华南理工大学电力系统试卷1含答案

“电力系统分析1”综合练习题

一、填空题

1. 电力系统中性点接地方式可分为两大类：(1)中性点 系统；(2)中性点 系统，其中又分为中性点 系统和中性点经 接地或高阻抗接地系统。

2. 电力系统调频分为 次调频和 次调频。

3. 为了保证可靠供电和良好的电能质量，电力系统有功功率必须在 运行参数下确定，而且还应有一定的 。 4. 对电力系统运行要求的三个内容是：（1） ，（2） ，（3） 。

5. 电力线路的参数包含： ， ， ， 。

6. 目前我国1lOkV及以上电力系统采用中性点 方式；60kV及以下电力系统采用中性点 方式，其中35～60kV电力系统一般采用中性点 接地，而3～10kV电力系统一般采用中性点 方式。

7. 电力系统的单位调节功率标志 增加或减少时，在原动机调速器和负荷本身的调节效应共同作用下电力系统频率 。

8. 电力系统中性点接地方式分为 接地方式和 接地方式两种，其中 接地方式又分为 接地方式和 接地方式。

9. 变压器二次侧额定电压一般比电网额定电压高 ％。

10. 电力系统的无功功率必须保持平衡，即 无功功率与 平衡。这是保持电力系统 的必要条件。

11. 电力系统的电压偏移一般不超过用电设备额定电压的 。频率偏移不超过 Hz。

12. 降压变压器一次侧电压等 电压，二次侧电压(大容量)应比 电压高 ％。

13. 潮流计算中把节点分为三类，它们是： 节点， 节点和 节点。 14. 在220kV以上的电力线路中，采用扩径导线是为了 ；这种导线人为的扩大导线直径，但又不 或者采用分裂导线，是将每相导线分裂成2～4根，并

相互间保持一定距离，其作用是减小了 和 ，但是线路的 增大了。

15. 中性点直接接地电力系统，当发生单相接地时即为 ，继电保护装置立即 ，中性点不接电力系统，当发生单相接地时，不是 ，接地线路继电保护装置可以不 只发出信号。

16. 电力系统的供电负荷是指电力系统的综合用电 加上电力网的 。

17. 为了保证可靠供电和良好的电能质量，电力系统有功功率必须在 运行参数下确定，而且还应有一定的 。

18. 电力系统的无功负荷是以滞后 运行的用电设备所吸收的无功功率，电

力系统的无功损耗是 的无功功率损耗和 的无功功率损耗。 19. 电力系统的备用容量是以 和 的形式存在于系统中。 20. 架空电力线路，在220kV线路中，为了减少 和 ，采取扩大 ，但又不增大 ，称为扩径导线。

21. 所谓电力系统的无功功率平衡就是系统的 原发出的无功功率与系统 及电网中功率损耗相平衡。

22. 电缆线路的造价 高，占用土地面积 ，供电 。

23. 种额定电压等级目前在我国电力系统使用情况大致为：3、6kV一般用于 ；10kV广泛用于 ；60kV用于 ；110、154kV为 ；220kV为 属于输电网电压；330-500kV为 。

24. 电力系统的无功功率必须保持平衡，即 无功功率与 平衡，这是保持电力系统 的必要条件。

二、简答题

1. 什么是电力变压器的实际变比和额定变比?

2. 电力网额定电压如何确定?线路平均额定电压如何确定? 3. 电力系统的调压措施有哪些？

4. 选择导线截面的方法有几种？具体是什么方法？

5. 何谓发电机组的有功功率一频率静态特性?发电机的单位调节功率是什么? 6. 电力线路导线截面的选择有哪些方法?

7. 什么是中枢点调压方式中的逆调压?它适用于什么情况。 8. 选择导线截面的方法有几种？具体是什么方法？

9. 潮流计算节点分为什么节点?各节点已知量是什么?待求量是什么?

