《电力系统分析》期末考试复习题

2019年春《电力系统分析》
期末考试复习题
☆注意事项：本复习题满分共：200分。

一、单项选择题
1、若变压器二次侧与线路相连，则其二次侧额定电压是电网电压等级的（）倍。

A．1.1 B．1.05
C．1.0 D．0.95
2、一般当架空线路长度不超过100km，线路额定电压不超过60kV时，线路称为（）。

A．长电力线路B．中等长度电力线路
C．短电力线路D．以上说法都不正确
3、给定时间内，电力系统中所有发电厂的总发电量与厂用电量之差称为（）。

A．总装机容量B．供电量
C．年发电量D．最大负荷
4、电力系统潮流计算中广泛应用的数学模型是（）。

A．节点电压方程B．回路电流方程
C．割集电压方程D．以上说法都不正确
5、下列手段可做到系统频率无差调节的是（）。

A．一次调频B．二次调频
C．三次调频D．励磁调节
6、我国规定，10kV及以下电压供电负荷电压偏移范围在（）之内。

A．±4% B．±5%
C．±6% D．±7%
7、下列关于无限大容量电源说法不正确的是（）。

A．真正的无限大容量电源不存在B．电源的内阻抗为无穷大
C．短路前后电源端口电压幅值恒定D．短路前后电源频率恒定
8、对于电力线路，正序电抗和负序电抗总是（）。

A．相等B．正序电抗大于负序电抗
C．正序电抗小于负序电抗D．二者大小关系不确定
9、电力系统采用正常运行方式时，静态稳定储备系数为（）。

A．5%-10% B．10%-15%
C．12%-15% D．15%-20%
10、影响暂态稳定的因素是（）。

A．系统初始运行方式B．故障的类型
C．以上两者都有影响D．以上两者都不影响
11、若变压器二次侧与用电设备直接相连，则其二次侧额定电压是电网电压等级的（）。

A．1.05倍B．1.0倍
C．1.1倍D．1.15倍
12、一般长度超过300km的架空电力线路和长度超过100km的电缆线路称为（）。

A．短电力线路B．中等长度电力线路
C．长电力线路D．超长电力线路
13、降压变压器低压侧末端负荷的功率叫做（）。

A．负荷功率B．运算功率
C．运算负荷D．电源功率
14、下列不属于节点导纳矩阵特点的是（）。

A．n×n维方程B．对称阵
C．高度稀疏矩阵D．上三角矩阵
15、频率的（）是指由发电机的调频器进行的，对变化幅度较大、变化周期较长的负荷引起的频率偏移做调整。

A．一次调频B．二次调频
C．三次调频D．四次调频
16、我国规定，35kV及以上电压供电负荷电压偏移范围在（）之内。

A．±3% B．±4%
C．±5% D．±6%
17、中枢点采用顺调压是指（）。

A．高峰负荷时，将中枢点的电压调高；低谷负荷时，将中枢点的电压调低
B．高峰负荷时，允许中枢点的电压有所降低；低谷负荷时，允许中枢点的电压有所升高C．高峰负荷时，允许中枢点的电压有所升高；低谷负荷时，允许中枢点的电压有所降低D．高峰负荷和低谷负荷时，中枢点电压一样
18、电力系统发生三相短路，短路电流只包含（ ）。

A ．正序和零序分量
B ．负序分量
C ．零序分量
D ．正序分量
19、对于静止元件，正序和负序阻抗总是（ ）。

A ．相等
B ．正序阻抗大于负序阻抗
C ．正序阻抗小于负序阻抗
D ．二者大小关系不确定
20、简单电力系统的静态稳定判据为（ ）。

A ．整步功率系数E d /d 0P δ<
B ．整步功率系数E d /d 0P δ>
C ．功角δ>45○
D ．功角δ>135○
答案： 1～10 ACBAB DBA DC
11～20 ACADB CBDAB
二、填空题
1、电力系统的基本构成包括发电系统、 、 和用户。

