1998-2013年硕士研究生入学考试试题2

1.超高压输电线路采用紧凑型布置（缩小线间距离）可以提高线路输电功率，为什么？（5分）

2.设电力线路始端电压为，末端电压为，试定性地画出该线路空载和线路末端接入感性负荷时的电压相量图。（10分）

3.针对电力系统负荷的三种变动，有功功率和频率调整也分为一、二、三次调整。试将下列词组按其相关关系重新列表。（5分）

第一种负荷变动、第二种负荷变动、第三种负荷变动、周期长、周期中等、周期短、有功负荷最优分配、三次调频、二次调频、一次调频、调速器、调频器。

4.简单电力系统如图1，节点1的电压，网络参数和其他节点的注入功率已标于图中。求该系统的功率分布、节点电压和输电效率（不计电压降横分量影响）？（15分）

图 1

5.五节点电力系统节点导纳矩阵结构如图2，图中：“×”表示非零元素，“0”表示零元素。设节点5为平衡节点，节点1为PV节点，其余节点为PQ节点。求：（本题共15分）

图 2

（1）画出网络接线示意图；

（2）写出用直角坐标的牛顿-拉夫逊法求解该系统潮流分布时的修正方程表达式（雅可比矩阵中的非零元素用“×”表示，零元素用“0”表示；方程中的其他量用符号表示）。

6.已知某变压器，YNd11接线，试求其正、负、零序电抗的标么值分别是多少？（以变压器的额定值为基准）（5分）

7.在电力系统暂态稳定分析中，为什么一般不考虑发电机定子回路中的负序电流分量和零序电流分量？（8分）

8.某系统接线及各元件参数如图3所示，设在k点发生三相短路。若先，（即变压器变比取平均额定变比），试计算：（本题共12分）

图3

（1）变压器高压母线的短路容量；

（2）流过短路点的短路冲击电流的有名值（设）。

（3）电源G对k点的转移电抗及计算电抗。

（4）如果根据运算曲线查得t = 0.2s时短路电流标么值为，试求t = 0.2s时短路电流有名值。

9.作出凸极同步发电机的相量图，并证明用、表示的发电机功-角特性方程为，写出的表达式。其中，为和之间的夹角。（13分）

10.如图4所示系统，当一组电容器退出运行时，试分析：（1）两条线路潮流的变化；（2）系统稳定性的变化。（12分）

图4

华北电力大学（北京）1999年硕士研究生入学考试试题

1.中性点不接地的电力系统，在什么条件下应该在中性点接入消弧线圈？通过电流分布图和相量图说明消弧线圈的作用。（10分）

2.某电力线路始端电压恒定不变，末端有功负荷恒定不变，试定性作出该线路末端无功负荷Q变化时的电压相量图和末端电压相量的变化轨迹。（10分）

3.简要说明电力系统有功功率最优分配的两个主要内容：有功电源最优组合、有功负荷最优分配的主要内容。（5分）

4.某电力网络元件参数及负荷分布如图1所示，，求网络功率分布和母线电压（不计电压降横分量和网络功率损耗的影响）？（15分）

图1

5.求如图2所示电力网络的节点导纳矩阵？（10分）

图2

6.试从电力系统短路时的基本现象分析其主要危害。（8分）

7.试比较凸极同步发电机以下两组参数的大小，并简要说明理由。（8分）

（1），，， 

（2），，， 

8.试比较电力系统中发生以下形式的短路故障时，其负序短路电流的大小（n代表短路类型），并简要说明理由（分析时可不计各元件电阻，并假定）。（12分）

（1）三相短路； （2）单相接地短路； （3）两相短路； （4）两相接地短路。

9.已知具有附加控制器的某等值发电机转子运动方程（增量形式）可表示为

式中，，，D为阻尼功率系数，SE为整步功率系数，K1及K2为附加控制器参数。试推导该系统保持静态稳定的条件，并分析K1、K2对静态稳定性的作用。（12分）

10.某简单电力系统参数及等值电路如图3所示，试判断当断路器QF突然闭合后系统能否保持稳定。（10分）

图3

华北电力大学（北京）2000年硕士研究生入学考试试题

1.（1）列表写出我国国标规定的用电设备、发电机、变压器一次侧及二次侧的额定线电压；

（2）它们之间为什么不一致？（10分 ）

2.（1）简述一种制定多电压级电力网络标么值等值电路方法的步骤；

（2）应用等值变压器模型的主要优点是什么？（10分）

3. 某电力系统共有4个负荷节点，其中1号节点装有火力发电设备，4号节点装有水力发电设备。

