吉大20年课程考试《电力系统分析》离线作业考核试题 答案.docx

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吉大20年课程考试《电力系统分析》离线作业考核试题答案

吉林大学网络教育学院

2019-2020学年第二学期期末考试《电力系统分析》大作业答案

学生姓名专业

层次年级学号

学习中心成绩

年月日

作业要求：

大作业要求学生手写完成，提供手写文档的清晰扫描图片，并将图片添加到word文档内，最终wod文档上传平台，不允许学生提交其他格式文件（如JPG，RAR等非word文档格式），如有雷同、抄袭成绩按不及格处理。

一计算题（共9题，总分值90分）

1.有一台型10kv网络供电的降压变压器，铭牌给出的试验数据为：

。

试求

（1）计算折算到一次（二次）侧的变压器参数，并作其Г型Π型等值电路

变压器不含励磁之路时的Π型等值电路。

（10分）

2.降压变压器及等效电路示于图5-7a、b。

折算至一次侧的阻抗为Ω。

已知在最大负荷和最小负荷时通过变压器的功率分别为，一次侧的电压分别为=110KV和113KV。

要求二次侧母线的变化不超过6.0—6.6KV的范围，试选择分接头。

图5-19习题5-8a5-8b

（10分）

3.简单电力系统如图7-52习题7-7所示，已知元件参数如下：

发电机：

，=0.16，=0.19；变压器：

，=10。

5，k点分别发生单相接地、两相短路、两相接地和三相短路时，试计算短路点短路电流的有名值，并进行比较分析。

图7-52习题7-7（10分）

4.已知一200km长的输电线，R=0.1Ω/km，L=2.0mH/km，C=0.01μF/km，系统频率为50Hz。

使用

（1）短线路，

（2）中程线路，（3）长线路模型求其π形等效电路。

（10分）

5.简单输电系统的接线图和等效电路如图习题5-9a和b所示。

变压器励磁支路和线路电容被略去。

节点1折算到一次侧的电压为118kV，且维持不变。

受端二次侧母线要求保持在10.5kV。

试配合降压变压器T-2分接头的选择，确定负荷端应安装设

（1）静电电容器的容量，

（2）同步调相机的容量。

（10分）

6.如图3-28习题3-13所示三相电力系统，系统、负荷和发电机参数见表习题3-13

（1）-

（2）。

节点2的电压被限定在1.03，节点2上发电机无功出力范围为35Mvar到0Mvar。

把节点1当做平衡节点。

试用牛顿-拉夫逊法计算潮流。

图3-28习题3-13

表习题3-13

（1）传输线的阻抗和导纳

节点号

输电线阻抗

输电线导纳

1-2

0.08+j0.24

0

1-3

0.02+j0.06

0

2-3

0.06+j0.18

0

表习题3-13

（2）发电机出力、负荷和节点电压

节点

节点电压

发电机注入功率

负荷

i

V

MW

Mvar

MW

Mvar

1

1.05+j0.0

0

0

2

1.03

20

50

20

3

0

0

60

25

（10分）

7.一台220kv/121kv/10.5kv，120MV·A，容量比100/100/50的三相变压器（升压器），短路损耗和短路电压见表习题2-6。

试计算励磁支路的导纳，各绕组电阻和等效漏抗，个参数折算到中压侧。

表习题2-6

项目

高压-中压

高压-低压

中压-低压

短路损耗/kw

660

256

227

未折算到

短路电压（）

24.7

14.7

8.8

已折算

（10分）

8.三相双绕组升压变压器的型号SFPSL-40500/220，额定容量为40500kv·A，额定电压为121kv/10.5kv，，，求该变压器的参数，并作其等效电路。

（10分）

9.110kV/11kV降压变压器折算到一次侧的阻抗为（2.44+j40）Ω，已知最大负荷和最小负荷时流过变压器等效阻抗首端的功率分别为=（28+j14）MV•A，=（14+j6）MV•A，一次测实际电压分别为=110kV，=114KV。

要求二次侧母线电压在最大负荷时不低于10.3kV，最小负荷时不高于10.75kV，确定变压器二次侧所需的无功补偿容量。

（10分）

二问答题（共2题，总分值10分）

10.电力系统有功功率的平衡对频率有什么影响？

系统为什么要设置有功功率备用容量？

（5分）

答：

互联成网的交流电力系统在稳态运行方式下具有同一频率，当系统中了现有功功率不平衡时，如有功功率电源不足或负荷增大时，将会引起频率下降，反之将造成频率过高。

系统设置有功功率备用容量是为了满足频率调整的需要，以便在发电、供电设备发生故障或检修时，以及系统负荷增长后，仍有充足的发电设备容量向用户供电，保证电力系统在额定频率下达到有功平平衡。

11.输电线路和变压器阻抗原件上的电压降落如何计算？

电压降落的大小主要由什么决定？

电压降落

的相位主要由什么决定？

什么情况下会出现线路末端电压高于首端电压的情况？

（5分）

答：

输电线路和变压器阻抗元件电压降落采用电压平衡的方式计算，从一端向另一端按功率传递方向或是逆方向，依据KVL定律计算。

电压降落的大小主要取决于电压降落的纵分量；电压降落的相位主要取决于电压降落的横分量。

如果线路空载，只有充电功率，会出现末端电压高于首端电压。