电力系统分析复习题

本文格式为Word版，下载可任意编辑——电力系统分析复习题长沙学院电力系统分析复习题一、填空题

1、电力系统运行的三个基本要求是：系统运行的安全可靠性、良好的发电质量、系统运行的经济性。

2、电力线路按结构可分为架空线路和电缆线路两大类。

3、在电磁环网中，由于变压器变比不匹配而产生的功率称为循环功率。

4、电力系统频率的一次调整是针对发电机组的调速器进行的，频率的二次调整是针对发电机的调频器进行的。

5、系统备用容量一般分为负荷备用、事故备用、检修备用、国民经济备用。6、在潮流计算时对于有功功率和无功功率均为给定，而节点电压是待求量的节点称之为PQ节点。

7、在电力系统中，有功功率负荷的最优分派是依照等耗量微增率准则来进行分派的。8、电力系统中枢点的调压方式分为逆调压顺调压恒调压。9、连接额定电压分别为220kV和35kV两个电力网的一台降压变压器，变压器的两侧均接线路，则此变压器的变比为220/38.5。

10、电压调整的措施有改变发电机端电压调压、改变变压器变比、改变功率分布和改变电力网络的参数。二、选择题

1、电力用户只能从一个电源获得电能的地理接线方式为（）。A、双回路的放射式B、两端供电式C、有备用接线D、无备用接线2、手算潮流时，将变电所母线上所联线路对地电纳中无功功率的一半也并入到等值负荷功率中，这一功率称为（）。

A、运算负荷功率B、运算电源功率C、等值负荷功率D、等值电源功率3、在电力系统的标么值计算中，基准功率和基准电压之间的关系满足（）。

UIA、SB?BB3B、SB?UBIBC、SB?3UBIBD、SB?3UBIB

4、利用P—Q分解法和牛顿—拉夫逊法进行潮流计算，二者的收敛速度是（）。A、P—Q分解法高于牛顿—拉夫逊法B、牛顿拉夫逊法高于P—Q分解法C、两者一样D、无法比较5、电力系统无功电源最优分派的目的是（）。

A、使电力系统总的能源消耗最少B、使电力网的有功损耗最小C、使电力系统的电能质量最好D、使电力网的无功损耗最小6、负荷的单位调理功率可以表示为()

A、KL???P?P?f?fB、KL?C、KL??LD、KL?L

?f?f?PL?PL7、求无功功率分点的目的是()。

A、找无功最大点B、从该节点解开网络C、求有功功率分点D、求网络环流8、变压器的非标准变比是指变压器两侧()。A、网络额定电压之比B、绕组额定电压之比C、实际分接头之比D、实际分接头电压之比÷网络额定电压之比9、线路末端的电压偏移是指()。A、线路始末两端电压相量差B、线路始末两端电压数值差

1

C、线路末端电压与额定电压之差D、线路末端空载时与负载时电压之差10、借串联补偿电容器调压，可以()A、抵偿线路感抗B、增大线路感抗

C、有时抵偿线路感抗，有时增大线路感抗D、抵偿线路容抗三、简答题

1、衡量电能质量的指标有哪些？

电能质量包含电压质量、频率质量和波形质量三个方面。所以相应地衡量电压质量的指标有三个：电压偏移率、频率偏移率、波形畸变率。

2、试写出电力线路的功率损耗和电压下降公式。

P2?Q2P2?Q2R?X①电力线路阻抗中的功率损耗?S?22UU11GU2?jYU222PR?QXPX?QR③电力线路中电压下降的公式?U??U?

UU

②电力线路导纳支路中的功率损耗?S?3、电力系统潮流计算中变量和节点是如何分类的？

变量的分类：

负荷消耗的有功、无功功率（PL,QL）为不可控变量（扰动变量）；电源发出的有功、无功功率（PG,QG）为控制变量；母线或节点电压的相位角(U,?)为状态变量。节点的分类：PQ节点，PV节点，平衡节点计算题

1、如下图电力系统，试求变压器和发电机的额定电压。

解：UGN=1.05×10=10.5kV

U1N.T1=UGN=10.5kVU2N.T1=1.1×110=121kVU1N.T2=110kVU2N.T2=1.1×35=38.5kVU3N.T2=1.05×6=6.3kVU1N.T3=UGN=10.5kVU2N.T3=1.05×3=3.15kV

2

2、电力网络接线如下图，写出节点导纳矩阵。

1y122y233y10y244y34y40

?y10?y12??y12?Y?解：B?0??0?y12y12?y23?y24?y23?y240?y23y23?y34?y34???y24???y34?y40?y24?y34?0

3、某两端供电网，单位长度的线路电抗为0.4Ω/km，线路的各段长度和C、D点所带负荷功率如下图，试计算网络的初功率分布，并注明有功、无功分点。

115∠3°114∠0°CDA50km60kmB60km~~Sc?25?j13MVASD?20?j10MVA

~UN??U*110(115?3o?114?0o)*解：Sc???9.73?j1.36*?68jz?~~***SC(zcd?zdb)?SDzdb~?34.43?j14.06Sac?***zac?zcd?zdb~~~Scd?Sac?SC?9.43?j1.06~~~Sbd?SD?Scd?9.43?j1.06

D点是功率分点

4、两台发电机的功率约束条件为10?PG1?65，20?PG2?100，耗量特性分别为

22，F2?b?0.1PG2?0.002PG，两台机组同时给一个负荷PL供电。F1?a?0.2PG1?0.002PG21试求：（1）当PL=65MW时，PG1=20MW，PG2＝45MW时，是不是最优分派方案。