（1）写出有功负荷在这两套发电设备之间最优分配的协调方程式及约束条件；

（2）经过简单推证阐明所谓“煤水换算系数”的意义。（8分）

4. 电力系统的调压措施有哪些？应用时应如何综合考虑？（7分）

5. 某电力系统的等值电路及负荷分布如图1所示，已知。求：

（1）2号和5号母线所接电源注入系统的功率；

（2）系统中电压最低的节点及其电压值。

（不考虑网络的功率损耗及电压降落的横分量）。（15分）

图1

6.（1）以励磁绕组磁链和相应的电抗参数表示，写出交轴暂态电动势的表达式，并由此说明的意义及其在短路计算中的作用。

（2）解释并比较功率极限和静态稳定极限的概念。（10分）

7. 如图2所示系统中，在k点发生三相短路，试计算变压器高压母线的短路容量、短路冲击电流以及最大有效值电流。（计算时取，，冲击系数）（12分）

图2

8. 某电力系统接线如图3所示，各元件的标么参数已标于图中。当k点发生单相接地短路时：

图3

（1）试制订各序等值网络；

（2）求出各序网络对短路点的组合电抗，及。（12分）

9. 在电力系统稳定分析中，为什么一般可以不考虑发电机的电磁暂态过程（不计定子回路中的负序电流分量和零序电流分量）？此时，发电机的基本方程（派克方程）将有何变化？（8分）

10. 如图4所示系统，输电线三相短路后经某一时间间隔后切除故障。试问：从危害暂态稳定的观点来看，故障发生在输电线路的哪一部分（送端k1、中间k2、受端k3）是最危险的？为什么？（8分）

图4

华北电力大学（北京）2001年硕士研究生入学考试试题

1.请分类归纳电力系统分析课程包含的主要内容？（8分）

2.什么是电力系统的潮流计算？简述牛顿-拉夫逊法计算潮流的主要步骤。（8分）

3.（每小题4分，共8分）

（1）电力网络潮流的调整控制的主要方法有哪些？

（2）分析高压环形电网中串联电动势的纵分量及横分量对环网功率分布的影响。

4.某电力系统发电机的单位调节功率为，负荷的单位调节功率为，系统稳定运行于频率。若系统的负荷增加，发电机二次高频增发有功功率。推导电力系统的稳定运行频率的计算公式。（13分）

5.系统如图1所示，（等值到高压侧），，，，变压器额定电压为，变压器低压侧j节点要求逆调压，求变压器的变比和并联电容器的最小补偿量。（13分）

图1

6.试述电力系统暂态稳定的概念，阐述等面积定则及其作用。（8分）

7.简述发电机自动调节励磁装置对短路电流及电力系统稳定性的影响。（8分）

8.试分析同步发电机突然三相短路时，定、转子各绕组电流中将出现哪些分量，它们是如何变化的？（8分）

9.某系统接线如图2所示，各元件的标么参数（，，即变压器变比取平均额定变比）已标于图中。当k点发生B相接地短路故障时，试求变压器低压侧各相电流标么值及有名值，并作出变压器两侧电流相量图（设系统短路前空载，）。（13分）

图2

10.某隐极发电机经变压器和输电线路与无限大系统相连，网络接线及有关参数如图3所示。设发电机输出功率为其功率极限的50%，忽略阻尼及调节器的作用。试求该系统的静态稳定极限，并计算在小扰动时，发电机转子的自然振荡频率。（13分）

图3

华北电力大学（北京）2002年硕士研究生入学考试试题

一、填空题（每一空1分，共20分）

1. 电力系统是由发电机、变压器、输电线和用电设备等四种主要设备组成的___________，___________，__________和___________电能的统一的整体。

2. 电能质量的指标主要有___________、___________、___________、电压波动与闪变和三相不平衡五个方面。

3. 如果将负荷的静态电压特性写成如下形式：，那么等式右端的二次项代表___________负荷，一次项代表___________负荷，常数项代表___________负荷。

4. 电力系统中存在零序电流的两个基本条件是______________________和______________________。

5. 同步发电机（隐极机）在机端突然发生三相短路时，其定子电流中将含有___________分量和___________分量，分别按___________和___________时间常数衰减。

