《电力系统分析》自考试题

《电力系统基础》自考试题

一、填空题

1. 依据一次能源的不同，发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、 核电厂 、风力发电厂等。 2. 采用分裂导线的目的是 减少电晕损耗和线路电抗。

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 质量 要求。 4. 潮流计算中的电压数值约束条件是由 电压质量标准 决定的。

5. 发电机定子三相短路时为维持定子绕组的磁链守恒在定子绕组产生 直流 分量电流。

6. 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侧母线上的电源功率称为 等值电量标准 。 7. 电力系统零序等值电路与正序等值电路 不同 。 8. 短路电流最大可能的瞬时值称为 短路冲击电流 。 9. 简单系统静态稳定依据为 dPE/d?>0 。

10. 减少原动机出力将 提高（改善） 系统的暂态稳定性。

11. 我国国家标准规定的、常用的网络额定电压等级(10千伏及以上)包括10、35、110、220、500千伏。(写出5个) 12. 某系统电压基准值取UB，功率基准值为SB，则其阻抗基准值ZB(用UB和SB表示)可表示为：ZB=UB2/SB。 13. 线路的电压降落是指线路始末两端电压的相量差。 14. 负荷曲线是指负荷相对于时间变化的关系。 15. N个节点的电力系统，其节点导纳矩阵为 n 阶。

16. 在短路电流计算公式中，θ角表示定子a相绕组轴线与转子d轴之间夹角。 17. 两相短路接地的复合序网是三序网并联。

18. 系统D点发生不对称故障，Ea是正序网络中发电机等值电势，其值等于UDa(0)。 19. 同步机转子运动方程中(PT-PE)两个量的单位是标幺值 。 20. 短路电流最大可能瞬时值，称为冲击电流。

21. 若某系统电压基准值取UB，功率基准值为SB，则其导纳基准值YB(用UB和SB表示)可表示为：_YB=UB2SB_______。 22. 若已知线路阻抗R+jX、线路末端电压U2∠0°，负荷P+jQ，则线路的电压降落可表示为________。 23. 中枢点电压调整方式有 逆调压、顺调压、常调压 。 24. 有功功率在并列运行的发电机间分配的原则是________。 25. 环网潮流的最优分布(有功损耗最小)是按线段的________分布的。

26. 变压器中性经小电抗Xp接地时，需在零序网中以________串在变压器电抗中。 27. 电力系统静态稳定储备系统公式为________。 28. 在同步机转子运动方程式中TJ称为________。 29. 输电线上装置自动重合闸可以提高________。

30. 根据统计表明，电力系统短路故障以________发生的概率最大。 31. 在我国35KV电压等级电力系统中性点运行方式为 。 32. 在计算机潮流计算的三类节点中，数量最多的一类节点是 。 33. 在标么制中，只需选定两个基准值，常选的是电压和 。 34. 一台将220KV降为60KV的双绕组变压器，其额定变比为 。 35. 电力系统运行的基本要求有可靠性、优质性和 。 36. 电力系统发生三相短路时，零序电流等于 。 37. 电能质量是指电压质量、波形质量和 。 38. 输电线路的正序阻抗与负序阻抗大小通常 。 39. 快速切除故障将使得系统的暂态稳定性得到 。 40. 三个不对称向量分解为三组对称向量的方法是 。 41. 消弧线圈通常采用 过补偿 方式。 42. 电力系统的有功电源主要有 发电机 。

43. 电力系统潮流计算，从数学上讲是一个求解______的问题。 44. 电力系统中性点直接接地的电压等级有(写出三个)______。 45. 电力系统的备用容量按容量存在的形式可分为：______。

??46. 三相短路时短路容量SD的标么值等于______。

47. 某发电机容量为SG，到短路点D的转移电抗XD1(以SB为基准)，则计算电抗Xjs1=______。 48. 串联电容在高压(220kV以上)线路中主要用于提高______。

49. 无限大功率电源是指当外界发生扰动时，能保持______和频率恒定的电源。 50. 冲击电流主要用来校验设备的______。

51. 潮流计算中的电压相位角的约束条件是由___________决定的。 52. 耗量特性曲线上某点切线的斜率称为___________。

53. 降压变压器将330kv和220kv电压等级的电网相联，变压器一、二次侧额定电压应为___________。

54. 在简单系统中，应用等面积定侧分析系统的暂态稳定性，若加速面积大于最大可能的减速面积，系统将___________暂态稳定性。 55. 我国规定的电力系统额定频率为_50_Hz。 56. 三相短路时负序电流等于___________。

57. 发电机定子三相短路，短路电流除有强制分量外还有___________。

?。 58. 发电机暂态电抗X?d___________于次暂态电抗X?d59. 频率的一次调整，调节的手段一般是采用发电机组上装设___________。 60. 根据正序等效定则，单相短路的附加阻抗Z?为___________。

61. 电力系统暂态稳定中，由发电机转子运动方程求得的δ-t曲线通常称为___________。 62. 输电线路的电气参数有电阻、电抗、电导和___________。

63. 同步发电机d、q、0坐标下的定子电压方程中，体现磁场对导体的相对运动而感应的电势称为___________。 64. 一台变压器将两电力网络相连，其额定电压为121/220，则它是_升压_变压器。 65. 输电线路空载时，末端电压比始端电压 高 。

