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1、电力系统分析试题及参考答案电力系统分析试题及答案一、填空题1 降 压 变压 器 高 压 侧 的 主 分 接 头 电 压 为 220kv ， 若 选 择 2 2.5% 的 分 接 头 ， 则 该 分 接 头 电 压为 。2电力系统中性点有效接地方式指的是 。3输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和 。4输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运动电压与线路 的数值差。5电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和 表示。6调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运动的 。7复合故障一般是指某一时刻在电力系统 发生故障。8 用对称分量法计算不对称故障，当三相阻抗完全对称时，则其序阻抗矩阵 Z

2、sc 的非对角元素为 。9系统中发生单相接地短路时故障点短路电流的大小是零序电流的 倍。10减小输出电元件的电抗将系统的静态稳定性。二、单项选择题11同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（）否是不一定根据发电机的形式定12三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（）内层中间层外层独立设置13中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是（）全补偿欠补偿过补偿有时全补偿，有时欠补偿14三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（）越大越小不变无法确定15变压器的电导参数 GT，主要决定于哪一个实验数据（） PO PK UK% I O%16. 当功率的有名值为s PjQ 时（功率因数角为）

3、取基准功率为 Sn，则有功功率的标么值为（）PP P P cosSncosSnsinS nSn17. 环网中功率的自然分布是（）与电阻成正比分布 与电抗成正比分布与阻抗成正比分布 与阻抗成反比分布18电力系统中 PQ节点的数量（ ）全都是 大量的 少量的 必有且一般只设一个19潮流计算中，要求某些节点之间电压的相位差应满足的约束条件是（ ）ii-jj| | ii-jj|min |max ii-jj|ii-jj|min|max20在同一时间内，电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为（ ）负载率 网损率 供电率 厂用电率21电力系统的频率主要决定于（ ）有功功率的平衡 无功功率的平衡电压质量 电

4、流的大小22关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（）高峰负荷时允许中枢点电压略低低谷负荷时允许中枢点电压略低适用于用户对电压要求不高的场合适用于供电线路不长的场合23通过改变变压器变比，实质上（）改变了电压损耗的数值改变了负荷变化时次级电压的变化幅度改变了电力网的无功功率分布增加了整个电力系统的无功功率容量24三相短路时，非周期分量极小值，只能是在某种情况（）一相中出一现同时在两相中出现三相均不出现只有故障相出现其它相不出现25同步机的各种电抗间关系为 () x dx qxd x d x qx dx d x d xdx qx d x d x dx d x qx d 26. 若 ac 两相发生

5、短路，则基准相选择为 () a 相 b 相 c 相 a 相和 c27下网 K 点发生两相短路接地，其复合序网为图所示( )(其中， 1,2 ，0 分别为正序、 负序、零序阻抗 )28越靠近电源点负序电压越()低高不变无法确定29作为判据dPE0 主要应用于分析简单系统的（）d暂态稳定 故障计算30分析简单系统的暂态稳定性可以应用（等耗量微增率准则 等面积定则静态稳定）小干扰法调压计算对称分量法三、简答题31电力变压器的主要作用是什么？32简单闭式网分为哪些类网络？33为什么说当电力系统无功功率不充足时仅靠改变变压器变比分按头来调压并不能改变系统的电压水平？34为什么变压器中性点经小电阻接地能够

6、提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性？四、简算题35某三相单回输电线路，采用 LGJ 300 型导线（计算外径 25.2mm），已知三相导线正三角形布置，导线间距离 D6m，求每公里线路的电抗值。36。 .110KV 单回架空线路，其参数如图所示，线路始端电压为 116KV，末端负荷为 15 j10MVA，求该电力线路末端电压及始端输出的功率。37某系统发电机组的单位调节功率为 740MW/Hz，当负荷增大 200MW时，发电机二次调频增发 40MW，此时频差为 0.2Hz ，求负荷的单位调节功率。38网 K 点发生两相短路接地，求 K 点短路电流值。五、综合题39有一台降压变压器如图所示，其

