2011年春季学期电力系统稳态分析第一次作业.doc

2011年春季学期电力系统稳态分析第一次作业一、单项选择题（本大题共10分，共 10 小题，每小题 1 分）1. 利用制造厂家提供的三个绕组两两作短路试验测得的短路损耗计算容量比为100/100/100的三绕组变压器第三绕组的短路损耗的计算公式为（ ）。A. B. C. D. 2. 下列说法正确的是（ ）。A. 当输送的有功大于自然功率时，线路消耗感性无功功率B. 当输送的有功等于自然功率时，线路消耗感性无功功率C. 当输送的有功小于自然功率时，线路消耗感性无功功率D. 当输送的有功不大于自然功率时，线路消耗感性无功功率3. 丰水季节，宜作为调频电厂的是（ ）。A. 热电厂B. 核电厂C. 有调节性能的水电厂D. 中温中压火电厂4. 隐极式发电机的有功功率功角关系为（ ）。A. B. C. D. 5. 我国的最高额定电压等级为（ ）。A. 330kVB. 500kVC. 750kVD. 1000kV6. 在原网络的两个节点切除一条支路，节点导纳矩阵的阶数（ ）。A. 增加一阶B. 减少一阶C. 减少二阶D. 不变7. 高峰负荷时，电压中枢点的电压升高至105%UN；低谷负荷时，电压中枢点的电压下降为UN的中枢点电压调整方式是（ ）。 A. 逆调压B. 顺调压C. 常调压D. 故障时的调压要求8. 运用牛顿-拉夫逊迭代法时应使选择的初值（ ）。A. 不等于精确解B. 远大于精确解C. 接近精确解D. 远小于精确解9. 电力系统电压波动产生的原因有（ ）。A. 由幅度很小，周期很短的偶然性负荷变动引起B. 由冲击性或者间歇性负荷引起C. 由生产和生活的负荷变化引起D. 由气象变化引起10. 线路上任意一点实际电压与额定电压的数值差，常用额定电压的百分值表示的是（ ）。A. 电压降落B. 电压损耗C. 电压偏移D. 电压调整二、多项选择题（本大题共10分，共 10 小题，每小题 1 分）1. 架空线路的额定电压等级一定时，与之相适应的输送功率和输送距离的关系为（ ）。A. 输送功率越小，输送距离越短；B. 输送功率越小，输送距离越长；C. 输送功率越大，输送距离越短；D. 输送功率越大，输送距离越长；2. 影响调频厂调整容量的因素有（ ）。A. 负荷变动幅度B. 负荷的单位调节功率C. 发电机的单位调节功率D. 允许频率偏移3. 产生循环功率的原因是（ ）。A. 双端供电网络两端的电源有电压差B. 两台并列运行的变压器的变比不同C. 两回并列运行的输电线路的长度不同D. 环网中变压器的变比不匹配4. 借改变发电机端电压调压可用于（ ）。A. 线路很长B. 线路不很长C. 沿线电压损耗大D. 沿线电压损耗不大5. 引起电压波动的负荷有（ ）。A. 复式泵B. 电弧炉C. 卷扬机D. 照明设备6. 影响架空线路的电导的因素有：（ ）。A. 线路输送的功率B. 沿绝缘子串的泄漏C. 线路输送的距离D. 线路的电晕7. 实际中，三绕组变压器各绕组的容量比组合有（ ）。A. 100/100/100B. 50/100/100C. 100/50/100D. 100/100/508. 平衡节点是指（ ）。A. 给定扰动变量的节点B. 给定控制变量的节点C. 给定状态变量的节点D. 待求状态变量的节点9. 下列说法正确的是（ ）。A. 减少发电机的有功功率输出可以减少无功功率输出的最大值B. 减少发电机的有功功率输出可以增加无功功率输出的最大值C. 增加发电机的有功功率输出可以减少无功功率输出的最大值D. 增加发电机的有功功率输出可以增加无功功率输出的最大值10. 有备用结线不包括（ ）。A. 单回路两端供电网络B. 单回路放射式C. 单回路干线式D. 单回路环式三、判断题（本大题共10分，共 10 小题，每小题 1 分）1. 