66. 在我国衡量电能质量的三个指标中，频率的允许偏移范围为___________HZ。 67. 潮流计算中，PQ节点待求的物理量是该节点的电压幅值和___________。 68. 电力系统中，备用容量按存在形式可分为两种：即热备用和___________。

69. 在任何负荷下，中枢点的电压保持为大约恒定的数值（102%—105%UN），这种调压方式为___恒调压___。 70. 分析负荷的最优分配问题，采用的著名原则是_ 等耗量微增率准则__。 71. 负荷的静态电压特性是指____________的关系。 72. 潮流计算中，常将节点分类成____________。 73. 电力系统的频率主要和____________有关。

74. 电力系统接线图常采用以下两种图表示：____________。 75. 环网潮流的自然分布是按线段的____________分布的。

76. 采用比例型励磁调节器时，能近似认为E′为恒定，则此时发电机电磁功率计算式为____________。 77. 当供电电源内阻抗小于短路回路总阻抗的10%时，则电源可作为____________处理。 78. 同步发电机空载电势是由发电机的____________产生的。

79. 电力系统在不稳定情况下，电压、电流、功率和相位角等运行参数随时间不断增大或____________ 。 80. 同步发电机派克变换是将定子a,b,c三相电磁量变换到与转子同步旋转的____________坐标系上。 81. 在我国110KV及以上的系统中，中性点的运行方式一般采用__________。 82. 电力系统的简单故障，分为纵向故障和横向故障：即断线故障和__________。

83. 在工程计算中，确定短路后任意指定时刻的短路电流周期分量常采用__________曲线。

84. 衡量电能的三个指标中，35KV及以上的系统电压偏移不超过额定电压的__________。(以偏离额定值的百分数表示) 85. 在潮流计算的三类节点中，数量最多的是__________。

86. 潮流计算中，电压约束条件Uimin≤Ui≤Uimax是由__________决定的。

87. 隐极发电机，机端发生三相短路，短路瞬间转子励磁绕组中将有直流分量和__________ 88. 如果一条支路的阻抗为2+5j，则它是__________性。 89. 发电机组调差系数的倒数就是__________。

90. 如果考虑阻尼作用的影响，系统要保持静态稳定，阻尼功率系数D的值必须__________。 91. .电力网是由变压器和__输电线路__组成。

92. 电力系统发生两相不对称短路故障，其零序电流的大小为___________。

93. 同步发电机d、q、0坐标系下的电压方程中，由于磁链大小变化引起的电势称为___________。 94. 三相架空输电线采用循环换位的目的是_减少三相参数不平衡_。 95. 衡量电能的三个指标有电压、波形畸变率和_频率_。

96. 在简单两端供电网的初步功率分布中，由两个供电点的电压差引起的功率称为___________。 97. 电力系统潮流计算，平衡节点是电压参考点，它的另外一个任务是___________。

98. 凸极发电机机端发生三相短路瞬间，定子电流中将有基频电流，直流电流和___________。

99. 事故备用是为发电设备发生偶然事故，不影响对电力用户的供电而设的，容量大小受多种因素影响，但不能小于系统中___________。 100. 中枢点的调压方式可以分为三类：顺调压、逆调压和___________。 101. 耗量特性曲线上某一点切线的斜率为_______________。 102. 某一元件两端电压的数值差为_______________。 103. 短路电流最大可能的瞬时值为_______________。

104. P—Q分解法是派生于牛顿—拉夫逊法两种坐标形式中的_______________。 105. 潮流计算中，PV节点待求的物理量是该节点的无功功率Q和_______________。 106. 潮流方程是非线性方程组，这组非线性方程是由_______________方程推导出的。 107. 电力系统频率的调整，主要调节_______________功率。 108. 在标么值近似计算中，电压基准值一般选取_______________。

109. 简单电力系统发生三相短路故障，其零序电流的大小为_______________。 110. 110kV电力网的平均额定电压为_______________。

111. 有功负荷在运行的火电机组间最优分配的准则是_________________。

112. 在三相参数对称的线性电路中，正序、负序、零序对称分量具有_________________性。 113. 潮流计算3类节点中，数量最多的是_________________。

114. 对于长度在100~300km之间的架空线，其等值电路一般可采用T型或_____________。 115. 中性点经消弧线圈接地的系统，在实践中一般都采用_________________补偿。 116. 简单系统静态稳定实用判据为_________________。

117. 潮流计算中，电压相位角约束条件是由系统运行的_________________决定的。 118. 如果一条支路的导纳为10+20j，则它是_________________性的。 119. 某一元件两端电压的相量差称为_________________。

120. 利用电气制动可以提高暂态稳定性，但制动电阻的大小和投切时间必须得当，如果制动时间过短，制动作用过小，发电机仍要失步，

这种制动为_________________。

121. 电力系统中发生单相接地短路时,故障相短路电流的大小为其零序电流分量的___________倍。 122. 在我国，110kV及以上电压等级电网中一般采用的中性点运行方式是___________。 123. 电力系统发生三相短路时零序电流的大小等于___________。

124. 电力系统的电压中枢点是指____________________________________________。 125. 一台变压器将两侧电网相连,其额定电压为121/220kV,则它是__升压__压变压器。 126. 衡量电能质量的三个指标中，正常运行时频率的允许偏移范围为___________Hz。

127. 将变电所母线上所连线路对地电纳中无功功率的一半也并入等值负荷中，则称之为___________。 128. 无限大功率电源指的是在电源外部有扰动发生时，仍能保持___________和频率恒定的电源。 129. 潮流计算中，电压相位角约束条件，是为了保证系统运行的___________。 130. 分析有功功率负荷最优分配问题，采用的著名原则是______________________。

二、单项选择题

1.在有名单位制中，功率的表达式为( A ) A.S=1.732×V×I

B.S=V×I C.S=3×V×I D.S=VICOS?