6. Park变换的作用是将同步发电机在abc坐标下的___________的微分方程，变换成在dq0坐标下的___________的微分方程。

7. 功率因数角是指___________之间的角度，功角是指___________之间的角度。

二、简答题（每道题5分，共20分）

1. 试述电力系统的中性点运行方式有几种形式？各有何特点？

2. 架空输电线路为什么要换位？什么情况可以不换位？

3. 架空避雷线对架空输电线的零序电抗有何影响？为什么？

4. 假设发电机的线性化的二阶模型为：，期中为发电机的惯性时间常数，为额定角速度，D为阻尼功率系统，为整步功率系数。试根据小扰动法分析其静态稳定的各种情况。

三、计算题（每道题15分，共60分）

1. 已知两节点系统如图所示，各个量均以标么值形式给出，节点1的电压为，节点2的负荷为，线路参数为。试写出直角坐标形式的牛顿-拉夫逊法潮流计算的修正方程式，假设2节点电压的初值

题3-1图

2. 三个电力系统联合运行如图所示，已知系统A的单位调节功率，系统B、C的单位调节功率。如果系统A中负荷增加100MW，系统B中的发电厂二次调频增发50MW。试计算系统的频率变化量和联络线交换功率的变化量和。

题3-2图

3. 已知系统的正序、负序和零序等值电抗为，且，求在系统同一故障点分别发生三相短路、单相短路接地、两相短路和两相短路接地时，各种短路电流的周期分量有效值之比： 

4. 已知单相无限大系统及参数如图，发电机运行在额定状态，。线路中间的k点发生三相短路故障，故障后发电机又转过了，此时故障线路的两端断路器跳闸。问系统是否稳定？（要求计算中取基准功率100MVA，电压采用平均额定电压）

题3-4图

华北电力大学（北京）2007年硕士研究生入学考试试题

一、多项选择题（至少选一项，每空2分，共20分）

1. 导线的电抗比普通钢芯铝绞线的电抗（     ）。

A. 大       B. 小       C. 相等

2. 电力系统中可以作为无功功率的设备有（     ）。

A. 电容器      B. 同步发电机      C. 调相机      D. 电抗器      E. 静止补偿器

3. 当采用标么值计算时，三相功率的标么值和单相功率的标么值关系为（     ）。

A. 3倍       B.倍     C. 相等

4. 某变压器铭牌上标示电压为，它共有（     ）个分接头。

A. 3个      B. 4个      C. 6个      D. 7个

5. 电晕损耗影响输电线路的哪个参数（     ）。

A. 电阻      B. 电抗      C. 电导      D. 电纳

6. 如果发电机不参加调频，当负荷增加时，系统的频率会（     ）。

A. 升高      B. 降低      C. 不变

7. 短路冲击电流是指（     ），短路冲击电流在（     ）时刻出现。

（1）A. 短路电流瞬时值   B. 短路电流有效值   C. 短路电流最大瞬时值   D. 短路电流最大有效值

（2）A. 0秒      B. 半个周期      C. 一个周期

8. 当电力系统发生不对称短路时，变压器中性线上通过的电流为（     ）。

A. 正序电流     B. 负序电流     C. 零序电流     D. 三倍零序电流     E. 三倍正序电流

9. 单回输电线零序阻抗和有架空地线的单回输电线零序阻抗的关系为（     ）。

A.大于     B.小于      C.等于

二、简答题（共35分）

1．（5分）架空输电线路换位的目的是什么？画出一个整循环的换位图？

2.（5分）导线型号LGJ-300/40中各字母和数字代表什么？

3.（10分）请填满下表（单位kV）

5.（5分）采用运算曲线计算短路电流的步骤是什么？

6.（5分）试写出电力系统发生两相短路时的边界条件？

三、（15分）长10km的三相输电线路，供给功率因数为0.8的三相负荷，线路每公里参数为，，欲使负荷的端电压保持在10kV的情况下，线路电压损耗不超过10%，问允许的负荷功率可达多少？此时的有功功率损耗是多少？

四、（15分）在如图1所示的两机系统中，，，，。负荷为700MW时，频率为50Hz，此时两台机所发功率分别为，。若增加100MW负荷后，系统的频率和发电机的功率各为多少？

