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电力系统分析复习题答案

电力系统分析复习题二、计算题

1．有一台110/11，容量为20000KVA 的三相双绕组变压器，名牌给出的实验数据为：△P K =135KW, P 0=22KW ，U k %=10.5，I 0%=0.8，试计算折算到一次侧的Γ型变压器参数，画出等值电路。

2. 无穷大电源供电系统如图1所示，在输电线中点发生三相短路，求短路冲击电流最大有效值和短路功率，已知：Ug=110kV,降压变压器参数为Z T =0.5003+j7.7818Ω，Z L =1.1+j402Ω。

图1

3.电力线路长80km ，线路采用LGJ-120导线，其参数为Z l =21.6+j33Ω，B l /2=1.1*10-4

S ，线路额定电压为110KV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5KV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为： Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)*10-6

S ，变压器低压侧负荷为15+j11.25MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为117.26KV 。试画出网络等值电路，计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。

4．计算图3网络导纳矩阵（图中数据是阻抗值）

图 3

5.单相对地短路故障如图4所示，故障边界条件为：.

0,0fb fa fc U I I ===, 其中：Z 0

=j0.25, Z 1

=j0.14, Z 2

=j0.15, U F

=1.05∠0

（a ）画出序网络的连接关系图，(b)写出正、负、零序故障电流、电压计算式。

T 1

S 36KV

图4

电力线路长100km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =27+j41.2Ω，B l /2=j1.38×10-4

S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为：Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)×10-6

S ，变压器低压侧负荷为10+j5MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为118kV 。（1）试画出网络参数为有名值时的等值电路；（2）计算各元件标幺值并绘制标幺值等值电路；（3）计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。

图3

三、综合题

1. 某一网络进行潮流计算后的数据如图5所示，说明该系统中发电机、变压器及负载个数，利用图中数据说明发电机总的发电功率，负荷总的用电功率，计算网络损耗和效率，网络中各节点电压是否满足稳态运行要求，若要增大节点电压可采取哪种措施？

图5

2、电力线路长80km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =21.6+j33Ω，B l /2=j1.1×10-4

S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为： Z T =4.93+j63.5Ω，

T 1

S 36KV

Y T =(4.95-j49.5)×10-6

S ，变压器低压侧负荷为10+j6MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为118 kV 。（1）试画出网络参数为有名值时的等值电路；（2）计算各元件标幺值并绘制标幺值等值电路；（3）计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。

图3

3.电力网络如图2所示，各元件参数用纯电抗表示，试绘制该电力网正序、负序及零序等值电路，写出网络f -1（n ）

点发生单相接地

故障时的正序、负序及零序等效电抗表达式，绘制该点单相接地短路时的三序网的连接关系图。

图2

4、如图3所示的某三相系统中k 点发生单相接地故障，已知1j a1Σ=E ，

Z 1∑=j0.4， Z 2∑=j0.5，Z 0∑=j0.25，Z k =j0.35。求a 相经过阻抗Z k 接地短路时短路点的各相电流、电压。（20分）

图3

5、额定电压110kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图4所示。已知电源A 的电压为121kV ，求功率分布和各母线电压。（注：考虑

功率损耗，可以不计电压降落的横分量U δ）。（15分）

图4

6、电力线路长100km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =27+j41.2Ω，B l /2=j1.38×10-4

S ，线路额定电压为110kV ，

T 1

S 36KV

末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为：Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)×10-6

图3

7、在图4所示的电力网络中，当降压变电所kV 5.10母线上发生了三相短路时，可将系统视为无限大容量电源，试求此时短路点的冲击电流im i ，短路电流的最大有效值im I 和短路容量t S 。

图4

电力系统分析复习题答案一、简答题

1.简述电力系统稳态运行的基本要求?

答：三相电力系统满足统经济性运行的要求，每一台发电机的输出必须接近于预先设定值；必须确保联络线潮流低于线路热极限和电力系统稳定极限；必须保持某些中枢点母线上的电压水平在容许范围内，必要时用无功功率补偿计划来达到；区域电网是互联系统的一部分，必须执行合同规定的输送至邻网的联络线功率计划；用故障前的潮流控制策略使事故扰动效应最小化。 2.试说明潮流计算中如何对节点进行分类？其特点如何？

答: 1）平衡节点，一般一个系统只有一个平衡节点。在潮流分布算出以前，网络中的功率损耗是未知的，因此，至少有一个节点的有功功率P 和无功功率Q 不能给定。另外必须选定一个节点，制定其电压相角为零，作为其它节点电压相位的参考，这个节点叫基准节点。为了计算方便，常将平衡节点和基准节点设在同一个节点上。平衡节点是电压参考节点，该母线的11U δ∠是给定值，作为输入数据，典型取标幺值1.00∠。潮流程序计算P 1和Q 1。因为平衡节点的P 、Q 事先无法确定，为使潮流计算结果符合实际，常把平衡节点选在有较大调节裕量的发电机节点，潮流计算结束时若平衡节点的有功功率、无功功率和实际情况不符，就要调整其他节点的边界条件以使平衡节点的功率满足实际允许范围。2）PQ 节点，P i 和Q i 是输入数据。这类节点的有功功率P i 和无功功率Q i 是给定的，潮流计算程序计算节点电压幅值U i 和相角i δ。负荷节点和无功功率注入的联络节点都属于这类节点。有些情况下，系统中某些发电厂送出的功率在一定时间内为固定时，该发电厂母线也可以作为PQ 节点。在一个典型的潮流程序中绝大多数母线作为PQ 节点。3）PU 节点（电压控制母线），P i 和U i 是输入数据。这类节点的有功功率P i 和节点电压幅值U i 是给定的，潮流程序计算节点的无功功率Q i 和电压相角i δ。这类节点必须具有足够的无功可调容量，用以保持给定的节点电压幅值。在电力系统中这类节点的数目较少。

3.简述电力系统有功功率对频率有什么影响？系统为什么要设置有功功率备用容量？

答：当电力系统中负荷增大时，频率下降，负荷减小时，频率升高，负荷的变化将导致系统频率的偏移，频率变化超出允许范围时，对用电设备的正常工作和系统稳定运行都会产生影响，甚至造成事故，因此应对发电功率作相应调整，以使系统在要求的频率下达到新的平衡。为了保证供电可靠性及电能质量合格，系统需要具有一定的备用容量，只有在具备系统备用容量的情况下，才有可能进行系统的频率调整与厂间负荷的最优分配。系统电源容量大于发电负荷的部分称为系统的备用容量，即备用容量=系统可用电源容量-发电负荷。

4.简述我国常用的额定电压等级，各电气设备额定电压是如何规定的？答：我国常用的额定电压等级有：6、10、35、（60）、110、（154）、220、330、500kV 和750kV, 800kV,1000kV 。输电线路的额定电压取线路首末两端电压平均值，U N

=(Ua ＋Ub)/2 。

T 1

S 36KV

各用电设备的额定电压：取与线路的额定电压相等，从而使所有用电设备在额定电压的附近处运行。用电设备容许的电压偏移一般为5%，沿线电压降落一般为10%，因而要求线路始端电压为额定值的1.05倍，并使末端电压不低于额定值的0.95倍。发电机通常接于线路始端，因此发电机的额定电压为线路额定电压的1.05倍。U GN ＝U N （1＋5％）

变压器一次侧额定电压：取等同于用电设备额定电压，对于直接和发电机相联的变压器，其一次侧额定电压等于发电机的额定电压即：U 1N ＝ U GN ＝U N

（1＋5％）

变压器二次侧额定电压：取比线路额定电压高5% ，因变压器二次侧额定电压规定为空载时的电压，而额定负荷下变压器内部电压降落约为5%。为使正常时变压器二次侧电压较线路额定电压高5%，变压器二次侧额定电压取比线路额定电压高10%。

5. 电能质量的三个主要指标是什么？各有怎样的要求？

答：电压电压偏移是指电网实际电压与额定电压之差（代数差）。规定：用户端额定电压不应超过额定电压的：35KV 级以上的用户为±5%；10KV 及以下用户为± 7%；低压照明用户为± 5%-10%。

频率我国标准频率是50Hz, 一般频率波动应在± 0.5Hz 以内，对于精密仪器系统频率波动应在± 0.2Hz 以内。波形为正弦波，波形不能畸变。

6．简述电力系统标幺值的定义及基准值的选定原则。

标么值：采用其实际值（有名单位值）与某一选定的值的比值表示：

选择基准值的规则:在电气量中可先选定两个基准值，通常先选定基准功率S B 和基准电压U B ，一个系统中只选定一个功率基准值，变压器高、低压侧基准电压之比等于额定变比。 7．简述采用标幺制的好处以及选择基准值的规则。答：