2.电力系统的中性点是指( D )

A.变压器的中性点 B.星形接线变压器的中性点 C.发电机的中性点 D.B和C 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.有备用电源接线方式的优缺点是( C )

A.可靠性高、电压高 B.可靠性高、造价高

C.供电可靠性和电压质量高、造价高、调度复杂 D.供电可靠性高、调度方便、造价高 5.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 6.牛顿—拉夫逊迭代的主要优点是( ② )

①简单 ②收敛快 ③准确 ④占用内存少 7.无限大功率电源供电系统，发生三相短路，短路电流非周期分量起始值( ① ) ①iap=ibp=icp

②iap?ibp?icp ③iap=ibp?icp

④iap?ibp=icp

8.短路电流量大的短路为( ④ )

①单相短路 ②两相短路 ③两相短路接地 ④三相短路 9.理想同步发电机，q轴电抗的大小顺序为( ③ )

①xq=xq″ ②xq>xq″ ③xq

20.通常逆调压的调压范围是(基准为UN)( ① )

①0~5% ②2.5%~7.5% ③5%~10% ④0~10% 11.仅改变变压器变比调压是( ④ )

①典型的顺调压 ②典型的逆调压 ③典型的常调压 ④均不对 12.a为旋转因子a+a2等于多少( ③ ) ①0 ②1 ③-1 ④2

13.输电线路的正序阻抗与负序阻抗相比，其值要( ③ )①大 ②小 ③相等 ④都不是 14.系统中发生单相接地故障时，零序回路中不包含( ③ )

①零序电流 ②零序电压 ③零序阻抗 ④电源电势 15.单相短路中，附加阻抗Z△为( ③ )①Z0∑ ②Z2∑ ③Z0∑+Z2∑ ④Z0∑//Z2∑ 16.在发电机稳态运行状态中，机械功率PT与电磁功率相比，将( ③ ) ①大

②小 ③相等 ④无关系

17.P-δ曲线被称为( ④ )

①耗量特性曲线 ②负荷曲线 ③正弦电压曲线 ④功角曲线 18.等面积定则主要用于分析简单系统的( ④ )

①潮流计算 ②故障计算 ③调压计算 ④暂态稳定分析 19.系统备用容量中，哪种可能不需要( ④ )

①负荷备用 ②国民经济备用 ③事故备用 ④检修备用 20.单相短路的序分量电流边界条件是( ② )

①i1+i2+i0=0 ②i1=i2=i0 ③i1+i2=0 ④i1=i2 21.同一型号的架空三相输电线，相间距离增大其线路对地电容( B )。

A.增大 B.减小 C.不变 D.无法确定 22.中性点直接接地的系统发生单相接地时，接地点非故障相对地电压( C )。

A.增大3倍 B.等于0 C.不变 D.增大2倍 23.消弧线圈采用全补偿，当系统发生单相接地时，可能会使系统( A )。

A.产生谐振 B.失去稳定 C.保护误动 D.接地电流增加 24.超高压输电线空载运行时，线路末端电压与始端电压相比( A )。

A.上升 B.不变 C.下降 D.无法确定 25.用电设备一般允许电压偏移为( B )。

A.-3%，+7% B.-5%，+5% C.-7%，+3% D.-7%，+7%

26.若三绕组变压器高中低三侧容量比为100/100/50，则变压器高低侧短路有功损耗的归算公式为：ΔPk(1-3)=( 算值)

A.2ΔP′k(1-3) B.0.5ΔP′k(1-3) C.4ΔP′k(1-3) D.0.25ΔP′k(1-3) 27.在电力系统稳态分析的标幺值计算中，通常以( C )为预先指定的基准值。

A.电压和电流 B.电压和阻抗 C.电压和功率 D.功率和阻抗 28.负荷的峰谷差是指日负荷曲线的( C )。

A.最大负荷值 B.最大负荷与平均负荷之差 C.最大负荷与最小负荷之差 D.平均负荷与最小负荷之差

C )。(ΔP′k(1-3)为未归 29.系统中有功功率不足，必定会造成( B )。

A.频率上升 B.频率下降 C.电压上升 D.电压下降 30.根据统计表明电力系统短路故障以( B )发生概率最大。

A.三相短路 B.单相接地 C.两相短路 D.两相短路接地 31.同步发电机稳态运行时空载电势Eq计算公式是Eq=( A )。 A.Xadif B.Xdif C.Xfif D.X′dif 32.同步发电机母线突然三相短路，此时母线电压d，q分量为( D )。

A.Ud≠0,Uq≠0 B.Ud=0,Uq≠0 C.Ud≠0,Uq=0 D.Ud=0,Uq=0 33.冲击电流主要用来校验设备( C )。

A.是否超过额定电流 B.是否超过发热允许电流 C.电动力稳定度 D.超过经济电流 34.Y0/△-3双绕组变压器，在Y侧发生a相接地故障时，已知正序分量电流为IA1，则△侧正序分量为Ia1( C )。 A. Ia1=IA1ej30° B. Ia1=IA1e-j30° C. Ia1=IA1e-j90° D. Ia1=IA1ej90° 35.一相断线时的复合序网是在断口处( B )。

