吉林大学2021年9月考试电力系统分析作业考核试题-答案.doc

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2020-2021学年第二学期期末考试《电力系统分析》大作业

学生姓名专业

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年月日

作答要求：

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2020-2021学年第二学期期末考试

电力系统分析

一计算题（共2题，总分值20分）

1.三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）

2.系统接线如图6-6所示，已知各元件参数如下：

发电机G，=0.14；变压器T，=8；线路Ll=20km，=0.38Ω/km。

试求k点三相短路时的起始次暂态电流、冲击电流、短路电流最大有效值和短路容量等的有名值。

图6-6习题6-10

（10分）

二问答题（共10题，总分值80分）

3.如何应用对称分量法分析不对称短路故障？

（8分）

答：

应用对称分量法可以将原有电力系统分解为三个分别对称的正序系统、负序系统和零序系统，这样三个对称系统的分析计算只需要分析计算一相即可，即把一个不对称系统转化为三个对称系统来解决问题。

4.电力系统中变量的约束条件是什么？

（8分）

答:

常用的约束条件如下：

（1）节点电压幅值需控制在一定的范围内，即满足Umin≤Ui≤Umax；

（2）电源节点的功率需满足

   （3）节点间的相位差应满足|δi-δj|＜|δi-δj|max，以保证系统的稳定性。

5.电力系统中无功功率平衡与电压水平有什么关系？

（8分）

答：

当系统出现无功功率缺额时，系统各负荷电压下降;当系统出现无功功率过剩时，系统各负荷电压将上升。

6.简述影响线路负载能力的因素。

（8分）

答：

线路载荷能力包括以下三方面内容:

热极限:

导体承受的最高温度取决于热极限,对于短电力线路，载荷能力主要取决于热

极限，例如断路器、开关等设备;电压降落限制:

对于长输电线路（100-300km），线路的载荷能力主要取决于电压降落的限制，重载时线路首末端电压应满足稳态运行条件;稳态稳定性限制:

对于输电线路长度超过300km时，稳态稳定性限制是主要因素，稳定性是指同步电机保持同步的能力。

7.什么是潮流，电力网络潮流计算的目的是什么？

（8分）

答：

潮流：

在发电机母线上功率被注入网络，而在变（配）电站的母线上接入负荷，其间，功率在网络中流动。

对于这种流动的功率，电力生产部门称之为潮流。

潮流计算的目的：

以电力网络潮流、电压计算为主要内容的电力网络稳态行为特性计算的目的在于估计对用户电力供应的质量以及为电力网运行的安全性与经济性评估提供基础数据。

8.电力系统中性点接地方式与电压等级有何关系？

（8分）

答:

通常110kv及以上电压等级的电力系统中性点，按直接接地方式运行；3～66kv的电力系统，中性点按不接地或者经消弧线圈接地运行。

9.简述电力系统中节点的类型和作用。

（8分）

答：

1）平衡节点，一般一个系统只有一个平衡节点。

在潮流分布算出以前，网络中的功率损耗是未知的，因此，至少有一个节点的有功功率P和无功功率Q不能给定。

另外必须选定一个节点，制定其电压相角为零，作为其它节点电压相位的参考，这个节点叫基准节点。

为了计算方便，常将平衡节点和基准节点设在同一个节点上。

平衡节点是电压参考节点，该母线的是给定值，作为输入数据，典型取标幺值1.00Ð。

潮流程序计算P1和Q1。

因为平衡节点的P、Q事先无法确定，为使潮流计算结果符合实际，常把平衡节点选在有较大调节裕量的发电机节点，潮流计算结束时若平衡节点的有功功率、无功功率和实际情况不符，就要调整其他节点的边界条件以使平衡节点的功率满足实际允许范围。

2）PQ节点，Pi和Qi是输入数据。

这类节点的有功功率Pi和无功功率Qi是给定的，潮流计算程序计算节点电压幅值Ui和相角

10.电力系统频率的二次调整是指什么？

如何才能做到频率的无差调节？

（8分）

答：

电力系统频率的二次调整由主调频率厂承担，调频机通过调频器调整机组的有功功率——频率静态特性，改变机组的有功功率输出，以承担系统变化的负荷，从而实现无差调节。

11.输电线路和变压器的功率损耗如何计算？

它们在导纳支路上的损耗有什么不同？

（8分）

答：

输电线路和变压器的功率损耗可以根据输电线路和变压器的等效电路，按照电路的基本关系，通过计算阻抗和导纳支路的功率损耗来进行，不同的是，线路导纳损耗的是容性无功功率。

而变压器导纳支路损耗的是感性的无功功率。

12.何为电力系统的中枢点？

系统中枢点有哪三种调压方式？

其要求如何？

（8分）

答：

在电力系统的大量节点中，通常选择一些具有代表性的节点加以监视、控制，如果这些节点的电压满足要求，则该节点邻近的节点基本上也能满足要求，这些节点即称为中枢点。

中枢点电压控制有逆调压，顺调压，常调压三种方式。

逆调压要求高峰负荷时将中枢点电压调到1.05NU，低谷负荷时调到NU;顺调压方式要求高峰负荷时中枢点电压不低于NU025.1，低谷时不高于NU075.1;常调压方式要求在任何负荷时中枢点电压基本保持不变且略大于NU。