【大学期末考试复习题】北京交通大学电力系统分析期末考试题答案
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Z Z2 Z Z2 // Z
0
7. 短路电压百分比 Vs%. 二、 （ 20 分）
解：输电线用
型等值电路，原图等效电路为
（ 1）计算线路首端功率和输电效率
RL 1 2 2 bl rl 1 2 2 2.65 10
6
0.33
100
16.5
4
X
1
L
xl
1 2
0.43
100
21.5
2
装 院 学 -
BC
100 S
四、 （ 15 分） 正序：
XL1+/2 E1 XG1+ XT1 XL1+ /2 XT21 XT23 XT22 XL2+ XT3 XL3+ XL4+ XT3 XT4
V+
负序：
XL1- /2 XG1XT1 XL1- /2 XT21 XT23 XT22 XL2XT3 XL3XL4XT3 XT4
V-
零序：
M VA
首端功率（ 1 分）
SA S1 j QB (31.6118 j 18.8938 j 3.2065) M VA (31.6118 j 15.6873) M VA
输电效率
PLD PA
100%
30 31.6118
100%
94.9%
（ 2 分）
（ 2）计算输电线的电压降落和首末端电压偏移 电压降落横分量（ 2 分）
j1.61
12.38
j11.61(M
VA )
(1
分)
V max
PS max R
Q S max X VS
32.04
19
28.60
80 24.76kV
117
V min 所以：
V 2 max
PS min R
Q S min X VS
12.38
19
11.61
80
9.95kV
117
VS
V max
117
24.76
XL10 /2 3XN1 XT1 XL10 /2 3XN2 XT21 XT23 XT22 3XN3 V0 XL20 XT3
3
五、（ 15 分） 解：等值电路（略） 线路和变压器的总阻抗为：
Z ZL 19 ZT j80 (17 j40) (2 j40)
归算到高压侧系统的功率损耗为： 30
2
S max
2
2
SB=60MV A,VB=VN 作等值电路： （ 1 分） （ 1 分） =0.6485 （1 分） （ 1 分） （2 分） （ 1 分）
(3) 计算短路点起始次暂态电流 I B =60/(1.732*37.5)=0.9238kA 起始次暂态电流有名值 短路电流最大有效值
I f” （1 分） （ 2 分） （ 2 分） （2 分） （ 2 分）
QC V 2C X
max
112.75kV ，即选择
112.75 10.25 11
2.5% 抽头；
k
（ 1 分）
(V 2 C
V 2 max
max
)k
2
10.4 (10.4 80
92.24 ) 10.25 10.25
2Biblioteka Baidu
19.13 M Var
（ 3 分）
k
4
六． （ 20 分） 解： 1）正常运行时，等值电路如图（
20
2
2
(19
j80)
2.04
j8.60(M VA )
110 12
2
S min
10
2
2
(19
j80)
0.38
j1.61(M VA )
110
S LD
S S max
max
S max
30
j20 + 2.04
j8.60
32.04
j28.60(M
VA)
(1 分 )
S S min
S LD
min
S min
12
j10 + 0.38
XI PIm Xd EU Xd Xd 1.2 0.4 X1 / 2 1 3 0.2 0.2
VN
2
(115
115
8.0679)
110
2
3.1992
2
kV
106.9799 kV
首端电压偏移
VA VN VB VN
100%
100%
4.545%
（ 1 分）
110 VN 106.9799 100% 110 110 100% 2.746%
末端电压偏移
（ 1 分）
三、 （ 15 分） 解： (1) 计算参数，取 XG=Xd ” =0.1 XT=0.105 XL=0.38*40*60/37.5 E” =10.8/10.5=1.03 (2) 等值电路 ( 略 ) X Σ = XG+ XT+ XL=0.1+0.105+0.6485=0.8535
I f ” =E”／ X Σ =1.03/0.8535=1.207 =1.207*0.9238=1.115kA =1.51*1.207*0.9238=1.684 kA
