电力分析测试卷及参考标准答案

作题参答一填题1．降压变压器高压侧的主分接电压为220kv若选择×2.5%的分接头，则该分接头电压为231KV。2．电力系统中性点有效接地方指的是中性点直接接地。3．输电线路的电气参数包括电、电导、电纳和

电阻。4．输电线路的电压偏移是指线始端或末端母线的实际运行电压与线路额电压的值差。5．电力系统的潮流分布一般是各节点的电压和功表示。6．调整发电机组输出的有功功用来调整电力系统运行的频率。7．复合故障一般是指某一时刻电力系统二个及以上地方发生故障。8．用对称分量法计算不对称故，当三相阻抗完全对称时，则其序阻抗矩阵Z的对角元素为

零。9．系统中发生单相接地短路时障点短路电流的大小是零序电流的3

倍。10．小输出电元件的电抗将提（改善）

系统的静态稳定性。二单选题每题出四选中有个项符题目求，将确项的母在后括内11．步发电机的转速和系统频之间是否有严格的关系（②）①否②是③一定④根据发电机的形式定12．绕组变压器的结构、通常高压绕组放在（③）①内层②间层③外层④独立设置13．性点以消弧线圈接地的电系统，通常采用的补偿方式是（③）①全补偿②补偿③过补偿④有时全补偿欠补偿14．相导线的几何均距越大，导线的电抗（②）①越大②小③不变④无法确定15．压器的电导参数G，要定于哪一个实验数据（①）①△P

②eq\o\ac(△,P)

③%④16.当功率的有名值为s＝＋时功率因数角为）取基功率为，有功功率的标么值为（③）①

②

③

P

④

S

17.环网中功率的自然分布是（④）①与电阻成正比分布②与电抗成正比分布③与阻抗成正比分布④与阻抗成反比分布18．力系统中PQ节的数量②）/28

①全都是②量的③少量的④必有且一般只设一个20．同一时间内，电力网的电损耗与供电量之比的百分值称为（②）①负载率②损率③电率④厂用电率21．力系统的频率主要决定于①）①有功功率的平衡②无功功率的平衡③电压质量④电流的大小22．于顺调压电压调整方式的述，错误的是（②）①高峰负荷时允许中枢点电压略低②低谷负荷时允许中枢点电压略低③适用于用户对电压要求不高的场合④适用于供电线路不长的场合23．过改变变压器变比，实质（③）①改变了电压损耗的数值②变了负荷变化时次级电压的变化幅度③改变了电力网的无功功率分布④增加了整个电力系统的无功功率容量24．相短路时，非周期分量极值，只能是在某种情况（①）①一相中出现②时在两相中出现③三相均不出现④有故障相出现其它相不出现25．步机的各种电抗间关系为③)①③

xx"'dqdx'"dqd

②④

xx"qddx"dd26.若ac两相发生短路，则基准选择(②)①相②相③相④相和c27下网K点生两相短路接地复合序网为图所(③)(其1,20分别为正序、负序、零序阻抗)28．靠近电源点负序电压(①)/28

mm①低②③不变④法确定29．为判据

E0

主要应用于分析简单系统的（③）①暂态稳定②障计算③静态稳定④调压计算30．析简单系统的暂态稳定性以应用（②）①等耗量微增率准则②面积定则③小干扰法④对称分量法三简题31．力变压器的主要作用是什？答力压器的主要作用是升或降低电压外起到将不同电压等级电网相联系的作用。32．单闭式网分为哪些类网络答：简单的闭式网可分为两端供电网络2）和环形网络2分两类（分33什么说当电力系统无功功不充足时仅靠改变变压器变比分按头来调压并不能改变系统的电压水平？答通调分接头实质是改变了电力网的无功分布能改善局部电压水平同时却使系统中另个的某些局部电压水平变差并不能改变系统无功不足的状况因此就全系统总体来说并不能改变系统的电压水平。34．什么变压器中性点经小电接地能够提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性？答在电线路送端的变压器经小电阻接地线路送端发生不对称接地时零序电流通过该电阴将消耗部分有功功率起到了电气制动作用，因而是能提高系统的暂态稳定性。四简题35．三相单回输电线路，采用LGJ300型导线（计算外径25.2mm知相导线正三角形布置，导线间距离D＝6m，求每公里线路的电抗值。解：计算半径：

r

几何均距：=D=6mx0.1445l

Dr

0.01570.1445lg

6

/km36单架空线路数如图所示始电压为116KV负为15＋j10MVA，求该电力线路末端电压及始端输出的功率。/28

解：37．系统发电机组的单位调节率为，负荷增大200MW时发电机二次调频增发，时频差为0.2Hz，负荷的单位调节功率。解：38．K点生两相短路接地，求K点短路电流值。4/28