7、归算至高压侧的参数为4.93 j63.525 ，已知变压器母线在任何方式下均维持电压为107.5KV，其低压侧母线要求顺调压，若采用静电电容器作为补偿设备，试选择变压器分接头和无功补偿设备容量。40某简单系统如图若在 K 点发生三相短路，求使得系统保持暂态稳定的极限切除角。作业题（二）一、填空题1.衡量电能质量的两个主要指标是：。2.我国 110kV 及以上系统，中性点运行方式采用。3.一公里 LGJ-300 型的架空线路，其电阻大约为。4.一个将 10kV 升到 220kV 的变压器，其额定变比为。5.电厂供电负荷与综合用电负荷的差别是前者包括。6.潮流计算中，三类节点数量最多的是。7.架空

8、线路开路时，其末端电压比首端电压。8.将压三绕组变压器三个绕组排列方式，从内至外为。9.常用的潮流计算的基本数学模型是。10. 标么值近似计算中基准电压常选。二、选择题1. 组成电力系统的几种主要元件是：A 电源、电阻、电感、电容B发电机、变压器、线路、负荷C 发电厂、变电所、变压器、线路D 发电机、变压器、线路、开关2. 对电力系统运行的基本要求是：A 在优质前提下，保证安全，力求经济；B 在经济前提下，保证安全，力求优质；C 在安全前提下，保证质量，力求经济；D 在安全前提下，力求经济，保证质量。3. 相同截面的导线，使用的电压等级越高，其电阻A 一样 B 越大 C 越小 D 都不对4.

9、在变压器的等值电路中，其导纳是A G T+jB T B GT-jB T C -G T+jB T D -G T-jB T5. 中性点不接地系统对设备绝缘的要求A 高 B 低 C 不变 D 都不对6. 架空线路采用导线换位的目的A 减小电抗 B 减小电纳 C 减小三相参数的不对称 D 都不对7. 三类节点中，只有一个且必须有一个的是A P Q节点 B P V 节点 C8.N R 迭代的主要优点是：A 简单 B 收敛快 C 准确D平衡节点 D 都不是占用内存少9.P Q迭代是在基础上简化来的。A 直角坐标形式的N R 迭代； B极坐标形式的N R 迭代；C G S 迭代D都不是10变压器的运算负荷是

10、A 变压器付方功率加上变压器阻抗的功率损耗；B 变压器付方功率加上变压器导纳的功率损耗；C变压器付方功率加上变压器阻抗和导纳的功率损耗；D 在 C 的基础上，再加上变压器所联线路导纳中的功率。三、某系统发动机组的单位调节功率为 740MW/Hz,当负荷增大频差为 0.2Hz, 求负荷的单位调节功率。200MW时，发电机二次调频增发40MW，此时四、额定电压 110kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图所示。母线电压。（注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量已知电源 UA 的电压为）。121kV，求功率分布和各五、某发电厂装有两台发电设备，其耗量特性分别为F =3+0.3 P +0.0022(

11、t/h)PG11G1F2=5+0.3 PG2+0.002PG22(t/h)两台发电设备的额定容量均为100MW，而最小可发有功功率均为30MW，若该厂承担负荷150MW，试求负荷在两台发电设备间的最优分配方案。六、如图所示某降压变电所装设一台容量为 20MVA、电压为 110/11kV 的变压器，要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的 2.5%和 7.5%，最大负荷为 18MVA，最小负荷为 7MVA， cos =0.8 ，变压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持 107.5kV ，变压器参数为 Uk%=10.5， Pk=163kW，励磁影响不计。试选择变压器的分接头。作业题（三

12、）一、填空1电力系统是电能的分 配 电 能 的部 分 称 为、输送、分配和 的各个环节组成的一个整体。其中输送和。 若 把 水 电 厂 、火 电 厂 的 动 力 部分 也 包 括 进 来 ， 就称为。对电力系统运行的基本要求是：保证，保证，提高。衡量电能质量好坏的指标是、和。电力系统的无功功率电源，除了发电机外，还有、 及 。 是分析电力系统不对称故障的有效方法。在三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有 。短路是电力系统的严重故障。 、和是校验电器设备的重要数据。系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统的负荷，亦称电力系统的 。电力系统负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂

13、应该供给的功率，称为电力系统的 ，在此基础上再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率，称为电力系统的 。在元件的电抗比电阻大得多的的高压电网中， 从电压高的一端流向电压低的一端， 则从电压相位越前的一端流向相位落后的一端，这是交流电网功率传输的基本规律。在电力系统潮流的计算机算法中，普遍采用的两种方法是：和 。10 简 单 故 障 是 指 电 力 系 统 的 某 处 发 生 一 种 故 障 的 情 况 。 简 单 不 对 称 故 障 包括 、 、 、和 等。11 电 力 系 统 的 运 行 电 压 水 平 同 密 切 相 关 。 电 压 调 整 的 主 要 手 段是： ； ； 。

14、12通常系统负荷是随时间变化的，其变化规律可用 来描述。二、单项选择题在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。1无限大功率供电系统，发生三相短路，短路电流非周期分量起始值（） i api bpi cp i api bpi cp i api bpi cp i api bpi cp2.短路电流量最大的短路为（）单相短路两相短路两相短路接地三相短路3.理想同发电机， q 轴电抗的大小顺序是（） xq=xq xqxq xq xq都不对4.a 为旋转因子1+a+a2 等于多少（） 0 1 1 25.输电线路的正序阻抗与负序阻抗相比，其值要（）大小相等都

15、不是6.系统中发生单接地故障时，零序回路中不包含（）零序电流零序电压零序阻抗电源电势7.两相短路接地故障中，附加阻抗Z 为（） ZZ Z+ Z2ZZ020028. 在发电机稳态运行状态中，机械功率PT 与电磁功率相比，将（）大 小相等无关系9.P 曲线被称为（ ）耗量特性曲线 负荷曲线正弦电压曲线功角曲线10. 故障计算可以应用（ ）等面积定则 小干扰法正序增广定则等耗量微增率原则三、简答题1 列出三种提高系统静态稳定的措施。2 写出对称分量变换矩阵的表达式。3 写出系统 f 点发生 a、 c 两相短路时的原始边界条件。4 在架空输电线路中，为什么要进行导线换位？5 什么是电晕现象？如何避免？

16、四、 电力系统接线下图所示。其中，发电机 G1： N1=X d =0E* =1S发电机 G2： S =100/0.85X d =0.125E* =1N2变压器 T1： S =120MVAU%=10.5NT1k线 路 l1：l1=50kmx1=0.4 /km线 路 l2：l2=40kmx2=0.4 /km当母线4 发生三相短路时，求短路点短路电流周期分量有效值I、冲击电流iM。（ SB=100MVA， UB= Uav ，KM=1.8 ）五、 已知发电机 d、q 轴的同步电抗 Xd=1.1 ，Xq=1.08 ，负载的电压 U 1=1.0 30 ，电流 I =0.8 -15 ，试计算暂态电动势 Eq

17、。作业题（四）一、有一回电压等级110kV，长为 150km 的输电线路，末端接一台容量为31.5MVA 的降压变压器，变比为110/11kV 。如图 1 所示，当 A 点实际电压为 115kV 时，求 A、 C 二点间的电压损耗及B 点和 C 点的实际电压。（注： k=190kW，Uk %=10.5，P0=31.05kW，0%=0.7）（ 20 分）PI图 1 题一图二、简单输电系统如图 2 所示，变压器变比为 110 2 2.5%/11kV ，若不计变压器励磁支路及线路对地电容，则线路和变压器的总阻抗 Z=26+j130 ，节点 A 的电压为 118kV，且维持不变，降压变电所低压侧母线要