采用标幺制的好处:采用适当的基准值，可简化变压器等值电路，在高、低压侧变压器标幺等值电路参数相同，采用标幺值计算避免差生误差。当采用设备额定值作为基准值时，设备的标幺阻抗在某一数值范围内，便于检查计算误差。选择基准值的规则:在电气量中可先选定两个基准值，通常先选定基准功率S B 和基准电压U B ，一个系统中只选定一个功率基准值，变压器高、低压侧基准电压之比等于额定变比。

8．简述电力系统短路的种类及危害。

答：电力系统短路故障有时也称为横向故障，因为它是相对相或相对地的故障， (三相短路), (单相短路), (两相短路), (两相接地短路). 还有一种称为纵向故障的情况，即断线故障。危害：短路电流很大，引起导体及绝缘体的严重发热而损坏.导体、母线受到强大的电流动力，也可造成损坏。短路致使电网电压突然降低，影响用电设备正常工作。最严重的后果是系统解列。另外，断路故障对通信也有影响。

9. 简述电力系统频率变动时，对用户的影响有哪些?

答：用户使用的电动机的转速与系统频率有关。频率变化将引起电动机转速的变化，从而影响产品质量。例如，纺织工业、造纸工业等都将因频率变化而出现残次品。近代工业、国防和科学技术都已广泛使用电子设备，系统频率的不稳定将会影响电子设备的工作。雷达、电子计算机等重要设施将因频率过低而无法运行。频率变动对发电厂和系统本身也有影响：火力发电厂的主要厂用机械—风帆和泵，在频率降低时，所能供应的风量和水量将迅速减少，影响锅炉的正常运行。低频率运行还将增加汽轮机叶片所受的应力，引起叶片的共振，缩短叶片的寿命，甚至使叶片断裂。低频率运行时，由于磁通密度的增大，变压器的铁芯损耗和励磁电流都将增大。频率降低时，系统中的无功功率负荷将增加，而无功功率负荷的增大又将促使系统电压水平的下降。

总之。由于所有设备都是按系统额定频率设计的，系统频率质量的下降将影响各行各业。而频率过低时，甚至会使整个系统瓦解，造成大面积停电。

10. 试说明潮流计算中如何对节点进行分类？其特点如何？

11. 简述影响电力系统的负载能力的因素有哪些？答: 影响线路带负载能力的三个重要因素为：（1）热极限，（2）电压降落极限，（3）稳态稳定性极限。对于短电力线路，导体的最大温度取决于热极限；对于中等长度电力线路，线路负载能力主要取决于电压降落的限制；对于远距离输电线路，稳态稳定性则是最重要的限制因素。

12. 电力系统的故障类型都有哪些？

答：短路故障称为电力系统的横向故障，因为它们是电力系统相与相或相与地的问题，而相与相或相与地的关系认为是横向关系。还有一种常见的故障是断线造成的故障，称为电力系统纵向故障。所谓断线，通常是发生一相或两相短路后，故障相开关跳开造成非全相运行的情况。

实际值标么值＝

基准值

短路故障分为三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路四种。三相短路时三相系统仍然保持对称，故称为对称短路，其余三种类型的短路发生时，三相系统不再对称，故称不对称短路。 13. 简述短路发生的原因和危害有哪些？

答：所谓短路，是指电力系统正常运行情况以外的相与相或相与地(或中性线)之间的连接。在正常运行时，除中性点外，相与相或相与地之间是绝缘的。产生短路的主要原因是电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被破坏。正常运行时电力系统各部分绝缘是足以承受所带电压的，且具有一定的裕度。但架空输电线路的绝缘子可能由于受到过电压(例如由雷击引起)而发生闪络或者由于空气的污染使绝缘子表面在正常工作电压下放电；其它电气设备如发电机、变压器、电缆等载流部分的绝缘材料在运输、安装及运行中削弱或损坏，造成带电部分的相与相或相与地形成通路；运行人员在设备(线路)检修后未拆除地线就加电压或者带负荷拉刀闸等误操作也会引起短路故障；此外，鸟兽跨接在裸露的载流部分以及大风或导线覆冰引起架空线路杆塔倒塌所造成的短路也屡见不鲜。

短路故障对电力系统的正常运行和电气设备有很大的危害，主要表现在如下几方面:发生短路时，由于电源供电回路的阻抗减小以及突然短路的暂态过程，使短路回路中的短路电流值大大增加，可能超过该回路的额定电流许多倍。短路点距发电机的电气距离越近(即阻抗越小)，短路电流越大。例如在发电机端发生短路时，流过发电机定子回路的短路电流最大瞬时值可达发电机额定电流的

15~10倍，在大容量系统中的短路电流可达几万甚至几十万安培。短路点的电弧有可能烧坏电气设备；短路电流通过电气设备

中的导体时，其热效应会引起导体或其绝缘的损坏。同时，导体也会受到很大的电动力冲击，致使导体变形，甚至损坏。因此，各种电气设备应有足够的热稳定度和动稳定度，使电气设备在通过最大可能的短路电流时不致损坏。 14. 简述电力系统稳态运行的基本要求?

答：电力系统稳态运行应满足以下要求:1）满足系统经济性运行的要求，每一台发电机的输出必须接近于预先设定值；2）必须确保联络线潮流低于线路热极限和电力系统稳定极限；3）必须保持某些中枢点母线上的电压水平在容许范围内，必要时用无功功率补偿计划来达到；4）区域电网是互联系统的一部分，必须执行合同规定的输送至邻网的联络线功率计划； 5）用故障前的潮流控制策略使事故扰动效应最小化。

15. 简述衡量电能质量的指标有哪些？答：电能质量包含电压质量、频率质量和波形质量三个方面。电压质量和频率质量一般都以偏移是否超过给定值来衡量，我国规定，用户供电电压的允许偏移量是额定值的+5%~-7%，额定频率是50Hz ，允许的偏移量为±0.2~±0.5Hz 。波形质量则以畸变是否超过给定值来衡量，所谓畸变率（或正弦波形畸变率），是指各次谐波有效值平方和的方根值与基波有效值的百分比。给定的允许畸变率常因供电电压等级而异，例如，以380、220V 供电时为5%，以10kV 供电时为4%，等等。所有这些质量指标，都必须采取一些手段予以保证。

16.简述电力系统中负荷的种类及常用的频率调整方法？答：一般将系统实际的负荷看作由三种具有不同变化规律的变动负荷组成:第一种变动幅度很小（0.1%～0.5%），周期又很短（一般10s 以内），这种负荷变动有很大的偶然性。第二种变动幅度较大（0.5%～1.5%），周期也较长（一般10s ～3min ），属于这种的主要有电炉、压延机械、电气机车等带有冲击性的负荷变动；第三种变动幅度最大，周期也最长的可预测负荷，这一种是由于生产、生活、气象等变化引起的负荷变动。电力系统的有功功率和频率调整大体上也可分为一次、二次、三次调整三种，对第一种负荷变动引起的频率偏移，由发电机组调速器进行调整，称为频率的一次调整；第二种负荷变动引起的频率偏移，由发电机组的调频器进行调整，称为频率的二次调整；对第三种负荷变化，必须根据预测的负荷曲线，按优化原则在各厂（机组）间进行经济负荷分配，也称为三次调整。

17. 简述电力系统主要的无功电源及无功功率负荷有哪些？

答：电力系统的无功电源向系统发出滞后的无功功率，一般系统中有以下几类无功电源，一是同步发电机以及过激运行的同步电动机；二是无功补偿电源包括电容器、静止无功补偿器和同步调相机；三是110kV 及以上电压线路的充电功率。系统中无功功率负荷主要有以下几类，1）用户与发电厂厂用电的无功负荷（主要是异步电动机）；2）线路和变压器的无功损耗；3）并联电抗器的无功损耗。

18. 简述无功功率管理的主要措施有哪些？

答：无功功率管理的具体措施包括：（1）电力用户的功率因数达到0.95以上；（2）分散安装电容器，就地供无功功率。（3）在一次及二次变电所的低压母线上安装电容器，枢纽变电所安装调相机。在有无功冲击负荷的变电所以及超高压送电线末端宜安装静止无功补偿器；