图1

五、（20分）系统等值网络如图2所示，各元件的标么参数为：

电抗： 

电纳： 

求：（1）该网络的节点导纳矩阵；

（2）如果节点1、3之间的支路断开，节点导纳矩阵怎样修改。

图2

六、（15分）供电线路如图3所示，线路始端电压为230kV，假设始端电压不变，为了使变压器低压侧电压能维持37kV，求需在变电所低压侧装设的并联无功补偿容量是多少？

（注：忽略电压降落的横分量影响，变压器电阻计算公式为）

图3

七、（15分）如图4所示电力系统，各元件参数标么值已标于图中（，平均额定电压），在母线3处空载时（电压标么值为1.0）发生A相接地短路。计算流过输电线的各相短路电流有名值？

图4

八、（15分）某系统接线及各元件参数如图5所示，设在f点发生三相短路。若选，平均额定电压，试计算：

（1）f点短路电流周期分量起始值（有名值）？

（2）电源G对f点的转移电抗及计算电抗？

图5

华北电力大学（北京）2008年硕士研究生入学考试试题

九、填空题（每空2分，共30分）

10. 电能生产主要包括火电、水电和核电三种主要形式，同时还有（     1     ）、（     2     ）和（     3     ）等多种新能源形式（任意给出3种即可）。

11. 电力系统是由（     4     ）、（     5     ）、（     6     ）和（     7     ）等四种主要设备组成。

12. 电能质量的主要指标包括（     8     ）、（     9     ）、（     10     ）、电压波动与闪变、三相不平衡等五个方面。

13. 我国电力系统中性点运行方式主要分为（     11     ）和（     12     ）两类，其中（     13     ）kV及以上的系统中性点（     11     ），（     14     ）kV及以下的系统中性点（     12     ）。

14. 我国电力系统的额定频率是（    15     ）Hz。

十、简答题（40分）

6.（8分）电能生产过程的特点是什么？对电力系统运行的基本要求是什么？

7.（8分）图1为隐极式同步发电机的运行极限图，运行极限有圆弧S、圆弧F、直线BC和圆弧T，请说出各部分的运行极限约束是什么？并解释原因。

图1 隐极式同步发电机的运行极限图

8.（8分）试写出牛顿-拉夫逊法潮流计算的基本步骤。

9.（8分）牛顿-拉夫逊法潮流计算中，极坐标形式的修正方程式可以写成如下形式：

说明为什么节点电压相位角的改变主要影响有功潮流、节点电压幅值的改变主要影响无功潮流？并写出PQ分解法的修正方程式。

10.（8分）有功负荷最优分配问题的数学模型可以写成：

目标函数是            

等式约束条件是        

不等式约束条件是    

试说明这个数学模型中各式和各变量的含义是什么？

十一、计算题（80分）

11.（15分）计算图2所示辐射网潮流。已知，,求和。

图2

12.（15分）计算图3所示系统环网潮流的初步功率分布（不考虑功率损耗和电压损耗），并标出功率分点。已知，，，，。

图3

13.（10分）网络结构如图4所示，各支路参数均为电抗标幺值，1-2支路理想变压器的变比是= 1.1，试写出网络的导纳阵。（数据精确到小数点后两位）

图4

14.（10分）发电厂内两台发电机组共同供电，耗量特性分别为：

电厂的发电负荷为90MW，求两台机组负荷的最优分配及总耗量。

15.（10分）两个各自运行的电力系统A和B，如图5所示，已知系统A的单位调节功率= 300MW/Hz，系统B的单位调节功率= 150 MW/Hz。如果A系统的频率为50 Hz，B系统的频率为49 Hz，这时用一条不计损耗的联络线将两个系统连接起来，求联合系统的频率及联络线上的交换功率。

