yōu)分配問題的主要內容有哪些？什么是機組的耗量特性、比耗量和耗量微增率？比耗量和耗量微增率的單位相同，但其物理意義有何不同？什么是等耗量微增率準則？等耗量微增率準則成立的條件是什么？何為電力系統(tǒng)負荷的有功功率-頻率靜態(tài)特性？何為有功負荷的頻率調節(jié)效應？何為發(fā)電機組的有功功率-頻率靜態(tài)特性？何為發(fā)電機組的單位調節(jié)功率？什么是調差系數(shù)？它與發(fā)電機組的單位調節(jié)功率的標幺值有何關系？互聯(lián)電力系統(tǒng)怎樣調頻才算合理？為什么？電力系統(tǒng)的一次調頻、二次調頻和三次調頻有什么區(qū)別？電力系統(tǒng)中無功負荷和無功損耗主要是指什么？如何舉行電力系統(tǒng)無功功率的平衡？在何種狀態(tài)下才存心義？定期做電力系統(tǒng)無功功率平衡計算的主要內容有哪些？電力系統(tǒng)中無功功率電源有哪些？其分離的工作原理是什么？電力系統(tǒng)中無功功率與節(jié)點電壓有什么關系？電力系統(tǒng)的電壓變動對用戶有什么影響？電力系統(tǒng)中無功功率的最優(yōu)分布主要包括哪些內容？其分離順從什么準則？電力系統(tǒng)中電壓中樞點普通選在何處？電壓中樞點的調壓方式有哪幾種？哪一種方式容易實現(xiàn)？哪一種方式最不容易實現(xiàn)？為什么？電力系統(tǒng)電壓調節(jié)的基本原理是什么？當電力系統(tǒng)無功功率不足時，是否可以通過改變變壓器的變比調壓？為什么？電力系統(tǒng)常見的調壓措施有哪些？有載調壓變壓器與普通變壓器有什么區(qū)別？在什么情況下宜采用有載調壓變壓器？在按調壓要求挑選無功補償設備時，選用并聯(lián)電容器和調相機是如何考慮的？挑選主意有什么不同？并聯(lián)電容器補償和串聯(lián)電容器補償各有什么特點？其在電力系統(tǒng)中的使用情況如何？什么是電力系統(tǒng)短路故障？電力系統(tǒng)短路的類型有那些？那些類型與中性點接地方式有關？什么是橫向故障？什么是縱向故障？什么是短路？簡述短路的現(xiàn)象和危害？無限大功率電源的特點是什么？什么是短路沖擊電流？浮上沖擊電流的條件是什么？無限大容量電源供電系統(tǒng)發(fā)生對稱三相短路周期分量是否衰減？無限大容量電源供電系統(tǒng)發(fā)生對稱三相短路是否每一相都浮上沖擊電流？什么是無限大容量電源供電系統(tǒng)短路電流最大有效值？如何計算？無限大容量電源供電系統(tǒng)短路電流含那些分量？交流分量、直流分量都衰減嗎？衰減常數(shù)如何決定？如何計算轉移電抗？轉移電抗和計算電抗什么關系？簡述運算曲線法計算三相短路電流的步驟。用曲線法查出的各發(fā)電機電流后是否可直接相加得到短路點電流？簡述利用對稱分量法舉行不對稱故障分析的基本思路。發(fā)電機零序電抗為什么與中性點接地情況有關？各種變壓器的零序電抗和等值電路怎樣考慮？系統(tǒng)三相短路電流一定大于單相接地短路電流嗎？為什么？什么是正序等效定則？變壓器零序激磁電抗與正序激磁電抗是否相同？說明理由。電力線路通過零序電流時，有架空地線與無架空地線的零序電流通路有何不同？發(fā)電機、變壓器、線路的正序電抗與負序電抗是否相等？正序、負序、零序電流、電壓經過Y/△11變壓器后相位和數(shù)值如何變化？電源處與短路點那一點的負序電壓高？電源處負序電壓值為多大？比較下列幾種情況下輸電線路阻抗的大小。(1).單回輸電線零序阻抗Z(0)和雙回輸電線零序阻抗Z(0)(2)。(2).單回輸電線零序阻抗Z(0)和有架空地線的單回輸電線零序阻抗Z(0)(w)。(3).單回輸電線零序阻抗Z(0)和單回輸電線正序阻抗Z(１)。二、某電力線路導線為LGJ-185，長度為100kM，導線計算外徑為19mm，線路末端負荷為90+j20MVA。該電力線路由110kV升至220kV運行，假設升壓前后導線截面和負荷大小保持不變，而且不考慮電暈損失的增強，導線水平羅列，升壓前后導線間距由4m增強到5.5m。試問升壓前后電力線路的功率損耗減少了多少？電壓損耗的百分數(shù)減少了多少？