（4）对于水、火联合电网，枯水期利用水电机组调相运行，丰水期利用火电机组调相运行，供出感性无功功率；（5）同步电动机过激运行，供出感性无功功率。 19. 简述影响电力系统的负载能力的因素有哪些？答: 影响线路带负载能力的三个重要因素为：（1）热极限，（2）电压降落极限，（3）稳态稳定性极限。对于短电力线路，导体的最大温度取决于热极限；对于中等长度电力线路，线路负载能力主要取决于电压降落的限制；对于远距离输电线路，稳态稳定性则是最重要的限制因素。

20. 电力系统的故障类型都有哪些？

短路故障分为三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路四种。三相短路时三相系统仍然保持对称，故称为对称短路，其余三种类型的短路发生时，三相系统不再对称，故称不对称短路。二、计算题

1.解：计算变压器阻抗 1）串联电阻（归算到121kV 高电压侧） ()

()

22110135 4.0810********

k N T N P U R S ===Ω()22110

%k N U U

2）串联电抗

3）励磁回路（并联）导纳

参数等效在高压侧

2.解：短路电流周期分量有效值

22(/2)(/2)38.5/3

(0.50030.55)(7.7818 2.01)2.2571(7.7818 2.01)/314.160.02970.50030.55

T L T L U I R R X X kA L T s R =+++=

+++=+=

==+

冲击系数： 0.01/1 1.714T ch

k e -=+=

短路冲击电流、最大有效值及短路功率

221.7142 2.2571 5.470312(1) 2.257112(1.7141) 3.20763337 2.2571144.648ch ch m ch ch t N i k I kA

I k kA S U I MVA

====+-=+-===?= 3.解：由已知条件绘制网络等值电路为

先设全网各节点电压为线路额定电压，求潮流分布（由末端向始端推算功率损耗及功率分布）。 1 变压器功率损耗：

()()2

2222

33322

1511.25 4.9363.50.14 1.85110ZT T T N N ZT ZT

S P Q S Z R jX j j U U P j Q ??++?==+=+=+ ???

=?+? 1S '2S 2S 12341.3810j S -?27+ 4.9363.5j +Ω6(4.9549.5)10j S -?1511.25j MVA +()()

36022

22*10 1.8210110T N P G S U --===?高()()

602

2%20

0.00813.210100110N T N I S B S U -=

?=?=?高(4.0863.53)T T T Z R jX j =+=+Ω

6(1.8213.2)10T T

T Y G jB j S

-=-=-?

()()*

26110(4.9549.5)100.060.6

yT N T N T T N

S U Y U G jB U j j -?==+=+?=+

线路末端导纳支路功率损耗：

()*

2421110( 1.1)10 1.3322

y N N N Y S U U G jB U j j -???==-=?-?=- ???

线路阻抗支路末端功率：

'232

(150.140.06)(11.25 1.850.6 1.33)15.212.37

ZT yT y S S S S S j j =+?+?+?=+++++-=+ 线路阻抗损耗：

()()2

222222

15.212.3721.6330.69 1.056110

Z N N S P Q S Z R jX U U j j ??'''+?==+ ???+=+=+ 线路首端导纳支路功率损耗：

()*

2411110( 1.1)10 1.3322

y N N N Y S U U G jB U j j -???==-=?-?=- ???

首端功率：

()()12

15.212.37(0.69 1.056) 1.33 15.8912.1

z y S S S S j j j j '=+?+?=++++-=+ 2）待求得首端功率后，由给定的首端电压，根据网络功率分布从首端至末端推算各元件的电压损耗和各节点电压，不再重新计算

全网的功率分布。

2115.8921.612.133

6.33,

117.26

0117.26

6.43110.93

U U U U

tg U U

δδδ-?+??==≈=

≈-=-=≈-?

3215.14 4.9313.163.5

8.17,0

110.93

110.938.17102.760

U U U U tg U U δδδ-?+?''?==≈=

=-='

-=≈'

4.解根据节点导纳矩阵的定义，求导纳矩阵各元素：

11101213 211212 133113 22201223 2332

333013111

0.935 4.262 300.080.400.12

0.5

0.481 2.404

0.454 1.891

111

1.069 4.742

300.080.400.10.40

0.588 2.353

Y y y y j

j j j

Y Y y j

Y y y y j

j j j

Y Y j

Y y y y

=++=++=-

-++

==-=-+

=++=++=-

-++

==-+

=++

2334

344334

4434

0.454 1.8910.588 2.353 1.0697.543

2930

3.333

j j j

j j

Y Y y j

Y y j

=-++-+=-

==-=

==-

Y14=Y24=Y41=Y42=0

11121314

21222324

31323334

41424344

Y Y Y Y

解：根据故障类型有

120

...

fb fb fb

I I I

U U U

?===

=>?

?++=

0 120120

1.050

...

2.1 2.1(90)

()0.20.150.15

f f f

j j j j

I I I Z Z Z

∑∑∑

∠

=====-=∠-

++++

201

022

12020

1200.150.15

1.050.63

0.20.150.15

0.15

1.050.3150.20.150.150.15

.. 1.050.315

0.20.150.15

f F

j j j j j j j j j j j j j Z

Z U U Z

Z Z Z

U U Z Z Z Z U U Z Z

Z ∑

∑

∑∑

∑∑∑∑∑∑

∑

?++=

=?++++???=-

=-?=-?++++???=-

=-?

=-?++++?

二、综合题

1、解：发电机总的发电功率，S G =377+j136+520+j354=897+j490MV A 负荷总的用电功率，S L =60+j30+800+j300=860+j330MV A

网络损耗功率为△S= S G - S L =（897+j490）-（860+j330）=37+j160MV A

节点1、3、4、5电压分别为1、相角00；1.05、相角-0.0340；1.017、相角-2.3730；0.970、相角-4.3360，满足节点电压在额定值±5%的运行要求。

节点2电压低于0.816、相角-22.5540，低于0.95，不满足节点电压在额定值±5%的运行要求，可以安装无功功率补偿设备提高该点电压。

2、电力线路长80km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =21.6+j33Ω，B l /2=j1.1

×10-4S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MV A 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为： Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)×10-6S ，变压器低压侧负荷为S D =15+j11.25MV A ，正常运行时要求线路始端电压U 1为117.26kV 。（1）试画出网络参数为有名值时的等值电路；（2）计算各元件标幺值并绘制标幺值等值电路；（3）计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。解：（1）由已知条件绘制网络参数为有名值时的等值电路为

（2）计算各元件标幺值

设基准容量为S B =100MVA ，基准电压为U B =110kV ，线路参数标幺值如下：

变压器参数标幺值如下：

负荷标幺值为：

100(21.633)0.17850.2727110B l l B S Z Z j j U *

=?=+?=+22

4110(1.110)0.0133100B l l

B U Y Y j j S -*=?=??=22100(4.9363.5)0.0410.525110B T T B S Z Z j j U *=?=+?=+22

6110(4.9549.510)0.00060.006100B T T

U Y Y j j S -*=?=-??=+T 1

36KV

标幺值等值电路为：

（3）计算该输电网的潮流、电压分布

用有名值计算，先设全网各节点电压为线路额定电压110kV ，求潮流分布（由末端向始端推算功率损耗及功率分布）。 1）从末端向始端推算各元件的功率损耗和全网功率分布而不计算各节点电压。变压器阻抗中的功率损耗为：

()()2

2222

33322

1511.25 4.9363.50.14 1.85110ZT T T N N ZT ZT

S P Q S Z R jX j j U U P j Q ??++?==+=+=+ ???

=?+? 变压器导纳中的功率损耗为：

()()*

26110(4.9549.5)100.060.6

yT N T N T T N

S U Y U G jB U j j -?==+=+?=+

变压器首端功率：

23(150.140.06)(11.25 1.850.6)15.213.7

ZT yT

S S S S j j =+?+?=+++++=+ 线路末端导纳支路功率损耗：

()*

2421110( 1.1)10 1.3322

y N N N Y S U U G jB U j j -???==-=?-?=- ???

线路阻抗支路末端功率：

232

(150.140.06)(11.25 1.850.6 1.33)15.212.37

ZT yT y S S S S S j j =+?+?+?=+++++-=+ 线路阻抗损耗：

()()2

222222

222

15.212.3721.6330.69 1.056

110Z N N S P Q S Z R jX U U j j ??'''+?==+ ???+=+=+

线路首端导纳支路功率损耗：

()*

2411110( 1.1)10 1.3322

y N N N Y S U U G jB U j j -???==-=?-?=- ???