图5

16.（20分）简单系统结线图如图6所示，降压变压器低压母线要求常调压，保持11 kV。试确定最少电容器补偿容量是多少？

图6

华北电力大学（北京）2009年硕士研究生入学考试试题

一、 选择题（每题1分，共10分）

1 、110kV架空线输电线路的经济输送功率和输送距离是：（ ）

(1)2~10MW;20~50km           (2)3.5~30MW;30~100km

(3)10~50MW;50~150km         (4)100~500MW;100~300km

2、220kV输电系统中性点的运行方式是：（ ）

（1）直接接地    （2）不接地    （3）经消弧线圈接地    （4）经小电阻接地

3 、一台发电厂升压站从10kV升压到220kV的变压器额定变比是（ ）

(1)10/220 kV        (2)10.5/220kV   (3)10/242kV            (4)10.5/242kV

4、 电晕主要影响线路的哪个参数？（ ）

（1）线路的电阻    （2）线路的电抗    （3）线路的电导    （4）线路的电纳

5 、220kV架空输电线路悬式绝缘子的片数最少为：（ ）

（1）10片      （2）13片     （3）19片         （4）25片

6 、架空输电线路采用导线的主要目的是：（ ）

（1）增大电阻  （2）减小电阻  （3）增大电抗    （4）减小电抗

7、电力系统潮流计算中PQ节点的特点是：（ ）

（1）节点有功和无功注入功率已知、电压模和电压角未知

（2）节点有功和无功注入功率未知、电压模和电压角已知

（3）节点有功注入功率和电压模已知、无功注入功率和电压角未知

（4）节点有功注入功率和电压模未知、无功注入功率和电压角已知

8、一台额定容量200M,额定频率50Hz的发电机的调差系数为（ ）

(1)1.6MW/Hz     (2)160MW/Hz     (3)2.0MW/Hz       (4)200MW/Hz

9、一无限大电源发生三相短路后出现非周期分量电流的原因是（ ）

(1)电容中的电压可以突变    (2)电容中的电压不能突变

(3)电感中的电流可以突变    (4)电感中的电流不能突变

10、一架空线避雷线对零序阻抗的影响是（ ）

(1)减小线路的零序电抗    (2)增大线路的零序电抗

(3)减小线路的负序阻抗    (4)增大线路的负序阻抗

二、填空题（每空2分，共20分）

11、火力发电厂的能量转换工程主要有（                                    ）

12、电能质量的主要指标包括（                                            ）

13、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（                                ）

14、架空输电线路采用完全换位的目的是（                                  ）

15、潮流计算中节点电压方程的基本形式是（                                ）

16、有功负荷的最优分配的基本准则是（                                    ）

17、电力系统无功电源主要有（                                            ）

18、电力系统电压调整的主要措施包括（                                                 ）

19、短路故障的类型主要有（                                                          ）

20、不对称故障中负序分量的特点是（                                                  ）

三、 简答和简单计算题（共40分）

21、（10分）电力系统生产运行的特点是什么？新形势下对电力系统的基本要求是什么？

    22、（10分）PQ分解法潮流计算的原理和简化条件是什么？写出其修正方程式。

    23 、（10分）已知系统的正序，负序和零序等值电抗为,且，求在系统同一故障点分别发生三相短路，单相接地短路，两相短路和两相接地短路时，各种短路电流的周期分量有效值之比

 24、（10分）A,B,C三个系统联合运行，如图所示。三个系统的单位调节功率分别为，，如果A系统负荷增加100MW,B系统二次调频增发40MW，C系统二次调频增发20MW,求：系统频率变化量和两条联络线交换功率变化量。

四、 计算题（共80分）

25 、（20分） 已知一条线路长150km,导线型号为LGJ-400，直径27.63mm,水平排列，线间距4m。求：

（1）线路参数，并画出其等值电路；

（2）当线路末端电压为220kV,负荷为200+j100MVA时，线路始端电压和功率。

26 、（20分）已知两节点系统及标幺值如图所示，节点1是平衡节点，节点电压为1.05p.u.,支路阻抗为0.01+j0.1p.u.求：

（1）节点导纳矩阵

（2）节点2的功率方程

（3）牛顿-拉夫逊法直角坐标形式的修正方程式

（4）当给定初值时，计算第一次迭代的电压

27、（20分）试选择无载调压变压器的分接头，并对结果进行校验。已知变压器的短路功率损耗为163kW,短路电压为10.5%，变比为容量为20MVA，变压器低压母线的最大负荷为18MVA, ,最小负荷为7MVA, ,实际运行时变压器高压母线电压维持115kV不变，要求低压侧电压偏差不超过二次额定电压的+2.5~+7.5%。