10. 什么是电力变压器的短路试验和空载试验？从这两个试验中可以确定变压器的哪

些参数？

11. 电力系统的调压措施有哪些？ 12. 降低电网的网损有哪些技术措施？

13. 何谓发电机组的单位调节功率KG和调差系数?？两者的关系为何？ 14. 根据对用户供电可靠性的要求，用户分为哪三等级？

15. 电力变压器的实际变比、额定变比和平均额定电压之比是指什么？

三、综合题

1. 有一台SFL131500/110型降压变压器，变比为110/11kV，向10kV电网供电，其技

术数据为：Pk?190kW，P0?31.05kW，UK%?10.5，I0?0.7。试计算归算到高压侧的参数。

2. 已知一条l0kV架空线路，导线在空中水平排列，用钢芯铝绞线，ab、bc相间距离为

1米，导线的计算半径R=10mm，导线额定面积S=250mm2，导线电阻率30Ω．mm2／km，线路长10公里。计算线路的电阻、电抗。

3. 已知一台变压器，各牌参数为：SN?30000kVA，变比=110/38.5kV，短路电压百分值：UK(%)?11.82(%) 短路损耗194kW，求归算到110kV侧时的变压器电阻、电抗。

4. 已知一线路长100km，单位长电阻0.1Ω/km，最大负载为10+j8MVA，最小负载为5+j3MVA，最大负载损耗时间τmax=5000小时。线路电压为110kV。求该线路全年电能损耗。

5. 已知一条35kV线路，R+jX=13+j15，传送的有功功率4MW，cos??0.7，末端电压33kV。若用串联电容把电压提高到35kV，求串联电容器的容量。（设标准电容器UNC=0.6kV，QNC=20kVAR）

6.

一输电线路的等值电路如下图所示。已知线路阻抗为RL?jXL?21.6?j85.4?，

线路一端的电纳

B?266.5?10?6S。线路输入的功率S1?120?j0MVA，端首电压2U1?240kV。试计算线路末端电压U2和功率S2的数值。

7. 一台242/13.8kV，容量为80MVA，三相双绕组升压变压器，其技术数据为：

PK?430kW，P0?78kW，UK%?13，I0%?2。试计算归算到低压侧电压的参

数。 8.

输电线路的等值电路如下图所示，已知其参数为Z?8.4?j16.64?，

1B?2.192?10-4S。运行中U2?116.4kV，S2?50.27?j30.37MVA。试计算输2电线路的首端电压

U1和输入线路的功率S1。

9. 一条220kV输电线路，导线杆塔为三角形排列，如下图所示：导线为LGJQ-400型，

其计算外径为27.4mm，电阻率为21.5??mm/km。求该线路单位长度的电阻、电抗和导纳。

2

10. 已知一条l0kV架空线路，导线在空中水平排列，用钢芯铝绞线，ab、bc相间距离为1

米，导线的计算半径R=10mm，导线额定面积S=250mm，导线电阻率30Ω．mm／km，线路长10公里。计算线路的电阻、电抗。

11. 已知一台变压器，各牌参数为：SN?30000kVA，变比=110/38.5kV，短路电压百分值：UK(%)?11.82(%) 短路损耗194kW，求归算到110kV侧时的变压器电阻、电抗。

22

答案

一、 填空题

1. 直接接地 非直接接地 不接地 消弧线圈

2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

一 二

额定 备用容量

供电可靠性 电能质量 运行经济

电阻 电抗 电导 电纳 直接接地 不接地 经消弧线圈 不接地 电力系统负荷 下降或上升的多少

大电流 小电流 小电流 经阻抗 不

9. 10％

10. 电源发出 无功负载和无功损耗 电压水平 11. ±5％ ±O.2一O.5Hz 12. 线路额定 线路额定 10％ 13. PV PQ 平衡

14. 减少电晕损耗和线路电抗 增大载流部分的面积 电晕损耗 导线阻抗 电容

15. 单相短路 切除故障 单相短路 跳闸

16. 负荷 功率损耗 17. 额定 备用容量

18. 功率因数 变压器 电力线路 19. 热备用 冷备用

20. 电晕损失 线路电抗 导线直径 载流部分面积 21. 无功电源 无功负荷

22. 架空电力线路 少 可靠

23. 发电厂厂用电和中压配电网 中压配电网 中、小电力系统的主干线电压及大电力系统二次网络的高压 配电网电压 大电力系统主网网架电压 系统之问联络线电压以及远距离大型电厂的主要输电线路电压 24. 电源发出 无功负荷和无功损耗 电压水平

