电力系统分析试卷B答案

《电力系统分析》试卷B 参考答案及评分标准
一、单选题：（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为正确答案的序号，填入下面的答题栏内，多选不给分。

每小题2分，共24分）
二、 判断题（下述说法中，对于你认为正确的打“√”，错误的打“×”，并将答案填入下面的答题栏内。

每小题2分，共24分）
三、计算题（共52分）
1、（13分）有一电压等级为110kV ，长为140km 的输电线路，10.21/r km =Ω，10.401/x km =Ω，末端接一台容量为31.5MV A 的降压变压器，变比为110/11kV ， 2.317T R =Ω，40.3T X =Ω。

如图所示，当A 点实际电压为115kV 时，求A 、C 两点间的电压损耗及B 点与C 点的电压。

（注：考虑功率损耗，不计电压降落的横分量V δ）
20+j15MVA
C
B
LGJ-150
140km
SFL1-31500/110110/11kV
A
解：
110.2114029.4R rl ==⨯=Ω
110.40114056.14X x l ==⨯=Ω （1分）
22
2
2015(2.31740.3)0.12 2.08110
BC
S j j MVA +∆=+=+ （2分） (2015)0.12 2.0820.1217.08B C BC S S S j j j MVA =+∆=+++=+ （1分）
222
20.1217.08(29.456.14) 1.6924 3.2317110
AB
S j j MVA +∆=+=+ （2分） 20.1217.08 1.6924 3.231721.812420.3117A B AB S S S j j j MVA =+∆=+++=+ （1分）
已知115A V kV =
21.812429.420.311756.14
15.492115
AB V kV ⨯+⨯∆=
= （2分）
11515.49299.508B A AB V V V kV =-∆=-= （1分）
20.12 2.31717.0840.3
7.38699.508
BC V kV ⨯+⨯∆=
= （2分）
99.5087.38692.122C B BC V V V kV =-∆=-= （1分）
2、（15分）互联系统如图所示，已知两系统的有关参数：270/GA K MW Hz =，21/DA K MW Hz =，480/GB K MW Hz =，39/DB K MW Hz =。

此时联络线功率300AB P MW =，若系统B 增加负荷150MW ， （1）两系统全部发电机仅进行一次调频时，试计算系统频率，联络线功率变化，A 、B 系统发电机及负荷功率的变化量；
（2）两系统发电机均参加一次调频，但二次调频仅由A 系统的调频厂承担，且联络线最大允许输送功率为400MW ，求系统频率的最小变化量。

P AB
B
A
解：
（1）求联络线及A 、B 系统发电机及负荷功率变化量。

（a ）系统频率变化量
0150
0.1852702148039
DA DB GA DA GB DB P P f Hz K K K K ∆+∆+∆=-
=-=-++++++
系统频率500.18549.815N f f f Hz =+∆=-= （2分） （b ）联络线功率变化量
()0.185(27021)053.835AB GA DA DA P f K K P MW
∆=-∆+-∆=⨯+-= （2分）
（c ）A 系统发电机功率变化量
0.18527049.95GA GA P fK MW ∆=-∆=⨯= （2分）
（d ）A 系统负荷功率变化量
0.18521 3.885DA DA P fK MW ∆=∆=-⨯=- （2分）
（e ）B 系统发电机功率变化量
0.18548088.8GB GB P fK MW ∆=-∆=⨯= （2分）
（f ）B 系统负荷功率变化量
0.185397.215DB DB P fK MW ∆=∆=-⨯=- （2分）
（2）在联络线最大允许输送功率max 400AB P MW =，即max (400300)100AB P MW MW =-=时，这100KW 的功率全部由A 系统的二次调频来解决，这样，相当于B 系统仅增加负荷
'max (150100)50DB DB AB P P P MW MW =∆-∆=-=
这个负荷增量由B 系统的机组通过一次调频来解决，所以，此时的系统频率最小变化量
'
min
500.09648039
DB GB DB P f Hz K K ∆∆=-=-=-++ （3分）
3、（12分）如图所示，某水电厂通过变压器SFL1-40000/110型升压变压器与系统连接，最大负荷与最小
负荷时高压母线的电压分别为112.09kV 及115.45kV ，要求最大负荷时低压母线的电压不低于10kV ，最小负荷时低压母线的电压不高于11kV ，试选择变压器分接头。

Z T =2.1+j38.5ΩSFL1-40000
121+2*2.5%/10.5
S max =28+j21MVA S min =15+j10MVA
10~11kV
G 112.09~115.45kV
解：
max max max 1max 28 2.12138.5
7.738112.09P R Q X V V +⨯+⨯∆=
== （2分）
min min min 1min 15 2.11038.5
3.608115.45
P R Q X V V +⨯+⨯∆=
== （2分）
2max '
1max max 112.097.738119.828V V V =+∆=+= （1分） 2min '1min min 115.45 3.608119.058V V V =+∆=+= （1分）
最大负荷时发电机电压为10kV ，最小负荷时发电机电压为11kV 则
'2max 1max
22max 119.82810.5125.81910N V V V V ==⨯= （1分） '2min 1min
22min 119.05810.5113.64611
N V V V V ==⨯= （1分） 1max 1min 1125.819113.646
119.73322
t V V V ++=
== （1分）
选择变压器最接近的分接头
119.733(1)100% 1.05%121
-⨯=- （1分） 所以选择主接头，即
121t V kV =
校验低压侧电压： 最大负荷时1max 119.82810.5
10.410121V kV kV ⨯==> （1分）
最小负荷时1min
119.05810.510.3311121
V kV kV ⨯==< （1分）
比较可知，选择的分接头合适。

4、（12分）如图所示系统，电源为恒定电源，当变压器低压母线发生三相短路时，若短路前变压器空载，试计算短路电流周期分量的有效值、短路冲击电流及短路功率。

（100B S MVA =，B av V V =，冲击系数 1.8M K =）
6.3kV
G
115kV
0.4Ω/km 40km
S=30MVA 115/6.3kV V s %=10.5
k
(3)
解：
12
100
0.4400.121115
X =⨯⨯
= （1分） 10.5300.315100100T X =⨯= （1分）
0.1210.3150.436X ∑=+= （1分） *11 2.29360.436
I X ∑=
==
（2分） 5.4986B I =
= （2分）
** 2.2936 5.498612.6116B I I I kA ==⨯=
（1分）
2.55 2.5512.611632.1596m M i I I kA ==⨯= （2分） **** 2.2936100229.36B B S S S I S MVA ===⨯= （2分）。