五综题39．一台降压变压器如图所示其归算至高压侧的参数4＋j63.525Ω，已知变压器母线在任何方式下均维持电压为107.5KV其低压侧母线要求顺调压，若采用静电电容器作为补偿设备，试选择变压器分接头和无功补偿设备容量。5/28

40．简单系统如图若在K点生三相短路，求使得系统保持暂态稳定的极限切除角。6/28

作题参答一填题1.衡电能质量的主要指标是：压、频率、波形。2.我110kV及上系统，中性点运行方式采用

直接接地。3.一里LGJ-300型架空线路，其电阻大约为0.1

。4.一将升220kV的压器，其额定变比为10.5/242。5.电供电负荷与综合用电负荷差别是前者包括

网络损耗。6.潮计算中，三类节点数量最的是PQ点。7.架线路开路时，其末端电压首端电压

高。8.将三绕组变压器三个绕组排方式，从内至外为

低－中－高。9.常的潮流计算的基本数学模是10.标么值近似计算中基准电压常选

节点电压方程。网络平均额定电压。二选题1.组电力系统的几种主要元件：BA电、电阻、电感、电容B电机、变压器、线路、负荷C发厂、变电所、变压器、线D电机、变压器、线路、开关2.对力系统运行的基本要求是CA在质前提下，保证安全，力经济；B在济前提下，保证安全，力优质；C在全前提下，保证质量，力经济；D在全前提下，力求经济，保质量。3.相截面的导线，使用的电压级越高，其电阻A一B越C越D都对4.在压器的等值电路中，其导是BAG+jB

BG-jB

C-G+jB

D-G-jB5.中点不接地系统对设备绝缘要求AA高B低C不变D都对6.架线路采用导线换位的目的CA减电抗B减小电纳C减小三相参数的不对称D都不对7.三节点中，只有一个且必须一个的是CAP－节点BP－节C平衡节点D都是8.N－迭的主要优点是：BA简B收快准D占内存少9.P－迭是在B

基础上简化来的。A直坐标形式的N－R迭；7/28

SSSB极标形式的N－迭；CG－迭代D都是10．压器的运算负荷是DA变器付方功率加上变压器阻的功率损耗；B变器付方功率加上变压器导的功率损耗；C变器副方功率加上变压器阻和导纳的功率损耗；D在C的础上，再加上变压器联线路导纳中的功率。三、某系统发动机组的单位调节功率为740MW/Hz,负荷增大200MW时，电机二次调频增发，时频差为0.2Hz,求荷的单位调节功率。解：△Peq\o\ac(△,=)－eq\o\ac(△,G)—eq\o\ac(△,D)200=40＋740×0.2＋0.2×所以K=60MW/Hz所以负载单位调节功率为60MW/Hz四、额定电压110kV的射形电各段阻抗及负荷如图所示。已知电源A的压为121kV，求功率分布和各母线电压考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量

U解设==

0°=1100°

110

(20j30)j0.4070.2719.793j7.5939.793j7.95330.207j22.407B

AB

(20j40)j4.676ABAB

30.2072.33832.545j27.083已知U

=121kV/28

AB

121

UBAAB3.972(kV)106.668B

106.6683.972110.64(kV)五、某发电厂装有两台发电设备，其耗量特性分别为F+0.002PFP

(t/h)(t/h)两台发电设备的额定容量均为100MW而最小可发有功功率均为30MW，若该厂承担负荷150MW，试求负荷在两台发电设间的最优分配方案。解

两台发电设备的耗量微增率分别为dFdF

0.32P0.004P0.0030.006按等耗量微增率准则分配负荷，λ=，0.3+0.004P=0.3+0.006P而等约束条件为P+=150联立式（A（解、P。把=150-代式）有0.3+0.004P=0.3+0.006(150P0.004P=0.9—0.006P0.01=0.9于是解得

P=90MW

P=60MW此分配方案符合等耗量微增率准则，即满足等约束条件，也满足不等约束条件（30<90<100、30<60<100此，可做为最优分配方案。六、如图所示某降压变电所装设一台容量为20MVA、电压为110/11kV的压器，要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的和7.5%最大负荷为18MVA最小负荷为，=0.8，变压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持107.5kV，变压器参数为U%=10.5，=163kW励磁影响不计。试选择变压器的分接头。/28