冲击电流有名值 =1.414*1.8*1.207*0.9238=2.838 kA 短路功率 =1.207*S B =72.42MV A
名 姓
号 学
级 班
线 订 -
2011-2012 年度电力系统分析期末考试题（ 一 二 三 四 五
A 卷）答案 六 总分
一、填空题（每空 1 分，共 15 分） 1． 1）保证供电可靠性、 2）保证电能质量 3）保证运行经济性。 2．降低 瓦解。 3.1 ）直观性 2）稀疏性 3）对称性 4． 第一个周期 半个周期 。 5． P 和 Q ， V θ 。 6．
92.24 kV
(1
分) （ 1 分）
V 2 min
VS
V min
117
9.95
107.05 kV
选择电容器的容量 ①最小负荷时确定变压器的分接头电压
Vt V 2 N V 2 min V 2 min 11 107.05 113.23 kV 10.4
（ 2 分）
最接近的抽头电压为 降压变压器变比 ②求补偿容量
5.3
10
S
（ 3 分）
用额定电压计算线路产生的充电功率，并将其分为两部分，得
QB 1 2 BC V N
2
1 2
5.3
10
4
110
2
M var
3.2065 M var
将
S2
QB
分别接于节点 A 和 B，作为节点负荷的一部分，故
j QB (30 j 20 j 3.2065) M VA (30 j 16.7935) M VA
VL P1 R L Q 1X VA
L
31.6118
16.5
18.8938
21.5
kV
8.0679 kV
115
电压降落纵分量（ 2 分）
VL P1 X
L
Q 1 RL VA
31.6118
21.5 115
18.8938
16.5
kV
3.1992 kV
B 点电压为（ 1 分）
VB (V A VL )
2
( VL )
S LD
（ 2 分）
由额定电压计算线路功率损耗
1
SL
P2
2
Q2 VN
2
2
( RL
jX
L
)
30
2
16.7935 110
2
2
(16.5
j 21.5) M VA
(1.6118
j 2.1003) M VA
S1
S2
SL
(30
j 16.7935
1.6118
j 2.1003) M VA
(31.6118
j18.8938)
0
7. 短路电压百分比 Vs%. 二、 （ 20 分）
解：输电线用
型等值电路，原图等效电路为
（ 1）计算线路首端功率和输电效率
RL 1 2 2 bl rl 1 2 2 2.65 10
6
0.33
100
16.5
4
X
1
L
xl
1 2
0.43
100
21.5
2
装 院 学 -
BC
100 S
四、 （ 15 分） 正序：
XL1+/2 E1 XG1+ XT1 XL1+ /2 XT21 XT23 XT22 XL2+ XT3 XL3+ XL4+ XT3 XT4
V+
负序：
XL1- /2 XG1XT1 XL1- /2 XT21 XT23 XT22 XL2XT3 XL3XL4XT3 XT4
V-
零序：
M VA
首端功率（ 1 分）
SA S1 j QB (31.6118 j 18.8938 j 3.2065) M VA (31.6118 j 15.6873) M VA
输电效率
PLD PA
100%
30 31.6118
100%
94.9%
（ 2 分）
（ 2）计算输电线的电压降落和首末端电压偏移 电压降落横分量（ 2 分）
j1.61
12.38
j11.61(M
VA )
(1
分)
V max
PS max R
Q S max X VS
32.04
19
28.60
80 24.76kV
117
V min 所以：
V 2 max
PS min R
Q S min X VS
12.38
19
11.61
80
9.95kV
117
VS
V max
117
24.76
XL10 /2 3XN1 XT1 XL10 /2 3XN2 XT21 XT23 XT22 3XN3 V0 XL20 XT3
3
五、（ 15 分） 解：等值电路（略） 线路和变压器的总阻抗为：
Z ZL 19 ZT j80 (17 j40) (2 j40)
归算到高压侧系统的功率损耗为： 30
2
S max
2
2
SB=60MV A,VB=VN 作等值电路： （ 1 分） （ 1 分） =0.6485 （1 分） （ 1 分） （2 分） （ 1 分）