首端功率：

()()12

1 15.212.37(0.69 1.056) 1.33 15.8912.1

全网的功率分布。线路电压降落：

()(

)

2112115.8921.612.133

6.33,

117.26

0117.26 6.43110.83

U U U U U U U

tg U U

δδδδ-?+??==≈=

-?+≈-=-=≈-?

变压器电压降落：

()()

321

3215.2 4.9313.763.5

8.52,0

110.93

110.938.52102.410

U U U U U U U tg U U δδδδ-?+?''?==≈''=

-?+=-='

-=≈'

变压器低压侧电压为：

338.5

102.4135.84110

U =?

= 3、电力网络如图6所示，各元件参数用纯电抗表示，试绘制该电力网正序、负序及零序等值电路，写出网络的f -1（n ）

点发生单相不

对称短路时正序、负序及零序等效电抗表达式，绘制三序网的连接关系图。(10分)

图2

正序等效

零序等效

4、如图3所示的某三相系统中k 点发生单相接地故障，已知1

j a1Σ=E

，

Z 1∑=j0.4， Z 2∑=j0.5，Z 0∑=j0.25，Z k =j0.35。求a 相经过阻抗Z k 接地短路时短路点的各相电流、电压。（20分）

图3

解:单相接地时复合网为串联型，于是可知

5.4264.00.353j0.25j0.5j0.41

j 3k

021a1Σ

a1a1=?+++=

+++===∑∑∑

Z Z Z Z E I I I

)

0.353j0.25j0.5(5.4264.0)3(k

02a1a1?++=++=∑∑ Z Z Z I U

7883.05.3529.15.4264.0=?=

5.471

6.09025.05.4264.05.4732.0905.05.4264.00a0a02a2a2-=?-=-=-=?-=-=∑

∑

Z I U Z I U

求各相电流和电压为

1561144.0j 993.05.7416.02405.7432.01207883.05.249.037.0j 82.05.7416.01205.7432.02407883.05.4267.035.05.4292.105.4292.15.4264.033a0

a22a1c a0

a2a12b k a a c

a1a0a2a1a1-=-=-++-++=++=-=-=-++-++=++==?=====?==++=U U a U a U U U a U a U Z I U I I

I I I I I

5、额定电压110kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图4所示。已知电源A 的电压为121kV ，求功率分布和各母线电压。（注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量U δ）。（15分）

图4

解设U

C =U N = 110 kV 22BC

2108(20

j30)0.271j0.407110S +?=+=+ 407.22j 207.30953.7j 793.930j 40593.7j 793.9407.0j 271.0)8j 10(B B B

BC C B +=--+=''?+='--=++--=?+-=''S S S S S S 083.27j 545.32j4.676338.2407.22j 207.30676.4j 338.2)40j 20(110407.22207.30AB

B A 2

+=+++=?+'=+=++=?S S S S 已知U A =121kV

)

kV (64.110972.3668.106)

kV (972.3668

.10630

)593.7(20)793.9()kV (668.106332.14121)

kV (332.14121

083.2720545.32BC B C BC AB A B AB =+=?-=-=?-+?-=?=-=?-==?+?=

?U U U U U U U U

6、电力线路长100km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =27+j41.2Ω，B l /2=j1.38×10-4

S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为：Z T =4.93+j63.5Ω，

Y T =(4.95-j49.5)×10-6

S ，变压器低压侧负荷为15+j11.25MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为118kV 。（1）试画出网络参数为有名值时的等值电路；（2）计算各元件标幺值并绘制标幺值等值电路；（3）计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。

图3

解：（1）由已知条件绘制网络参数为有名值时的等值电路为

（2）计算各元件标幺值并绘制标幺值等值电路设基准容量为S B =100MVA ，基准电压为U B =110kV ，线路参数标幺值如下：

变压器参数标幺值如下：

T 1

23S

36KV

22100

(2741.2)0.22310.3405110B l l B S Z Z j j U *=?=+?=+224110(1.3810)0.0167100

B l l B U Y Y j j S -*

=?=??=22

100(4.9363.5)0.0410.525110B T T B S Z Z j j U *

=?=+?=+22

6110

B U -

负荷标幺值为：

标幺值等值电路为：

（3）计算该输电网的潮流、电压分布

()()2

2222

33322

1511.25 4.9363.50.14 1.85110ZT T T N N ZT ZT

S P Q S Z R jX j j U U P j Q ??++?==+=+=+ ???

=?+? 变压器导纳中的功率损耗为：

()()*

26110(4.9549.5)100.060.6

yT N T N T T N

S U Y U G jB U j j -?==+=+?=+

变压器首端功率为：

23(150.140.06)(11.25 1.850.6)15.213.7

ZT yT

S S S S j j =+?+?=+++++=+ 线路末端导纳支路功率损耗：

()*

2421110( 1.1)10 1.3322

y N N N Y S U U G jB U j j -???==-=?-?=- ???

线路阻抗支路末端功率：

232

(150.140.06)(11.25 1.850.6 1.33)15.212.37

ZT yT y S S S S S j j =+?+?+?=+++++-=+ 线路阻抗损耗：

()()2

222222

15.212.372741.20.8625 1.3184110

Z N N S P Q S Z R jX U U j j ??'''+?==+ ???+=+=+

线路首端导纳支路功率损耗：

1511.250.150.1125

100D D B S j S j S *

+===+

()*

241

1110( 1.38)10 1.6722

y N N N Y S U U G jB U j j -

???==-=?-?=- ???

首端功率：

()()12

1 15.212.37(0.8625 1.3184) 1.67 16.0612.02

全网的功率分布。线路电压降落：

()()22

2112115.062712.0241.2

8.16,

118

01188.16119.84

U U U U U U U

tg U U

δδδδ-?+??==≈=

-?+≈-=-=≈-?

变压器电压降落：

()()

321

3215.2 4.9313.763.5

8.61,0

109.84

119.848.61101.230

U U U U U U U tg U U δδδδ-?+?''?==≈''=

-?+=-='

-=≈'

变压器低压侧电压为：

338.5

101.2335.43110

U =?

= 7、在图4所示的电力网络中，当降压变电所kV 5.10母线上发生了三相短路时，可将系统视为无限大容量电源，试求此时短路点的冲击电流im i ，短路电流的最大有效值im I 和短路容量t S 。

图4

解取MVA S B

100=、n aV B U U .=，等值电路如下：

首先计算各元件参数的标幺值电抗

525.020

100

1005.10100%1=?==

N B k S S U X

292.037100

104.02

2.12=??==n aV B U S l

x X 19.22

.3100

1007100%43=?=?==N B k S S U X X

取1=E ，作等值网络如图(b)所示。短路回路的等值电抗为

短路电流周期分量的有效值为

系数8.1=im

K ，则冲击电流为

若取冲击

34.788.255.228.1=?=?=ωI i im kA

短路电流的最大有效值为

38.488.252.152.1=?==ωI I im kA

短路功率为

3.52100523.0=?==*B t S I S ω MVA

0.5231.912I X ω*∑==

=0.523 2.88

B I I I ωω*===1

0.5250.292 2.19 1.9122

X ∑=++

电力系统分析期末考试试题AB卷

一、填空题（每空1分，共30分） 1、电力系统运行的基本要求是、、。 2、电力系统中性点运行方式可分为、。 3、升压变压器的的绕组从绕组最外层至铁心的排列顺序为、、。 4、由于变压器的变比不匹配而产生的功率称为，它取决于和。 5、电力系统节点按照给定条件不同可以分为、、。 6、频率的一次调整由进行，频率的二次调整由进行。 7、电力系统无功电源电源包括、、、。 8、中枢点调压方式分为、、。 9、电力系统调压措施有、、、。 10、等面积定则是。 11、变压器的负序阻抗正序阻抗。（等于/不等于） 12、电力系统频率的一次调整是调整，频率的二次调整可实现调整。二、简述题（35分） 1、电力系统中性点不同接地方式的优缺点。 2、导线截面选择的几种方法。 3、无限大容量电源。 4、耗量微增率，等耗量微增率准则

5、正序等效定则。 6、什么是电力系统静态稳定性，电力系统静态稳定性的实用判据是什么？ 7、为什么把短路功率定义为短路电流和网络额定电压的乘积？三、计算题（40分） 1、两个电力系统由联络线连接为一个联合电力系统，如图1所示，正常运行时，△P ab=0。两个电力系统容量分别为1500MW和1000MW；各自的单位调节功率分别以两系统容量为基准的标幺值；设A系统负荷增加100MW。试计算下列情况下的频率变化量和联络线上流过的交换功率：①A、B两系统机组都参加一次调频②A、B两系统机组都不参加一、二次调频。A、B两系统都参见一次调频，A系统由机组参加二次调频增发60MW（13分） 1500MW 1000MW 图1