TTii/TTii/i/解

变压器的电阻和电抗为kNS1000N

%10.5kSN末端最大和最小负荷为

SS

cosj180.6j10.8(Mj770.8j70.65.6j4.2(MVA)按最大和最小负荷时调压要求，变压器低压侧电压应为10(1i10(17.5%)10.75(kV)i在最大和最小负荷时变压器低压侧的电压由下式求得UiI107.5iI

14.44.9363.5U5.64.2Ui解得99.9(kV)i104.6(kV)i然而最大和最小负荷时分接头电压为U11i99.9107.2(kV)Uii107(kV)UiU

U

107/

107.1(kV)故选分接头电压为110（1-2.5%=107.25的分接头。校验低压母线电压：/

iiii最大负荷时最小负荷时电压偏移：

UiUi

UUi99.9U107.25TIUi10.73(kV)UTI最大负荷时最大负荷时

UU

1010

100%2.5%100%7.3%比较可知，所选择的分接头满足调压要求。/

作题参答一填（35分每空1分）1．电力系统是电能的

生产、送、分配和消

的各个环节组成的一个整体。其中输送和分配电能的部分称为电力网。把水电厂、火电厂的动力部分也包括进来，就称为动系统。２．对电力系统运行的基本要求是：保证供的可靠性，保证电的良好质量，提高运的经济性。３．衡量电能质量好坏的指标是电压、频和波形。４．电力系统的无功功率电源发电机外有同步调相机、静电容器及静止补偿器。５．对分量法是析电力统不对称故障的有效方法相数对称的线性电路中，各序对称分量具有独性。６．短路是电力系统的严重故障。短冲击电流、短路容量是验电器设备的重数据。

短路电流最大有效值和７．系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统的负荷电力系统的综用电负荷系统负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率为电力系统的供电负荷此基础上再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率，称为电力系统的发电负荷。８．在元件的电抗比电阻大得多的的高压电网中，功功率从压高的一端流向电压低的一端，有功率则电压相位越前的一端流向相位落后的一端是流电网功率传输的基本规律。９．在电力系统潮流的计算机算法中，普遍采用的两种方法是：牛-拉夫逊法和P-Q分解法。10．简单故障是指电力系统的某发生一种故障的情况。简单不对称故障包括单接地短路、两短路、两接地短路、单相断开和两相断开等11．电力系统的运行电压水平同无功功率平衡密切相关。电压调整的主要手段是：改变发电机端电压；改变压器的变比；无功功率补偿。12．通常系统负荷是随时间变化，其变化规律可用负曲线来描述。二项择题在每小题列出的个选项中只有一个选项是符合题目要求的将正确选项前的字母填在题后的括号内。1．无限大功率供电系统，发生相短路，短路电流非周期分量起始值（2）①③

ii

ii

bpbp

ii

cpcp

②④

ii

ii

bpbp

ii

cpcp2.短电流量最大的短路为（4）/

①单相短路②相短路③相短路接地④相短路3.理同发电机，轴电抗的大顺序是（）①xq=xq″②＞xq″③xqxq″④都不对4.a为旋转因子1+a+a

等于多少（1）①②③－④5.输线路的正序阻抗与负序阻相比，其值要（3）①大②小③相等④不是6.系中发生单接地故障时，零回路中不包含（4）①零序电流②序电压③序阻抗④源电势7.两短路接地故障中，附加阻为（4）eq\o\ac(△,Z)①

②

③+

④∥8.在电机稳态运行状态中，机功率P与磁功率相比，将（3）①大②③等④关系9.P－曲被称为（4）①耗量特性曲线②荷曲线③正弦电压曲线④角曲线10.故障计算可以应用（3）①等面积定则②小干扰法③序增广定则④耗量微增率原则三简题1.列三种提高系统静态稳定的施。（）动励磁装置的应用；（）小各元件的电流；（）善网络结构和采用中间补偿设备。2．写出对称分量变换矩阵的表式。sa1

2

3．写出系统f点生a、两短路时的原始边界条件。acac4.在空输电线路中，为什么要行导线换位？保证三相系统参数对成、减少对周围通讯线路的干扰5.什是电晕现象？如何避免？高压线路表明周围的电场强度高于周围空气的击穿强度，会使空气游离发生放电现象，这种现象称之为电晕现象避免措施是增加导向的等值半径采用扩径导线分裂导线。/

