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？

G10kVT-1 L-1 220kV T-2 L-2 110kVT-3 L-335kV YC

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。

G 10kV T-1 110kV ～

T-2 35kV T-3 10kV 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%=13.15, （1-2）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 额定电压 Uk % (MVA) (kV) 31.5 10.5/121 10.5 Pk (kW) 200 I0 % 0.5 P0 (kW) 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：

PkU12NR?21000SNGm?P0?10?32U1NUk%U12N? X??100SNS Bm?I0%SN?100U12N?

S

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。

1 ? 0 ?

3 2 0.5 1.0y23 y13 y12 1 . 2+ j 1

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。

D G图

表3 发电机 表4 变压接线类器 别 YNd11 额定容量(MVA) 50 额定容量(MVA) 50 Xd” 0.3 额定电压(kV) 10.5/121 X2 0.35 Uk% 10.5 表5 线 额定电压 x1 路 （kV） (Ω/km) 110 0.4 1、 2、 3、 4、

x0 (Ω/km) x0＝3.5 x1 线路长度 (km) 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。

九、 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。

1 j0.25 0.08+j0.4 j0.25 2 0.12+j0.5 0.1+j0.4 j0.3 4 3

图 1

1:1.1 j0.3

3 图2

4 十、 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)。

0.5-j0.2 1 ?1=1.04∠0。 U2 4 3 -1+j0.5 U4=1.05 P4=0.3

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。

? U1 1+j3Ω 10.4kV 2＋j1MVA

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。

d(3) T1 T2 30MVA Xd’’=0.22 ?''=1.08 Ed31.5MVA Ud%=10.5 10.5/121 kV 200km 0.4Ω/km(每回) 31.5MVA Ud%=10.5 110/10.5 kV 10.5kV 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

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