2、某降压变电所中有一台容量为10MVA的变压器，电压为110±2×2.5%/6.6kV。已知最大负荷时，高压侧实际电压为113kV，变压器阻抗中电压损耗为额定电压的4.63%；最小负荷时，高压侧的实际电压为115kV,阻抗中的损耗为额定电压的2.81%，变电所低压母线采用顺调压方式，试选择变压器分接头电压。（12分）

电路分析试题及其答案

一、填空题(每空1分，共15分) 1、一只标有额定电压20V、额定功率1W的灯泡。现接在10V的电源下使用，则其阻值为，实际电流是，实际消耗的功率为。 2、电流源IS=5A，r0=2Ω，若变换成等效电压源，则U=，r0=. 3、b条支路、n个节点的电路，独立的KCL方程数等于，独立的个KVL方程数等于。 4、三相四线制供电线路可以提供两种电压，火线与零线之间的电压叫做，火线与火线之间的电压叫做。 5、正弦周期电流的有效值与最大值之间的关系是。 6、某一正弦交流电压的解析式为u=102cos（200πt＋45°）V，则该正弦电流的有效值U=_____________V，频率为f=H Z。当t=1s 7、线性电路线性性质的最重要体现就是性和性，它们反映了电路中激励与响应的内在关系。 8、功率因数反映了供电设备的利用率，为了提高功率因数通常采用补偿的方法。二、判断题(正确打“√”,错误打“×”)(每题1分，共10分) 1、受控源与独立源一样可以进行电源的等效变换，变换过程中可以将受控源的控制量变异。（） 2、叠加定理适用于线性电路，电压、电流和功率均可叠加。（） 3、应用叠加定理和戴维宁定理时，受控源不能与电阻同样对待。（） 4、电流表内阻越小，电压表内阻越大，测量越准确。（） 5、含有L、C元件的正弦交流信号电路，若电路的无功功率Q=0，则可判定电路发生谐振。（） 6、电压和电流计算结果得负值，说明它们的参考方向假设反了。（） 7、电功率大的用电器，电功也一定大。（）

Ω100s i 1H F 18、结点电压法是只应用基尔霍夫电压定律对电路求解的方法。（） 9、非正弦周期量的有效值等于它各次谐波有效值之和。（） 10、实用中的任何一个两孔插座对外都可视为一个有源二端网络。（）三、单项选择题(每小题1分，共20分) 1、一根粗细均匀的电阻丝，阻值为25Ω，将其等分成五段，然后并联使用，则其等效电阻是（） A.1/25Ω B.1/5Ω C.1Ω D.5Ω 2、两个同频率正弦交流电流i1、i2的有效值各为40A 和30A 。当i1+i2的有效值为10A 时，i1与i2的相位差是（） A.0O B.180O. C.90O D.270O 3、在R 、L 、C 串联电路中，当总电流与总电压同相时，下列关系式正确的是（） A.ωL 2c =1 B.ωLC =1 C.ω2LC =1 D.ωLC 2=1 4、图示单口网络的等效电阻等于（） (A)2Ω (B)4Ω (C)6Ω (D)-2Ω 5、图示电路中电阻R 吸收的平均功率P 等于（） (A)12.5W (B)16W (C)32W (D)25W 6、示电路中电压u 等于（） (A)4V (B)-4V (C)6V (D)-6V 7、图示谐振电路的品质因（） (A)0.01 (B)1 (C)10 (D)100 8、5F 的线性电容的端口特性为（） (A)i u 5=(B)i 5=ψ(C)q u 2.0= 9、端口特性为43+=i ψ的二端电路元件是（）元件 (A)电感(B)电容(C)电阻 10、LC 并联正弦电流电路中， A I A I A I C L R 5,1,3===则总电流为（）A 。 (A) 8(B)5 (C) 4 Ω 2Ω2- 2V + u -+

电力系统分析题库有答案

电力系统分析题库一、选择题 1、中性点不接地系统发生单相接地短路时，非故障相电压升高至（ A ） A、线电压 B、倍相电压 C、倍线电压 D、根号2倍相电压 2、目前我国电能输送的主要方式是（ C ）。 A、直流 B、单相交流 C、三相交流 D、交直流并重 3、系统发生两相接地短路故障时，复合序网的连接方式为（ A ） A、正序、负序、零序并联 B、正序、负序并联、零序网开路 C、正序、零序并联、负序开路 D、零序、负序并联，正序开路 4、输电线路采用分裂导线的目的是（ A ）。 A、减小电抗 B、减小电阻 C、增大电抗 D、减小电纳 5、系统备用容量中，哪种可能不需要专门配置？（ A ） A、负荷备用 B、国民经济备用 C、事故备用 D、检修备用 6、电力系统潮流计算中，功率指（ C ）。 A、一相功率 B、两相功率 C、三相功率 D、四相功率 7、根据对称分量法，a、b、c三相的零序分量相位关系是（ D ） A、a相超前b相 B、b相超前a相 C、c相超前b相 D、相位相同 8、电力系统有功功率电源为（ B ）。 A、发电机、调相机 B、发电机 C、调相机 D、发电机、电容器 9、输电线路单位长度的电阻主要决定于（ D ） A、材料和对地高度 B、电晕损耗和电压 C、几何均距和半径 D、材料和粗细

10、有备用接线方式的优、缺点是（ D ）。 A、优点：供电可靠性高。缺点：电压低 B、优点：供电可靠性低。缺点：造价高 C、优点：供电可靠性高，调度方便。缺点：造价高 D、优点：供电可靠性和电压质量高。缺点：造价高和调度复杂 11、电力系统的有功功率电源是（ A ） A、发电机 B、变压器 C、调相机 D、电容器 12、电力网某条线路的额定电压为UN=110kV，则它表示的是（ D ）。 A、相电压 B 相电压 C线电压 D、线电压 13、衡量电能质量的指标有（ D ） A、电压和功率 B、频率和功率 C、电流和功率 D、电压大小，波形质量，频率 14、解功率方程用的方法是（ A ）。 A、迭代法 B、递推法 C、回归法 D、阻抗法 15、电力系统短路故障计算主要求取的物理量是（ A ） A、电压，电流 B、电阻，电抗 C、电阻，功率 D、电流，电抗 16、线路始末两端电压的数值差是（ C ）。 A、电压降落 B、电压调整 C、电压损耗 D、电压偏移 17、在下列各种故障类型中，属于纵向故障的是（ D ） A、两相短路 B、两相断线 C、单相接地短路 D、两相短路接地 18、在电力系统标么制中，只需选定两个基准量，常选的是（ B ）。 A、电压、电流 B、电压、功率 C、电压、电抗 D、电流、阻抗 19、对电力系统运行的基本要求是（ C ）

电力系统分析试卷及答案

电力系统分析练习题一、简答题 1、电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等？ 2、在220kV及以上的超高压架空线路上，普遍采用分裂导线，采用分裂导线后，线路电感、线路并联电容会增大还是变小？ 3、动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何？ 4、电力变压器的主要作用是什么？ 5、采用标么值计算有什么优点？ 6、对电力系统运行的要求是什么？ 7、试画出单相变压器等值电路。 8、试画出电力线路等值电路。二、如图所示的电力系统 1.确定发电机G，变压器T-1、T-2、T-3，线路L-1、L-2、L-3及电容器Y c的额定电压； 2.给出其稳态分析时的等值电路； 3.输电线路L-3阻抗为5+j20Ω（忽略并联支路），末端有功功率为10MW，功率因数为 0.80（感性），末端电压为35kV，计算线路L-3的功率损耗和电压损耗； 4.条件同3，但功率因数提高到0.90（感性），请问线路L-3的功率损耗和电压损耗会

增加还是减少？三、电力系统接线如下图所示，电网各级电压示于图中，求 1)发电机和各变压器高低压侧额定电压； 2)设T-1 高压侧工作于+2.5%抽头，T-2工作于主抽头，T-3高压侧工作于-5%抽头，求各变压器实际变比。四 93kW,短路电压23.5kW G 、B 。五、一容量比为90/90/60兆伏安，额定电压为220/38.5/11千伏的三绕组变压器。工厂给出试验数据为：ΔP s’(1-2)=560千瓦，ΔP s’(2-3)=178千瓦，ΔP s’(3-1)=363千瓦，V S （1-2）%=13.15, V S （2-3）%=5.7, V S （3-1）%=20.4, ΔP 0=187千瓦，I 0 %=0.856。试求归算到220千伏侧的变压器参数。（注：功率值未归算，电压值已归算）六、已知某一变压器参数如表1所示。表1

