《电力系统分析》综合复习资料

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电力系统分析第三版课后答案推荐度：
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《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 B、两相短路 C、两相短路接地

D、三相短路

2．a为旋转因子a+a2等于多少（）。

A、0

B、1 C、－1

D、2

3．输电线路的正序阻抗与负序阻抗相比，其值要（）。

A、大 B、小 C、相等

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 C、相等

D、无关系

5．P－δ曲线被称为（）。

A、耗量特性曲线

B、负荷曲线 C、正弦电压曲线

D、功角曲线

6．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 C、调压计算

D、暂态稳定分析

7．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 C、事故备用

D、检修备用

8．电力系统潮流分布计算中，复功率S的单位是（）。

A、MW

B、MVar C、MVA

D、KW

9．用电设备的额定电压一般与所接网络的额定电压（）。

A、高5%

B、相同 C、低5%

D、低10%

10．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

B、相电压的2倍

）。。

）C、相电压 D、3倍的相电压

11．无限大功率电源供电系统发生三相短路，短路电流的非周期分量的衰减速度（）。

A、ABC三相相同 C、A、B两相相同

B、BC两相相同

D、AC两相相同

12．冲击系数kim的数值变化范围是（）。

A、0≤kim≤1 C、0≤kim≤2

B、1≤kim≤2

D、1≤kim≤3

13．电力系统不对称短路包括几种短路类型（）。

A、1 C、3

B、2 D、4

14．无限大功率电源的内部电抗为（）。

A、∝ C、0.3～1.0

B、0.0 D、1.0～10

15．理想同步发电机ABC坐标系下，定子绕组间的互感系数的变化周期（）。

A、常数 C、2π

B、π D、3π

16．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

17．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?UBIB3

B、SB?UBIB D、SB?3UBIB

UBIB C、SB?1.73218．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 C、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 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．潮流计算中的电压数值约束条件是由__________决定的。

5．发电机定子三相短路时为维持定了绕组的磁链守恒的定子绕组产生__________分量电流。

6．在我国110kV以上电力系统的中性点运行方式一般为__________。 7．电压降落指元件两端电压的__________。

8．在电磁环网中，由于变压器变比不匹配而产生的功率称为__________。 9．电力系统频率的一次调整，通过调节发电机组上的__________完成。 10．双绕组变压器的分接头在__________侧。

11．在同一系统中，为使系统维持暂态稳定性，使极限切除角最小所对应的短路故障应是_________。 12．衡量电能质量的指标主要有_________，_________和_________。

13．在电力系统得潮流分布计算中，习惯上是直接用三相功率和_________电压来计算。 14．频率的二次调整是由发电机组的_________进行调整 15．双绕组变压器可供调整地分接头通常在__________。 16．输电线路的正序阻抗与负序阻抗大小通常__________。 17．快速切除故障将使得系统的暂态稳定性得到。

18．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。

?。 19．频发电机暂态电抗X?d__________于次暂态电抗X?d20．根据正序等效定则，单相短路的附加阻抗Z?为__________。

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．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？ 8．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？ 9．在电力系统中产生短路冲击电流的条件是什么？

10．为什么在用计算机对某网络初次进行潮流计算时往往是要调潮流？而并非任何情况下只一次送入初始值算出

结果就行呢？要考虑什么条件？各变量是如何划分的？哪些可调？哪些不可调？ 11．若想提高电力系统暂态稳定性所要考虑的基本原则是什么？提高电力系统静态稳定性呢？

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．某三个节点的环网，A节点为电源节点且电压给定，而B、C节点为负荷节点且功率已知，若用手算潮流要

求达到一定的精度，请给出计算的步骤。

四、计算题

1、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=1600MVA0.4Ω/kmT2WL2 1km∞电源k2~0.38Ω/km10kV800KVA380V35kV10kVUk%=4.52500KVAUk%=7.5

