电力系统分析试卷及答案

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，普遍采用导线，采用导线后，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Yc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+j20Ω（忽略并联支路），末端有功功率为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？ 

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-2工作于主抽头，T-3高压侧工作于-5%抽头，求各变压器实际变比。

四 、有一台双绕组变压器，电压比为110kV/10.5kV,额定容量为25MV.A,欲通过试验确定参数，受试验条件，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9.42A。求该变压器折算到变压器一次侧的参数R、X、G、B。

五、一容量比为90/90/60兆伏安，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：ΔPs’(1-2)=560千瓦，ΔPs’(2-3)=178千瓦，ΔPs’(3-1)=363千瓦，VS（1-2）%=13.15, VS（2-3）%=5.7, VS（3-1）%=20.4, ΔP0=187千瓦，I0 %=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、已知某一变压器参数如表1所示。

表1

额定容量

1、试计算变压器绕组电阻、漏抗的有名值；

2、设SB=100MVA，110kV级为基本级，UB=121kV，试计算变压器绕组电阻、漏抗的标幺值。

七、如图所示电网。

其元件导纳参数为：y12=0.5-j3, y23=0.8-j4, y13=0.75-j2.5。

1、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3~5所示。故障前线路空载，D点电压=121kV,在D点分别发生短路。                

图

表3

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。

1

图  1

 图2

一十、如图所示的简单电力系统，节点导纳矩阵为：

3-j9     -2+j6        -1+j3        0

-2+j6   3.666-j11   -0.666+j12    -1+j3

         -1+j3   -0.666+j12   3.666-j11    -2+j6

0       -1+3j         -2+j6       3-j9

   节点2、3的注入功率已知，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1∠0。(图中各值均为标么值)。

0.5-j0.2

十一、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。

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。

十三、一台向10kV网络供电的SFL1-31500/110型降压变压器，其技术参数为：电压110kV/11kV，Ps=180kW，P0=31 kW，Us%=10.5%，I0%=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XL1表示线路正序电抗）。

十五、已知系统如图所示。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。

电力系统分析答案

一、

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、

G    10.5kV

T-1   10.5 kV /242 kV

T-2   220 kV /121 kV

T-3   110 kV /38.5 kV

L-1   220 kV

L-1   110 kV

L-1   35 kV

    35 kV

2、

3、

==

=（0.6378+j2.5510）MVA

=5.714kV

5、电压损耗、功率损耗会减少。

三、

四、

五、

六、

1、      

2、           

七、

1、节点1：节点  待求量：   

节点2：节点  待求量：   

节点3：平衡节点  待求量： 

2、

3、

或    

或    

4

→

收敛条件：，， 

八、

1、取 MVA， kV

=

=0.0756

以短路前D点电压为基准，则

（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）

＝-j2.18     

有名值   ＝0.5495（kA）

2、

=0.3

3  A相接地短路，复合序网由3个序网络串联而成

   =

＝－j0.762

           正序网络                             负序网络

                零序网络

复合序网

有名值kA

（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）

从而kA

4发电机提供的短路电流

有名值

kA

kA

九、

十、

十一、电压损耗

十二、

（1）用标幺值表示的等值网络（取，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

回路总电抗为

二、问答：

答：月相从新月开始，然后是峨眉月、上弦月、满月、下弦月、峨眉月。（2）起始次暂态电流

3、我们在水中发现了什么微生物呢？（P18）

有名值为

5、垃圾的回收利用有哪些好处？

短路容量为

18、建立自然保护区是保护生物多样性的有效方法，我国的九寨沟、长白山、四川卧龙等地都建立了自然保护区，自然保护区为物种的生存、繁衍提供了良好的场所。

答：水分和氧气是使铁容易生锈的原因。（3）短路冲击电流，取

答：放大镜的中间厚，边缘薄，光线在透过放大镜时会产生折射，因此会把物图像放大。

（4）若电源容量为无限大，则

1、月相的变化有什么规律？（P49）

4、“我迈出了一小步，但人类迈出了一大步。”这句话是阿姆斯特朗说的。

22、光的传播速度是每秒钟30万千米，光年就是光在一年中所走过的距离，它是用来计量恒星间距离的单位。有名值为

十三、

十四、

（a）正序网络

（b）负序网络

（c）零序网络

十五、

（a）正序网络

（b）负序网络

（c）零序网络