电力系统分析试题答案(完整试题)

自测题（一）一电力系统的基本知识一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题 2.5分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（）。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（）。 A、一级负荷； B、二级负荷； C、三级负荷； D、特级负荷（ 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（）。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电； D—级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（）。 A、电压偏移、频率偏移、网损率； B ［、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D、厂用电率、网损率、

电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（）。 A、配电线路； B、直配线路； C、输电线路； D、输配电线路。 6、关于变压器，下述说法中错误的是（） A、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的 1.1倍。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（）。 A、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建设投资、网损率； C、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8关于联合电力系统，下述说法中错误的是（）。 A、联合电力系统可以更好地合理利用能源; B、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少;

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电力系统分析题库一、选择题 1、中性点不接地系统发生单相接地短路时，非故障相电压升高至（ A ） A 、线电压 B 、 1.5 倍相电压 C 、1.5 倍线电压 D 、根号 2 倍相电压 2、目前我国电能输送的主要方式是（ C ）。 A 、直流 B 、单相交流 C 、三相交流 D 、交直流并重 3、系统发生两相接地短路故障时，复合序网的连接方式为（ A ） A 、正序、负序、零序并联 B 、正序、负序并联、零序网开路 C 、正序、零序并联、负序开路 4、输电线路采用分裂导线的目的是（ A 、减小电抗 B 、减小电阻 D 、零序、负序并联，正序开路 A ）。 C 、增大电抗 D 、减小电纳 5、系统备用容量中，哪种可能不需要专门配置？（ A ） A 、负荷备用 B 、国民经济备用 C 、事故备用 D 、检修备用 6、电力系统潮流计算中，功率指（ C ）。 A 、一相功率 B 、两相功率 C 、三相功率 7、根据对称分量法， a 、b 、c 三相的零序分量相位关系是（ A 、a 相超前 b 相 B 、b 相超前 a 相 C 、c 相超前 b 相 D 、相位相同 D 、四相功率 D ） 8、电力系统有功功率电源为（ B ）。 A 、发电机、调相机 B 、发电机 C 、调相机 D 、发电机、电容器 9、输电线路单位长度的电阻主要决定于（ D ） A 、材料和对地高度 B 、电晕损耗和电压 C 、几何均距和半径 D 、材料和粗细 10、有备用接线方式的优、缺点是（ D ）。 A 、优点：供电可靠性高。缺点：电压低 B 、优点：供电可靠性低。缺点：造价高 C 、优点：供电可靠性高，调度方便。缺点：造价高 D 、优点：供电可靠性和电压质量高。缺点：造价高和调度复杂 11、电力系统的有功功率电源是（ A ） A 、发电机 B 、变压器 C 、调相机 D 、电容器 12、电力网某条线路的额定电压为 UN=110kV ，则它表示的是（ D ）。 1 C 、 1 D 、线电压 A 、相电压 B 、 3 相电压 3 线电压 13、衡量电能质量的指标有（ D ） A 、电压和功率 B 、频率和功率 C 、电流和功率 D 、电压大小，波形质量，频率 14、解功率方程用的方法是（ A ）。 A 、迭代法 B 、递推法 C 、回归法 D 、阻抗法 15、电力系统短路故障计算主要求取的物理量是（ A ） A 、电压，电流 B 、电阻，电抗 C 、电阻，功率 D 、电流，电抗

电路分析期末考试试卷

电路分析期末考试试卷及参考答案考试科目：电路分析试卷类别：A 卷考试时间： 120分钟 ________________系级班姓名学号毛一．选择题：本大题共10个小题，每小题2分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题意要求的，把所选项前的字母填在题后的括号内。 1、图1所示电路中，已知电流A I 3=，则a 、b 两端的电压U =___________。 A ）－10V B ） 10V C ） 50V D ）－20V 2、图2所示电路中，已知元件A 放出功率10W ，则电流I =___________。 A ） 1A B ） 2A C ）－1A D ） 5A 3、电路如图3所示，10Ω电阻吸收的功率为___________。 A ） 1W B ） 0. 9W C ） 10W D ） 3W 4、图4所示电路原来处于稳态，A t i s 2cos 2=。0=t 时开关闭合，则换路瞬间的电感电流)0(+L i 为__________。 A ） 1A B ） 0.5A C ） t 2cos A D ）t 2cos 2A 装订线内请勿答题

5、一个2A 的电流源对初始储能为0的0.1F 电容充电5秒钟后，则该电容获得的能量为__________。 A ） 50J B ） 500J C ） 100J D ） 0J 6、某电路的阻抗为Ω+=510j Z ，则该电路的导纳Y 的实部为__________。 A ） 0.2S B ） 0.08S C ） 0.04S D ）0.1S 7、若RLC 串联电路的谐振频率为Hz f 10000=，则当频率为900Hz 的正弦电压源激励时，该电路呈__________。 A ）阻性 B ）感性 C ）容性 D ）不能确定 8、图8所示二端网络的功率因数为__________。 A ） 0 B ） 1 C ）－0.707 D ） 0.707 9、图9所示电路已处于稳态，0=t 时开关打开，则电感电压的初始值)0(+L u 为_________。 A ）－25V B ）25V C ） 0V D ） V 7 10 10、图10所示二端网络的戴维南等效支路的参数为__________。 A ） 8V 、2Ω B ）8V 、4Ω C ）16V 、4Ω D ）16V 、1Ω 图4 i L 图9 装

电力系统分析复习题答案

电力系统分析复习题二、计算题 1．有一台110/11，容量为20000KVA 的三相双绕组变压器，名牌给出的实验数据为：△P K =135KW, P 0=22KW ，U k %=10.5，I 0%=0.8，试计算折算到一次侧的Γ型变压器参数，画出等值电路。 2. 无穷大电源供电系统如图1所示，在输电线中点发生三相短路，求短路冲击电流最大有效值和短路功率，已知：Ug=110kV,降压变压器参数为Z T =0.5003+j7.7818Ω，Z L =1.1+j402Ω。图1 3.电力线路长80km ，线路采用LGJ-120导线，其参数为Z l =21.6+j33Ω，B l /2=1.1*10-4 S ，线路额定电压为110KV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5KV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为： Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)*10-6 S ，变压器低压侧负荷为15+j11.25MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为117.26KV 。试画出网络等值电路，计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。 4．计算图3网络导纳矩阵（图中数据是阻抗值）图 3 5.单相对地短路故障如图4所示，故障边界条件为：. . . 0,0fb fa fc U I I ===, 其中：Z 0 =j0.25, Z 1 =j0.14, Z 2 =j0.15, U F =1.05∠0 （a ）画出序网络的连接关系图，(b)写出正、负、零序故障电流、电压计算式。 T 1 L 23 S 36KV

图4 电力线路长100km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =27+j41.2Ω，B l /2=j1.38×10-4 S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为：Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)×10-6 S ，变压器低压侧负荷为10+j5MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为118kV 。（1）试画出网络参数为有名值时的等值电路；（2）计算各元件标幺值并绘制标幺值等值电路；（3）计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。图3 三、综合题 1. 某一网络进行潮流计算后的数据如图5所示，说明该系统中发电机、变压器及负载个数，利用图中数据说明发电机总的发电功率，负荷总的用电功率，计算网络损耗和效率，网络中各节点电压是否满足稳态运行要求，若要增大节点电压可采取哪种措施？图5 2、电力线路长80km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =21.6+j33Ω，B l /2=j1.1×10-4 S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为： Z T =4.93+j63.5Ω， T 1 L 23 S 36KV