2、电压降落是指线路两端电压的 ，此时电压为 。

3、频率调节中属于事后调频的是 和 。

4、电力系统横向故障包括单相接地短路、两相接地短路、
和 。

5、电力系统受到事故扰动后保持稳定运行的能力称为电力系统 ，其主要研究对象是 。

6、输电线路的电气参数包括 、 、 和电纳。

7、电力系统一般由 、 和能量管理系统组成。

8、给定时间（日、月、季、年）内，电力系统中所有发电厂的总发电量与厂用电量之差称为 。

9、不对称短路故障的类型有两相接地短路、 和 。

10、简单系统暂态稳定的分析方法是 ，系统稳定的条件是 。

11、担负调整系统频率任务的发电厂母线往往被选作节点。

答案：
1．输电系统、配电系统2．相量差、线电压3．一次调频、二次调频
4．两相短路、三相对称短路5．稳定性、同步发电机组
6．电阻、电抗、电导7．一次设备、二次设备8．供电量
9．单相接地短路、两相短路10．等面积定则、减速面积大于等于加速面积
11.平衡
三、简答题
1、简述我国用电设备及电力线路常用的额定电压等级。

答：我国用电设备及电力线路常用的额定电压等级有220V、380V、10kV、35kV、110kV、220kV、500kV、750kV、1000kV。

2、简述电源功率和运算功率的概念。

答：电源功率是指发电机低压母线送至系统的功率。

运算功率是指流入电力线路阻抗支路的功率。

3、简述如何选择电压中枢点。

答：通常选取区域性水、火电厂的高压母线、枢纽变电所二次母线、有大量地方负荷的发电厂母线、城市直降变电所二次母线为电压中枢点。

4、简述功率方程的特点。

答：功率方程有如下特点：1)非线性方程组；2）每个节点有6个变量；3）有2n个方程；4）存在损耗；5）各节点注入功率是各母线电压相量的函数。

简述电力系统的基本要求。

四、论述题
1、论述频率变化对用户和发电厂及系统本身的影响。

答：对用户的影响：系统频率的变化将引起工业用户的电动机转速的变化，这将影响产品的质量。

频率降低，使得电动机有功功率降低，将影响所有转动机械的出力。

频率的不稳定，将会影响电子设备的准确性。

对发电厂自身的影响：发电厂的厂用机械多使用异步电机带动，系统频率降低使电动机出力降低，若频率降低过多，将使电动机停止运转，会引起严重后果。

对电力系统本身的影响：系统频率降低时，异步电动机和变压器的励磁电流将大为增加，引起系统所需无功功率的增加，其结果是引起电压的降低，增加电压调整的困难。

2、论述电力系统中有功功率最优分配的概念。

答：负荷可根据波动规律分解为三种负荷。

其中，第三种负荷由于其具有很强规律性且周期性较长，可通过负荷预测提前预测出。

为保证负荷平衡，可提前把该负荷分配给各发电厂形成各发电厂的计划。

实时调度时，责成各发电厂按事先给定的负荷发电，即可满足该类负荷。

这就是有功功率的最优分配问题，包括有功功率电源的最优组合和有功功率负荷的最优分配。

它要求在保证系统安全的条件下，在所研究的周期内，以小时为单位合理选择电力系统中哪些机组应该运行、何时运行及运行时各机组的发电功率，其目标是在满足系统负载及其它物理和运行约束的前提下使周期内系统消耗的燃料总量或总费用值为最少。