A.三序网串联 B.三序网并联 C.正序网负序网并联 D.正序网与零序网并联 36. 与相同截面、相同长度的架空输电线相比，电缆的对地电容( A )。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定 37. 中性点不接地的系统发生单相接地时，流经接地点的电流为( A )。 A. 容性电流 B. 感性电流 C. 等于0 D. 电阻性电流 38. 两端电源电网初步潮流分析的目的是求取( )。

A. 有功分点 B. 无功分点 C. 电压损耗 D. 功率损耗

39. 若三绕组变压器高中低三侧容量比为100/66.7/100，变压器高中侧短路有功损耗的归算公式为：ΔPk(1-2)=( )。(ΔP′k(1-2)为未归算值) A.

??????????23ΔP′k(1-2) B.

32ΔP′k(1-2) C.

49ΔP′k(1-2) D.

94ΔP′k(1-2)

40. 变压器运行中( B )无功功率。

A. 发出 B. 消耗 C. 不发出、不消耗 D. 无法确定发出或消耗

41. 行波在电缆中的传播速度较在架空三相输电线的传播速度( )。A. 快 B. 慢 C. 相同 D. 无法确定 42. 用计算机进行潮流计算，数学方法用( )。A. 迭代法 B. 试凑法 C. 解析法 D. 数学归纳法 43. 在系统运行中，调频厂最好由( C )担任。

A. 核电厂 B. 热电厂 C. 非洪水季节水电厂 D. 高效率机组火电厂 44. 在电压波动频繁的场合，哪一种调压方式效果较理想?( )

A. 改变发电机端电压 B. 改变变压器变比 C. 并联无功补偿 D. 串联电容补偿 45. 发电机母线(不计电阻r)三相短路到达稳态时，短路电流的d,q分量为( )。 A. Id≠0,Iq=0 B. Id≠0,Iq≠0 C. Id=0,Iq≠0 D. 不能确定 46. 短路容量的计算式子为SD=( )MVA。 A. UAV*ID* B.

3UAV(KV)ID(KA) C. UAV(KV)ID(KA) D. 3UAV(KV)ID*

47. 理想同步发电机在ABC坐标系下，转子上励磁与阻尼绕组之间互感系数随转子的转动( )。 A. 而变化，周期为2π B. 而变化，周期为π C. 而变化，周期为π/2 D. 不发生变化 48. 已知U0，I0，?0，凸极发电机空载电势Eq的大小可用下列式子( )。 A. Eq=Uq+XdIq(若已求得δ0) B. Eq=Uq+XdId(若已求得δ0) C. 49. 同一条输电线三序电抗X1,X2,X0的大小关系是( )。 A. X1>X2>X0 B. X1=X2>X0 C. X1=X2X1>X0

50. 对称分量法中，令a=ej120，若已知?Ia1,?Ia2，请确定下列哪一组答案是正确的( )。

°

??U?+jXdI0 D. E??U?+jXqI0 Eq0q0

13. 提高静态稳定措施之一是减少线路电抗，请写出主要有哪三种措施来减少线路电抗。 14. 请写出D点不对称短路接地时，三个序网的电压方程式(不计电阻)。

15. 试用等面积定则分析当自动重合闸成功时为什么可以提高电力系统暂态稳定性？ 16. 写出f点b、c两相短路时的相边界条件。

17. 写出电力系统常用的调压手段。顺调压，逆调压，常调压。 18. 写出有备用电源接线方式的五种接线方式。

19. 消弧线圈的作用是什么?画出系统中发生A相接地时，接地点电压相量图。 20. 系统中的调频电厂应具备哪些条件?

应拥有足够的调整容量及调整范围；调频机组具有负荷变化速度相适应的调整速度；调整出力时符合安全及经济的原则。 21. 电力系统的无功电源有哪些?

同步发电机；同步调相机；静电电容器；静止无功补偿器。

22. 试写出简单系统静态稳定储备系数Kp的计算公式，并说明式中个量含义。 23. 所谓电力系统暂态稳定性是指什么? 24. 试写出派克变换矩阵P的逆矩阵P。

25. 试写出A、B两相短路，故障处序分量边界条件方程。 26. 列出五种提高电力系统暂态稳定性的措施。 27. 中性点经消弧线圈接地系统，有哪几种补偿方式。

过补偿；欠补偿；全补偿。

28. 写出发电机转子运动方程的基本形式。

29. 简述发电机P—Q运行极限主要受哪几种因素的限制？

30. 什么是电力系统的静态稳定？简单电力系统静态稳定的实用判据是什么？ 31. 试写出将三相不对称相量转换成正序、负序、零序分量所用的对称分量变换矩阵。 32. 若三绕组变压器高、中压两侧均装有分接头，写出高、中压侧分接头选择原则。

33. 什么是系统的热备用、冷备用容量?3.简单说明在发生突然短路时，发电机空载电势Eq为什么要突变? 34. 所谓电力系统静态稳定性是指什么?