电力系统分析试题第一套

第一套一、填空题 ' d X 是同步发电机的电抗。' q E 是同步发电机的电势，它正比于磁链。当同步发电机的外部电路突然三相短路时，由于外界阻抗减小，定子绕组突然增大，相应电枢反应磁链也将，原来稳定状态下电极内部的电磁遭到破坏。电力系统的静态稳定性是指电力系统受到瞬时的小的时，能够自动恢复到状态的能力。静态稳定的实用判据是＞ d δ d S Eq Eq p = 。当零序电压加在变压器绕组连接成或中性点不接地的星形一侧时，无论另一侧绕组的如何，变压器中都没有流通。当零序电压加在变压器绕组连接成三角形或不接地的星行一侧时，无论另一侧绕组的如何，变压器中都没有流通。此时，变压器的零序电抗X0= 。同步发电机端外突然发生三相短路时，在电磁暂态过程中，励磁绕组中的直流分量电流fa i ?和定子三相电流中同步频率交流自由分量 f ωi ?按时间常数衰减，它是励磁绕组与之比。引起电力系统较大扰动的主要原因是：、切除或投入系统的主要元件、。电力系统的故障可分为和两大类。短路电流最大有效值 imp I 是发生在短路后的时刻，并假定在该时刻前后内非周期分量的电流有效值。有阻尼同步发电机突然三相短路时刻，电势和不能突变。与单回路无避雷线三相架空电力线路相比，双回路无避雷线三项架空电力线路的零序电抗值。电力系统静态稳定的实用判据为：；电力系统频率的静态稳定的判据是；电动机静态稳定运行的转矩—转差率的判据是。同步发电机基本方程式经派克变换后，内部的电磁关系仍为。有阻尼绕组同步发电机三相短路的暂态过程通常可分为两个阶段：短路的最初阶段称为；稍后阶段仍称为。短路电流最大有效值 imp I 是发生在短路后的，即t= 时，当冲击系数 8 .1imp =K 时， = imp I ωI 。有阻尼同步发电机突然三相短路时刻，电势和不能突变。( E q '' E d ' ')

电力系统分析试题答案(全)

2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（）。 A 、一级负荷； B 、二级负荷； C 、三级负荷； D 、特级负荷。 4、衡量电能质量的技术指标是（）。 A 、电压偏移、频率偏移、网损率； B 、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C 、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D 、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（）。 A 、配电线路； B 、直配线路； C 、输电线路； D 、输配电线路。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（）。 A 、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建设投资、网损率； C 、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8、关于联合电力系统，下述说法中错误的是（）。 A 、联合电力系统可以更好地合理利用能源； B 、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少； C 、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量； D 、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。 9、我国目前电力系统的最高电压等级是（）。 A 、交流500kv ，直流kv 500±； B 、交流750kv ，直流kv 500±； C 、交流500kv ，直流kv 800±；； D 、交流1000kv ，直流kv 800±。 10、用于连接220kv 和110kv 两个电压等级的降压变压器，其两侧绕组的额定电压应为（）。 A 、220kv 、110kv ； B 、220kv 、115kv ； C 、242Kv 、121Kv ； D 、220kv 、121kv 。 11、对于一级负荷比例比较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（）。 A 、单电源双回路放射式； B 、双电源供电方式； C 、单回路放射式接线； D 、单回路放射式或单电源双回路放射式。 12、关于单电源环形供电网络，下述说法中正确的是（）。 A 、供电可靠性差、正常运行方式下电压质量好； B 、供电可靠性高、正常运行及线路检修（开环运行）情况下都有好的电压质量； C 、供电可靠性高、正常运行情况下具有较好的电压质量，但在线路检修时可能出现电压质量较差的情况； D 、供电可靠性高，但电压质量较差。 13、关于各种电压等级在输配电网络中的应用，下述说法中错误的是（）。 A 、交流500kv 通常用于区域电力系统的输电网络； B 、交流220kv 通常用于地方电力系统的输电网络； C 、交流35kv 及以下电压等级通常用于配电网络； D 、除10kv 电压等级用于配电网络外，10kv 以上的电压等级都只能用于输电网络。 14、110kv 及以上电力系统应采用的中性点运行方式为（）。 A 、直接接地； B 、不接地； C 、经消弧线圈接地； D 、不接地或经消弧线圈接地。 16、110kv 及以上电力系统中，架空输电线路全线架设避雷线的目的是（）。

电力系统分析试题与答案(经典题目)

三、简答题 31．电力变压器的主要作用是什么？答：电力变压器的主要作用是升高或降低电压，另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用。 32．简单闭式网分为哪些类网络？答：简单的闭式网可分为两端供电网络（2分）和环形网络（2分）两类（1分）。 33．为什么说当电力系统无功功率不充足时仅靠改变变压器变比分按头来调压并不能改变系统的电压水平？答：通过调分接头实质是改变了电力网的无功分布，只能改善局部电压水平，同时却使系统中另个的某些局部电压水平变差并不能改变系统无功不足的状况因此就全系统总体来说并不能改变系统的电压水平。 34．为什么变压器中性点经小电阻接地能够提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性？答：在输电线路送端的变压器经小电阻接地，当线路送端发生不对称接地时，零序电流通过该电阴将消耗部分有功功率起到了电气制动作用，因而是能提高系统的暂态稳定性。四、简算题 35．某三相单回输电线路，采用LGJ －300型导线（计算外径25.2mm ），已知三相导线正三角形布置，导线间距离D ＝6m ，求每公里线路的电抗值。解：计算半径：m 106.12mm 6.122 2.25r 3-?=== 几何均距：D m =D=6m /km 403.0 0157.010 6.126 lg 1445.0 0157.0r D g l 1445.0x 3 m 1Ω=+?=+=- 36。.110KV 单回架空线路，其参数如图所示，线路始端电压为116KV ，末端负荷为15＋j10MVA ，求该电力线路末端电压及始端输出的功率。

解： 37．某系统发电机组的单位调节功率为740MW/Hz，当负荷增大200MW时，发电机二次调频增发40MW，此时频差为0.2Hz，求负荷的单位调节功率。解： 38．网K点发生两相短路接地，求K点短路电流值。

电力系统分析试卷A答案doc资料

《电力系统分析》试卷A 参考答案及评分标准一、单选题：（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为正确答案的序号，填入下面的答题栏内，多选不给分。每小题2分，共24分）二、判断题（下述说法中，对于你认为正确的打“√”，错误的打“×”，并将答案填入下面的答题栏内。每小题2分，共24分）三、计算题（共52分） 1、（13分）额定电压110kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图所示。已知电源A 的电压为121kV ，求功率分布和各母线电压。（注：考虑功率损耗，不计电压降落的横分量V δ）解： 22 2 108(2030)0.2710.407110 BC S j j MVA +?=+=+ （2分） ''(108)0.2710.4079.7937.593B C BC S S S j j j MVA =-+?=--++=-- （1分） '''40309.7937.59330.20722.407B B B S S S j j j MVA =+=+--=+ （1分） 22 2 30.20722.407(2040) 2.338 4.676110 AB S j j MVA +?=+=+ （2分） ' 30.20722.407 2.338 4.67632.54527.083A B AB S S S j j j =+?=+++=+ （1分）已知121A V kV = 32.5452027.08340 14.332121 AB V kV ?+??= = （2分） 12114.332106.668B A AB V V V kV =-?=-= （1分） (9.793)20(7.593)30 3.972106.668 BC V kV -?+-??= =- （2分） 106.668 3.972110.64C B BC V V V kV =-?=+= （1分）

电力系统分析试题答案(全)41355

自测题（一）—电力系统的基本知识一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（）。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D、保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（）。 A、一级负荷； B、二级负荷； C、三级负荷； D、特级负荷。 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（）。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电；

D、一级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（）。 A、电压偏移、频率偏移、网损率； B、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（）。 A、配电线路； B、直配线路； C、输电线路； D、输配电线路。 6、关于变压器，下述说法中错误的是（） A、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D、变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的倍。

电力系统分析考试题讲解学习

电力系统分析考试题

电力系统分析考试题一、判断题 1、分析电力系统机电暂态过程时，通常认为电磁暂态过程已经结束，即不再考虑发电机内部的电磁暂态过程。（√） 2、短路冲击电流出现在短路发生后约半个周期。（√） 3、不管发电机的各个绕组是由超导体还是非超导体构成，短路电流中的非周期分量都将逐渐衰减到零。（×） 4、当发电机定子绕组之间的互感系数为常数时，发电机为隐极机。（√） 5、电力系统发生不对称短路时，不仅短路点三相参数不对称，电力系统其他部分三相参数也将成为三相不对称的。（×） 6、不管架空输电线路是否假设避雷线，其负序电抗都是一样的。（√） 7、电力系统发生不对称接地短路时，故障处三相电压不对称分解出的零序电压是电力系统中出现零序电流的原因。（√）8、小干扰法既可用于电力系统静态稳定性的分析，也可用于电力系统暂态稳定性的分析。（×） 9、线路串联电容器可以提高电力系统并列运行的静态稳定性。（√） 10、从严格的意义上讲，电力系统总是处于暂态过程之中。（√） 11、无限大电源的频率保持不变，而电压却随着负荷的变化而变化，负荷越大，电源的端电压越低。（×）