3、论述中枢点电压三种调节方式及它们的使用环境。

答：中枢点的电压调节方式分为逆调压、顺调压和恒调压。

逆调压是指负荷高峰时升高电压、负荷低谷时降低电压的中枢点调压方式。

顺调压是指负荷高峰时允许电压稍有下降，负荷低谷时允许电压略有上升的电压中枢点调压方式。

恒调压是指高峰或低谷时，电压基本保持某一数值不变的中枢点调压方式。

逆调压是要求最高的调压方式，一般需要专门的调压设备。

适用于各供电负荷变化规律大致相同，且供电线路电压损耗较大的电压中枢点。

顺调压是要求最低的调压方式，一般不需要专门的调压设备。

适用于供电线路不长，负荷变动不大，线路压降变化不大的中枢点。

恒调压的调压要求介于逆调压和顺调压之间。

其适用范围亦为介于两者之间的电压中枢点。

4、试分析电力系统电流、电压三相不对称的原因。

答：正常运行时，电力系统的三相参数（阻抗、导纳）是基本相同的（理论上将是完全相同的），发电机的三相电压、功率等参数也是正序对称的。

所以电力系统正常运行时，发电机、变压器、电力系统和负载上的电流、电压都是三相正序对称的。

电力系统在正常运行时，不存在负序和零序电源，故在正常运行时，系统中不存在负序和零序电压和电流。

注意：负序、零序电压和电流只有在发生故障（短路、断线或负载不对称）时，才有可能发生。

五、计算题
1、某电力系统及其标幺值参数如图1，当f 点发生bc 两相接地短路故障时，求故障处各相短路电流值。

G x 1T (1)L 2T (0)0.88L x =
图1
解：首先计算各序阻抗：
(1)10.180.160.34G T z jx jx j j j ∑=+=+=
(2)(1)0.34z z j ∑∑==
(0)(0)20.880.36 1.24L T z jx jx j j j ∑=+=+=
当bc 相发生两相接地短路，由边界条件得复合序网图为三序序网并联。

由复合序网求各序电流，并合成各相电流：
fa|0|fa(1)(1)(2)(0)1 1.65||0.340.34|| 1.24
U I j z z z j j j ∑∑∑===-++&& (0)fa(2)fa(1)(2)(0)
1.241.64* 1.29(0.34 1.24)z j I I j j z z j ∑∑∑=-==++&& (2)
fa(0)fa(1)(2)(0)0.341.64*
0.36(1.240.34)z j I I j j z z j ∑∑∑=-==++&& 合成fa 2fb fa(1)fa(2)fa(0)2fc fa(1)fa(2)fa(0)0( 1.64)240 1.291200.35 2.550.54( 1.64)120 1.292400.35 2.540.54
I I a I aI I j j j j I aI a I I j j j j ︒︒︒︒⎧=⎪⎪=++=-∠+∠+=-+⎨⎪=++=-∠+∠+=+⎪⎩&&&&&&&&&
10.5kv
110kv 10kv
2、电力系统接线如图所示，各级电网的额定电压示于题图中，试求发电机G ，变压器1T 、2T 的额定电压。

解：发电机的电压为1.05N U =10.5kV 。

变压器1T ：一次侧与发电机相连，额定电压为发电机的额定电压10.5kV ；二次侧额定电压为1.1N U =242kV 。

变压器T2：一次侧与电网相连，额定电压为电网的额定电压N U =220kV ；二次侧额定电压为1.1N U =38.5kV 。

3、电力系统接线如图所示，各级电网的额定电压示于题图中，试求变压器1T 、2T 、3T 的额定电压。

1
解：
变压器T1：一次侧与发电机相连，额定电压为发电机的额定电压10.5kV ；二次侧额定电压为1.1N U =121kV 。

变压器T2：一次侧与电网相连，额定电压为电网的额定电压N U =110kV ；二次侧额定电压为1.1N U =38.5kV 。

变压器T3：一次侧与电网相连，额定电压为电网的额定电压N U =35kV ；二次侧额定电压为1.05N U =6.3kV 。

4、在下图所示的网络中，当降压变电所10.5kV母线上发生了三相短路时，可将系统视为无限大容量电源，请问：A、B、C三相是否会同时发生冲击电流？
K (%)10.5
U=2 3.2MVA
⨯
K (%)7
U=
35/10.5kV 答：不会。

因为三相直流分量的初始值不会同时最大。