对所有负荷都必须保证不间断供电。2. 电压崩溃是指因无功功率短缺造成电压水平低下，枢纽变电站母线电压在微小扰动下顷刻之间的大幅度下降。3. 输电效率是指线路末端输出视在功率与线路始端输入视在功率的比值，常用百分值表示。4. 原子能电厂可调容量较大，可以作为调频厂。5. 用发电机组的调频器进行频率的一次调整。6. 调相机过激运行时的容量约为欠激运行时的容量50%。7. 在多电压级网络中应用等值变压器模型时，对有名制、线路参数未归算、变压器参数归在低压侧的情况，理想变压器变比取为k =U/U。8. 发电机的单位调节功率表示随频率的升或降发电机组发出功率增加或减少的量。9. 发电机以滞后功率因数运行时，会引起定子端部温升和并列运行稳定性问题。10. 由于变压器空载电流中流经电纳的电流占的比重很大，因此可以用空载电流百分值计算电纳四、名词解释题（本大题共20分，共 10 小题，每小题 2 分）1. 三绕组变压器的最大短路损耗2. 电压偏移3. 频率的二次调整4. 最大综合用电负荷5. 最高电压等级6. 电力系统的中性点是（ ）。7. 充电功率8. 变压器的分接头9. 标么值10. 电压崩溃五、计算题（本大题共32分，共 4 小题，每小题 8 分）1. 一台变压器的标么值参数为ZT =j0.1，k*=1.05，计算其形模型等值电路的参数。2. 某变电站由110kV双回线供电，线路长50km，b1=2.710-6 S/km。站内有两台SFL7-31500/110的变压器，试验数据为P0=38.5kW，I0%=0.8，Pk=148kW，Uk%=10.5。变电站低压侧负荷为50+j25MW。试计算两台变压器的功率损耗和变电站的运算负荷。3. 系统中有200MW和100MW的发电机组各5台向1000MW负荷供电，其中200MW机组调差系数为%=4，每台承担140MW的负荷；100MW机组调差系数为%=2，每台承担60MW的负荷。负荷的频率调节效应系数KL* =1.5，系统额定频率为50Hz。如果一台100MW发电机组突然因事故被跳闸切除，则经过系统一次调频后系统频率变化量是多少？系统频率是增加还是降低了？频率稳定后各运行机组实际承担的负荷是多少？4. 某区域变电所有两台31.5MVA变压器并联运行，且由长100km的双回输电线路供电，额定电压为110kV。已知：变压器参数为P036kW，I0%0.9，Pk210kW，Uk%10.5；线路参数为r10.17/km,x10.409/km,b1 =2.82106 S/km；变电所最大负荷为40MW，cos0.8，一年中负荷的功率因数恒定，Tmax6000h。如果两台变压器全年运行，试利用最大负荷损耗时间计算线路和变压器的年电能损耗。六、简答题（本大题共3分，共 1 小题，每小题 3 分）简述电力系统负荷曲线的含义及作用。七、问答题（本大题共15分，共 5 小题，每小题 3 分）1. 多电压级网络中变压器模型的不同对电力网络等值电路的制定有什么影响？2. 电力系统为什么要设置有功功率备用容量？3. 无备用结线可用于架空线路供电的二级负荷的原因是什么？4. 广义电力系统、电力系统和电力网络之间的关系怎样？5. 火力发电厂有哪些运行特点？答案：一、单项选择题（10分，共 10 题，每小题 1 分）1. D 2. A 3. D 4. A 5. D 6. D 7. A 8. C 9. B 10. C 二、多项选择题（10分，共 10 题，每小题 1 分）1. BC 2. ABCD 3. ABD 4. BD 5. ABC 6. BD 7. ACD 8. AC 9. BC 10. BC 三、判断题（10分，共 10 题，每小题 1 分）1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 四、名词解释题（20分，共 10 题，每小题 2 分）1. 