35. 无阻尼绕组同步发电机三相突然短路时，定、转子电流中含有分量如下式。 请标明衰减时间常数，并填写括号内分量名称。 定子a相：ia= ia∞ 励磁：if=If(0)

+

+

iaω0e-t/ ifn0e-t/ +

)

+

ia2ω0e-t/

) )

+ (

ian0e-t/

)

-1

(稳态分量) (

(正常分量) (

) (

(

ifω0e-t/

36．试确定图中所示发电机、变压器各侧绕组的额定电压。

37．我国电力系统的中性点运行方式主要有哪几种？各有什么特点？ 38．写出凸极发电机功角特性方程（以Eq和Xd、Xd表示的）？

39．试画出下列系统在线路L1中点f发生单相接地短路故障的零序等值电路。

40．为什么提高线路的额定电压等级可以提高静态稳定性？

41．电力系统如图所示，各段的额定电压示于图中，试写出发电机G，变压器T1、T2、T3各侧绕组的额定电压以及各段线路的平均额定电压。

42．试述电力系统暂态稳定性的基本概念。

43．电力系统如图所示，试画出在线路L1的中点f发生单相短路故障的零序等值电路。

44．电力系统的主要特点是什么？

45．试写出系统发生AB两相短路，短路点序分量边界条件。 46．简述电力系统的电压调整可采用哪些措施？ 47．列出5种提高系统暂态稳定性的措施。

48．输电线路和变压器等值电路中导纳支路上的功率损耗有什么不同？ 49．试画出下列网络在线路L1中点f发生单相接地短路的零序等值电路。

50．无限大功率电源的基本含义是什么？

答：无限大功率电源指的是电源外部有扰动发生时，仍能保持端电压和频率恒定的电源。 51．试写出A、B两相短路，短路点相量边界条件。

52.试简要说明电容器作为无功电源并联于系统中的优、缺点？ 53.为什么快速切除故障对提高系统暂态稳定性具有决定性作用？ 54.线路始端输入的无功功率是否必然大于末端输出的无功功率？为什么？ 55.简要说明中枢点有哪几种调压方式？ 四、计算题

1. 已知图示网络导线截面都相同，求网络功率分布及功率分点(不计功率损失)

2. 求图示网络的末端功率S3和末端电压u3。

~

3. 某电厂有两台机容量均为50MW，耗量特性分别为F=0.01P1+1.2P1+10,F2=0.02P2+P2+12，最小技术负荷为其容量的25%，求电厂按

图示负荷曲线运行时如何运行最经济?

22

4. 某枢纽变电所，变压器二次母线要求10~11KV，试问当分接头，位置选择为110KV时能否满足调压要求，如不能应如何处理?

5. 简单系统如图，求图示网络始端电压和输入功率。 解：△SY2=U22*Y=-1102*j72*10-6=-j0.87 S2′=18+j10-j0.87=18+j9.13

ΔS=(P2+Q2)/U22*(R+jX)=(182+9.132)/1102*(5.2+j20)=0.175+j0.673 ΔU=(PR+QX)/U2=(18*5.2+9.13*20)/110=2.51 U1=U2+ΔU=110+2.51=112.51KV ΔSY1=U12*Y=-j112.512*72*10-6=-j0.91

S1=S′2+ΔS+ΔSY1=18+j9.13+0.175+j0.673-j0.91=18.175+j8.893

6. 已知隐极发电机同步电抗Xd=1.2，额定状态运行，cos?N=0.85，求发电机空载电势并画出电

压相量图。

解：sin?N=1?cos2?N =0.527

Eq=UN+IN*Xd*sin?N+jIN*Xd*cos?N=1+1*1.2*0.527+j1.2*0.85 =1.63+j1.02=1.92∠32°

7. 同步发电机直轴电抗等值电路如图所示。请计算Xd,X′d和X″d。

??Xσ=0.15；Xfσ=0.18；XDσ=0.1；Xad=0.85。 解：Xd=Xσ+Xad=1.0 Xd′=Xσ+Xad∥Xfσ=0.3

Xd″=Xσ+Xad∥Xfσ∥XDσ=0.21

8. 已知无限大系统正常运行时U0=1.0∠0°，发电机励磁电流恒定，Eq(0)=2.4∠50°，Xd=1.5,XT=0.15,XL=0.7。求此运行条件下的静态

稳定储备系数。

解： XdΣ=1.5+0.15+0.7/2=2 P=

??EqUXdsin?

? P0= Kp=

2.4?1sin50°=0.848 2Pm?P0×100%=41.5% P09. 架空输电线，三相水平排列，相间距6m，导线铝线部分截面300mm，计算直径25.2mm，求线路单位长度参数R，X。 10. 已知系统简化负荷曲线如图。求负荷全年电量和最大负荷利用小时数。

11. 图示系统中，S为等值系统，其等值电抗XS未知，但知道断路器CB的额定开断功率为1000MVA。线路电抗0.4/Km。试求Xs。(要求：

取SB=100MVA，UB=UAV)

?D(0)=1.0∠0°(标幺)，已求得三序等值电抗标幺值分别为XD1=1.0,XD2=1.0,XD0=0.5。试计算：12. 已知网路中，D点发生简单短路故障，U①D点发生单相短路时的短路电流?ID (标幺值)

(1)②D点发生三相短路时的短路电流

3)?I(D (标幺值)