28、（20分）某系统及参数如图所示，发电机负序电抗和正序电抗相等，标幺值计算时取基准值,。空载运行时K点发生两相短路接地故障，求：

（1）短路瞬间故障点短路电流周期分量有效值；

（2）变压器中性点的电压值。

华北电力大学（北京）2010年硕士研究生入学考试试题

一 、不定项选择题（每题1分，共15分）

1、下列关于电力系统运行的特点中，正确的是（  ）

A.电能不能大量存储                            B.输配电各环节可以分割

C.过渡过程比较慢                            D.电力系统地区性特点不强

2、衡量电能质量的主要指标有（  ）

A.电压        B.电流        C.频率        D.波形

3、架空线路主要由（ABCDE）等部件组成。

A.导线        B.避雷线    C.绝缘子    D.金具        E.杆塔

4、（  ）的目的是消除由于位置原因引起的不对称电抗，从而消除产生的电流畸变。

A.架空线路换位        B.导线        C.采用电缆送电        D.提高电压等级

5、电压降落是指（  ）

A.电力网中任意两点之间角度差

B.电力网中任意两点电压的相量差

C.电力网中任意两点电压有效值之差

D.网络中某点的实际电压有效值与相应线路标称电压的差值

6、要求某台电力变压器接入的电压等级为 220V、110kV 和 10kV，对其作为升压变压器时的三侧额定 电压为（  ）。

A.242/121/10.5kV    B.230/115/10.5kV        C.220/121/11kV        D.242/121/10kV

7、在潮流计算的计算机算法中，一般将节点划分为 PV 节点，（  ）和平衡节点 3 种类型。

A.PH 节点        B.Vθ 节点        C.PQ 节点        D.参考节点

8、电力系统备用容量，根据满足的需求不同分为一下几种：（   ）

A.负荷备用        B.事故备用        C.检修备用        D.国民经济备用

9、电力系统中枢点电压调节方式有：常调压、（ ）和逆调压。

A.正调压        B.负调压        C.顺调压        D.反调压

10、当电力系统无功电源不足时，调压措施中不能采用的哪一种方式（  ）

A.改变发电机的励磁调压             B.改变变压器变比

C.改变电力网的无功功率分布         D.改变输电线路参数

11、按各机组耗量微增率相等的原则分配发电机发电功率，称为（  ）。

A.等面积定则    B.等比耗量定则    C.等微增率定则    D.合理分配方案

12、由发电机组的调频器完成，使发电机组的静态特性平行上移，以保证频率偏差在允许范围内是指 电力系统的（  ）。

A.一次调频        B.二次调频        C.三次调频        D.两次调频

13、电力系统短路故障发生几率最大的是（  ）。

A.三相短路        B.单相接地短路        C.两相短路        D.两相接地短路

14、无限大功率电源供电系统发生突然三相短路时，短路电流将出现（  ）分量。

A.交流分量        B.直流分量        C.高频分量        D.零序分量

15、影响变压器零序电抗参数的主要因素有（ ）。

A.铁芯结构        B.绕组联接方式        C.中性点接地方式        D.外电路联接方式

二、填空题（每空1分，共15分）

16、电力系统节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵的关系是（  ）。N 节点网络，节点导纳矩阵是（  ）阶的。节点导纳矩阵具有（    ）和（    ）的特点，而节点阻抗矩阵是（  ），因此为 了节省存储空间，常用节点导纳矩阵而不采用节点阻抗矩阵来存储网络参数。

17、电压用直角坐标描述时，潮流方程为

（

 ）

电压用极坐标描述时，潮流方程为

（

）

18、电力系统频率发生变化时，主要依靠调节（            ）来达到调整频率的目的，或者说电力系统中该类型的功率对频率敏感。

19、电力系统电压发生变化时，主要依靠调节（            ）来达到调整电压的目的，或者说电力系统中该类型的功率对电压敏感。

20、（                ）对电力系统有很重要的意义，它是安排日发电计划，确定各发电厂发电 任务以及确定系统运行方式等的重要依据。把每天的最大负荷抽取出来按年绘成曲线，成为（                ）该曲线作为被安排各发电厂检修计划以及安排新装机组计划的依据。

21、电压损耗是指电力网任意两点电压的（    ），近似等于电压降落的纵分量。电压偏移是指网络中某点的实际电压有效值与相应线路（     ）的差值。

22、在电力系统计算中，所采用的参数和变量有单位时的计算方法称为（    ），所采用的参数和 变量无单位时的计算方法称为（     ）。

三、 简答和简单计算题（共40分）

23、试比较中性点直接接地和中性点不接地电力系统的优缺点，并说明它们各自的适用范围。

    24、一条阻抗 z=r+jx 的输电线路，末端带感性负荷 S=P+jQ，作该线路的电压向量图，并在向量图中以末端电压为基准作电压降纵分量 dU 和横分量 δU，写出它们的表达式。

解：参见陈珩《电力系统稳态分析（第三版）》P74公式（3-4）

25、试比较和分析牛顿法和 PQ 分解法的差别以及联系。

答：参见陈珩《电力系统稳态分析（第三版）》P144-145.