二、简答题

1. 变压器的实际变比为，运行中变压器的高、中绕组使用的实际分接头电压与低压绕组的额定电压之比。

(2)变压器高、中压绕组主抽头电压与低压绕组额定电压之比，称为额定变比。 2. 线路额定电压与用电设备额定电压相同。线路平均额定电压为线路首末端所连接电气设备额定电压平均值。即：Uav?3.

(1) 改变发电机端电压调压， (2)改变变压器变比调压， (3)改变网络中无功功率分布调压， (4)改变线路参数——线路串联电容调压。 4. 有五种方法： (1)按经济电流密度选择。 (2)按机械强度选择。 (3)按导线长期发热选择。 (4)按电晕临界电压选择。

(5)按允许电压损耗选择。

5. 当电力系统功率平衡遭到破坏时，引起频率的变化，由原动机调速系统进行调节。当调速器的调节过程结束后，建立新的稳态时，发电机的有功功率同频率之间的关系，

UN?1.1UN?1.05UN

2

称为发电机组的有功功率一频率静态特性。

发电机组的有功功率一频率静态特性的斜率＆称为发电机的单位调节功率，即

KC???PG??tg?(MW/Hz)?f

6. ①按经济电流密度选择导线截面；②按机械强度的要求选择导线最小容许截面；③

按导线的长期发热选择导线截面；④按电晕临界电压选择导线截面；⑤按容许电压损耗选择导线截面。

7. 所谓中枢点逆调压方式，就是在最大负荷时提高中枢点电压，在最小负荷时降低中 枢点电压。

适用于中枢点供电至各负荷的电力线路较长，各负荷的变化规律一致相同，且各负荷变动较大的情况。 8. 有五种方法： (1)按经济电流密度选择。 (2)按机械强度选择。 (3)按导线长期发热选择。

(4)按电晕临界电压选择。 (5)按允许电压损耗选择。

9. 分为PV节点，PQ接点，平衡节点。PV节点已知量为P、V，待求量Q、疗(电压角)。PQ节点已知量P、Q，待求量V、θ。平衡节点已知量V、θ，待求量P、Q。

10. 变压器短路试验时，将一侧绕组短路，另一侧施加电压，使经绕组的电流达到额定值，可测出短路损耗PK(kW)和短路电压百分数UK%。变压器的空载试验是将变压器一侧空载，另一侧介入额定电压，测出输入的空载电流百分数I0%和空载损耗

P0(kW)。短路损耗PK，确定变压器绕组的参数电阻值RT，短路电压百分数UK%，

确定变压器绕组参数电抗值XT，空载损耗P0，确定变压器参数电导值GT，空载电流百分数I0%，确定变压器参数电纳值BT。

11. （1）改变发电机端电压调压，(2)改变变压器变比调压，(3)改变网络中无功功率分布调压，(4)改变线路参数——线路串联电容调压。

12. 改善电网中的功率分布。如提高用户的功率因数，装设无功补偿装置，负荷优化分配，环网中实行功率经济分布等；合理组织电网的运行方式。如适当提高电网的运行电压，组织变压器的经济运行，调整用户的负荷曲线，合理安排检修；对原有电网进行技术改造。如提高供电电压，将110kV或220kV的高压直接引入负荷中心，简化网络结构，减少变电层次；（4）合理选择导线截面。 13. （1）发电机组的单位调节功率KG，是发电机组有功功率—频率特性的斜率，即