三、單回220KV架空輸電線，長200公里，線路每公里參數(shù)為r1=0.108歐/公里，x1=3r1，b1=2.66×10-5西/公里，線路空載運行，末端電壓為250KV，，求線路始端電壓和始端功率（計及電壓降臨的橫分量）。四、長2公里的三相輸電線路，供養(yǎng)功率因數(shù)為0.8的三相負荷，線路參數(shù)為r1=0.82Ω,X1=0.38Ω,欲使負荷的端電壓保持在6000v的情況下，線路電壓損耗△U及有功功率損耗△P不超過10%，問允許的負荷功率可達多少？此時線路的電壓損耗和有功損耗是多少？五、某電廠有兩臺發(fā)電機組并列運行，其燃料費用特性為：F1＝a1+2PG1+0.01PG12；F2＝a2+2.5PG2+0.005PG22兩臺機組的最小負荷都是20MW，最大負荷都是125MW，求：（1）總負荷為160MW時的燃料費用微增率？（2）經濟運行時的燃料費用比兩臺機組平均分配負荷節(jié)約多少？六、在如圖所示的兩機系統(tǒng)中，負荷為700MW時，頻率為50HZ，若切除50MW負荷后，系統(tǒng)的頻率和發(fā)電機的出力為多少？七、如圖所示的容易系統(tǒng)，當K點發(fā)生A相單相接地短路時，求A相電流和B、C相電壓。（注：圖中參數(shù)為標么值）八、設由電站1向用戶2供電線路如圖,為了使U2能維持額定運行(UN=10KV),問在用戶處應裝電容器的容量是多少？（忽略電壓降臨的橫分量影響）九、有一臺降壓變壓器，其歸算到高壓側的參數(shù)為RT=2.44Ω,X=40Ω,低壓側的最大、最小負荷Smax、Smin表示于圖中；高壓側電壓波動范圍是106.7～113.3kv,倘若負荷容許的電壓波動范圍是6～6.6kv，是否可挑選分接頭以滿意電壓水平的要求，若可以，試挑選之。十、系統(tǒng)等值網絡如右圖示，各元件的標么參數(shù)標于圖中。求該系統(tǒng)的節(jié)點導納矩陣。Z12=j0.4Z23=j0.8Z34=j0.2Z24=j0.4Y20=j0.5Y40=j0.2十一、系統(tǒng)接線如圖所示,當f點發(fā)生不對稱接地短路故障時,試作出相應的零序等值網絡。(略去各元件電阻和所有對地導納及變壓器勵磁導納)1．2、3、4、標出圖中發(fā)電機和變壓器兩側的額定電壓（注：圖中所注電壓是線路的額定電壓等級）十二、某變電所的負荷為3000KW，功率因數(shù)為0.8，今要增強新用戶，其負荷功率為5000KW，功率因數(shù)為0.85，欲使變電所的總功率因數(shù)提高到0.9，求需裝設的電容器容量？十三、系統(tǒng)有三臺額定容量為100MW的發(fā)電機組并列運行，其調差系數(shù)和運行情況為：σ1*=0.02；σ2*=0.05；σ3*=0.04；PG1=60MW；PG2=80MW；PG3=100MW；取KL*=1，PLN=250MW。求：當系統(tǒng)負荷增強50MW時，系統(tǒng)的頻率下降多少？各發(fā)電機增發(fā)多少功率？（2）倘若系統(tǒng)負荷的增強是60MW，則系統(tǒng)的頻率下降多少？各發(fā)電機增發(fā)多少功率？十四、電力系統(tǒng)接線如圖所示，元件參數(shù)標于圖中，系統(tǒng)S的短路電抗為0.2,當K點發(fā)生三相短路時，試計算:（SB=100MVA，UB=平均額定電壓）短路點的短路電流周期分量起始值I〞；?發(fā)電機對K點的計算電抗XGf。十五、如圖所示的容易系統(tǒng)，當K點發(fā)生BC相接地短路時，求:故障點各序電流和電壓的聞名值。倘若變壓器為接線，求發(fā)電機的各相短路電流。中性點電位Un是多少KV？Xn是否流過正、負序電流？Xn的大小是否對正負序電流有影響？（注：圖中參數(shù)為歸算到統(tǒng)一基準值下的標么值SB=100MVA，UB=平均額定電壓）十六、電力系統(tǒng)接線如圖所示，元件參數(shù)標于圖中，用標么值的近似計算法計算各元件電抗標么值(SB=50MVA，UB=平均額定電壓)。十七、電力系統(tǒng)接線如圖所示，元件參數(shù)標于圖中，當K點發(fā)生三相短路時，若要使短路后0S的短路功率Sd不大于100MVA，試求線路允許的電抗聞名值(SB=100MVA，UB=平均額定電壓)？