電力系統(tǒng)分析試卷及答案

1、電力系統(tǒng)分析練習(xí)題一、簡做題1、電力線路的正序電抗與零序電抗是否相等2、在220kV及以上的超高壓架空線路上,普遍采用分裂導(dǎo)線,采用分裂導(dǎo)線后,線路電感、線路并聯(lián)電容會(huì)增大還是變小3、動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)的根本構(gòu)成形式如何4、電力變壓器的主要作用是什么5、采用標(biāo)么值計(jì)算有什么優(yōu)點(diǎn)6、對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求是什么7、試畫出單相變壓器等值電路.8、試畫出電力線路等值電路.、如下圖的電力系統(tǒng)1 .確定發(fā)電機(jī)G,變壓器T-1、T-2、T-3,線路L-1、L-2、L-3及電容器Yc的額定電壓；2 .給出其穩(wěn)態(tài)分析時(shí)的等值電路；3 .輸電線路L-3阻抗為5+j20Q忽略并聯(lián)支路,末端有功功率為10MV

2、V功率因數(shù)為0.80感性,末端電壓為35kV,計(jì)算線路L-3的功率損耗和電壓損耗；4 .條件同3,但功率因數(shù)提升到0.90感性,請(qǐng)問線路L-3的功率損耗和電壓損耗會(huì)增加還是減少GT-110kVL-1220kVT-2L-2110kVT-3GL-335kV口tYC、電力系統(tǒng)接線如下列圖所示,電網(wǎng)各級(jí)電壓示于圖中,求1發(fā)電機(jī)和各變壓器上下壓側(cè)額定電壓；2設(shè)T-1高壓側(cè)工作于+2.5%由頭,T-2工作于主抽頭,T-3高壓側(cè)工作于-5%f由頭,求各變壓器實(shí)際變比.G四、有一臺(tái)雙繞組變壓器,電壓比為110kV/10.5kV,額定容量為25MV.A,欲通過試驗(yàn)確定參數(shù),受試驗(yàn)條件限制,在變壓器一次側(cè)加短路試

3、驗(yàn)電流100A,測(cè)得短路損耗93kW,短路電壓8.8kV線電壓；在二次側(cè)加電壓8kV線電壓進(jìn)行空載試驗(yàn),測(cè)得空載損耗23.5kW,空載電流9.42A.求該變壓器折算到變壓器一次側(cè)的參數(shù)RX、GB.五、一容量比為90/90/60兆伏安,額定電壓為220/38.5/11千伏的三繞組變壓器.工廠給出試驗(yàn)數(shù)據(jù)為：APs1-2=560千瓦,AR2-3=178千瓦,APs3-1=363千瓦,依1-2%=13.15,VS2-3%=5.7,Vs3-d%=20.4,AR=187千瓦,I0%=0.85&試求3算到220千伏側(cè)的變壓器參數(shù).注：功率值未歸算,電壓值已歸算六、某一變壓器參數(shù)如表1所示.表1額定

4、容量MVA額定電壓kVU%Pk(kW)Io%Po(kW)31.510.5/12110.52000.550變壓器繞組電阻、漏抗、勵(lì)磁支路電導(dǎo)和勵(lì)磁支路電納的計(jì)算公式分別為:R_PkUi2nR1000sNGm=：010SU1NB0%SNSm2100Uin1、試計(jì)算變壓器繞組電阻、漏抗的有名值;2、設(shè)SB=100MVA110kV級(jí)為根本級(jí),UB=121kV,試計(jì)算變壓器繞組電阻、漏抗的標(biāo)幺其元件導(dǎo)納參數(shù)為：y12=0.5-j3,y23=0.8-j4,y13=0.75-j2.5.11、根據(jù)給定的運(yùn)行條件,確定圖2所示電力系統(tǒng)潮流計(jì)算時(shí)各節(jié)點(diǎn)的類型和待求量；I2、求節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣Y;；3、給出潮流方程或功

