电力系统分析试卷A答案

《电力系统分析》试卷A 参考答案及评分标准
一、单选题：（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的，请把你认为正确答案的序号，填入下面的答题栏内，多选不给分。

每小题2分，共24分）
二、 判断题（下述说法中，对于你认为正确的打“√”，错误的打“×”，并将答案填入下面的答题栏内。

每小题2分，共24分）
三、计算题（共52分）
1、（13分）额定电压110kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图所示。

已知电源A 的电压为121kV ，求功率分布和各母线电压。

（注：考虑功率损耗，不计电压降落的横分量V δ）
解：
22
2
108(2030)0.2710.407110
BC
S j j MVA +∆=+=+ （2分） ''(108)0.2710.4079.7937.593B C BC S S S j j j MVA =-+∆=--++=-- （1分） '''40309.7937.59330.20722.407B B B S S S j j j MVA =+=+--=+ （1分）
22
2
30.20722.407(2040) 2.338 4.676110
AB
S j j MVA +∆=+=+ （2分） '
30.20722.407 2.338 4.67632.54527.083A B AB S S S j j j =+∆=+++=+ （1分）
已知121A V kV =
32.5452027.08340
14.332121
AB V kV ⨯+⨯∆=
= （2分）
12114.332106.668B A AB V V V kV =-∆=-=
（1分）
(9.793)20(7.593)30
3.972106.668
BC V kV -⨯+-⨯∆=
=- （2分）
106.668 3.972110.64C B BC V V V kV =-∆=+= （1分）
2、（12分）两电网由联络线连接成一互联系统，各自的单位调节功率分别为K DA =45MW/Hz ，K GA =750MW/Hz ，K DB =26MW/Hz ，K GB =400MW/HZ ，当系统A 负荷增加150MW 时，计算系统频率变化量及联络线上流过功率变化量。

(1)A 、B 系统都参加一次调频，A 系统还参加二次调频，增发50MW 。

(2)A 系统有一半机组参加一次调频，B 系统所有机组参加一次调频，并且B 系统二次调频增发40MW 。

解：（1）
45750795A DA GA K K K =+=+=
26400426B DB GB K K K =+=+= （1分） 15050100A DA GA P P P MW ∆=∆-∆=-=
0B P ∆= （1分）
7950426100
34.24795426A B B A AB A B K P K P P MW K K ∆-∆⨯-⨯∆=
==-++ （2分）
100
0.082795426
A B A B P P f Hz K K ∆+∆∆=-
=-=-++ （2分）
（2）
1750
4542022A DA GA K K K =+=+= （1分）
26400426B DB GB K K K =+=+= 150A DA GA P P P MW ∆=∆-∆=
40B DB GB P P P MW ∆=∆-∆=- （1分）
420(40)426150
95.39420426A B B A AB A B K P K P P MW K K ∆-∆⨯--⨯∆=
==-++ （2分）
150(40)
0.13420426
A B A B P P f Hz K K ∆+∆+-∆=-
=-=-++ （2分）
3、（12分）如图所示，有一台降压变压器，其归算至高压侧的参数为 2.44T R =Ω，40T X =Ω，在最大负荷及最小负荷时通过变压器的功率分别为max 2814S j MVA =+，min 106S j MVA =+。

最大负荷时高压
侧电压为113kV ，而此时低压允许电压为6kV ≥，最小负荷时高压侧电压为115kV ，而此时低压允许电压为 6.6kV ≤。

试选择此变压器分接头。

S
U 2U 1
31.5MVA
110+2*2.5%/6.6kV
解：
max max max 1max 28 2.441440
5.56113P R Q X V V +⨯+⨯∆=
== （2分）
min min min 1min 10 2.44640
2.3115
P R Q X V V +⨯+⨯∆=
== （2分）
max '1max max 113 5.56107.44B V V V =-∆=-= （1分） min '1min min 115 2.3112.7B V V V =-∆=-= （1分）
最大负荷时低压侧允许电压为6kV ，最小负荷时低压侧允许电压为6.6kV ，则
'max max
2max 107.44 6.6118.1846B t N B V V V V ==⨯= （1分） 'min min 2min 112.7 6.6112.76.6B t N B V V V V ==⨯= （1分） max min 118.184112.7
115.44222
t t t V V V ++=
== （1分）
选择变压器最接近的分接头
115.442
(1)100% 4.9%110
-⨯= （1分） 所以选择+5%分接头，即
(10.05)110115.5t V kV =+⨯=
校验：最大负荷时max 107.44 6.6
6.146115.5
B V kV kV ⨯==≥ （1分）
最小负荷时min
112.7 6.6 6.44 6.6115.5
B V kV kV ⨯==≤ （1分）
比较可知，选择的分接头合适。

4、（15分）已知系统接线如图所示，求k 点三相短路时发电机及短路点的电流。

（100B S MVA =，
B av V V =，冲击系数 1.8M K =）
(3)
k
x 2=0.08Ω/km 2.5km
X R =5%0.3kA 6kV
S=15MVA 110/6.6kV
V s %=10.5
x 1=0.4Ω/km 80km S=31.5MVA 10.5/121kV V s %=10.5
''''30MVA
E=1.05X d =0.26V=10.5kV
III
II
I
L
T2
T1
G
解：
100B S MVA =，110.5B V kV =，2115B V kV =，3 6.3B V kV = （1分）
1 5.5B I kA =
== （1分）
20.5021B I kA =
== （1分）
39.1646B I kA =
== （1分） 各元件标幺值电抗如下： 发电机''
1100
0.260.8730
B d
N S X X S ==⨯= （1分） 变压器2%100
0.1050.3310031.5s B N V S X S =
=⨯= （1分）
线路31222100
0.4800.242115
B B S X x l
V ==⨯⨯= （1分） 变压器4%100
0.1050.710015s B N V S X S =
=⨯= （1分）
电抗器52
100
0.05 1.45476.3
X =
== （1分） 电缆62223100
0.08 2.50.4816.3
B B S X x l
V ==⨯⨯= （1分） 电源电动势标幺值''
1.05E E == （1分） 短路点的总电抗0.870.330.2420.7 1.45470.481 4.0777X ∑=+++++= （1分） 短路电流标幺值* 1.05
0.25754.0777
E I X ∑=
== （1分） 所以，发电机电流10.25750.2575 5.5 1.41625B I I kA ==⨯= （1分） 短路点电流30.25750.25759.1646 2.36k B I I kA ==⨯= （1分）。