自考电力系统分析(计算题和综合题)

四、计算题(每小题7分，共28分) (1)
（一）潮流分布计算 ............................................................................................................... 1 （二）经济功率分配 ............................................................................................................... 2 （三）等值电路及计算 ........................................................................................................... 3 (四)功率分布及功率分点 ....................................................................................................... 3 （五）变压器的分接头 ........................................................................................................... 5 （六）节点导纳矩阵 ............................................................................................................... 6 （七）调节功率和频率调整 ................................................................................................... 8 （八）稳定性 ........................................................................................................................... 8 五、综合计算题(每小题11分，共22分) .. (9)
（一）短路点的电流与中性点电压 ....................................................................................... 9 （二）稳定性......................................................................................................................... 11 (三)调频和调压 . (13)
四、计算题(每小题7分，共28分) （一）潮流分布计算
20010135.求图示网络的末端功率~
S 2及末端电压u 2。

20021036.求图示网络的末端功率3S ~
和末端电压u 3。

20060137．如图所示简单网络，已知②点电压U 2和功率2~
S ，求①点电压U 1和功率1~
S
20071036．如图所示简单网络等值电路，已知末端电压U 2和功率S ~2，求始端电压U 1和始~
20010138.110KV 变电所经100KM 单回架空输电线与无穷大系统相连，x 1=0.4Ω/KM ，试问，
该变电所母线发生三相短路时的冲击电流是多少?
（二）经济功率分配
20021037.某电厂有两台机容量均为50MW ，耗量特性分别为F=0.0121P +1.2P 1+10,F 2=0.0222P +P 2+12，最小技术负荷为其容量的25%，求电厂按图示负荷曲线运行时如何运行最经济?
20010136.两台同步发电机耗量特性完全相同，有功功率运行上、下限分别为10MW ≤P 1≤30MW ，20MW ≤P 2≤50MW ，现有负荷70MW ，问如何分配最为经济?
20060138．已知两台机组并联共同向一负荷供电，它们的耗量特性分别为F 1=a 1+8P 1+0.00421P t/h, F 2=a 2+62P +0.0045h /t P 22，120MW ≤P 1≤400MW, 120MW ≤P 2≤400MW,求当负荷功率P L =420MW 和580MW 时，负荷的最优经济分配。

20080137.（20090138.）两台火电机组共同向负荷供电，耗量特性及功率约束条件分别为： F 1=2.5+0.25P 1+0.0014P
21
吨/小时,20MW ;MW 100P 1≤≤ F 2=3+0.2P 2+0.0009P
22
吨/小
时,20MW MW 100P 2≤≤。

求总负荷为198MW 时的经济功率分配。

20081035.（20091037．）某电厂有两台机组共同向负荷供电，其耗量特性分别为：
F l =0.02P l 2+2P 1+10t/h ，20MW ≤P 1≤60MW ；F 2=0.03P 22+3P 2+16t/h ，20MW ≤P 2≤60MW 求当负荷分别为80MW 及65MW 时的经济功率分配。

为F 1=0.0121P +1.2P 1+10(t ／h)；F 2=0.0222P +P 2+12(t ／h)，求负荷分别为15MW 和80MW 时，如何运行最经济?
（三）等值电路及计算
20010137（20090137）.同步发电机交轴次暂态电抗等值电路如图：试计算稳态交轴电抗Xq 、
交轴次暂态电抗Xq ″。

20070138．一台无阻尼绕组隐极同步发电机x d =1.04，额定满载运行，cos N ϕ=0.85，试计算空载电势E q ，并画出相量图。

(以标么值计算)
=+=⨯-∠+=+=∙
∙∙884.055.104.1321j j Ix j U E d q
20071038．一台无阻尼绕组同步发电机，发电机额定满载运行，cos ϕN =0.85，x d =1.04，x q =0.69。

试计算空载电势E q ，并画出相量图。

（以标么值表示） 《可参考自考书第189页、暂态第40页》
(四)功率分布及功率分点
20070137．简单环网的等值电路如图所示，试计算初步功率分布，并找出无功分点，用▽标出。

20100136.计算下图所示简单环网的初步功率分布，并找出无功功率分点。

20021035.已知图示网络导线截面都相同，求网络功率分布及功率分点(不计功率损失)
20081036.（20090135）.求图示网络中的初步功率分布，并指出功率分点(假定各条线路的单位长度阻抗相同、忽略导纳)。

