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电力系统分析综合复习资料电力系统分析综合复习资料 一、选择题 1短路电流量大的短路为。 A、单相短路 C、两相短路接地 B、两相短路 D、三相短路 2a为旋转因子a+a2等于多少。 A、0 B、1 D、2 C、1 3输电线路的正序阻抗与负序阻抗相比，其值要。 A、大 C、相等 B、小 D、都不是 4在发电机稳态运行状态中，机械功率PT与电磁功率相比，将。 A、大 B、小 D、无关系 C、相等 5P曲线被称为。 A、耗量特性曲线 B、负荷曲线 D、功角曲线 C、正弦电压曲线 5中性点不接地系统，发生单相故障，非故障相电压上升为。 A、相电压的3倍 C、相电压 B、相电压的2倍 D、3倍的相电压 6当电力系统发生故障后投入制动电阻，可增加。 A、有功功率差额 C、无功功率差额 B、电磁功率 D、电抗大小 7经过派克变换后，同步发电机的电压方程中与磁链大小的改变有关的一项电势，一般被称为。 A、发电机电势 C、电压降 B、变压器电势 D、都不对 '8一台发电机出口发生三相短路故障，如果发电机次暂态电抗Xd=0.25，则发电机提供的短路电流周期分量I为额定电流的。 ''A、8倍 C、6倍 B、4倍 D、2倍 9潮流方程是。 A、代数方程 C、代数方程组 B、微分方程 D、微分方程组 10电压中枢点是指。 A、反映系统电压水平的主要发电厂母线 B、反映系统电压水平的主要变电所母线 C、1或2 D、电机输出线 11等面积定则主要用于分析简单系统的。 A、潮流计算 B、故障计算 D、暂态稳定分析 C、调压计算 12系统备用容量中，哪种可能不需要。 A、负荷备用 B、国民经济备用 D、检修备用 C、事故备用 13为能在实际负荷超过预测值时及时地向增加的负荷供电而设置的备用容量称为。 A、国民经济备用 C、检修备用 B、负荷备用 D、事故备用 14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。 A、SB=UBIB3B、SB=UBIB D、SB=3UBIB C、SB=1.732UBIB 15简单电力系统考虑阻尼作用的静态稳定判据为。 A、阻尼系数D>0，整步功率系数Seq>0 B、阻尼系数D<0，整步功率系数Seq>0 C、阻尼系数D>0，整步功率系数Seq<0 D、阻尼系数D<0，整步功率系数Seq<0 二、填空题 1依据一次能源的不同，发电厂可分为_、_、_等。 2采用分裂导线的目的是_。 3电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷的划分依据是用户对供电_要求。 4频率的二次调整是由发电机组的_进行调整 5双绕组变压器可供调整地分接头通常在_。 6对称分量法是一种叠加法，适用于_系统。 7两相短路其故障相电流为正序电流的_倍 8对于简单电力系统，其静态稳定判据为_。 9在简单电力系统中，若加速面积大于减速面积，系统将失去_。 10在计算机潮流计算的三类节点中，数量最多的一类节点是_。 11在标么制中，只需选定两个基准值，常选的是电压和_。 12电力系统运行的基本要求有可靠性、优质性和_。 13电能质量是指电压质量、波形质量和_。 三、问答题 1简述静态稳定和暂态稳定的区别，为什么简单系统的暂态稳定分析不能采用线性化的方法。 2电力系统频率的一次调整指的是什么？能否做到频率的无差调节？ 3电力系统电压调整的措施有哪些？ 4简要说明电力系统电压调整可以采用哪些措施？ 5列出三种提高系统静态稳定的措施？ 6电力系统的定义是什么？电力系统、动力系统和电力网有何区别？ 7试写出发生两相短路的边界条件和对称分量形式。 8写出电力系统的暂态稳定和电力系统的静态稳定的定义？稳定的标志是什么？ 9. 电力系统三相电路分析中用标幺制时，基准值的选取有几个任意给定量？为什么？ 10. 实际系统在什么情况下采用恒定电势源数学模型？本身具有什么特性？ 11. 在电力系统中产生短路冲击电流的条件是什么？ 12在同步发电机出口发生三相短路时，为什么用次暂态和暂态电势来分析、计算短路电流？是否可只用Eq来分析、计算短路电流？为什么？ 13某架空线型等值电路，阻抗为R+jX，对地导纳为两个jB/2，始端电压为V1，末端电压为V2，始端流入阻抗的功率为P1+jQ1，试分析该线路对外何时为容性元件？何时为感性元件？ 14. 比较短路计算中线路和变压器模型与手算潮流中的不同，并说明为什么短路计算中可以采用近似处理？ 四、计算题 一、某工厂供电系统如图所示，已知电力系统出口断路器容量为1600MVA，试求工厂变电所10kV母线k1点短路和380V母线k2点短路时的三相短路电流Ik、冲击短路电流ish、冲击短路电流有效值Ish和短路容量Sk。 