5、率方程的表達(dá)式；14、當(dāng)用牛頓-拉夫遜法計(jì)算潮流時(shí),給出修正方程和迭代收斂條件.I:八、如下圖電力系統(tǒng),元件參數(shù)如表35所示.故障前線路空載,D點(diǎn)電壓=121kV,在D點(diǎn)分別發(fā)生短路.圖表3發(fā)電機(jī)額定容量(MVA)X'X2500.30.35表4變壓器接線類別額定容量(MVA)額定電壓(kV)Uk%YNd115010.5/12110.5表5線路額定電壓(kV)X1(Q/km)X0(Q/km)線路長度(km)1100.4X0=3.5x1501、 計(jì)算D點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí),短路點(diǎn)起始次暫態(tài)電流.2、 給出D點(diǎn)發(fā)生A相接地短路時(shí),各序網(wǎng)絡(luò),并計(jì)算序網(wǎng)絡(luò)各元件參數(shù);3、 計(jì)算D點(diǎn)發(fā)生A相接地短路時(shí)

6、,短路點(diǎn)起始次暫態(tài)電流有名值.4、 計(jì)算D點(diǎn)發(fā)生A相接地短路時(shí),流過發(fā)電機(jī)的起始次暫態(tài)電流有名值.九、試求如圖1所示的等效電路的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣,圖中給出了各支路阻抗和對(duì)地導(dǎo)納的標(biāo)幺值.假設(shè)3、4節(jié)點(diǎn)間的支路用圖2所示的支路代替,再求該網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣圖1十、如下圖的簡單電力系統(tǒng),節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為：/3-j9-2+j6-1+j30、-2+j63.666-j11-0.666+j12-1+j3-1+j3-0.666+j123.666-j11-2+j60-1+3j-2+j63-j9-節(jié)點(diǎn)2、3的注入功率,節(jié)點(diǎn)1為平衡節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)4為PV節(jié)點(diǎn),用高斯-塞德爾法求節(jié)點(diǎn)2、3、4的電壓,只迭代一次,取節(jié)點(diǎn)2、3

7、的電壓初值均為1/0.(圖中各值均為標(biāo)么值1一、10kV線路的等值電路如下圖,末端電壓為10.4kVo求始端電壓.2+jlMVA十二、系統(tǒng)如下圖.d點(diǎn)發(fā)生三相短路,變壓器T2空載.求：1求用標(biāo)幺值表示的等值網(wǎng)絡(luò)；2短路處起始次暫態(tài)電流和短路容量；3計(jì)算短路沖擊電流；4假設(shè)電源容量為無限大,試計(jì)算短路沖擊電流.30MVAXd'=0.22Ed=1.0810.5kV110/10.5kV10.5/121kV十三、一臺(tái)向10kV網(wǎng)絡(luò)供電的SFL-31500/110型降壓變壓器,其技術(shù)參數(shù)為：電壓110kV/11kV,Ps=180kWP0=31kW,U%=10.5%10%=0.&試計(jì)算歸算

8、到高壓側(cè)的參數(shù).十四、某電力系統(tǒng)如下圖.f處發(fā)生不對(duì)稱接地故障,試畫出正序、負(fù)序和零序等值電路各元件的序參數(shù)用相應(yīng)的符號(hào)表示,如用XL1表示線路正序電抗十五、系統(tǒng)如下圖.k點(diǎn)發(fā)生不對(duì)稱接地短路,試畫出圖示系統(tǒng)的正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò).電力系統(tǒng)分析答案1、不相等.線路零序阻抗比正序阻抗大.2、線路電感變小,電容變大.3、由生產(chǎn)、變換、傳送、分配和消耗電能的電氣設(shè)備發(fā)電機(jī)、變壓器、電力線路以及各種用電設(shè)備等聯(lián)系在一起組成的統(tǒng)一整體就是電力系統(tǒng).動(dòng)力系統(tǒng)是電力系統(tǒng)和發(fā)電廠動(dòng)力局部的總和.電力網(wǎng)是電力系統(tǒng)中除去發(fā)電機(jī)和用電設(shè)備外的局部.4、電力變壓器的主要作用是升高或降低電壓,還能起到將不同電壓等級(jí)的電