13．图示网络中，节点1的电压为230KV，求节点2的功率S2和电压U2的大小。

~

14．两系统联合运行，当A系统负荷增加100MW，B系统二次调频增发50MW，求?PAB和?f。

??0.125，容量为15MVA，电压为10.5KV，在发电机出口发生三相短路，求短路冲击电流有名值。 15．某发电机电抗标么值为X?d

16．电力网络如下图所示，求出其节点导纳矩阵。（参数均为导纳值）

17. 已知两绕组变压器试验参数，ΔPk=190kW,ΔP0=31KW,Uk%=12,I0%=1，变压器额定容量40MVA，电压比110kV/10.5kV，求归算至高压侧的变压器参数。

18. 某系统节点导纳矩阵如下。若在节点1、3间增加一条阻抗Zk=j2的线路，求修改后的节点导纳矩阵。

?1.23?j2.52?0.55?j1.12?0.68?j1.4????0.55?j1.121.47?j3.0?0.92?j1.88?? ??0.68?j1.4?0.92?j1.881.60?j3.28?????19. 图示系统中，元件参数均标于图中，变压器中性点接30Ω电抗。UD?0?=1.0请计算：D点发生单相短路时的短路电流ID(标幺植)

?20. 已知网路中，D点发生简单短路故障。UD?0?=1.0∠0°(标幺)，已求得三序等值电抗标幺值分别为XD1=1.0,XD2=1.0,XD0=0.5。 ?及b相电压U? (标幺值) 试计算：D点发生bc相短路时，a相的电压Uab

21.已知网络的等值电路及元件的标么值如图所示，求功角特性。

22.某电厂有两台机组其耗量特性分别为：F1=0.02P1+2P1+10(t/h),20MW≤P1≤60MW；F2=0.03P2+3P2+16(t/h),20MW≤P2≤60MW 求当负荷分别为80MW及65MW的功率经济分配。 23.图示网络中元件均为电纳值，写出该网络的节点导纳矩阵。

22

24.求图示网络的初步功率分布(已知U1??U?1)，并标出功率分点(若有功，无功分点不同分别用“▲”和“△”表示之)

?

25.两个火电厂并联运行，各电厂的耗量性F（t/h）及功率约束条件如下：F1=0.3PG1+0.005P2G1

F2=0.35PG2+0.004P2G2

当总负荷为430MW，450MW时，试分别确定发电厂间功率的经济分配（不计网损的影响）

26.如图所示网络等值电路，已知始端电压U1和功率S1，求末端电压U2和功率S2。

~~

80MW≤PG1≤200MW； 150MW≤PG2≤260MW

27.求下图所示等值网络的节点导纳矩阵（图中数值为标么电抗）。

28.简单环网的等值电路如图所示，试求初步功率分布，并找出无功分点用?标出。

29.某简化系统由两台发电机组成，发电机单位调节功率KG1=600MW/Hz,KG2=700MW/Hz,系统负荷单位调节功率KL=100MW/Hz。若负荷增加20MW，求每台发电机输出功率变化量。

30.求图示网络的有功分点、无功分点。线路单位长度参数0.175+j3.6Ω/km。

31.下图为某种不对称短路的复合序网。请作如下说明： ①这是什么类型短路?

②在图中表明元件名称及序电流、序电压方向。

32.画出系统中当一回线检修断开时，另一回线中点发生接地短路时的正序和零序网。一回线路的正序电抗为XL,零序电抗为XL0。(序网不必化简)

33．求下图所示等值电路的节点导纳矩阵（图中数值为标幺阻抗）。

34．简单均一环网如图所示，各线段长度和2、3节点所带负荷标于图中，试求有功功率分点（在图中用▼标出）

35．如图所示简单网络，已知②点电压U2和功率S2，求①点电压U1和功率S1

~~

36．已知两台机组并联共同向一负荷供电，它们的耗量特性分别为F1=a1+8P1+0.004P1t/h, F2=a2+6P2+0.0045P2t/h，120MW≤P1≤400MW, 120MW≤P2≤400MW,求当负荷功率PL=420MW和580MW时，负荷的最优经济分配。

37．某降压变电所如图所示，折算至一次侧的阻抗RT+jXT=2.44+j40Ω,已知在最大负荷和最小负荷时通过变压器等效阻抗首端的功率分别为Smax?28?j14MVA，Smin?10+6jMVA，一次侧实际的电压在最大、最小负荷分别为压二次侧母线的电压变化不超过6.0~6.6kV，试选择变压器的分接头。

~22~U1max=110kV和U1min=113kV，要求按顺调

110?2×2.5%kV/6.3kV

38．试求下图所示简单等值网络的节点导纳矩阵（各支路参数均为导纳）

39．均一两端供电网如图所示，单位长度线路的电抗为0.4Ω/km，求初步功率分布，并找出功率分点（有功分点用▼表示，无功分点用▽表示）

40．某汽轮发电机组的额定功率PGN=150MW，额定频率fN=50Hz，调差系数σ（%）=5。求发电机由额定到空载运行，频率变化量以及发电机的单位调节功率。

41．某发电机通过传输线向一无穷大母线输送有功功率为1.0，最大输送有功功率为1.8，这时发生两相短路接地故障，使发电机最大输送功率降为0.4，切除故障后，最大输送功率变为1.3，利用等面积定则计算极限切除角，并画出功角特性曲线，标明加速面积和减速面积。

42．试求下列网络的节点导纳矩阵。(各条支路中的参数为电纳，单位S)

43．简单环网的等值电路如图所示，试计算初步功率分布，并找出无功分点，用▽标出。

44．一台无阻尼绕组隐极同步发电机xd=1.04，额定满载运行，cos?N=0.85，试计算空载电势Eq，并画出相量图。(以标么值计算) 45．一简单系统如图所示，发电机为隐极式无励磁调节器，归算至同一基准值的参数标么值如下：发电机母线至无限大母线的总电抗为0.9，