T1*BT1*B四、电力系统接线下图所示。其，发电机G1：=∞

X

=0

E*

=1发电机G2：=100/0.85

X

=0.125

E*

=1变压器T1：=120MVAU%=10.5线路：l=50kmxΩ/km线路：l=40kmx=0.4Ω/km当母线4发三相短路时，求短路点短路电流周期分量有效值I（=100MVA，，=1.8）

、冲击电流i。解：用标幺值计算的参是：X50L1

100115

——1分）X0.440L2

100115

——1分）100X0.105—分120X0.125Gd

0.85100

分）1I4.854—分）X0.151//0.1935SIB0.502kA——分）3U115BI——3分）*Bi2.55*I———分）M五、已知发电机d、轴同步电抗X=1.1=1.08负载的电压=1.0电流=0.8°，试计算暂态电动势E

30°，/

解：jIX1.0301.72350.77—4）Q20.77—2分）I（—分）EE（XX0.731.738——（4）Qd1.738—2分）/

TTTTTT作题参答一、有一回电压等级110kV，长150km的电线路，末端接一台容量为31.5MVA的降变压器，变比为110/11kV。如图1所示，当A点实际电压为115kV时求A、二间的电压损耗及B点C点实际电=190kW，U%=10.5，P=31.05kWI%=0.7（20分）图1题一图解线路—dr8.5(mm)2

r=0.21(/km)x0.1445lg

D40000.401(/km)r

7.587.584000r8.5

2.84

/km)R=0.21Ω)

X=0.401150=60.15(Ω)B=2.84

(S)

12

B

变压器：T

PUkN1000

N

31.5

2.317(U%U10.5XkN10010031.5NPG1000UN

I%0.7BNUN

设U，°

202.317110

5.92/

SSSSA

20RXUU110

j

110

40.3j2.08(j)(2.5660.03j0.22YTBTTj15)(0.12j17.08BZT(20j0.22)20.15j17.3BTBB

j17.3j2.13

20.15j14.72

20.15110

(31.5j3.10j2.58-21.77AB由和A点电求各点电压及电损耗PRX21.7731.515.24AAU115APXQ21.7715.24AAU115A

13.937.21UB

TT

20.1220.1240.317.082.317

7.25U(101.33

7.6194.39(kV)

AC

94.3920.61(kV)二、简单输电系统如图2所，压器变比为1102×2.5%/11kV，不计变压器励磁支路及线路对地电容，则线路和变压器的总阻抗Z=26+j130，点的压为118kV且维持不变，降压变电所低压侧母线要求常调压，保持电压。若补偿设备为静电电容器试配合变压器分接头的选择确定受端应设置的无功补偿容量。解

图2题二图计算补偿前最大、最小负荷时低压侧归算到高压侧的电压。先计算功率损耗

110

j130)j6.71MVA

(26j130)首端功率为/

SISI(2015)(1.34VAAS(10j7.5)VAA因此，节点电为

i

118

130118

i

10.3426118

105.61(kV)（）择电容器容量。先按最小负荷时电容器全部退出的条件选择变压器变比，为U

TI

i

UiUi

105.61110.64(kV)10.5于是可选择110kV电的主抽头，即U=110kV则变压器变比k=110/11=10。再按最大负荷时的要求，求无功补偿容量Q

UiX

Ui

U

i

10

10.5130

10

12.62(Mavr)三、如图所示络中，A、、三个等值电源，其中S=75MVA=0.380S=535MVAX的容量和电抗不详装在母线4上断路器QF断开容量为3500MVA。线路ll、的度分别为10、5、25km，电均为0.4Ω。试计算在母线1三相直接短路时的起始次暂态电流和短路冲击电流分）图3题3图解取=1000MVA，作系统的等值网络如图9-2（b）首先确定电源C的等电抗。果短路不是发生在母线1，而是发生在母线4的路/

*BBEI*BBEI器QF之，则电源A、B、供的短路电流都要通过QF，其中电源A、供给的短路电流决定于如下的电抗X=[(5.07+0.151)//0.586]+0.242=0.754短路瞬间，这两个电源供给的短路功率为

11S0.754*断路器QF允许电源C供的短路功率为3500-1326=2174(MVA)由此可得电源C的等电抗至为

C*

10.46*然后作母线1的路计算。这时整个网络对短路点的等值电抗为X={[(0.46+0.242)//0.586+0.151]//0.507}+0.302=0.728由此得到起始次暂态电流为I

