湖南大学电力系统分析试卷答案(2017)

湖南大学课程考试答案

课程名称：电力系统分析；试卷编号： A ；考试时间：120分钟

注意：答卷纸正面不够书写时，可写在答卷纸背面！ 一、填空（9个小题，25空格，每空格1分，共25分） 1. f (1) ；_f (2) ；_f (1,1) _；_f (3) _。 _f (3) _，_f (1) _。 2. x d ＞ x q 。 3. E q ＞ E ´q ＞ E ″q 。 4. i imp ＞ I " ＞ I ∞ ＞ I [0] 。

5. z (1) =__z s -z m __，z (2) =_z s -z m _， z (0)=__z s +2z m __。

6.

a(0)0

f I = ，

a(1)a(2)0

f f I I += ，

a(1)a(2)

f f V V = 。

7. 0 ，

8. a(1)I =_A(1)I e j30°_，a(2)I =_A(2)I e -j30°_。 二、单选题（18个小题，每小题1.5分，共27分）

1. A ，

2. C ，

3. D ，

4. A ，

5. B ，

6. B ，

7. C ，

8. B ，

9. D ， 10. A ，11. B ，12. A ，13. B ，14. A ，15. C ，16. C ，17. B ，18. D 。

三、作零序网络等值电路图（2⨯6=12分）

在如图所示系统中，为了标注方便，各元件参数均已统一编号。分别在f 1与f 2处发生短路故障，分别作这两种故障的零序等值电路图。

四. 计算题（20+16=36分）

1. 如图所示系统，各元件参数如下，发电机：S GN =30MV A ，X "d = X (2)=0.13；变压器：S TN =30MV A ，U S =10.5%，10.5/121，YN,d11接线方式；线路：X L =50Ω，X L(0)= 3X L(1)。在f 点发生A 相接地短路故障，要求： 1）计算短路点A 相电流I A 的有名值，计算流过变压器中性点电流I n 的有名值；2）计算变压器高压侧母线(即m 点)A 相各序电压的标幺值；3）计算流过发电机a 相各序电流的标幺值。（20分）

解答：取基准容量与基准电压分别为：S B =30MV A ，V B =V av 线路电抗标幺值 B L(1)22

B 30=50=50=0.1134115S x V ⨯

⨯ 各序网络以及各序电抗分别为

复合序网为三个序网串联，有(1)(2)(0)

(1)(2)(0)1.01.0

=j 0.8757j (++)j 1.142f f f

I I I x x

x ∑∑∑

====

-

1) A 相电流的有名值 A (1)

30.8757I I =⨯ kA

(0)

f V f 4

x 6x 8

x

(1)

(1)f ∑(2)=0.3484

f x ∑(0)=0.4453

f x ∑

流过变压器中性点电流的有名值

n (0)

3I I = kA 2) 变压器高压侧母线(即m 点)A 相各序电压的标幺值

(1)(1)L(1)(1)=1.0j() 1.0j(0.34840.1134)(j0.8757)=0.7942m f U x x I ∑--=--⨯- (2)(2)L(1)(2)=0j()0j(0.34840.1134)(j0.8757)=0.2058m f U x x I ∑--=--⨯-- (0)(0)L(1)(0)=0j()0j(0.44530.1134)(j0.8757)=0.0920m f U x x I ∑--3=--3⨯⨯--

3）流过发电机a 相各序电流的标幺值

j30j60G(1)(1)=e 0.8757e I I ︒-︒=，j30j120G(2)(2)=e 0.8757e I I -︒-︒=，G(0)=0I

2. 图示系统，元件参数的标幺值均标于图中，试计算下述条件下发电机的功率极限P Gm 及静态稳定储备系数K P 。1）隐极发电机无励磁调节，E q =常数；2）隐极发电机有比例式励磁调节，采用x ′d 后电势E ′=常数模型（δ=δ′）。（16分）

解答：等值电路如图：

1）d d T1L T2=++/2 2.0x x x x x ∑+=，

q 2.5E ==， q q 0max d 2.5 1.0

1.25

2.0E E V P x ∑

⨯=

==， q max 0p 0

100%25%E P P K P -=⨯=

2）d

d T1L T2=++/2 1.0x x x x x ∑''+=，

1.601E '== 0max

d 1.601 1.0 1.6011.0E E V P x '∑'⨯==='， max 0

p 0

100%60.1%E P P K P '-=⨯=

0 1.0

=d ()x x q ()

E E '0 1.0+j 5

Q =0.2