9、網(wǎng)相聯(lián)系的作用.5、1易于比擬各元件的特性與參數(shù)；2方便評(píng)估電壓質(zhì)量,判斷計(jì)算的正確性；3能夠簡化計(jì)算公式6、1保證平安可靠持續(xù)供電；2保證必要的電能質(zhì)量；3保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性；7、以下兩者皆可.1、G10.5kVT-110.5kV/242kVT-2220kV/121kVT-3110kV/38.5kVL-1220kVL-1110kVL-135kVYc35kV2、3、&Zt1Z11Zt2Z|2I11|-kZt3Z|3匕1,.B12B,c悟奉Ym3BiP2Q2pjQ=j(Rjx)=(1027.52)106352(5-j20)=(0.6378+j2.5510)MVAPRQX1057.5

10、20一.U=5.714kV355、電壓損耗、功率損耗會(huì)減少.(1)各設(shè)備的額定電壓如下:G:不%：10(1+5%)=10.5kV10.5/110(1+10%)=10.5/121110/35(l+10°o)=110/38.535/10(1+10%)=35/11(2)各變壓器實(shí)際變比以7里=心方KT210.5110=28138.5四、(1)推導(dǎo)阻抗參數(shù)c,心箱Pr93000一CPrf=Hi-R-'R=T=3.1Q宜宜3月3xl002U=6通=X=-=5O.8Q忑及出X100(2)推導(dǎo)導(dǎo)納參數(shù)弓=3U：q=守5nG&=""1V=°-xi0-3s

11、°可64I.=耳*Zo/9.42x_3=Bf.=y3=2.04x10s48000110lo5=104-6均折算到一次健R=3AC1X=50SQ條3】17=3一l0%ck210.4762芻=23“6xw5°k210.462折算后的功率損耗,*曠砥豹=56.喂=560kW比(2.3)=178xa:=401kW醞(i-3)=363x817kWMi各繞組短路損耗,=-(560+817-401i=488kW2=li401+560-817i=72kW401+817-560=329kWR】2488220:"1000X"90r=2.920也X篁1000Sj3292202

12、W00X9=1.97Q72220"A/1=x=0.43Q1000902L/w%=1(13.15+20.4-5.7.=13.932Z7w%=l(13.15+5.7-20.4i=-0.782%(5.7+20.4-13.15)=6.482X=13,93220100S#-0.782202x10090000x103=74.9Q10090000x103=-4.2Q空上=34.8Q10090Q.=4xlO-3=4xlQ-3=3.9x105U：2202六、1、2001212R=2=2.9511J100031.510.51212X二10031.52、2.9511R曲=一2=0.0201212100JX

13、_48.8033一1212100=48.8033,0.3333七、1、節(jié)點(diǎn)PQ節(jié)點(diǎn)待求量:U,u節(jié)點(diǎn)2:PV節(jié)點(diǎn)待求量:Q,口節(jié)點(diǎn)3:平衡節(jié)點(diǎn)待求量:P,Q2、Y11=yi2yi3=1.25-j5.5=y12y23=1.3-j7Y33y23y13=1.55-j6.5Y21=丫2-0.5j3Y32=丫23=-0.8j4Y31=丫3=0.75j2.51.25-j5.5Y=-0.5+j3-0.75+j2.5-0.5j31.3-j7-0.8j4-0.75j2.5-0.8+j41.55-j6.53、n_Si=UYijUjj1i=1,2,3NP='、UiUj(GijNcos、1.BijSinji=

14、1,2,3Qi八UUj(Gjsin、j-Bjcos、j)或u'K1iiNYjjj)i=123j17-PIIH11,F2H21a3111222121)1)收斂條件:八、1121H11L11jjj6入1H21_J11122212攵(k)a5"(k),:U11N11IAPJN21L11Jlaq1_可(k)*1(k)1、取Sb=50MVAUb=115kVXd=0.350=0.35010.550Xt-=0.10510050、,八八Sb-50Xl=0.4502=205=0.0756Ub115.(k)-2:二；2以短路前D點(diǎn)電壓為基準(zhǔn),那么E"=EN0°該信如果不是用此