*

1

1.373以有名值表示则为I

*B

10003

6.89(kA)冲击电流的有名值为i2.55IM

四、如图所示某三相系统中k点生单相接地故障，已知

，Z=j0.4，Z=j0.5，=j0.25，=j0.35求相经过阻抗接短路时短路的各相电流、电压分）解

单相接地时复合网为串联型，于是可知IIΣZj1j0.5j0.25

k0.6442.5

/

IUaUUTTIUaUUTT

IZZ)k(j0.50.6442.51.2935.50.83

42.5900.3247.542.50.259047.5求各相电流和电压为

0.641.92I0.67kUaU780.3247.5

j0.3724.5780.3247.5

五、如图5所示某降压变电所装一台容量为20MVA、电压为110/11kV的压器，要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的2.5%，大负荷为18MVA，最小负荷为7MVA，cos

，压器高侧的电压在任何运行情况下均维持107.5kV，变压器参数为U%=10.5，=163kW励磁影响不计。试选择变压器的分接头。图5题5图解

变压器的电阻和电抗为kNS1000N

%10.5kSN末端最大和最小负荷为

SS

cos0.80.614.47sin70.8j4.2(M按最大和最小负荷时调压要求，变压器低压侧电压应为ii

2.5%)10.25(kV)/

ii/Uiii/Ui/ii在最大和最小负荷时变压器低压侧的电压由下式求得UiI107.5iI

14.44.9363.5U5.64.2Ui解得99.9(kV)i104.6(kV)i然而最大和最小负荷时分接头电压为Ui99.9UiUi107(kV)U10.75iU

TI

U

/2

107.1(kV)故选分接头电压为110（1-2.5%=107.25的分接头。校验低压母线电压：最大负荷时最小负荷时电压偏移：

UiUi

U11Ui10.25(kV)U107.25TIU11Ui10.73(kV)U107.25TI最大负荷时最大负荷时

UU

1010

100%2.5%100%7.3%比较可知，所选择的分接头满足调压要求。/

SSSS作题参答一定电压110kV的辐形电网各段阻抗及负荷如图一所示电源A的压为121kV，求功率分布和各母线电压考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量图一题一图解

设==110kV

110

(20j30)j0.407j8)0.271j0.4079.793j7.5939.793j7.95330.207j22.407B

AB

30.207

(20j40)j4.676ABAB已知U=121kV

30.2072.33832.545j27.083

AB

121

UBAAB3.972(kV)106.668B

106.6683.972110.64(kV)二、某发电厂装有两台发电设备，其耗量特性分别为F+0.002PFP

(t/h)(t/h)两台发电设备的额定容量均为100MW而最小可发有功功率均为30MW，若该厂承担负荷150MW，试求负荷在两台发电设间的最优分配方案分）解

两台发电设备的耗量微增率分别为dFdF

0.32P0.004P0.0030.006按等耗量微增率准则分配负荷，λ=，0.3+0.004P=0.3+0.006P/

TTiTTi而等约束条件为P+=150联立式（A（解、P。把=150-代式）有0.3+0.004P=0.3+0.006(150P0.004P=0.9—0.006P0.01=0.9于是解得

P=90MW

P=60MW此分配方案符合等耗量微增率准则，即满足等约束条件，也满足不等约束条件（30<90<100、30<60<100此，可做为最优分配方案。三、如图二所示某降压变电所装设一台容量为20MVA、压为110/11kV的压器，要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的2.5%，大负荷为18MVA，最小负荷为7MVA，cos

，压器高侧的电压在任何运行情况下均维持107.5kV，变压器参数为U%=10.5，=163kW励磁影响不计。试选择变压器的分接头。图二题三图解

变压器的电阻和电抗为kNS1000N

%10.5kSN末端最大和最小负荷为

SS

cos0.80.614.47sin70.8j4.2(M按最大和最小负荷时调压要求，变压器低压侧电压应为ii

2.5%)10.25(kV)在最大和最小负荷时变压器低压侧的电压由下式求得UiI107.5iI

14.44.9363.5U5.64.2Ui/

i/i/i/i/ii解得99.9(kV)i104.6(kV)i然而最大和最小负荷时分接头电压为U11i99.9107.2(kV)Uii107(kV)UiU

U

107/

107.1(kV)故选分接头电压为110（1-2.5%=107.25的分接头。校验低压母线电压：最大负荷时最小负荷时电压偏移：

UiUi

UUi99.9U107.25TIUi10.73(kV)UTI最大负荷时最大负荷时

UU

1010

100%2.5%100%7.3%比较可知，所选择的分接头满足调压要求。四、如图三所示的网络中，当降压变压所10.5kV母上发生三相短路时，可将