电力系统分析答案

西安理工大学远程教育学院 2011年秋季学期

电力系统分析 试题纸（开卷，时间：90分钟）

（所有答案必须写在答题纸上）

一、填空题（20分）

1． 中性点经消弧线圈接地的电力系统一般采用的补偿方式是 过补偿· 。

2． 潮流计算中，PQ 节点待求的物理量是该节点的 无功功率 和___电压相角____。 3． 采用逆调压是指高峰负荷时中枢点的电压 调低，低谷负荷时，中枢点的电压调

高 。

4． 电压中枢点：指某些能反映系统电压水平的主要 高压发电站母线 或 变电所

母线。

5． 系统中有功功率不足，会造成的结果是 频率下降 。

6． 在 空载 下发生短路时，机端电压刚好在暂态过程结束时恢复到额定值。

7． 同步发电机，三种电势q E 、q E '、q

E ''之间的大小关系为 > > 。 8． 无阻尼绕组同步发电机突然发生三相短路瞬间，定子绕组中将出现直流自由分量

电流，这种分量电流的衰减时间常数为 '

d a 'd 2X 1T =r X q

q

X X + 。

9． 输电线路的负序阻抗与正序阻抗的大小关系是：负序阻抗 大于 正序阻抗。 10． 小干扰法适用于简单电力系统的 小干扰 稳定分析。

二、简答题（30分）

1. 三相电力系统中基准值是如何选择的？ 答：习惯上采用线电压、线电流（相电流）、三相功率和等值阻抗或单相等值导纳，且要符合下式：

LB PB B B U I ==

和B PB LB B S S I ==

2. 两相相短路接地时的复合序网是在短路点处是如何连接的？ 答：正序、负序和零序并联。

3. 在系统无功不足的条件下，是否可采用调整变压器分接头的办法来提高电压？为什么？ 答：可采用有载调压变压器、静电电容器进行补偿，但不能做到实时补偿。

4. 什么是耗量微增率、等耗量微增率准则？

5. 写出提高静态稳定的三种措施

答：分裂导线、串联电容和提高电路额定电压等级。 6. 什么是电气制动？

答：用电器自身旋转时的磁和电流产生反向旋转力矩制动，或者把旋转能量转化为电能输入电网等电器方法制动。 三、计算题（50分）

1

变压器低压侧负荷为18+j15MVA 。正常运行时要求电压36kV 。求母线1电压。

解：按已知条件做等值电路如右图：

各节点阻抗导纳如图

电力线路的电抗

80km D=4.5m

d mm l =相间距导线计算用直径=17.k 31.5MVA 110/38.5kV

(%)190kW P =k 00(%)10.5

(%)10.531.05kW

U I P ===

2

3

S 12800.21800.4116.832.8Z j j =⨯+⨯=+444.52(4.6lg 0.5)102 3.1450(4.6lg 0.5)100.41/0.017

r D x f km r πμ--=+⨯=⨯⨯⨯+⨯≈Ω0.21/r km =Ω441020 2.7910 1.41022L B Y Y j j j --⨯====⨯23 2.3240.33T Z Z j ==+3331815LD S S P jQ P jQ j MVA ==+=+=+222223

23223

1815(2.3240.33)0.11 1.81110

P Q S Z j j U ++∆==+=+2222190110 2.321000100031.5s N T N PU R S ⨯===Ω⨯22

22

%10.511040.3310010031.5s N

T N u U X S ⨯===Ω⨯3110U kV =

母线1的电压为

2.

的容量分别为1500MW 和1000MW ，各自的单位调节功率如图所示。设A 系统负荷增加100MW ，试计算下列情况下的频率变量和联络线上流过的交换功率： 1）两系统参与一次调频,但均无二次调频

2）A 系统无二次调频，B 系统二次调频增发100MW

解：将以标幺值表示的单位调节功率折算为有名值

1500MW 1000MW 2323=S 18.1116.81S S j MVA

'+∆=+323323233P R Q X 18 2.3240.3315U ===5.88kV U 110+⨯+⨯∆32332323

3P X Q R 15 2.3240.3318U ===6.92kV U 110

δ+⨯+⨯2U 2

42L 202B S = -j U = -j1.410116.1= -j1.89MVA 2

-∆⨯⨯222022S =+S =18.1114.92=P jQ S j MVA '∆++2222

23232

231815(2.3240.33)0.11 1.81110P Q S Z j j U ++∆==+=+222222

121222

218.1114.92(16.832.8)0.76 1.34MVA 116.1P Q S Z j j U ++∆==+=+21221212

2P R Q X 18.8716.816.2632.8U ===7.32kV U 116.1

''+⨯+⨯∆121222S =+S =18.8716.26=P jQ S j MVA '''∆++212212122P X Q R 18.8732.816.2616.8U ===7.68kV

U 116.1δ''+⨯+⨯1U

/251500/50750/GA GA GAN N K K P f MW Hz =•=⨯= /201000/50400/GB GB GAN N K K P f MW Hz =•=⨯= / 1.51500/5045/LA LA GAN N K K P f MW Hz =•=⨯= / 1.31500/5026/LB GB GAN N K K P f MW Hz =•=⨯=

无一次调频时45/A LA K K MW Hz ==;26/B LB K K MW Hz == 有一次调频时75045795/A GA LA K K K MW Hz =+=+=

40026426/B GB LB K K K MW Hz =+=+=

1） 两系统既无一次调频也无二次调频

已知0GA GB LB P P P ∆=∆=∆=；A =200MW L P ∆

K K 0GA GB ==；A A K K K 45A G L =+=

B B B K K K 26G L =+=；200MW A P ∆=；B 0P ∆=

则2000

2.814526

A B A B P P f Hz K K ∆+∆+∆=-

=-=-++

026200

73.24()4526

A B B A ab A B K P K P P MW K K ∆-∆-⨯∆=

==-++

2）两系统参与一次调频，但均无二次调频

75045795/A GA LA K K K MW Hz =+=+= 40026426/B GB LB K K K MW Hz =+=+=

则2000

0.16795426

A B A B P P f Hz K K ∆+∆+∆=-

=-=-++

0426200

68.78()795426

A B B A ab A B K P K P P MW K K ∆-∆-⨯∆=

==-++