发电机同步电抗xd=1.2，注入无限大系统功率为P0=0.8，cos?0=0.85，求静态稳定功率传输极限以及静态稳定储备系数kp。

?2和功率S2，求始端电压U1和始端功率S1。 46．如图所示简单网络等值电路，已知末端电压U~~

47．试求下图所示简单网络的节点导纳矩阵。（各支路参数均为导纳）

48．一台无阻尼绕组同步发电机，发电机额定满载运行，cos?N=0.85，xd=1.04，xq=0.69。试计算空载电势Eq，并画出相量图。（以标么值

表示）

49.如图所示简单均一环网（各线路单位长度阻抗相同），各线路长度和2、3节点所带负荷功率标于图中，求该网络的无功功率分点（在图中标出，用?表示）

50.110kV降压变电所，归算至高压侧的变压器阻抗为4+j50?，变比为110/11，变压器高压侧电压在最大负荷时为112kV, 在最小负荷时为115kV,最大、最小负荷功率标于图中，试计算低压侧实际电压运行范围。

51.两台火电机组共同向负荷供电，耗量特性及功率约束条件分别为：

F1=2.5+0.25P1+0.0014P1吨/小时,20MW?P1?100MW; F2=3+0.2P2+0.0009P2吨/小时,20MW?P2?100MW。

求总负荷为198MW时的经济功率分配。

52.简单系统如图，归算到同一基准值下的各元件参数标幺值及初始运行条件示于图中，试求静态稳定储备系数。

22

五、综合计算题

1.计算f点两相短路短路点的电流。(10分)

G：100MW COS?=0.85 X?d=0.125 x2=X?d T：120MVA uk%=10.5

L：60KM X1=0.4Ω/KM X0=3X1

2.简单电力系统等值网络如图所示，当K点发生三相短路，δc=δo+20°时切除故障线路。问系统能否维持暂态稳定。

3.有一台二绕组变压器，Sn=31.5MVA，变此110kV/38.5kV,ΔPk=220kW,ΔP0=86kW,Uk%=10.5，I0%=1.0，通过变压器负荷的简化负荷曲线

如图一所示，全年负荷功率因数保持0.8不变。

(1)求归算至高压侧的变压器参数r、x、g、b，并画出等值图； (2)求通过变压器负荷的最大负荷利用小时数Tmax； (3)求变压器全年的电能损耗(假设变压器运行电压为Un)。

解：(1)R=ΔPk*UN2/SN2*10-3=220*1102/31.52*10-3=2.683Ω X=Uk%*U2N/(100*SN)=10.5*1102/(100*31.5)=40.333Ω G=ΔP0/U2N*10-3=86/1102*10-3=7.107*10-6S

B=I0%*SN/(100*U2N)=1*31.5/(100*1102)=26.033*10-6S (2)A=Pn*2000+0.7Pn*(8760-2000)=6732Pn TMAX=A/PMAX=6732Pn/Pn=6732h

?S??S? (3)ΔA=?1?×ΔPk×2000+?2?×ΔPk×(8760-2000)+P0×8760

?Sn??Sn??08.Sn/08.? =??×220×2000+0.62×220×6760+86×8760=1729292kWh

Sn??4.某系统D点发生不对称故障。请作下列计算： ①画出简化后的各序网等值电路(不计电阻)； ②写出三序网络的电压方程式；

③若IDa1已求出，求b,c两相短路时，b相和c相电流，并画出电流相量图(包含序分量)，以UD(0)=1∠0°为基准。

?222?

解： UD1=Ea-jXD1ID1 UD2=-jXD2ID2 UD0=-jXD0ID0 ③ID1=-ID2

Ib=aID1+aID2=-j3ID1 Ic=-Ib=j3ID1

5．某降压变电所由110kV线路供电，变电所装有一台40MVA普通变压器，如图所示。110kV送端电压U1保持115kV不变。若要求变电所10kV母线电压U2变化范围不超出10.0～10.7kV，试选择变压器分接头。

????2

????????????

6. 网络某点D，发生b,c两相短路接地，已求得三序等值电抗XD1,XD2和XD0，并已求得三序分量(以a相为基准相)?I1,?I2,?I0,求：①画出复合序网(要求表明电流、电压方向)；②求流入地中的电流?IN(用上述已知量表示)。

7．某一台降压变压器如图，其归算至高压侧的参数为ZT=2.44+j40?，最大负荷时高压侧电压为113KV，最小负荷时为115KV，如低压

侧允许的电压波动范围为6.0~6.6KV，试选择变压器分接头。

??0.125，负序电抗与X??相同。8．如图网络，k点发生单相接地短路，求短路电流周期分量起始值。发电机铭牌参数：SN=15MVA，X?dd变压器T1与T2相同，SN=15MVA，UK%=10%，线路长度100Km，正序电抗X1=0.4?/Km，零序电抗为正序电抗的3倍。

9. 三台发电机组共同承担负荷。耗量特性分别为： F1=20+10PG1+0.10PG1 F1=25+10PG2+0.06PG2 F1=30+10PG3+0.02PG3