26、某系统接线及元件参数如图所示，设在 f 点发生三相短路，发电机容量为 40MVA，UB=Uav（即变压器变比区平均额定变比），试计算：

（1）作出系统等值电路。

（2）电源 G 及系统 S 对 f 点的转移电抗、。

（3）电源 G 的计算电抗 

（4）如果根据运算曲线查得 t=0.2 秒时电源 G 的短路电流标幺值为，则 t=0.2 秒时短路点总电流的有名值是多少？

27、两台额定容量为 54MW、额定频率为 50HZ 的发电机共同承担负荷，它们的调差系数分别为4.5% 和 3.6%，若它们空载并列运行，其频率为 50HZ，

求：两台发电机共同承担 90MW 负荷时，系统频率 及每台发电机发出的功率是多少？

    28、 某 4 节点电力系统如下：

    29、额定电压 220kV，长度 200km 的单回输电线路，已知线路末端负荷 S2    120+j20MVA ，电压2    l    l    l

U =210kV ，如图所示。线路参数为： r =0.15Ω/km ， x =0.45Ω/km ， b =2.5  10-6S/km 。试计 算线路始端电压和功率。

    解答公式参见《电力系统稳态分析》P73-74

    30、某系统接线图如图所示，各元件标幺参数（SB =100MVA ，UB=U av ）已标于图中，当 f 点发生 A 相接地短路时，试求发电机G送出的各相电流有名值（设系统短路前空载， Uf 0=1.0 ）。

华北电力大学（北京）2011年硕士研究生入学考试试题

一 、不定项选择题

1、广义电力系统包括（   ）

A．发电机等生产电能的设备    B.变压器等输送分配电能的设备

C.电动机等消耗电能的设备    D.保护控制装置及能量管理系统

2、下列关于电力系统运行特征中，正确的说法包括（   ）

 A．电能不能大量储存     B.    输配电各环节不能分割 

C．过渡过程比较快         D.    电力系统地区性特点很强

3、用电设备容许电压偏移一般为（  ）

 A．±10%        B.±7%        C.±5%        D. ±2%

4、发电机运行极限如图所示，其中圆弧 S表示（  ），

  直线 BC 表示（   ）

    A.    原动机功率约束        B. 定子绕组温升约束 

C．励磁绕组温升约束     D.定子端部温升约束

5 、一台变压器，额定容量 120MVA ，额定电压10.5/121kV，空载损耗 132kW，短路电压百分值 为10%，变压器绕组电抗等于（  ）p.u.（以变压器额 定参数为基准）。  

A．13.280      B．12.201     C．0.100    D．0.092

6、电力线路自然功率是指（   ）

A．线路输送的额定功率           B.线路允许输送的最大功率

C．负荷阻抗为波阻抗时，该负荷所消耗的功率

D．负荷端电压为额定电压时，该负荷所消耗的功率

7、潮流调整的手段主要有（  ）

A．串联电容    B.  并联电容    C.    串联电抗    D.    附加串联加压器

8、一台额定功率为 50MW 的发电机带一个 40MW 负荷运转，发电机的调差系数为 4%,负 荷的单位调节功率为 1.5，那么系统的单位调节功率为（  ）。

A．32.75   B．29.75    C．26.5    D．23.5

9、使发电机组的静态特性曲线平行上移，以保证频率偏差在允许范围内是指电力系统的（  ）

A．一次调频        B.二次调频        C.三次调频        D.最优分配

10、一个处于稳态运行的系统，如果某一台发电机突然由于故障退出运行，该时刻，系统 的频率将（  ）。A．升高            B.不变            C.    降低        D.不一定