T1k1T3WL1 8kmSoc=1600MVA0.4/kmT2WL2 1km电源k20.38/km10kV800KVA380V35kV10kVUk%=4.52500KVAUk%=7.5二、有一台发电机在机端发生三相短路，求短路瞬间的起始次暂态电流及冲击电流的有名值。已知发电机短路前满载运行，以本身额定值为基准的标幺值参数为U(0)=1、I(0)=1、''，发电机的额定相电流为3.44kA。 cosj(0)=0.8、Xd=0.125，取KM=1.9三、两个火电厂并联运行，其燃料耗量特性如下： 2F1=(4+0.3P+0.0008PG1G1)t/h2F2=(3+0.33PG2+0.0004PG2)t/h200MW£PG1£300MW 340MW£PG1£560MW 系统总负荷为550MW，试确定不计网损时各厂负荷的经济分配。 四、请回答下列节点导纳相关问题： 请写出图1所示网络的节点导纳矩阵(各支路电抗的标幺值已给出) 如果A、节点与外系统节点建立新的连接，并增加了一台变压器，如图2所示，问节点导纳矩阵应该在原来的基础上怎么修改。 YT1kT:15j0.521j0.52-j20j0.234-j20(2)¾¾®-j20j0.23-j20j0.4j0.2j0.4j0.24图1 图2 五、如图所示的电力系统中，已知条件如下：变压器T型号为S9-40000/110，Pk=100kW，Uk%=10，线路AC与线路BC长度分别为50km与40km，r1=0.2/km，x1=0.4/km，变压器低压侧负荷为SLD=30+j20MVA，A点、B点同时向负荷供电，而且A、B点电压均为115kV，试求： 线路AC、BC的功率分布； C点的电压 A50kmC40kmBTSLD参考答案： 一、选择题 1、D 6、B 11、D 2、C 7、B 12、D 3、C 8、B 13、B 4、C 9、C 14、C 5、D 10、C 15、A 二、填空题 1、水力发电厂 火力发电厂 核能发电厂 2、减小电量和电抗 3、可靠性 4、调频器 5、高压侧 6、线形 7、3 8、dPE>0 dd9、暂态稳定性 10、PQ节点 11、功率 12经济性 13频率质量 三、问答题 1、答：静态稳定：在小干扰下电力系统能否恢复到原来的稳定运行状态； 暂态稳定：在大干扰下电力系统能否恢复到原来的运行状态或是过渡到新的稳定运行状态。因为受到大干扰，电力系统结构发生变化，运行参数发生变化。 2、答：负荷变化引起频率偏差时，系统中凡装有调速器又留有可调容量的发电机组都自动参加频率调整，这就是电力系统频率的一次调整。电力系统频率的一次调整只能做到有差调节。 3、答：电力系统电压调整可采用的措施有：改变发电机端电压调压；改变变压器电压比调压，补偿无功功率调压，改变电力线路参数调压。 4、答：电力系统电压调整可采用的措施有：改变发电机端电压调压；改变变压器电压比调压，补偿无功功率调压，改变电力线路参数调压。 5、答：提高暂态稳定主要是增大减速面积减小加速面积。而提高静态稳定的措施主要是提高Kp值。当P0一定时则提高Pm而Pm=EV/X 则增大E和V，或减小X。 6、答：电力系统就是有大量发电机、变压器、电力线路何负荷组成的旨在生产、传输、分配何消费电能的各种电气设备按一定的方式连成的整体。 动力系统不但包括电力系统，还包括发电厂的动力设备，如水电厂的水轮机、水库等等。电力网是电力系统中传输何分配电能的部分。由此可见，动力系统包括电力系统，而电力系统又包括电力网。 7、答：边界条件为 &=0,I&=-I&ìïIfafbfc í&&U=Uïfbfcî对称分量形式为 &ìIf(0)=0ï&& íIf(1)=-If(2)ïU&&îf(1)=Uf(2)8、答：电力系统的暂态稳定是指电力系统在某一运行状态下受大的扰动后能否继续保持同步运行。如系统中任何两台发电机之间的功角差都不随时间一直增大，则改系统暂态稳定；否则，暂态不稳定。 电力系统的静态稳定是指电力系统在某一运行状态下受到小扰动后能否继续保持稳定运行。如果系统受到下扰动后不发生周期失步或非周期失步，继续运行在起始电或转移到一个相近的稳定运行点，则称系统对该运行情况为静态稳定。否则为静态不稳定。 9、答：有两个任意给定量。因为有4个变量分别为SB、VB、IB和ZB，而他们之间有二个约束方程分别为SB=3VI，VB=3IZ，给定二个量后，余者可由这二个方程唯一地解出。 10、答：当短路点远离电源出口时，使得Z外>>Z内即电源出口到故障点间阻抗远远大于电源内阻抗，这时就可以忽略电源内阻抗。这就相当于电源内阻抗为零的电源即恒定电势源。特点：内阻抗为零，频率恒定，电势恒定。 11、答：产生冲击电流的条件有三条：短路前空载、短路时电流正处于幅值相位、经过半个周期。 12、答：当发生短路时次暂态的暂态电势是不会突变的。因此可用正常稳定时的电流和电抗值算出他们。来对短路情况进行分析，但只用Eq是不行的，因为在短路时Eq是会变化的Eq=Eqo+Eq。但Eq却无法知道。