KG???PG 发电机组的调差系数?，是以百分数表示的机组空载运行时的频率f。?f与该额定条件下运行时的频率fN的差数，即

?%?f0?fN?100% KG与fN?的关系为 KG?PG?NP?GN?100% 当取KG的基准值

f0?fNfN?%KGN?PG?N1?100% 时，它的标么值为 KG*??%fN14. 答：①第一级用户：由于中断供电会造成人身事故，设备损坏，产品报废，生产秩序长期不能恢复，人民生活混乱及政治影响大的用户；②第二级用户：由于供电中断，会造成减产，人民生活会受到影响的用户；③第三级用户：除一、二级用户之外的一般用户。 15. 实际变比：在运行中变压器的高、中压绕组使用的实际分接头电压与低压绕组的额定电压之比。额定变比：变压器高、中压绕组主抽头与低压绕组额定电压之比。平均额定电压之比：变压器两侧电力线路平均额定电压之比。

三、综合题

1.

PKU2190?1102NRT?32?3?2.317? 210SN10?31.5UK%U210.5?1102N XT???40.33? 2100SN100?31.5 GT?P031.5?6??2.566?10S 323210UN10?110I0%SN0.7?31.5?318.22?10?6S 22100UN10?110 BT?2. 单位长电阻：r1??S?30?0.12?/km 250线路电阻：r?lr1?10?0.12?1.2? 几何均距：D?3DabDbcaDac?'31?1?2?1.2599

几何平均半径：r?0.95R?0.95?10?9.5mm 单位长电抗：X1?0.1445lgDm1.2599?1000?0.1445lg?0.3067?/km '9.5r线路电抗：X?lX1?10?0.3067?3.067? 3.

PKU2194?1102NRT?32?3?2.0682? 210SN10?30UK%U211.82?1102N XT???47.674? 2100SN100?324. 线路电阻：R?lr0?100?0.1?10? 线路最大损耗：?Pmax2Pmax?Q2102?82max??R??10?0.1355MW 22U110年电能损耗：?W??max?Pmax?5000?0.1355?1000?677500kwh(度) 5.

??45.573?

(?U??U')UN(35?33)?352?35球需要的线路容抗XC????17.1535?

Q4?tg?4?1.0202流过电容器组的电流：

Icmax?P3UNcos??40003?35?0.7?94.2613

标准电容额定电流：ICN?QNC20??33.3333A UCN0.6串联电容数：n?取n?3。 并联电容数：m?取m?3

ICmaxXC0.0942613?17.1535??2.6949

UNC0.6ICmax94.2613??2.8278 INC33.3333电容总容量=3m?n?QNC?3?3?3?20?540kVAR 6. 答案过程略U2?223.74KVS2?114.51?j6.99MVA 7.

PKU2430?13.82N解：RT?3??0.0128? 3210?S210?80NUK%U213?13.82NXT???0.309?

100SN100?80GT?P078?3??0.41?10S 323210?UN10?13.8BT?I0%SN2?80??8.4?10?3S 22100UN100?13.88. 答案过程略U1?123.94KVS1?52.3?j28.06MVA 9. 解：1．计算线路每公里的电阻

从题中给出导线型号可知导线的截面积为S?400mm 则线路单位长度的电阻为r1??2．计算线路每公里的电抗

几何均距为Dm?55002?10230?6764mm 导线半径：r?'2l1?31.5??0.07875?/km s40027.4?13.7mm 2故线路单位长度的电抗为

x1?0.1445lg6764?0.0157?0.405?/km 13.73．计算线路每公里的电纳为

b1?7.857.58??10?6?2.81?10?6S/km D6764lglgm13.7r'10.单位长电阻：r1??S?30?0.12?/km 250线路电阻：r?lr1?10?0.12?1.2? 几何均距：D?3DabDbcaDac?'31?1?2?1.2599

几何平均半径：r?0.95R?0.95?10?9.5mm 单位长电抗：X1?0.1445lgDm1.2599?1000?0.1445lg?0.3067?/km

9.5r'线路电抗：X?lX1?10?0.3067?3.067?

PKU2UK%U2194?110211.82?1102NN11. RT?32??2.0682? XT???47.674? 322100SN10SN10?30100?32

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