电力系统分析试卷含答案

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1、电力系统分析试卷一、简答题1、电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等？2、在220kV及以上的超高压架空线路上，普遍采用分裂导线，采用分裂导线后，线路电感、线路并联电容会增大还是变小？3、动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何？4、电力变压器的主要作用是什么？5、采用标么值计算有什么优点？6、对电力系统运行的要求是什么？7、试画出单相变压器等值电路。8、试画出电力线路等值电路。二、如图所示的电力系统1. 确定发电机G,变压器T-1、T-2、T-3,线路L-1、L-2、L-3及电容器作的额定电压；2. 给出其稳态分析时的等值电路；3. 输电线路L-3阻抗为5+j20Q （忽略并联支路），末端

2、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；4. 条件同3,但功率因数提高到0.90 （感性），请问线路L-3的功率损耗和电压损耗会增加还是减少？T-l , ,T-2 T。T-3三、电力系统接线如下图所示，电网各级电压示于图中，求1）发电机和各变压器高低压侧额定电压；2）设T-1高压侧工作于+2. 5%抽头，T-2I作于主抽头，T-3高压侧工作于-5%抽头，求k = = 10.47610.5均折算到一次侧7? = 3.1QX=5O.8Q五、曷=鼻=地匚= 1.86x10% B10.4762折算后的功率损耗、y=560 x90905

3、60kW位(2-3) = 178 X6090?60y各绕组短路损耗，=401kW= 817kW= | (560 + 817-401) = 488kW也=l|401 + 560-817)=72kW2域3 = 1,401 +817 - 560= 329kW2刀4 8 8 2 202 、&=*x 乏；= 2.92G1000 902& =lx 驾= _x_= 0.43Q1000 S挤1000 902329 2202兰x 咨= i.97Q飞 1000 902Lfw%= 1(13.15+ 20.4-5.7i = 13.932J% = 1(13.15 + 5.7 - 20.4) = -0.782电 = ：i

4、5.7 + 20.4-13.15. = 6.48吠 Ukl% m3 1 3.93 2 2021a3X、= x-xW =xxlO = 74.9Q1 100100 90000-0.78 22023Xr =xxl 0 = 4.2Q2 10090000沙虾=丹mJ*=0：856 x_90 =15 9x10_6s10022 021、r_ 200x12/、-1000X31*= 2.9511。v 10.5xl212X =100x31.5二 48.8033。2、R二2.95111217100= 0.020_ 48.8033*1217100= 0.3333七、1、节点1： PQ节点、待求量：U,0节点2： PV

5、节点待求量：Q,0节点3：平衡节点待求量：P,Q2、% =如 + 死=125-，5.5Y22=yi2 + y23 = .3-j7匕3 =巧3 + 凹3=155-，6.5Y2i=Yi2 = 0.5 + j3匕2=*3=-08 + /4% =-075 + J2.5-0.5 + j31.3-/7-0.8 + J41.25-J5.5-0.5 + j3-0.75 + J2.5-0.75 + ;2.5-0.8 + ；41.55-6.53、，=1,2,3J=lp. = UjUj(Gjj cos2 + Btj sin 5Qi = l,2,3JNQi = 叩阳 sin Bjj cos.)或S=X匚以_支*们）1

6、2,3UiH % N；a& %-1 -=H2i H22 %如如=% H22 N2i4 J n 4?斗_ 4i J i2_P4Q*1)-殍H)=VU；QAU件收敛条件：|件|功,|时|V&，|V&八、1、取 S=50MVA, U“ = 115kVX；=0.3x= 0.350v 10.5 50 n .XT =x =0.1 ()5100 50XL =0.4X50X = 20X=0.0756以短路前D点电压为基准，则甘=EZ（T（该值如果不是用此式子计算而来，而是自己进行假设，也算对，不加相位条件，也算对,计算中电抗前不加虚部符号也算对）1.052味唯g。j(XXT + XL) 7(0.3 + 0.1

7、05 + 0.0756) _ 形.1889有名值尸= 2.1889x1=0.5495 (kA)2、= Xri =0.105=X/=0.0756X, = ().35 x= 0.3550Xro=0.105x = 0.1057050X0 = 1.4x50x = 0.265U B3 A相接地短路，复合序网由3个序网络串联而成1m j(x； + Xri+ X切 + X? + X” + XL2 + X,。+ XQ1.052Z0，(0.3 + 0.105 + 0.0756 + 0.35 + 0.105 + 0.0756 + 0.105 + 0.265)=一项).762正序网络负序网络Z/o Zo Jdao

8、零序网络Z”埋CZ)Z。CZZ/.0CZ1DAO复合序网DA 1 DA2 一 1 DA0切=3板=-/2.286c5()有名值*2.286J2.286x 煮= 2.286、冗而=。.574皿（不直接运用对称分量变换，而是根据对称分量定义分别计算出B、C相各序分量，然后合成为各相量，也正确）db = a Ami + Amo =( + + 1)Ami =。DC = aDA + a iDA2 + DAO =( + +=。从而/施=1区=。妙4发电机提供的短路电流6 = U叮时 + 疽久2 =构DAI= J 1-320场=舟疽康+疽30叽=0 X /时=0GC =必板 + Q30 a膈=-构阪=713