参考答案：答案：三绕组变压器的最大短路损耗是指两个100%绕组中流过额定电流，另一绕组空载时的短路损耗。 解题方案：考查三绕组变压器的最大短路损耗概念。评分标准：2. 参考答案：电压偏移是指线路任意一点实际电压与额定电压的数值差，常用额定电压的百分值表示。解题方案：考查电压质量指标。评分标准：3. 参考答案：频率的二次调整指由发电机组的调频器进行的、对第二种负荷变动引起的频率偏移的调整。解题方案：考查频率的二次调整概念。评分标准：4. 参考答案：最大综合用电负荷是指各行业负荷最大负荷之和乘以同时系数所得的功率。解题方案：考查与电力系统负荷运行特性有关的概念。评分标准：5. 参考答案：最高电压等级指该系统中最高电压等级电力线路的额定电压。解题方案：考查电力系统基本参量。评分标准：6. 参考答案：电力系统的中性点是星形联结的变压器或发电机的中性点。解题方案：考查电力系统的中性点定义。评分标准：7. 参考答案：充电功率是指电力线路的电纳吸收的容性无功功率。解题方案：考查电力线路的无功损耗。评分标准：8. 参考答案：变压器的分接头是指变压器的高压绕组或中压绕组可供选择的若干个接头。解题方案：考查变压器的分接头概念。评分标准：9. 参考答案：标么制中的物理量的相对值称为标么值。解题方案：考查标么制和标么值的概念。评分标准：10. 参考答案：电压崩溃是指因无功短缺造成电压水平低下，枢纽变电站母线电压在微小扰动下顷刻之间的大幅度下降。解题方案：考查电压崩溃现象。评分标准：五、计算题（32分，共 4 题，每小题 8 分）1. 参考答案：解题方案：考查变压器形模型等值电路的参数计算。评分标准：2. 参考答案：解题方案：考查用试验数据计算变压器功率损耗。评分标准：3. 参考答案：解题方案：用发电机组、负荷和系统的单位调节功率计算。评分标准：4. 参考答案：解题方案：考查利用最大负荷损耗时间计算年电能损耗方法。评分标准：六、简答题（3分，共 1 题，每小题 3 分）0. 参考答案：负荷曲线是指某一时间段内负荷随时间变化的规律，其中有功功率日负荷曲线可以用来掌握用电情况，是制订发电厂发电负荷计划的依据，对电力系统的运行起着重要作用；有功功率年负荷曲线常用于制订发电设备的检修计划，因为可以利用系统负荷季节性低落时安排发电设备的检修。 解题方案：考查负荷曲线及作用。评分标准：七、问答题（15分，共 5 题，每小题 3 分）1. 参考答案：在多电压级网络中，若变压器采用型模型，所有参数或变量需进行电压级的归算，一般用于手算；若变压器采用型模型，所有参数或变量不需进行电压级归算，一般用于计算机计算。解题方案：考查变压器模型对多电压级网络变参数或变量的归算的影响。评分标准：2. 参考答案：电力系统设置有功功率备用容量是为了满足频率调整的需要，以便在发电、供电设备发生故障或检修时，以及系统负荷增长后，仍有充足的发电设备容量向用户供电，保证电力系统在额定频率下达到有功平衡。 解题方案：从保证电力系统有功平衡分析。评分标准：3. 参考答案：当架空线路采用了自动重合闸装置时，可以减少因瞬时性故障造成负荷停电的时间，提高无备用结线的供电可靠性，可以满足无备用结线向二级负荷供电的要求。解题方案：从提高供电可靠性方面分析。评分标准：4. 参考答案：广义电力系统是由锅炉、反应堆、汽轮机、水轮机、发电机等生产电能的设备，变压器、电力线路等变换、输送、分配电能的设备，电动机、电热电炉等消耗电能的设备，以及测量、保护、控制装置等组成的统一整体。电力系统不包括广义电力系统中锅炉、反应堆、汽轮机、水轮机等动力部分，电力网络不包括电力系统中的发电机和用电设备；因此电力网络是电力系统的子集，电力系统又是广义电力系统的子集。解题方案：由广义电力系统、电力系统和电力网络的概念理解三者的关系。评