20060136．简单均一环网如图所示，各线段长度和2、3节点所带负荷标于图中，试求有功功率分点（在图中用▼标出）
20080135.如图所示简单均一环网（各线路单位长度阻抗相同），各线路长度和2、3节点所带负荷功率标于图中，求该网络的无功功率分点（在图中标出，用 表示）
20061037．均一两端供电网如图所示，单位长度线路的电抗为0.4Ω/km ，求初步功率分布，并找出功率分点（有功分点用▼表示，无功分点用▽表示）
20091035．已知某均一两端供电网如图所示，单位长度电抗为jx 1=j 0.4Ω/kM ，电阻忽略不
计，求功率分点。

（五）变压器的分接头
20021038.某枢纽变电所，变压器二次母线要求10~11KV ，试问当分接头，位置选择为110KV 时能否满足调压要求，如不能应如何处理?
20061035．某降压变电所如图所示，折算至一次侧的阻抗R T +jX T =2.44+j40Ω,已知在最大负荷和最小负荷时通过变压器等效阻抗首端的功率分别为MV A 14j 28S max ~
+=，=min ~
S 10+6jMV A ，
一次侧实际的电压在最大、最小负荷分别为U 1max =110kV 和U 1min =113kV ，要求按顺调压二次侧母线的电压变化不超过6.0~6.6kV ，试选择变压器的分接头。

20091038．某网络如图所示，降压变压器为110±2×2.5%/11kV，高压母线i在最大负荷时电压为110kV，在最小负荷时电压为113kV，变压器低压侧按顺调压要求电压变化范围为10kV～11kV，求分接头的位置。

(变压器阻抗参数已归算至高压侧)
20080136.110kV降压变电所，归算至高压侧的变压器阻抗为4+j50 ，变比为110/11，变压器高压侧电压在最大负荷时为112kV, 在最小负荷时为115kV,最大、最小负荷功率标于图中，试计算低压侧实际电压运行范围。

（六）节点导纳矩阵
20060135．求下图所示等值电路的节点导纳矩阵（图中数值为标幺阻抗）。

20061036．试求下图所示简单等值网络的节点导纳矩阵（各支路参数均为导纳）
20070136．试求下列网络的节点导纳矩阵。

(各条支路中的参数为电纳，单位S)
20071037．试求下图所示简单网络的节点导纳矩阵。

（各支路参数均为导纳）
20081038.作出图示等值网络的节点导纳矩阵（各元件参数为电纳）。

20090136.写出图示等值网络的节点导纳阵(图示各元件参数为导纳)。

20100135.求图示网络等值电路及参数，并写出其导纳阵。

（七）调节功率和频率调整
20061038．某汽轮发电机组的额定功率P GN=150MW，额定频率f N=50Hz，调差系数σ（%）=5。

求发电机由额定到空载运行，频率变化量以及发电机的单位调节功率。

20100137.当系统A独立运行时，负荷增加60MW，频率下降0.1Hz；当系统B独立运行时，负荷增加90MW，频率下降0.12Hz。

两系统联合运行时频率为50Hz，联络线上的功率P AB=40MW，此时，若将联络线断开，求A、B两系统的频率各为多少?
（八）稳定性
20070135．某发电机通过传输线向一无穷大母线输送有功功率为1.0，最大输送有功功率为
1.8，这时发生两相短路接地故障，使发电机最大输送功率降为0.4，切除故障后，最大
输送功率变为1.3，利用等面积定则计算极限切除角，并画出功角特性曲线，标明加速面积和减速面积。

20071035．一简单系统如图所示，发电机为隐极式无励磁调节器，归算至同一基准值的参数标么值如下：发电机母线至无限大母线的总电抗为0.9，发电机同步电抗x d=1.2，注入无限大系统功率为P0=0.8，cos 0=0.85，求静态稳定功率传输极限以及静态稳定储备系数k p。

20080138.简单系统如图，归算到同一基准值下的各元件参数标幺值及初始运行条件示于图中，试求静态稳定储备系数。

20081037.如图所示简单系统等值电路中，各元件的电抗及初始运行条件（参数均归算至
同一基准值下）示于图中，求静态稳定储备系数Kp 。

五、综合计算题(每小题11分，共22分)
（一）短路点的电流与中性点电压
20010139.试计算系统f 点a 相短路电流和变压器中性点电压。

20021039.计算f 点两相短路短路点的电流。

(10分) G ：100MW COS ϕ=0.85 d X '=0.125 x 2=d X ' T ：120MV A u k %=10.5
L ：60KM X 1=0.4Ω/KM X 0=3X 1
20060140．系统接线如下图所示，各元件参数标于图中，线路正序电抗等于负序电抗，在线路中点f发生单相接地短路，试计算短路点短路电流有名值。

