电力系统分析试题及答案

一、简答题

1简述电力系统、电力网和动力系统这几个概念的联系和区别。 2 电力系统运行的特点和要求分别是什么？ 3 什么是短路故障？不对称故障有哪些种类？ 4短路故障的后果是什么？

5 什么情况下可认为电源为无限大功率电源？它的特点是什么？

6 电压偏移的定义是什么？

7 当变压器带有一定负荷时，在其中要产生哪些功率损耗？空载时有无损耗？为什么？ 8 电力线路的正序电抗和负序电抗是否相等？

二、计算题

1 有一回电压等级为110kV ，长为100km 的输电线路，电阻r 1=0.21Ω/km ，电抗x 1=0.415Ω

/km ，电纳b 1=2.84×10-6

S/km ，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。变压器参数为P k ＝190kW ，U k %=10.5，P 0＝31.05kW ，I 0％＝0.7。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。

2如图2 图2

3系统如图3所示。d 点发生三相短路，变压器T 2空载。求：（1）求用标幺值表示的等值网络；（2）短路处起始次暂态电流和短路容量；（3）计算短路冲击电流；（4）若电源容量为无

1 在

2

3

4 试画出双绕组变压器等值电路。

5试画出电力线路等值电路。

6 电力系统中性点接地方式有哪些？各有什么特点？

7 我国的电压等级有哪些？简述对用电设备、发电及和变压器额定电压的规定。 8 试分别说明电压损耗和电压降落的概念。 二、计算题

A

115/38.5kV U k %=10.5

x 1=0.4O /km 35/10.5kV

U k %=7

d

(3)

1有一回电压等级为110kV ，长为200km 的输电线路，电阻r 1=0.1Ω/km ，电抗x 1=0.4Ω/km ，电纳b 1=2.84×10-6S/km ，试画出其等值电路并计算电力线路等值阻抗及对地导纳。 2 试标出如图1所示G 、T1、T2、T3、T4、M 等各元件的额定电压。

4 1 2 3 4什么是自然功率？当远距离交流输电线路输送自然功率时，会有什么有趣的现象？

5 试解释高压电力线路在空载时的末端电压升高现象。 6对简单开式网络，潮流计算的内容及步骤是什么？

7 什么情况下可认为系统为无限大功率系统？它的特点是什么？ 8 进行不对称故障分析的步骤是什么？ 二、计算题

1输电线路单位长电阻r 1=0.03Ω/km ，正序电抗x 1=0.4Ω/km ，正序电纳b 1=2.84×10-6

S/km ，线路长度为300km ，试计算电路参数。

2一台向10kV 网络供电的SFL 1-31500/110型降压变压器，其技术参数为：电压110kV/11kV ，Ps =180kW ，P 0=31 kW ，U s %=10.5%，I 0%=0.8。试计算归算到高压侧的参数。

3如图4所示系统，k 点发生a 相单相接地短路，已知1a E ∑＝j1，1Z ∑＝j0.4，2Z ∑＝j0.5，

0Z ∑＝j0.25，以上均为标么值。求短路点a 相发生单相接地短路时的各相电流、电压。

图4

一、简单题

1电力线路和变压器组成的网络称为电力网；电力网+发电机+负荷=电力系统；电力系统+动力部分=动力系统。 2特点：（1）电能不能大量存储：电能的生产、变换、输送、分配和使用必须同时进行；（2）

过渡过程十分短暂：要求自动化控制程度高；（3）对社会生活、政治和国民经济影响巨大。 要求：（1）保证安全可靠持续供电；（2）保证必要的电能质量；（3）保证电力系统运行的经济性。

3短路故障：电力系统中正常运行情况以外的相和相之间或相和地之间发生通路的情况。不对称故障有两相接地短路、单相接地短路、两相短路3种。

4 （1）短路将产生从电源到短路故障点巨大的短路电流，可达正常负荷电流的几倍到几十倍。短路电流在电气设备的导体间产生很大的电动力，将导致导体变形、扭曲或损坏。短路电流通过导体产生的热量而使其温度急剧上升，将导致设备因发热而损坏。

（2）短路将引起系统电压的突然大幅度下降。系统中异步电动机将因转矩下降而减速或停转。

（3）短路将引起系统中功率分布的突然变化。导致并列运行的发电厂失去同步，破坏系统稳定性。

（4）不对称短路电流产生不平衡交变磁场。对周围的通信网络、信号系统、晶闸管触发系统及自动控制系统产生干扰。

5当电源内阻抗不超过短路回路总阻抗的10%时，就可以近似认为此电源为无限大功率电源。无限大功率电源的内阻抗为零，端电压保持恒定。 6 电压偏移为节点电压的实际值和额定值之差。

7有功功率损耗和无功功率损耗。空载时有损耗，因为空载时变压器励磁支路仍消耗有功功率和无功功率。

8 电力线路的正序和负序电抗相等。因为电力线路是静止元件，无论通过正序电流还是负序电流都构成三相对称分量，由此得到的阻抗也应相等。 二、计算题 1 解：

（1）求等值电路

11()100(0.210.415)2141.5l Z l r jx j j =+=⨯+=+

22

122

190110 2.321000100031.5

k N P U R S ===Ω 221%10.511040.310010031.5

k N N U U X S ===Ω

3

36022

131.051010 2.5710S 110m N P G U ---=

⨯=⨯=⨯ 5

022

1%0.731.5 1.8210S 100100110

N m N I S B U -=

==⨯

S 'A

S '

（2）计算C 点电压