11、电力系统的无功电源主要包括（   ）

A．发电机        B．电容器和调相机    C．静止补偿器和静止调相机    D．并联电抗器

12、高峰负荷时升高电压，低估负荷时降低电压的中枢点电压调整方式称为（  ）。

A．不调压        B．顺调压        C．常调压        D．逆调压

13、无限大功率电源供电系统（工频），突然三相短路时，冲击电流将在短路发生后约（  ） 秒。

A．0            B．0.01            C．0.02            D．0.05

14、架空输电线路的避雷线对零序阻抗的影响是（  ）。

A．减小线路的零序阻抗    B．增大线路的零序阻抗    C．无影响    D．不确定

15、由无限大电源供电的系统发生三相短路后出现非周期分量电流的原因是（  ）。 

A．电容两端的电压可以突变    B．电容两端的电压不能突变

 C．电感中的电流可以突变    D．电感中的电流不能突变

二、填空题

16、电力系统总装机容量是指该系统中实际安装的发电机组（   ）的总和。

17、我国所有交流电力系统的额定频率为（  。如果将系统额定频率升高10Hz，发电机感应电势将（      ）（升高或降低）20%。

18、对电力系统的基本要求包括（  ）（  ）（  ）。

19、（   ）主要包括电压质量、频率质量、和（   ）三个方面。

20、对于高压线路，当线路输送功率大于自然功率时，线路末端电压（  ）始端。

21、作为潮流调整的手段之一，（    ）的作用主要在限流，将其串联在重载线路上可避免该线路过载。但由于其对电压质量和系统运行的稳定性有不良影响，这一手段未曾推广。

22、（    ）备用是指运转中的发电机设备可能发出的最大功率与系统发电负荷之差。（   ） 备用是指未运转的发电设备可能发出的最大功率。

三 、简答和简单计算题

24、某 3 节点系统如下：

（1） 如果变压器支路的变比为 1:1，写出节点导纳矩阵 Y。

（2） 如果变压器支路的变比为 1:1.05（理想变压器在母线 1 侧，变压器电抗参数在母线 2侧），请写出变压器∏ 型等值支路参数，并写出节点导纳矩阵 Y’。

25、试分析对于高压线路，改变电压的大小主要是改变无功功率分布，而改变电压的相位，所能改变的主要是有功功率分布。

26 、简要分析影响变压器零序电抗参数的因素有哪些。

答案参见《电力系统暂态分析》P94—98

27、某系统接线及各元件参数如图所示，设在 f 点发生三相短路。若选 SB =100MVA, UB  = U av,（即变压器变比取平均额定变比），试计算：

（1）作出系统等值电路。

（2）流过短路点的短路冲击电流 iM 的有名值（设冲击系数=1.9）。

 (3）电源G对f点的转移阻抗，

（4）如果根据运算曲线查得t=0.2s时的短路电流标幺值为，求t=0.2s时的短路电流有名值。    参考10年真题26题

四 、计算题

28、一个两节点系统共有下列元件构成：平衡节点电压为，负荷为 0.3+j1.0 并 且装有一个无功补偿器，向负荷节点提供无功功率为 1.1。两个节点之间的输电线路阻抗为 j0.4。试求：

（1）绘制系统单线图

（2）计算节点导纳矩阵 Y；

（3）列写牛顿法直角坐标方程；

（4）列写牛顿法极坐标方程；

（5）采用极坐标形式进行计算（收敛精度为 0.01）；

（6）计算平衡节点功率。

29、两个互联系统如图所示，系统频率 50Hz 时，区域 1 发电机功率为 19000MW，旋转备用 1000MW，负荷为 20000MW，区域 2 发电机功率为 41000MW，旋转备用1000MW，负荷为 40000MW，联络线输送功率 1000MW，从区域 2 送向区域 1。 所有机组的调差系数为 5%，每个区域当频率每变化 1%负荷也相应变化 1%。试计 算：

（1） 当区域 1 的负荷减少1000MW 时，计算系统频率、各区域发电和负荷功率、联络线 功率及方向。

（2） 假定每个区域带有旋转备用的发电机工作在辅助控制（ACE）方式，区域 1 的单位 调节功率为 250MW/0.5Hz，区域 2 的单位调整功率为 500MW/0.1Hz。当区域 1 的 发电量失去 2000MW 时（失去的部分不包括所有备用容量），计算系统频率、各区 域发电和负荷功率、联络线功率及方向。    

30、系统等值电路图如图所示，QL1=10MVar，QL 2=8MVar ，QL3=5MVar 。各段线 段电阻如图所示。系统额定电压为 35kV。设无功功率补偿设备总的容量为 12Mvar， 试在不计无功功率网损的前提下确定这些无功功率电源的最优分布。

31、某系统接线如右图所示，各元件的标幺参数（ SB =100MVA ， UB=Uav ）已标于图中。当 f 点发生 B、C 两相接地短路时，试求发电机送出的各相电流标幺值及有名值。