2、某系统A，当负荷增加500MW时，频率下降0.2Hz；系统B，当负荷增加400MW时，频率下降0.1Hz。当系统A运行于49.9Hz，系统B运行于50Hz时，将两系统用联络线联系，求联络后的互联系统频率及联络线上交换的功率是多少？（假设功率的正方向由A至B） 3、两个火电厂并联运行，其燃料耗量特性如下：

2F1?(4?0.3PG1?0.0008PG1)t/h2F2?(3?0.33P?0.0004PG2G2)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。

4、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，ΔPk=100kW，Uk%=10，线路AC与线路BC长度分别为50km与40km，r1=0.2Ω/km，x1=0.4Ω/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：（1）线路AC、BC的功率分布；（2）C点的电压

（提示：变压器和线路均采用一字型等值电路）

A50kmC40kmBTSLD

参考答案

一、选择题

1 D 10 A 2 C 11 A 3 C 12 B 4 C 13 C 5 D 14 B 6 D 15 B 7 D 16 B 8 C 17 C 9 B 18 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、电压质量标准 5、直流 6、直接接地 7、相量差 8、循环功率 9、调速器 10、高压绕组 11、三相短路

12、电压波形频率 13、线 14、调频器 15、高压侧 16、相等 17、提高 18、失去 19、大 20、Z∑(2)+Z∑(0)

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：

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。 8、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。 9、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。 10、答：

因为潮流计算时的功率方程是非线性，多元的具有多解。初始条件给定后得到的结果不一定能满足约束条件要求。要进行调整初值后才能满足。其约束条件有：Uimin≤Ui≤Uimax、Pimin≤Pi≤Pimax、Qi≤Qi≤Qimax、│δij│≤ ε；

负荷的PQ为扰动变量，发电机的PQ为控制变量，各节点的Vδ为状态变量；扰动变量是不可控变量，因而也是不可调节的。状态变量是控制变量的函数，故控制变量和状态变量都是可调节的。 11、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。 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=Eq*o++ΔEq。但ΔEq却无法知道。因此不能只用Eq来分析。 13、答：

若想手算环网潮流，首先应把环网分解成辐射网才能细算 1）根据S12=

S（?S3Z312Z23?Z31）Z12?Z23?Z31******算出S12；

2）根据基尔霍夫电流定律分别求出其他支路功率初步分布，找到功率分点； 3）在无功分点处将网络解开成辐射网；

4）设全网为额定电压，从末端负荷节点向1号节点推算各支路功率； 5）从1节点用给定的电压和已算出的功率向末端推算各节点的电压；

6）再用给定功率和算得的电压从末——首推算功率和电压。直到满足首端电压和末端功率为止。

四、计算题

1、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 2Ud27

**?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。

33.010.062520.23443.0K165.625K250.345

4）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

2、解：

KA??KB???PDA500??2500(MW/Hz) ?fA0.2?PDA400??4000(MW/HZ) ?fB0.1设两系统联络后的频率为f，联络线上交换的功率为?PAB，对A系统有：?PDA??PGA??PAB??KA(f?49.9) 对B系统有：?PDB??PGB??PAB??KB(f?50)

?PDA??PGA??PDB??PGB?0，所以有

??PAB??KA(f?49.9) ????PAB?KB(f?50)解上方程组，得到：f?49.962Hz，?PAB??153.85MW 3、解：

PG2?550?PG1，

各发电厂的燃料耗量微增率为

?1?dF1d2?(4?0.3PG1?0.0008PG1)?0.3?0.0016PG1 dPG1dPG1?2?dF2d2?(3?0.33PG2?0.0004PG2)?0.33?0.0008PG2 dPG2dPG2令?1??2

并将PG2?550?PG1代入得

PG1?195.8PG1?254.2

但是P的最小允许负荷PG1G1?200MW，故PG1?200MW

PG2?350MW 4、解：

（1）计算线路功率分布

计算变压器的电阻、电抗和损耗

2?PKUN100?11023RT??10??1000?0.76? 2SN400002210UNUK?1102?10 XT???30.25?