电力系统分析试题与答案汇编.docx

1、电力系统分析试题与答案汇编.计算题例2-6已知ZT =（4.08j63.52）ii , k =110/1仁10试求出图中变压器不含励磁支路的n型等值电路。Zt 4.08 j63.5210门=(0.408 j63.52),1 -k4.08 j63.52=(-0.453 - j7.058)门1-10Zt4.08 j63.52k(k -1)(0.0453 j0.706)门10 (10-1)例2-8试计算如图所示输电系数各元件电抗的标幺值。Xg（n）=0.26 ;变压器 T-1 Stkn）=31.5MV .A ,Vs%=10.5,5=10.5/121 ;变压器 电抗器 VR（N）=6kV , lR（N

2、）=0.3kA , Xr%=5 ;架空线路长 80km,每公里电抗为为 0.08 Q。已知各元件的参数如下，T-2发电机 Sg(n)=30MV .A,Vg(N)=10.5kV,St2(n)=15MV A , Vs%=10.5 , “2=110/6.6;0.4Q ;电缆线路长 2.5km,每公里电抗Sb=100MV . A。 III解：首先选择基准值，取全系统的基准功率VB(n)- VB(i)1 =10.5 1 kV10.5/121=121kVkB(i n)V b(皿)=Vb( n)kB(n)各元件电抗的标幺值为X1 = X g(B)* = X g(B)*vG(n)SG(N)_ X T1(B)*

3、 一X3X4BkB（2畑）1=10.5 kV =121 7.26kV(10.5/121) (110/6.6) (110/6.6)宴=0.26 10.5VB(I)単=0.8730 10.522Vs% Vt1(n i) Sb2100 ST1(N2) V B(I)2止竺単=0.33100 31.5 10.5_B 100=Xl(b)* =XlV=0.4 80 面巾22-X T2(B)*SBV%沢江过丄=遊过遊过他=058100 St2(N2) vB(n) 100 15 1212X5 =XR(B)*Vr%VR(N)100 .31R(N)VB(n)X6 =XC(B)* - X-S| =0.08 2.5VB

4、(皿)100100 , 3 0.3 7.2621007.262= 0.38= 1.09习题1-2 电力系统的部分接线示于题图 1-2，各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。试求：（1） 发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压；（2） 各变压器的额定变比；（3） 设变压器T-1工作于+5%抽头、T-2、T-4工作于主抽头，T-3工作于2.5%抽头时，各变压器的实际变比。12弟堆接圾图解(1)发电机：Vgn =10.5kV，比同电压级网络的额定电压高 5%变压器T-1为升压变压器：Vn2 -10.5kV ,等于发电机额定电压； Vn1 =242kV ,比同电压级网络的额定电压高 10%变压

5、器T-2为降压变压器：Vn1 =220kV，等于同电压及网络的额定电压； Vn2 =121kV和Vn3 = 38.5kV，分别比同电压级网络的额定电压高 10%。同理，变压器 T-3： Vn1 =35kV 和 Vn2 =11kV。变压器 T-4： Vn 220kV 和 Vn2 =121kV。 T-1： kT1N =242/10.5 =23.048T-2: kT2(2)=220/121 =1.818 , kT2(1 ,)= 220/38.5 = 5.714 , kT2(2 ) =121/38.5 = 3.143T-3: kT3N =35/11=3.182 , T-4: “4n =220/121

6、=1.818(3) T-1 : kT1 =(1 0.05) 242/10.5 =24.2T-2 : kT2(1 ,)=220/121 =1.818 ,心2(1/)=220/38.5 = 5.714 , kT2(2d)=121/38.5 = 3.143T-3: kT3 =(1 -0.025) 35/11 =3.102 , kT4 =220/110 =210.5kV。试分别按元件标幺值计算例6-2 在例2-8的电力系统中，电缆线路的未端发生三相短路， 已知发电机电势为短路点的电流的有名值。X6= X| =0.08 2.5 理=0.504VB(皿) 6.32X ,“ = 0.87 0.33 0.24

7、 0.7 1.46 0.504 =4.104例3-2已知同步电机的参数为： Xd =1.0 , Xq =0.6 , COS，=0.85。试求在额定满载运行时的电势 Eq和EQ。解：用标幺值计算，额定满载时 V=1.0，1=1.0Eq =(V xq I sin )2 (xqI cos :)2二.(1 0.6 0.53)2 (0.6(2)确定Eq的相位，相量Eq和V间的相角差xqI COS :, r. 0.6 985 =arctg arctg 21V +xql sin 1+0.6953Eq和I的相位差为：= arctgE * 二 arctgV cos ： 0.85()先计算Eq。由图的相量图可得(