9、20有名值S50IGA = ZGC = 1.320 x -=J = 1.320 x -=- = 3.63 kAJ3U； J3 x 10.5九、11=如 + 如 + 此=柘航 + 0.08 + 爬 + 7.25 = 0.935-74.045L E = -处=-o.O8 + 7O.4 = -51 3 = .*31 + .)32 +34 = 1-042 J7.577】44=.143 = -刀 333 72 404J =& =f =-=-。.454 + 几891*4=上=022 =必21 + 况 23 +，20 = 1.069 7 4.50 7&3=写=-.刈3=一0588+，23531&4=&=0】

10、；4 =】43 = 一.】43 = )3.333（2）修改后kZTS 0.3ol-kk2ZT+1 +上1kZT=)3.6670 二】；4+1，33-. + .% + .)34 + 130 - 0 2+/0 5，0 1+/0 4，kZ k2ZT=1.042-J8.277解：设U2 =U3 =U0=0可)=；(竺堡一泊七宴_写评)22评100)= 一(一2 + j6)x 1.04-(-0.666+jl2)xl-(-l+3 j)xl.O53.666-jll1=18509-jO.226皆=；(竺&一京-京欢-事酣)萼1-1-/05)3.666-jll1=.6593-/).8265r (-l+3j)xl

11、.O4-(-0.6 jll)xa.8509-jO226)-H-J)xlO5宓）=骨（七u;+处巧）+处玛）+孙评）=-14.635祐】)=J-(己2 -_ Y - )=1.0056-j0.133丫 44十一、电压损耗u=竺妥=坦安=0.48牌10.4 = L + = 104 + 0.48 = 10.4 + 0.48 = 10.88kV十二、（1）用标幺值表示的等值网络（取SW = 1OOMVA,用平均额定电压进行计算），把以自身容量为基准的标么值化为以全网络统一容量基准的标么值i（V）X； = 0.22 x = 0.73330XTI = 0.105 X = 0.333T,31.5XT2 = 0

12、.105 x = 0.3337231.5X. =200x 0.4 x = 0.605I152回路总电抗为2.004X=X： + X, + XT2 = 0.733 + 0.333 + 0.333 + 0.605（2）起始次暂态电流1.08E= 0.539Xv 0.733 + 0.333 + 0.333 + 0.605有名值为qi nn= 0.539 x - = 0.539 x = 2.96kAy3UB0x10.5短路容量为Sb100S 一 x； + Xri + X, + XT2 0.733 + 0.333 + 0.333 + 0.60549.9MVA（3）短路冲击电流，取虬人=1.8ieh =扼

13、 K*/； =/2xl.8x 2.96 = 7.53kA（4）若电源容量为无限大，则X； =+ X/ + X2 = 0.333 + 0.333 + 0.605 = 1.271有名值为各变压器实际变比。四、有一台双绕组变压器，电压比为110kV/10.5kV,额定容量为25VV.A,欲通过试验确定参数，受试验条件限制，在变压器一次侧加短路试验电流100A,测得短路损耗93kW,短路电压8. 8kV （线电压）：在二次侧加电压8kV （线电压）进行空载试验，测得空载损耗23.5kW,空载电流9. 42Ao求该变压器折算到变压器一次侧的参数R、X、G、B。1000五、一容量比为90/90/60兆伏安

14、，额定电压为220/38. 5/11千伏的三绕组变压器。工厂给出试验数据为：4 4 m产560千瓦，月3尸178千瓦，仃-尸363千瓦，妇=13. 15,K 券57,外仟务-20. 4,，宿187千瓦，心阴0. 856。试求归算到220千伏侧的变压器参数。（注：功率值未归算,电压值已归算）六、己知某一变压器参数如表1所示。表1额定容量（MVA）额定电压（kV）Pk(kW)Io%Po(kW)31.510.5/12110.52000.550变压器绕组电阻、漏抗、励磁支路电导和励磁支路电纳的计算公式分别为:10() SN1, = 0.787 x 顼=0.787 x=4.33kAy/3UB73x10.