15、式子計(jì)算而來,而是自己進(jìn)行假設(shè),也算對(duì),不加相位條件,也算對(duì),計(jì)算中電抗前不加虛部符號(hào)也算對(duì)U=1.052.0,UB1151.052j(XdXTXL)j(0.30.1050.0756)=-j2.1889有名值sI=2.1889M-；=0.5495(kA)3Ub2、XT2=XT1=0.105Xl2=Xl1=0.0756Xd=0.3、,CCL50cCLX2=0.35=0.355050XT0=0.105=0.10550XL0=1.450SBuB=0.265“a13A相接地短路,復(fù)合序網(wǎng)由3個(gè)序網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)而成j(XdXt1Xl1X2Xt2Xl2Xt0Xl0)1.0520j(0.30.1050.07560

16、.350.1050.07560.1050.265)=j0.762jXZt1Zl1Ia1UDA1jXG277jDA2ZT2ZL2UDA20負(fù)序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò)序網(wǎng)絡(luò)UdA1=I'DA2IDA=3"dA1EgUDA2¥-9-ZT0UDA0="dA0=-j2.286有名值IdaSB50=2.286IB=2.286xB=2.2860.574kA,3Ub3115不直接運(yùn)用對(duì)稱分量變換,而是根據(jù)對(duì)稱分量定義分別計(jì)算出B、C相各序分量,然后IDb=a2IDai,aIl合成為各相量,也正確Da2'IaO=(1,a1"dAI=0c=aIDaiaIDa0(aa1

17、)Idai-0從而IDB=IDC=0kA4發(fā)電機(jī)提供的短路電流iGa=ej30iDaie-j30,l1DA2與dai=-jl.3201GbiGc=曰30LeaIDAI=ej30alieaIDAIeT30"aIlA2=0a1=0-j30,；2.eaIDA2=,"dA1=jl.320有名值SB50一Iga=Igc=1.320rB=1.3203.63kA3Ub310.5Igb=0kA九、兀二為二一必2一=-0.481+72.40474,0450.08十70.41I；=K=-0,454+jl8911331'130.12+J0.5兀=3°當(dāng)2二九1+y23+y2.=

18、LO69-,4.5°7】24二%=.33=>31+%+T弘=1.042-j7.577&二】史=屣-J,333】必=1編=3332修改后jO31111-k=)32+J31+J34+J3口=0.12+JO.50.1+j0.4kZ7k2ZT=L042-4&277解二kZT=73,66744=143+140=-73.333設(shè)5=5=l_0'邛*一與_匕評(píng)管F用1o.y-jo?3.666-7111(-2+j6)xl.O4"(-O,666+;12)xl-(-l+3j)xl.O5=1.8509-70.226噂丁;(一?？谝豢?,一)史啰1-1-XJ5)=-(

19、-l+3;)xl.(M-(-O.(®5+jl2)xaS3jO冽-卜2電)>1肉3.666-jll106593-期355*寸,=inL(%耳+次邛+y省州+7)74655戔"二-W-n-弓管AL0056-70J33y44嵋)卜一、電壓損耗PRQXU211310.4=0.48kVU1=U2U=10.40.48=10.40.48=10.88kV(1)用標(biāo)幺值表示的等值網(wǎng)絡(luò)(取SB=100MVA,用平均額定電壓進(jìn)行計(jì)算),把以自身容量為基準(zhǔn)的標(biāo)么值化為以全網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一容量基準(zhǔn)的標(biāo)么值EdjXdJXtijXljXT2ydXd=0.22100=0.73330Xt1=0.1051000.33331.5XT2=0.1051000.33331.5Xl=2000.4=0.605115回路總電抗為X:XdXT1XXT2=0.733