(答案)电力系统分析基础试卷Word版

一、

填空题（10分，每题2分） 1. 无功功率的单位是（MVar ），有功功率的单位是（MW ）。 2. 20万千瓦=(200 ) MW ，220kV=（22 ）万伏。

3. 变压器短路损耗单位为kW 、额定容量单位为MVA 、额定电压单位为kV

表示时变压器的电阻T

R =（22

1000k N

N

P U S ）Ω。

4. 输电效率%=（21

100P P ⨯）。

5. 电力系统一次调频由（调速器）动作实现，二次调频由（调频器）动

作实现。

二、简答题（30分，每小题5分）

1. 我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？

2. 架空输电线路为什么要进行换位，画出一个整循环的换位图？ 答：使三相参数平衡，避免由于参数不平衡称引起不对称电流。

3. 在复杂电力系统潮流的计算机算法中，节点被分为几种类型，已知量和未知量各是什么？ 答：分三种类型

（1）PQ 节点：已知Pi,Qi ，求,ei, fi （ Ui, di, ），如负荷节点（或发固定功率的发电机节点），数量最多；

（2）PV 节点：已知Pi, Ui ，求, Qi, di, ，对电压有严格要求的节点，

如电压中枢点；

（3）平衡节点：已知Ui ， di,，求, Pi, Qi, ，只设一个。 4. 电力系统的调压措施有哪些？ 答：（1）借改变发电机端电压调压；（2）借改变变压器变比调压； （3）借改变系统参数调压；（4）借改变系统无功分布调压。 5. 什么是短路冲击电流？产生冲击电流的条件有哪些？ 答：短路冲击电流指短路后出现的最大电流瞬时值。 产生条件：（1）短路前为空载（2）短路回路为纯L 电路（3）短路瞬间0U =即0o α=或180o α=

6. 哪些种类的短路故障会产生零序电流？零序电流和直流电流有何区别？ 答：单相接地短路和两相短路故障会产生零序电流。零序电流三相大小幅值相等，相位相同，但是是正弦交流量，而非直流量。

三、（10分）系统接线如图所示, 当 f 1 、f 2点分别发生不对称接地短路故障时, 试作出相应的零序等值电路。(略去各元件电阻和所有对地导纳及变压器励磁导纳)

四、（15分）额定电压为110kV 的辐射型电力网，参数如图所示，求功率分布和各母线电压（注：必须考虑功率损耗，不计电压降落的横分量）。 解：从末端向首端推功率 设110N U kV =

22

2222

2

108(515)10.0678+j0.210033C C BC

N P Q S Z j U ++∆==+= "

0.0678+j0.203310.06788.2083103B S j j +=++=

'"10.06788.203350.067838.23003403B B B S S S j j j +=+=+=++

'2'2

2222

2

50.067838.2033(520)1 1.6390+j6.555810B B AB

N P Q S Z j U ++∆==+= '

1.6390 6.555850.067838.203351.7068+j44.7591A AB B S S S j j =+++==∆+

从授端向末端推电压 设1150A U =∠︒

51.70685+44.759120

10.03315

21AB PR QX U U ⨯⨯+∆=== 所以

10.0323=104.1159677B A AB U U U =-∆=-

10.067858.203315

1.6518104.9677

BC PR QX U U ⨯+⨯+∆=

== 104.9677-1.6518103.3159C B BC U U U ==-∆=

五、（10分）系统等值网络如下图示，各元件的标幺参数标于图中。求该系统的节点导纳矩

阵。

Z 12=j0.4 Z 23=j0.5 Z 34=j0.2 Z 24=j0.4 Y 20=j0.8 Y 40=j0.8

1

4

解：5.24.0111212j j Z Y -===

（1分），25.0112323j j Z Y -===（1分） 52.0113434j j Z Y -===

（1分），5.24

.01

12424j j Z Y -===（1分） 5.25.21211j j Y Y -=-==（1分）

2.68.05.225.22024231222j j j j j Y Y Y Y Y -=+---=++++=（1分） 752342333j j j Y Y Y -=--=+=（1分）

7.68.055.240342444j j j j Y Y Y Y -=+--=++=（1分）

∴⎥⎥

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢⎣⎡----=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢

⎢⎣⎡------------=7.655.2057205.222.65.2005.25.24443

42

41

3433323124232221

14131211j j j j j j j j j j j j Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y Y

Y Y Y Y Y B （2分）

六、(10分) 电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，当K 点发生三相短路时，试计算: （取S B =100MVA ，U B =平均额定电压）短路点的短路电流周期分量起始值I 〞；

''40cos 0.80.25

GN d

P MW X ϕ===50%10.5

TN k S MW U ==01000.4/km

x km

=ΩK

解：*02

2100

0.41000.3025115B l av S X x l U =⋅

=⨯⨯=，*0.15122

l X = *%10.51000.2110010050k B T TN U S X S =

⋅=⨯= 508

.040

cos ===

ϕGN GN P S MVA 5.050

100

25.0'

'*=⨯=⋅

=GN B d G S S x X "*11

0.210.50.1512

1.1612I X ∑=

==++ 有名值为：

"*

*

1.1610.583kA I I === 七、(15分)如图所示系统，电抗为归算到统一基准值下的标幺值（S B =100MVA ，U B =平均额定电压），当K 点发生A 相接地短路和BC 相两相短路时，求短路点的各序电流有名值。

X G （1）G （2） X G （0）=0.2

X

T (1)=X n =0.1

K

解：解：正序网络：

E G*=1.0

j0.1

j0.1j0.1U f1

∴0.11=∑E ，3.01=∑X （1分）