15、5ich = y/2KcflI7 =72x1.8x4.33 = 11.01kA十三、里也-冽皿= 2.20。R=-1000 S2 1000 31.52X夸斜制A.3QP31G”=就=而=2.56祯杵100 U* 10() HO2Bm =螳 % =典兰J = 2.08xlO 5S十四、(b)负序网络，3XnjX bi,。X,0(c)零序网络十五、/X72.2 jX G22(b)负序网络jX(C)零序网络1、试计算变压器绕组电阻、漏抗的有名值；2、设5B=100MVA, HOkV级为基本级,6B=121kV，试计算变压器绕组电阻、漏抗的标幺值。其元件导纳参数为：yi2=0. 5-j3, y23=0

16、. 8-j4, y13=0. 75-j2. 51、根据给定的运行条件，确定图2所示电力系统潮流计算时各节点的类型和待求量；2、求节点导纳矩阵Y；3、给出潮流方程或功率方程的表达式；4、当用牛顿-拉夫逊法计算潮流时，给出修正方程和迭代收敛条件。八、如图所示电力系统，元件参数如表35所示。故障前线路空载，D点电压=121kV,在D点分别发生短路。表3发电机额定容量(MVA)X2500.30. 35表4变压接线类额定容量额定电压(kV)Ik%变压 接线类 额定容量额定电压(kV)O别(MVA)YNdll5010. 5/12110.5器表5线路额定电压(kV)Xi(Q /km)Xo(Q /km)线路长

17、度(km)1100.4x()=3. 5 Xi501、计算D点发生三相短路时，短路点起始次暂态电流。2、给出D点发生A相接地短路时，各序网络，并计算序网络各元件参数;3、计算D点发生A相接地短路时，短路点起始次暂态电流有名值。4、计算D点发生A相接地短路时，流过发电机的起始次暂态电流有名值。九、试求如图1所示的等效电路的节点导纳矩阵，图中给出了各支路阻抗和对地导纳的标幺值。若3、4节点间的支路用图2所示的支路代替，再求该网络的节点导纳矩阵。图1j0.3十、如图所示的简单电力系统,3-j9-2+j6T+j30-2+j63. 666-jll-0.666+j12-l+3j节点导纳矩阵为:T+j3-0.

18、 666+J123. 666-jll-2+j60、T+j3-2+j63-j以节点2、3的注入功率己知，节点1为平衡节点，节点4为PV节点，用高斯-塞德尔法求节点2、3、4的电压，只迭代一次，取节点2、3的电压初值均为1N0I图中各值均为标么值）。卜一、10kV线路的等值电路如图所示，已知末端电压为10.4kV。求始端电压。10.4kV2+jlMVA十二、系统如图所示。d点发生三相短路，变压器T2空载。求：（1）求用标幺值表示的等值网络；（2）短路处起始次暂态电流和短路容量；（3）计算短路冲击电流；（4）若电源容量为无限大，试计算短路冲击电流。10.5kV十三、一台向10kV网络供电的SFL-3

19、1500/110型降压变压器，其技术参数为：电压110kV/llkV, &=180kW, &31 kW, 0f1O.5%, 施0.8。试计算归算到高压侧的参数。十四、某电力系统如图所示,f处发生不对称接地故障，试画出正序、负序和零序等值电路（各元件的序参数用相应的符号表示，如用X”表示线路正序电抗）。十五、己知系统如图所示。k点发生不对称接地短路，试画出图示系统的正序、负序、零序网络。G1 T1 mkV, k 4 T2 G2Av电力系统分析答案1、不相等。线路零序阻抗比正序阻抗大。2、线路电感变小，电容变大。3、由生产、变换、传送、分配和消耗电能的电气设备（发电机、变压器、电力线路以及各种用电

20、设备等）联系在一起组成的统一整体就是电力系统。动力系统是电力系统和发电厂动力部分的总和。电力网是电力系统中除去发电机和用电设备外的部分。4、电力变压器的主要作用是升高或降低电压，还能起到将不同电压等级的电网相联系的作用。5、（1）易于比较各元件的特性与参数；（2）方便评估电压质量，判断计算的正确性；（3）能够简化计算公式6、（1）保证安全可靠持续供电；（2）保证必要的电能质量；（3）保证电力系统运行的经济性；7、以下两者皆可。8、二、1、10. 5kV10. 5 kV /242 kVT-2220/121 kVT-3110kV/38. 5 kVL-l220L-l11035 kV35 kV2、Z/

21、2Z/21环一 2.J1%一2JZ73Z、33、心网=皆(脂小)=+ *)幻俨(5 + /20)=(0. 6378+J2. 5510) MVA叫=PR + QX= 10x5 + 7.5x2。* mVU355、电压损耗、功率损耗会减少。(1) 各设备的额定电压如下、10(l+5%) = 10.5kV10.5/110(1 + 10%) = 10.5/121110/35(14-10%) =110/38.535/10(1 + 10%)= 35/11G:矿&：(2) 各变压器实际变比华 121(1+2.5。)= 810.5勺& =2.8138.5“J*四、(1)推导阻抗参数Pr = 31，R = R =冬=”。性=3.IQ欠 *3* 3xl002Ur =右XIr n X = -= y = 5O.8Q0心 0x100(2)推导导纳参数气= 3U*G = WGon G =与=23 Xi。： = o.37xW3s U* 64U.1。=明=禺弋n叫=4整=竺虫=2.04x10-%Uo 8000