(3) 计算短路点起始次暂态电流 I B =60/(1.732*37.5)=0.9238kA 起始次暂态电流有名值 短路电流最大有效值
I f” （1 分） （ 2 分） （ 2 分） （2 分） （ 2 分）
QC V 2C X
max
112.75kV ，即选择
112.75 10.25 11
2.5% 抽头；
k
（ 1 分）
(V 2 C
V 2 max
max
)k
2
10.4 (10.4 80
92.24 ) 10.25 10.25
2Biblioteka Baidu
19.13 M Var
（ 3 分）
k
4
六． （ 20 分） 解： 1）正常运行时，等值电路如图（
20
2
2
(19
j80)
2.04
j8.60(M VA )
110 12
2
S min
10
2
2
(19
j80)
0.38
j1.61(M VA )
110
S LD
S S max
max
S max
30
j20 + 2.04
j8.60
32.04
j28.60(M
VA)
(1 分 )
S S min
S LD
min
S min
12
j10 + 0.38
XI PIm Xd EU Xd Xd 1.2 0.4 X1 / 2 1 3 0.2 0.2
VN
2
(115
115
8.0679)
110
2
3.1992
2
kV
106.9799 kV
首端电压偏移
VA VN VB VN
100%
100%
4.545%
（ 1 分）
110 VN 106.9799 100% 110 110 100% 2.746%
末端电压偏移
（ 1 分）
三、 （ 15 分） 解： (1) 计算参数，取 XG=Xd ” =0.1 XT=0.105 XL=0.38*40*60/37.5 E” =10.8/10.5=1.03 (2) 等值电路 ( 略 ) X Σ = XG+ XT+ XL=0.1+0.105+0.6485=0.8535
I f ” =E”／ X Σ =1.03/0.8535=1.207 =1.207*0.9238=1.115kA =1.51*1.207*0.9238=1.684 kA
冲击电流有名值 =1.414*1.8*1.207*0.9238=2.838 kA 短路功率 =1.207*S B =72.42MV A
名 姓
号 学
级 班
线 订 -
2011-2012 年度电力系统分析期末考试题（ 一 二 三 四 五
A 卷）答案 六 总分
一、填空题（每空 1 分，共 15 分） 1． 1）保证供电可靠性、 2）保证电能质量 3）保证运行经济性。 2．降低 瓦解。 3.1 ）直观性 2）稀疏性 3）对称性 4． 第一个周期 半个周期 。 5． P 和 Q ， V θ 。 6．
92.24 kV
(1
分) （ 1 分）
V 2 min
VS
V min
117
9.95
107.05 kV
选择电容器的容量 ①最小负荷时确定变压器的分接头电压
Vt V 2 N V 2 min V 2 min 11 107.05 113.23 kV 10.4
（ 2 分）
最接近的抽头电压为 降压变压器变比 ②求补偿容量
5.3
10
S
（ 3 分）
用额定电压计算线路产生的充电功率，并将其分为两部分，得
QB 1 2 BC V N
2
1 2
5.3
10
4
110
2
M var
3.2065 M var
将
S2
QB
分别接于节点 A 和 B，作为节点负荷的一部分，故
j QB (30 j 20 j 3.2065) M VA (30 j 16.7935) M VA
VL P1 R L Q 1X VA
L
31.6118
16.5
18.8938
21.5
kV
8.0679 kV
115
电压降落纵分量（ 2 分）
VL P1 X
L
Q 1 RL VA
31.6118
21.5 115
18.8938
16.5
kV
3.1992 kV
B 点电压为（ 1 分）
VB (V A VL )
2
( VL )
S LD
（ 2 分）
由额定电压计算线路功率损耗
1
SL
P2
2
Q2 VN
2
2
( RL
jX
L
)
30
2
16.7935 110
2
2
(16.5
j 21.5) M VA
(1.6118
j 2.1003) M VA
S1
S2
SL
(30
j 16.7935
1.6118
j 2.1003) M VA
(31.6118
j18.8938)