中北大学电力系统分析试卷B卷

2012/2013学年第二学期末考试试题（B卷）电力系统分析使用班级：10050441-10050442总分得分一、填空题（共30分，每题2分）1、电力系统暂态分析包括电磁暂态过程和机电暂态过程。2、电力系统故障包括横向故障和纵向故障。其中短路为横向故障，断路为纵向故障。3、写出简单电力系统静态稳定的判据：4、输电线路的特性阻抗或波阻抗。。5、频率、电压和波形衡量是电能质量的三个基本指标。6、电力系统包括电网、发电机和用电设备；动力系统包括电力系统和动力系统7、我国10KV系统，中性点采用不接地方式，其供电可靠性高。得分二、简答题（共30分，每题6分）1、请简述无限大功率电源的三大特征，并说出实际应用中怎样判断电源能否作为无限大电源。答：特征为：1）、电源电压恒定。（1分）2）、频率恒定（1分）3）、内阻抗为零。（2分）若供电电源的内阻抗小于短路回路总阻抗的10%，则可以认为供电电源为无限大功率电源。2、三相输电线每相等值电抗示为：+0.0157，每相等值电纳为：，当采用分裂导线时，，试解释上面各公式中的含义，并简单分析采+用分裂导线的好处。答：r表示输电线的半径；（1分）；表示三相输电线纸浆的几何平均距离（1分）；表示分裂导线的半径（1分）;n表示分裂数（1分）。采用分裂导线减少了单位长度电抗，减少电晕放电。（2分）3、根据图1给定的运行条件，确定图示电力系统潮流计算时各节点的类型和待求量答：节点1为平衡节点，待求量为P、Q；节点2和3为PQ节点，待求量为电压的幅值和相角。节点4为PV节点，待求量为无功和电压的相角。4、试确定图2所示的电力系统中发电机和各变压器高低压侧的额定电压。答：G1：10（1+5%）=10.5KVT1：10（1+5%）/220(1+10%)=10.5/242KVT2:220/10(1+10%)/110(1+10%)=220/11/121KV5、当用牛顿-拉夫逊法计算潮流时，已知修正方程为：其中：试写出用牛顿——拉夫逊法计算上图所示电力系统潮流的步骤，并回答所用的雅克比矩阵是几阶的？答：1）设置节点2和3的电压幅值初值和相角初值，节电4电压相角初值，以及迭代精度。2）利用公式求各节点的3）求雅克比矩阵各参数，、。4）求解修正方程得到电压幅值和相角的变化量。5）校验变化量是否小于设定的迭代精度，若小于迭代结束，否则返回第二步。雅克比矩阵是五阶。得分三、计算题（共40分，1题20分，2题20分）1.见图（a）所示电力网，首端电压为118kV，求末端电压。解：（一）求功率分布（单位：MVA），等值电路见图（b）所示。阻抗环节末端：P2'+jQ2'=40+j30-j4.56=40+j25.44阻抗环节损耗：阻抗环节首端：P1'+jQ1'=40+j25.44+（3.51+j5.5）=43.51+j30.94（二）求电压分布所以2、一电力系统及其各序阻抗（相同基准值下的标么值）如题图4所示，发电机A和发电机B的出口电压均为1.0：双回输电线路阻抗相同。如果在F点发生B、C两相短路，请画出各序网图复合序网图；计算故障处的短路电流。图4其中发电机A：