因此不能只用Eq来分析。 2222P+QV+V213、答：线路的无功损耗为：QL + QB = 121X-1B；可见，当第一项大于V12第二项时为感性，小于则为容性，第二项数值无多大的变化，主要在第一项，当流过阻抗的功率很小时为容性，增大到某值时变为感性。 14、答：线路模型在潮流计算中采用型或T型等值电路。变压器在潮流计算中采用型等值电路。而在短路计算中，二者均忽略对地支路的影响，因为短路故障发生后，电压下降对地支路电流远小于短路电流。 四、计算题 一、解：1）取基准容量 Sd=100MVA 基准电压 Ud1=37kV、Ud2=10.5kV、Ud3=0.4kV Id2=Sd3Ud2=1003Ud2=5.5kA Id3=Sd3Ud3=144.3kA 2）计算电抗标幺值 * 系统S X1=Sd100=0.0625 Soc1600Sd2Ud1*=X0l1 线路WL1 X2=0.234 线路WL2 X5*=X0l2Sd=0.345 2Ud2*=X4= 变压器1T、2T X3UK%Sd×=3.0 100SN* 变压器3T X6=UK%Sd×=5.625 100SN3）画出短路电流计算等效电路。 33.010.062520.23443.0K165.625K250.3454）K1点三相短路时的短路电流和容量 * XK1=X1+X2+X3/X4=1.7965 * IK1=1*XK1*=0.557 IK1=Id2IK1=3.06kA ish.K1=2.55Ik1=7.803kA ish.K1=1.51Ik1=4.62kA SK1=Sd*XK1=55.66MVA 5）计算K2点三相短路时的短路电流 * XK2=XK1+X5+X5=7.76651 * IK2=1*XK2*=0.1288 IK2=Id3IK2=18.54kA ish.K2=1.84Ik1=34.1kA ish.K2=1.09Ik1=20.2kA SK2=Sd*XK2=12.88MVA 二、解：由cosj(0)=0.8，得sinj(0)=0.6 ''''次暂态电动势为：E(0)=U(0)+I(0)Xdsinj(0)=1.075 ''E(0)''Xd''次暂态电流标幺制为：I*=8.6 ''此暂态电流有名值：I''=I*´IB=8.6´3.44=29.584(kA) 冲击电流：iM=KM×2I''=1.9´2´29.584=79.492(kA) 三、解：PG2=550-PG1， 各发电厂的燃料耗量微增率为 l1=dF1d2=(4+0.3PG1+0.0008PG1)=0.3+0.0016PG1 dPG1dPG1l2=dF2d2=(3+0.33PG2+0.0004PG2)=0.33+0.0008PG2 dPG2dPG2令l1=l2 并将PG2=550-PG1代入得 PG1=195.8PG1=254.2但是P的最小允许负荷PG1G1³200MW， 故PG1=200MW PG2=350MW 四、解： Yii=åY；Yiij=Yji=yij (1)Y250ùé-6.95ê2ú-4.452.50ú =jêê52.5-12.55úêú05-5ûë0(2)节点导纳矩阵增加一阶：即节点导纳矩阵增加第5行5列 2DY11=yT；DY55=kTyT；DY15=DY51=-kTyT 五、解：计算线路功率分布 计算变压器的电阻、电抗和损耗 2DPKUN100´11023RT=´10=´1000=0.76W 22SN40000210UNUK%10´1102´10 XT=30.25W SN4000022PLD+QLD302+202 DST=ZT=(0.76+j30.25)=0.08+j3.25MVA 22UN110则C点的运算负荷为： SC=SLD+DST=30+j20+0.08+j3.25=30.08+j23.25MVA ZAC=z1lAC=(0.2+j0.4)´50=10+j20MVA ZBC=z1lBC=(0.2+j0.4)´40=8+j16MVA SAC=SCZBCZAB+ZBCSCZACZAB+ZBC*=(30.08+j23.25)´(8-j16)=13.37+j10.33MVA (10-j20)+(8-j16)(30.08+j23.25)´(10-j20)=16.71+j12.92MVA (10-j20)+(8-j16)SBC=QSAC+SBC=SC 功率分布计算正确 计算C点的电压 A点的负荷为： 22PAC+QAC13.372+10.332SA=SAC+ZAC=13.37+j10.33+(10+j20)22 UN110 =13.61+j10.8MVADUAC=PARAC+QAXAC13.61´10+10.8´20=3.06kV UA115PAXAC-QARAC13.61´20-10.8´10=1.43kV UA115dUAC=UC=(UA-DUAC)2+dUAC=(115-3.06)2+1.432=111.95kV 因此，C点的电压为111.95kV。