222100MW≤PG1≤200MW 150MW≤PG2≤300MW 300MW≤PG3≤600MW

求系统负荷为800MW时，功率的最优分配。

?=1.010. 下图所示单机(隐极机)—无限大系统，简单系统中，元件参数标么值均归算为SB=100MVA,UB=UAV(230kV,10.5kv)。正常时，U?0??∠0°，送入系统功率S0=20+j15(MVA)。已求得空载电势Eq?0?=1.257∠13.6°

???； 试求：①次暂态电势E?0?②主变高压母线D点发生三相短路时，求短路电流?I?D及稳态短路时发电机电流IG的大小(化为有名值，KA)。

11.简单电力系统如图所示，保持线路首端电压为113KV不变，变压器二次侧电压要求保持常调压10.5KV，试确定并联电容补偿容量。

12.如图所示系统中，k点发生单相接地短路，求短路点短路电流。其中xp在SB=100MVA,VB=115kv下标么值为0.1

13.电力系统各元件参数如图所示，线路长L=50km，单位长度的正序电抗为XL(1)=0.4Ω/km，正序电抗等于负序电抗，零序电抗为XL(0)=3XL(1)，试计算当线路始端K点发生单相接地短路故障，短路点短路电流的有名值以及通过T2中性点流入地中电流的有名值。

14.简单电力系统如图所示，各元件等值参数标么值（以发电机功率为基准）示于图中，当双回线中的一回始端发生三相短路故障，试计算为保持暂态稳定而要求的极限切除角。

15.同步发电机转子运动方程式如下：①请按下表回答，填写； ②说明TJ的物理意义。

δ ω ωN TJ PT PE t 名 称 单 位(有名或标么值) d?d?1=(ω-1)ω0；=(PT-PE)

dtTJdt16.下图所示网络，S1和S2为等值系统。已知断路器CB1的额定开断容量为

Sm1=1500MVA，断路器CB2的额定开断容量为Sm2=1000MVA。三绕组变压器额定容量为60MVA，三侧绕组容量比为100%/100%/100%。短路电压为uk1-2%=20,uk2-3%=8,uk3-1%=12

?=1，取SB=100MVA，UB=UAV) 试求：k3点三相短路时的短路容量Sk3。(要求：简化计算取各节点电压Ui

17．两电网由联络线连接成一互联系统，各自的单位调节功率分别为KLA=45MW/Hz，KGA=750MW/HZ；KLB=26MW/HZ，KGB=400MW/HZ，当系统A负荷增加150MW时，计算下列条件下的系统频率变化量及联络线上流过的功率变化量。 （1）A、B系统都参加一次调频，A系统还参加二次调频增发功率50MW。

（2）A系统有一半机组参加一次调频，B系统所有机组参加一次调频，并且B系统二次调频增发功率40MW。

18．系统接线如下图所示，各元件参数标于图中，线路正序电抗等于负序电抗，在线路中点f发生单相接地短路，试计算短路点短路电流有名值。

19．电力系统各元件参数如图所示，线路长为50km，单位长度正序电抗为XL（1）=0.4Ω/km，正序电抗等于负序电抗，零序电抗为XL（0）=3XL

（1）

，试计算当线路始端K点发生两相短路接地故障，短路点短路电流的有名值。

20．简单电力系统等值电路如图所示（各参数已归算至统一基准值下），在某一回输电线始端f点发生三相短路故障，试判断在60o切除故障，70o重合闸动作成功，系统是否暂态稳定？

21．两系统A、B由联络线连接成一互联系统，各自的单位调节功率分别为KLA＝45MW／Hz，KGA＝750MW／Hz，KLB＝26 MW／Hz，KGB＝400 MW／Hz，当系统A负荷增加150MW时，计算下列条件下的系统频率变化量及联络线上流过的功率变化量。

22．如图所示简单系统，在一回输电线末端f点发生B、C两相短路，线路正序电抗等于负序电抗，试计算短路点的短路电流有名值以及母线M的各相电压有名值。

（1）A、B系统都参加一次调频，A系统还参加二次调频增发功率50MW。

（2）A系统有一半机组参加一次调频，B系统所有机组参加一次调频，并且B系统二次调频增发功率40MW。

23．某系统接线如图，变压器变比为110（1?2?2.5%）/6.6kV，母线i和j间的阻抗折算到高压侧的值为4+60j?，最大负荷和最小负荷

时母线i的电压分别为114kV和116kV，若在母线j处装设可变容量的电容器进行无功补偿，母线j要求常调压，保持6.3kV，试配合变压器分接头的选取确定无功补偿容量。

24．某系统等值电路如图所示，归算至同一基准值的元件标么值参数标于图中，正常运行发电机向无限大系统输送功率P0=1.0，功角?=?0，

当一回输电线末端K点发生三相短路后，发电机转子又转过55°，即转子与无限大系统夹角?=?0+55°，此时保护动作切除故障，问系统是否能维持暂态稳定？

25.系统网络如图，各元件参数标于图中，发电机G1、G2参数相同，变压器T1、T2参数相同，当k点发生单相接地短路时（1）求故障相短路处的电流有名值。（2）求变压器T2中性点电压有名值。

26.某系统等值电路如图所示,归算至同一基准值下的元件标幺值参数标于图中,正常运行发电机向无限大系统输送功率P0=1.0,功角???0,当一回输电线末端K点发生三相短路后,发电机转子又转过55°,即转子与无限大系统夹角???0+55°,此时保护动作切除故障,问系统是否能维持暂态稳定?

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