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Yc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 、有一台双绕组变压器，电压比为110kV/10.5kV,额定容量为25MV.A,欲通过试验确定参数，受试验条件限制，在变压器一次侧加短路试验电流100A，测得短路损耗93kW,短路电压8.8kV（线电压）；在二次侧加电压8kV（线电压）进行空载试验，测得空载损耗23.5kW，空载电流9.42A。求该变压器折算到变压器一次侧的参数R、X、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：ΔPs’(1-2)=560千瓦，ΔPs’(2-3)=178千瓦，ΔPs’(3-1)=363千瓦，VS（1-2）%=13.15, VS（2-3）%=5.7, VS（3-1）%=20.4, ΔP0=187千瓦，I0 %=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 额定容量 (MVA) 额定电压 (kV) Uk % Pk (kW) I0 % P0 (kW) 31.5 10.5/121 10.5 200 0.5 50 变压器绕组电阻、漏抗、励磁支路电导和励磁支路电纳的计算公式分别为： 1、试计算变压器绕组电阻、漏抗的有名值； 2、设SB=100MVA，110kV级为基本级，UB=121kV，试计算变压器绕组电阻、漏抗的标幺值。 七、如图所示电网。 其元件导纳参数为：y12=0.5-j3, y23=0.8-j4, y13=0.75-j2.5。 1、根据给定的运行条件，确定图2所示电力系统潮流计算时各节点的类型和待求量； 2、求节点导纳矩阵Y； 3、给出潮流方程或功率方程的表达式； 4、当用牛顿-拉夫逊法计算潮流时，给出修正方程和迭代收敛条件。 八、如图所示电力系统，元件参数如表3~5所示。故障前线路空载，D点电压=121kV,在D点分别发生短路。 图 表3 发电机 额定容量(MVA) Xd” X2 50 0.3 0.35 表4 变压器 接线类别 额定容量(MVA) 额定电压(kV) Uk% YNd11 50 10.5/121 10.5 表5 线 路 额定电压 （kV） x1 (Ω/km) x0 (Ω/km) 线路长度 (km) 110 0.4 x0＝3.5 x1 50 计算D点发生三相短路时，短路点起始次暂态电流。 给出D点发生A相接地短路时，各序网络，并计算序网络各元件参数； 计算D点发生A相接地短路时，短路点起始次暂态电流有名值。 计算D点发生A相接地短路时，流过发电机的起始次暂态电流有名值。 试求如图1所示的等效电路的节点导纳矩阵，图中给出了各支路阻抗和对地导纳的标幺值。若3、4节点间的支路用图2所示的支路代替，再求该网络的节点导纳矩阵。  图 1 图2 如图所示的简单电力系统，节点导纳矩阵为： 3-j9 -2+j6 -1+j3 0 -2+j6 3.666-j11 -0.666+j12 -1+j3 -1+j3 -0.666+j12 3.666-j11 -2+j6 0 -1+3j -2+j6 3-j9 节点2、3的注入功率已知，节点1为平衡节点，节点4为PV节点，用高斯-塞德尔法求节点2、3、4的电压，只迭代一次，取节点2、3的电压初值均为1∠0。(图中各值均为标么值)。  SHAPE \* MERGEFORMAT  十一、10kV线路的等值电路如图所示，已知末端电压为10.4kV。求始端电压。 十二、系统如图所示。d点发生三相短路，变压器T2空载。求：（1）求用标幺值表示的等值网络；（2）短路处起始次暂态电流和短路容量；（3）计算短路冲击电流；（4）若电源容量为无限大，试计算短路冲击电流。  十三、一台向10kV网络供电的SFL1-31500/110型降压变压器，其技术参数为：电压110kV/11kV，Ps=180kW，P0=31 kW，Us%=10.5%，I0%=0.8。试计算归算到高压侧的参数。 十四、某电力系统如图所示，f处发生不对称接地故障，试画出正序、负序和零序等值电路（各元件的序参数用相应的符号表示，如用XL1表示线路正序电抗）。  十五、已知系统如图所示。k点发生不对称接地短路，试画出图示系统的正序、负序、零序网络。 电力系统分析答案 一、 不相等。线路零序阻抗比正序阻抗大。 线路电感变小，电容变大。 由生产、变换、传送、分配和消耗电能的电气设备（发电机、变压器、电力线路以及各种用电设备等）联系在一起组成的统一整体就是电力系统。动力系统是电力系统和发电厂动力部分的总和。电力网是电力系统中除去发电机和用电设备外的部分。 电力变压器的主要作用是升高或降低电压，还能起到将不同电压等级的电网相联系的作用。 5、（1）易于比较各元件的特性与参数；（2）方便评估电压质量，判断计算的正确性；（3）能够简化计算公式 6、（1）保证安全可靠持续供电；（2）保证必要的电能质量；（3）保证电力系统运行的经济性； 7、以下两者皆可。 8、 二、 1、 G 10.5kV T-1 10.5 kV /242 kV T-2 220 kV /121 kV T-3 110 kV /38.5 kV L-1 220 kV L-1 110 kV L-1 35 kV  EMBED Equation.3 
 35 kV 2、 3、  EMBED Equation.3 
= EMBED Equation.3 
= EMBED Equation.3 
 =（0.6378+j2.5510）MV