十八、下圖為一無窮大功率電源供電系統(tǒng)，設在K點發(fā)生三相短路，倘若設計要求通過電源的沖擊電流不得超過30KA,問并行敷設的電纜線路最多容許幾條？(KM=1.8)十九、某系統(tǒng)接線及各元件參數(shù)如上圖所示，設在f點發(fā)生三相短路。若選SB=100MVA，UB=Uav，試計算：(1) 電源G及系統(tǒng)S對f點的轉移電抗、。求t=0.2秒時短路點總電流的聞名值是多少？二十、系統(tǒng)接線如圖所示,當f點發(fā)生不對稱接地短路故障時,試作出相應的各序等值網絡。(略去各元件電阻和所有對地導納及變壓器勵磁導納)二十一、如圖所示系統(tǒng)，電抗為歸算到統(tǒng)一基準值下的標么值（SB=100MVA，UB=平均額定電壓），用正序等效定則計算以下各種情況短路時，短路點的A相正序電流聞名值，（1）三相短路；（2）A相接地短路；（3）BC相接地短路。(4)兩相短路。二十二、倘若已知輸電線路始端電壓和始端功率，試推導求末端電壓和末端功率的公式（用輸電線路的Π型等值電路）。二十三、如圖所示系統(tǒng)，電抗為歸算到統(tǒng)一基準值下的標么值（SB=100MVA，UB=平均額定電壓），計算以下各種情況短路時，短路點的A相正序電流聞名值，（1）三相短路；（2）A相接地短路；（3）BC相接地短路。(4)BC兩相短路。二十四、額定電壓為220KV的輻射型電力網，參數(shù)如圖所示，求功率分布和各母線電壓（注：必須考慮功率損耗，不計電壓降臨的橫分量）。二十五、如圖所示系統(tǒng)，當K點發(fā)生三相短路時,求短路處起始次暫態(tài)電流I″和發(fā)電機起始次暫態(tài)電流IG″(SB=100MVA，UB=平均額定電壓)。二十六、（1）試分析比較各種短路故障時故障點電流、電壓變化情況。（2）試分析比較各種短路故障時各序電流的大小。二十七、某電廠有兩臺發(fā)電機組并列運行，其燃料費用特性為：F1(PG1)＝a1+2PG1+0.01PG12(t/h)；F2(PG2)＝a2+2.5PG2+0.005PG22(t/h)兩臺機組的最小負荷都是20MW，最大負荷都是125MW，求：（1）總負荷為160MW時的燃料費用微增率？經濟運行時的燃料費用比兩臺機組平均分配負荷節(jié)約多少？l2l3l1l2l3l1l4G1G2T4T3T2T1ⅠⅠⅡⅡⅢⅢ圖28～～k二十九、如圖29所示系統(tǒng)，電源為恒壓電源。當取SB=100MVA，UB=Uav，沖擊系數(shù)KM=1.8時，問：⑴在f點發(fā)生三相短路時的沖擊電流是多少？短路電流的最大有效值是多少？⑵簡述短路沖擊電流的意義，何種情況下短路其沖擊電流最大？115kV115kV0.3kA6.3kVXr%=40.4Ω/kmL=40km0.08Ω/kmL=0.5km30MVAUk%=10.56.3kVf(3)圖29～〞Xd=0.125〞E=1.08100MVAx1=0.4Ω〞Xd=0.125〞E=1.08100MVAx1=0.4Ω/km48km115kV2×20MVAUk%=10.56.3kV6kVXr=6%1.5kAⅠⅡ發(fā)電廠圖30～f三十一、系統(tǒng)接線如圖31所示，變壓器采用Y0/△—11結線方式，各元件標么參數(shù)標于圖中，當高壓母線上f點發(fā)生兩相接地短路時，試求：⑴短路點f處A相的電流、電壓相序分量；⑵變壓器低壓側各相短路電流和電壓值，并作其向量圖。10.5kV10.5kV115kVf(1·1)GaTAX2=0.1233X1=0.12X0=0.12X2=0.333X1=0.2X0=0.1E=j1圖31～三十二、系統(tǒng)結線圖如圖31所示，變壓器采用Y0/Y—11接線方式，當高壓母線上發(fā)生兩相短路時，選A相為基準相，當基準容量為120MVA時，高壓側電流對稱序分量標么值為：，基準相電壓取kV時，短路點處電壓對稱序分量標么值為：，在同一基準下變壓器電抗標么值為0.12。試求發(fā)電機電壓側各相短路電流及電壓聞名值，并作其向量圖。三十三、已知系統(tǒng)接線如圖33所示，各元件參數(shù)已標在圖中。求在f點發(fā)生三相短路時，短路點的總電流及各發(fā)電機支路的電流。115kV115kV10.5kV250MVA〞X=0.445MVA〞Xd=0.12560MVA