8、3)计算电流和电压的两个轴向分量I d = I sin( 亠J = I sin 53 = 0.8， I q = I cos(、 )= I cos53 二 0.6Vd =N sin =Vsin 21 =0.36，Vq =V cosn、二V cos21 =0.93(4)计算空载电势 Eq : Eq =Eq (xd Xq)ld =1.41 (1-0.6) 0.8 = 1.731j0.03Y3Y24例4-1某电力系统的等值网络示于。 各元件阻抗、导纳均以标幺值标于图中，求节点导纳矩阵。j0 03-j33.3-j33.31.05 忙.7j0.015= -j66.67YtK j0.015 1.05 一 j

9、63.49_ j0.25 0.08 j0.3 0.1 j0.35 1.052 j0.03 一 曲一 j35.7丫4 1 0.83 j3.110.08 j0.3丫35 =0.1 j0.35 一 0.75 j2.6412323234550.03i0.08 0.3i0.0150.1 0.35i0.04 0.25i00.5i000.5i1.0511.051100100习题4-1系统接线示于题图4-1，已知各元件参数如下：发电机 G-1 : Sn=120MV . A, xd =0.23 ; G-2: Sn=60MV . A, Xd = 0.14。变压器 T-1: Sn=120MV . A , Vs =1

10、0.5% ； T-2: Sn=60MV . A ,VS =10.5%。线路参数：Xj =0.40/km , b| =2.8 0-6S/km。线路长度 L-1 : 120km , L-2 : 80km , L-3 : 70km。取 Sb=120MV . A, Vb=Vav,试求标幺制下的节点导纳矩阵。解：选Sb =120MV a , Vb =Vav，采用标幺参数的近似算法，即忽略各元件的额定电压和相应电压级的av ?Vav的差别，并认为所有变压器的标幺变比都等于 1。(1)计算各元件参数的标幺值S 120X d1 二 xdG1 二 0.23 =0.23 ,Sg1n 120Vs1%SB 10.51

11、20X T1X = X= 0.105,100 St1n 100120Xl1 :=刈1_ SB2= 0.4 1201202 -=0.43554 ,Sav115Xl2=Xu_ |_2=0.4355480 0.2904 ,l1120xXl1 十“43554 豈心541，Sc120Xd2 二XdG2B0.14 -= 0.28SG2N60Vsa%Sb10.5120Xt2 -= X -0.21100St2N1006011v；11152-Bl1bl12.8 10 1200.0 1 8 522 12 1Sb2120丄BlaBl1l 2 _1 0.0185280 - 0.012352 22l1120如3 Jb=

12、0.01852 四 0.01082 2 l1 120(2)计算各支路导纳。1 . 1j-jXd1 0.23-j4.34781畑 一 jXd21丘 7514yi3jX T1.1T 0.105-j9.524y34 1 j 1 j2.296jXn 0.43554y35 = -j 1 j3.444jXi2 0.29041.1y45 j j3.936jXi3 0.25411 1y30 =j Bl1 j Bl2 =j(0.1852 0.01235) = j0.030872 21 1y40 =j( Bn jB13) =j(0.1852 0.0108) = j0.02932 2 21 1y50 =j( Bl2

13、 j Bl3) =j(0.01235 0.0108) = j0.02315 2 2(3)计算导纳矩阵元素。(a)对角元丫11 =y10 y13 =-j4.3478 - j9.524 =-j13.872丫22 =y20 y24 Hj3.5714 - j4.762 =-j8.333Y33 =y30 y31 y34 y34 rj0.03087-j9.524 -j2.296 -j3.444 =-j15.233Y44 =y40 y42 y45 =j0.02932 -j4.762 -j2.296 -j3.936 =-j10.965丫55 二 y50 y53 y54 0.02315 -j3.444 -j3.936 =-j7.357(b)非对角元Y11 = Y 21 = 0.0Y13 二丫31 = y13 =j9.524Y14 =Y41 =0.0丫15 =丫51 一 0.0Y24 =丫42 = _y24 = j4.762Y34 =丫43 一 y34 2.296Y35 =丫53 = _y35 =j3.444丫 45 =丫54 = y45= j3.936导纳矩阵如下-j13.8720.0j9.5240.00.00.0-j8.3330.0j4.7620.0Y =j9.5240.0-j15.233j2.296j3.4440.0j