18、求常调压，保持 10.5kV 电压。若补偿设备为静电电容器试配合变压器分接头的选择确定受端应设置的无功补偿容量。 （ 20 分）图 2 题二图三、如图 3 所示网络中， A、 B、 C 为三个等值电源，其中 SA=75MVA， XA=0.380 ， SB=535MVA， XB=0.304 。 C的容量和电抗不详，只知装设在母线 4 上的断路器 QF的断开容量为 3500MVA。线路 l 1、l 2、l 3 的长度分别为 10、5、25km，电抗均为 0.4 /km。试计算在母线 1 三相直接短路时的起始次暂态电流和短路冲击电流。图 3 题 3 图四、如图4 所示的某三相系统中 k 点发生单相接

19、地故障，已知 Ea1j1 ，Z1=j0.4 ， Z 2=j0.5 ，Z0 =j0.25 ，Zk =j0.35 。求 a 相经过阻抗Zk 接地短路时短路点的各相电流、电压。五、如图 5 所示某降压变电所装设一台容量为 20MVA、电压为 110/11kV 的变压器，要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的 2.5%和 7.5%，最大负荷为 18MVA，最小负荷为 7MVA， cos =0.8，变压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持107.5kV ，变压器参数为Uk%=10.5， Pk=163kW，励磁影响不计。试选择变压器的分接头。 （ 20 分）图 5 题 5 图作业题（五）一、

20、额定电压 110kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图一所示。 已知电源 A 的电压为求功率分布和各母线电压。 （注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量 U121kV，）。图一 题一图二、某发电厂装有两台发电设备，其耗量特性分别为F1=3+0.3 PG1+0.0022(t/h)PG12=5+0.3G2+0.0022(t/h)FPPG2两台发电设备的额定容量均为 100MW，而最小可发有功功率均为 30MW，若该厂承担负荷150MW，试求负荷在两台发电设备间的最优分配方案。三、如图二所示某降压变电所装设一台容量为20MVA、电压为110/11kV的变压器，要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别

21、不超过额定值的2.5%和7.5%，最大负荷为18MVA，最小负荷为7MVA， cos=0.8 ，变压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持107.5kV ，变压器参数为 Uk%=10.5， Pk =163kW，励磁影响不计。试选择变压器的分接头。图二 题三图四、如图三所示的网络中，当降压变压所 10.5kV 母线上发生三相短路时，可将系统视为无限大功率电源，试求此时短路点的冲击电流和短路功率。图三 题四图五、已知某系统接线如图四所示，各元件电抗均已知，当 k 点发生 BC两相接地短路时，求短路点各序电流、电压及各相电流、电压，并绘出短路点的电流、电压相量图。图四 题五图作业题一参考答案一、填空题

22、1降压变压器高压侧的主分接头电压为 220kv ，若选择 2 2.5%的分接头，则该分接头电压为 231KV。2电力系统中性点有效接地方式指的是 中性点直接接地 。3输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和 电阻 。4输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路 额定电压 的数值差。5电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和 功率 表示。6调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的 频率 。7复合故障一般是指某一时刻在电力系统 二个及以上地方 发生故障。8用对称分量法计算不对称故障，当三相阻抗完全对称时，则其序阻抗矩阵Zsc 的非对角元素为零。9系统中发生单相接地短路时故

23、障点短路电流的大小是零序电流的3倍。10减小输出电元件的电抗将提高（改善）系统的静态稳定性。二、单项选择题在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。11同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（ ）否是不一定根据发电机的形式定12三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（）内层中间层外层独立设置13中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是（）全补偿欠补偿过补偿有时全补偿， 有时欠补偿14三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（）越大越小不变无法确定15变压器的电导参数 GT，主要决定于哪一个实验数据（） PO PK UK% I O%16. 当功率的有名值为 s P jQ 时（功率因数角为）取基准功率为 Sn，则有功功率的标么值为（）PP P P cosSncosSnsinS nSn17. 环网中功率的自然分布是（ ）与电阻成正比分布 与电抗成正比分布与阻抗成正比分布 与阻抗成反比分布18电力系统中 PQ节点的数量（ ）全都是大量的少量的