20061039．电力系统各元件参数如图所示，线路长为50km，单位长度正序电抗为X L（1）=0.4Ω/km，正序电抗等于负序电抗，零序电抗为X L（0）=3X L（1），试计算当线路始端K点发生两相短路接地故障，短路点短路电流的有名值。

20070140．如图所示简单系统，在一回输电线末端f点发生B、C两相短路，线路正序电抗等于负序电抗，试计算短路点的短路电流有名值以及母线M的各相电压有名值。

20080139.系统网络如图，各元件参数标于图中，发电机G1、G2参数相同，变压器T1、T2参数相同，当k点发生单相接地短路时
(1)求故障相短路处的电流有名值。

(2)求变压器T2中性点电压有名值。

20081039.（20090140.）如图所示系统中K点发生A相接地短路（各元件参数示于图中）。

求短路点故障相短路电流有名值大小。

其中Xp在基准值为SB=100MV A，UB=115kV 下标么值为0.1。

20091039．如图所示系统f点发生a相接地短路，试计算短路点短路电流大小和变压器中性点电压有名值。

(系统各元件参数如图所示)
20100139.下图所示网络中，线路L长为100km，正序电抗x1=0.4Ω／km，零序电抗x0=3x1；发电机G1、G2相同，S N=15MV A，x″d=0.125，正序电抗等于负序电抗；变压器T1、T2、T3相同，S N=15MV A，U K％=10。

(1)计算当K点发生两相短路接地时，短路点的短路电流。

(2)求T2中性点电压。

（二）稳定性
20010140.系统接线如图，归算至同一基准值的参数标么值及初始运行条件示于图中，求下述两种情况下的静态稳定储备系数K p
(1)励磁不调节(发电机内电抗为x d)
(2)励磁为不连续调节(发电机内电抗为x d ′
)
20021040.简单电力系统等值网络如图所示，当K 点发生三相短路，δc=δo+20°时切除故障线路。

问系统能否维持暂态稳定。

(12分)
20061040．简单电力系统等值电路如图所示（各参数已归算至统一基准值下），在某一回输电线始端f 点发生三相短路故障，试判断在60º切除故障，70º重合闸动作成功，系统是否暂态稳定？
20071040．(20080140).某系统等值电路如图所示,归算至同一基准值下的元件标幺值参数标于图中,正常运行发电机向无限大系统输送功率P 0=1.0,功角,0δ=δ当一回输电线末端K 点发生三相短路后,发电机转子又转过55°,即转子与无限大系统夹角0δ=δ+55°,此时保护动作切除故障,问系统是否能维持暂态稳定?
20081040.某简单系统等值电路如图（各参数归算至同一基准值下），当一回输电线始端
K点发生三相短路，发电机开始摇摆，故障后一小段时间继电保护动作切除故障线路，问系统能够保持暂态稳定允许的极限切除角是多少？
20090139.某简单系统等值电路如下图所示(各元件参数归算至统一基准值下)，当其一回线在K点发生三相短路时，发电机转子角开始摇摆，摆到60°，继电保护动作，切除故障线路，问系统是否能维持暂态稳定。

20091040．简单系统正常运行参数(归算至统一基准值下)如图所示，现将两回线L同时开断，然后重合，若在开断期间原动机的能量全部用作发电机转子加速，问为使系统能保持暂态稳定所允许的极限合闸角度是多少?
20100140.某系统等值电路如图所示，归算至同一基准值的元件标幺值参数标于图中，正常运行时发电机向无限大系统输送功率P0=1.0，功角δ= δ0，当K点三相短路后，发电机转子又转过55°，即转子与无限大系统夹角δ=δ0+55°，此时保护动作切除故障，问系统是否能维持暂态稳定?
(三)调频和调压
20060139．(20070139)两电网由联络线连接成一互联系统，各自的单位调节功率分别为K LA=45MW/Hz，K GA=750MW/HZ；K LB=26MW/HZ，K GB=400MW/HZ，当系统A负荷增加150MW时，计算下列条件下的系统频率变化量及联络线上流过的功率变化量。

（1）A、B系统都参加一次调频，A系统还参加二次调频增发功率50MW。

（2）A系统有一半机组参加一次调频，B系统所有机组参加一次调频，并且B系统二次调频增发功率40MW。

20071039．某系统接线如图，变压器变比为110（1±2⨯2.5%）/6.6kV，母线i和j间的阻抗折算到高压侧的值为4+60jΩ，最大负荷和最小负荷时母线i的电压分别为114kV和116kV，若在母线j处装设可变容量的电容器进行无功补偿，母线j要求常调压，保持
6.3kV，试配合变压器分接头的选取确定无功补偿容量。