12、不管同步发电机的类型如何，定子绕组与转子绕组之间互感系数都是变化的。（√） 13、对称分量法只能用于线性电力系统不对称故障的分析计算。（叠加）（√） 14、派克变换前后，发电机气隙中的磁场保持不变。（√） 15、具有架空地线的输电线路，架空地线的导电性能越强，输电线路的零序阻抗越大。（×） 16、不对称短路时，发电机机端的零序电压最高。（×） 17、同步发电机转子的惯性时间常数JT反映了转子惯性的大小。（√） 18、短路计算时的计算电抗是以发电机的额定容量为基准的电抗标幺值。（√） 19、切除部分负荷是在电力系统静态稳定性有被破坏的危机情况下，采取的临时措施。（√） 20、变压器中性点经小电阻接地可以提高接地短路情况下电力系统并列运行的暂态稳定性（√） 21、对称分量法不能用于非线性电力网的不对称短路分析。（√） 22、不管电力系统中性点采用什么样的运行方式，其零序等值电路都是一样的。（×） 23、在三序电抗相等的情况下，三相短路与单相接地短路时故障相的短路电流相同，因此它们对于电力系统并列运行暂态稳定性的影响也相同。（×） 24、输电线路采用单相重合闸与采用三相重合闸相比较，单相重合闸更有利于提高单相接地短路情况下电力系统并列运行的暂态稳定性。（√）

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第一章试题库一、填空题（建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分） 1、电流所经过的路径叫做电路，通常由电源、负载和中间环节三部分组成。 2、实际电路按功能可分为电力系统的电路和电子技术的电路两大类，其中电力系统的电路其主要功能是、对发电厂发出的电能进行传输、分配和转换；电子技术的电路主要功能则是对电信号进行传递、变换、存储和处理。 3、实际电路元件的电特性单一而确切，理想电路元件的电特性则多元和复杂。无源二端理想电路元件包括电阻元件、电感元件和电容元件。 4、由理想电路元件构成的、与实际电路相对应的电路称为电路模型，这类电路只适用集总参数元件构成的低、中频电路的分析。 5、大小和方向均不随时间变化的电压和电流称为稳恒直流电，大小和方向均随时间变化的电压和电流称为交流电，大小和方向均随时间按照正弦规律变化的电压和电流被称为正弦交流电。 6、电压是电路中产生电流的根本原因，数值上等于电路中两点电位的差值。 7、电位具有相对性，其大小正负相对于电路参考点而言。 8、衡量电源力作功本领的物理量称为电动势，它只存在于电源内部，其参考方向规定由电源正极高电位指向电源负极低电位，与电源端电压的参考方向相反。 9、电流所做的功称为电功，其单位有焦耳和度；单位时间内电流所做的功称为电功率，其单位有瓦特和千瓦。 10、通常我们把负载上的电压、电流方向称作关联方向；而把电源上的电压和电流方向称为非关联方向。 11、欧姆定律体现了线性电路元件上电压、电流的约束关系，与电路的连接方式无关；基尔霍夫定律则是反映了电路的整体规律，其中 KCL 定律体现了电路中任意结点上汇集的所有支路电流的约束关系， KVL 定律体现了电路中任意回路上所有元件上电压的约束关系，具有普遍性。 12、理想电压源输出的电压值恒定，输出的电流值由它本身和外电路共同决定；理想电流源输出的电流值恒定，输出的电压由它本身和外电路共同决定。 13、电阻均为9Ω的Δ形电阻网络，若等效为Y 形网络，各电阻的阻值应为 3 Ω。 14、实际电压源模型“20V 、1Ω”等效为电流源模型时，其电流源=S I 20 A ，内阻=i R 1 Ω。 15、直流电桥的平衡条件是对臂电阻的乘积相等；负载上获得最大功率的条件是电源内阻等于负载电阻，获得的最大功率=min P U S 2 /4R 0 。 16、如果受控源所在电路没有独立源存在时，它仅仅是一个无源元件，而当它的控制量不为零时，它相当于一个电源。在含有受控源的电路分析中，特别要注意：不能随意把控制量的支路消除掉。二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1分） 1、集总参数元件的电磁过程都分别集中在各元件内部进行。（ ∨ ）

电力系统分析期末考试A卷答案

2008/2009学年第2学期电力系统分析期末考试试题卷（A ）适用班级：考试时间：一、填空题(每空2分，共30分) 1 电力网络主要由电力线路和变压器组成 2．电能生产最基本首要的要求是保证安全可靠持续供电。 3. 在我国110kV 以上电力系统的中性点运行方式一般为直接接地。 4．电压降落指元件两端电压的相量差。 5. 采用分裂导线的目的是减少电晕和线路电抗。 6．挂接在kV 10电网上的发电机的额定电压应为 11 kV ，该电压等级的平均标称电压为 10.5 kV 。 7. 一次调频和二次调频都是通过调整原动机的功率来实现的。 8 一般通过调节发电机励磁来改变发电机的机端电压。 9. 双绕组变压器的分接头在高压侧。 10．从发电厂电源侧的电源功率中减去变压器的功率损耗，得到的直接连接在发电厂负荷测母线上的电源功率称为运算功率。 11.简单系统静态稳定依据为。 12.减少原动机出力将提高系统的暂态稳定性。 13．一台额定电压13.8kV ，额定功率为125MW 、功率因数为0.85的发电机，其电抗标幺值为0.18（以发电机额定电压和功率为基准值），如果以13.8kV 和100MVA 为电压和功率基准值，这台发电机的电抗标幺值为 0.122 。 14. 在电力系统计算中，节点注入电流可理解为节点电源电流与负荷电流之和。二、选择题( 每题1分，共15分) 1．手算潮流时，将变电所母线上所联线路对地电纳中无功功率的一半也并入到等值负荷功率中，这一功率称为（ A ）。 A ：运算负荷功率 B ：运算电源功率 C ：等值负荷功率 D ：等值电源功率 2．在电力系统的标么值计算中，基准功率和基准电压之间的关系满足（C ）。 A ：3 B B B I U S = B ：B B B I U S = C ：B B B I U S 3= D ：B B B I U S 3= 3. 我国电力系统的额定电压等级为（ D ） A ： 3、6、10、35、110、220（KV ） B ： 3、6、10、35、66、110、220（KV ） C ： 3、6、10、110、220、330（KV ） D ：3、6、10、35、60、110、220、330、500（KV ） 4．电能质量是指（ D ） A ：电压的大小 B:电压的大小和波形质量 C ：电压大小，电流大小 D:电压大小，波形质量，频率 5. 和架空输电线相比，同截面电缆的电抗（ B ）。 A ：大 B ：小 C ：相等 D ：都不对 6. 电力系统发生两相短路故障，（BC 短路）则故障相电压为（ C ）。 A ：A C B U U U ...31== B ： A C B U U U ...21== C ：A C B U U U ...21-== D ：A C B U U U . ..2 1== 7. 电力系统发生三相短路后，短路电流（周期分量与非周期分量之和）的最大值一般出现在短路后（ C ） A ：0秒； B ：0.005秒； C ：0.01秒； D ：0.02秒。 8. 短路电流量大的短路为（D ） A ：单相短路 B ：两相短路 C ：两相短路接地 D ：三相短路 9. P －δ曲线被称为（ D ）Ａ：耗量特性曲线 B ：负荷曲线 C ：正弦电压曲线 D:功角曲线 10.无限大功率供电系统，发生三相短路，短路电流非周期分量起始值（ B ） A ：cp bp ap i i i == B ：cp bp ap i i i ≠≠ C ：cp bp ap i i i ≠= D ：cp bp ap i i i =≠ 11．理想同步发电机，q 轴同步电抗xq 和次暂态电抗xq ″的大小顺序是（ B ） A ：xq=xq ″ B ：xq ＞xq ″ C ：xq ＜xq ″ D ：都不对 12．单相短路中，附加阻抗?Z 为（ C ） A ：Z 0Σ B ：Z 2Σ C ：Z 0Σ+ Z 2Σ D ：Z 0Σ∥Z 2Σ 13．单相短路的序分量电流边界条件是（ B ） A ：i 1+i 2+i 0=0 B ：i 1=i 2=i 0 C ：i 1+i 2=0 D ：i 1=i 2 0/d dP E >δ

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