（2）当PL=160MW时，两机组间的最优分派方案是什么？

??1?0.2?0.004PG1，当PG1?20、PG2?45，?1??2?0.28，是最优分派。

??0.1?0.004PG2?2解：⑴?3

⑵??0.2?0.004PG1?0.1?0.004PG2?P?67.5，解得?G1，PG1?65，PG1?65，PG2?95

P?PP?92.5G1G2??G2

试题二：一、填空题

1、电能生产最基本首要的要求是保证可持续的供电。

2、中性点经消弧线圈接地的电力系统，在实践中一般采用的补偿方式为过补偿。3、电力网络主要由电力线路和变压器组成。4、电压下降是指元件两端电压的相位差。

5、当供电电源内阻抗小于短路回路总阻抗的10%时，则电源可作为无限大电源处理。6、冲击电流是短路电流的瞬时最大值。

7、同步发电机机端发生三相短路时，定子中直流分量对应转子中的基频交流分量。8、输电线路的零序电抗___大于__正序电抗。9、电力系统零序等值电路与正序等值电路不一致。10、电力系统中发生a相短路接地时，复合序网是串联。二、选择题

1、衡量电能质量的技术指标是（）。

A、电压偏移、频率偏移、网损率；B、电压偏移、频率偏移、电压畸变率；C、厂用电率、燃料消耗率、网损率；D、厂用电率、网损率、电压畸变率

2、下图所示简单电力系统中，输电线路和电动机的额定电压已经标出，则此时发电机和变压器的额定电压应为（）。

A、G：10KV；T1：10/242KV；T2：209/121/38.5KV；T3：33.25/6.3KVB、G：10.5KV；T1：10.5/231KV；T2：209/115.5/36.75KV；T3：33.25/6.3KVC、G：10.5KV；T1：10.5/230KV；T2：230/115/37KV；T3：37/6.3KVD、G：10.5KV；T1：10.5/242KV；T2：220/121/38.5KV；T3：35/6.3KV3、求无功功率分点的目的是()。

A、找无功最大点B、从该节点解开网络C、求有功功率分点D、求网络环流

4

4、n个节点的电力系统，其节点导纳矩阵为()。A、n-1阶B、n阶C、2(n-1)阶D、2n阶5、一般状况，电力线路的负序电抗A、

B、

C、

与正序电抗

D、

的大小关系为（）。

6、当系统中发生A相接地短路时，故障处的B相短路电流为()。A、0B、0.5C、1D、2

7、关于各种金属性短路状况下的边界条件方程，错误的是（）。A、A相单相接地短路时，B、B、C两相短路时，C、B、C两相接地短路时，D、B、C两相接地短路时，

；

；

；；；

；

；。；

8、关于短路故障时正序电压、负序电压和零序电压的分布，下述说法中正确的是（）。A、故障处正序电压、负序电压和零序电压均最高；B、发电机机端正序电压、负序电压、零序电压均为最高；C、发电机机端正序电压最高、短路点负序电压和零序电压最高；D、发电机中性点负序电压和零序电压最高，正序电压最低。三、判断题

1、采用分裂导线不仅可以减小架空输电线路的电抗，而且可以提高架空输电线路的电晕临界电压。（对）

2、电力系统潮流计算中，必需设置，并且只设置一个平衡节点。（对）

3、无限大电源供电状况下发生三相短路时，短路电流的特点是周期分量电流不衰减。（对）4、变压器的正序等值电路、负序等值电路和零序等值电路完全一致。（错）5、非全相运行又称为纵向故障。（错）四、计算题

1、某

输电线路，如下图所示，参数如下：

，

，，，

，试计算始端电

线路末端功率

压的大小，始端功率。

滞后，已知末端电压为

5

解：?2?arccos?2?arccos0.95?18.195?

Q2?P2tan?2?10tan18.195??3.287(Mvar)S2?10?j3.287(MVA)

?S2??Q2??jB2U2?j12?2?2.74?10?4?1102??j1.6577(Mvar)S?2?S2??S2?10?j3.287?j1.6577?10?j1.629(MVA)电压下降的纵分量、横分量分别为

?UP2?R?Q2XU?10?21?1.629?40.92???2.515(kV)

2110?UP2?X?Q?2RU?10?40.9?1.629?212?110?3.407(kV)

2始端电压U1?(U2??U2)2?(?U2)2?(110?2.515)2?(3.407)2?112.57kV始端电压角度??arctan?U2??U?arctan3.407515?1.734?U

22110?2.输电线路的功率损耗

P2?2?Q?222U2(R?jX)?10?1.6292?S?2(21?j40.9)?(0.178?j0.347)MVA2110?SB1??Q1??jU2??j11?2.74?10?4?112.57222??j1.736(Mvar)始端功率S1?S?2??S??S1?10?j1.629?0.178?j0.347?j1.736?10.178?j0.24(MVA)

6

2、某电力系统如下图所示，

,，

,

,

。线路导纳均忽略不计。

，

,线路阻抗分别为

，，

（1）试写出该图的节点导纳矩阵。（2）试确定各节点类型。

解：（1）该图的节点导纳矩阵：

j2.5j2j2.5j2???j2.5?j2???j4.5???j2.5?j5.83j3.33?Y??j2.5?j2.5?j3.33j3.33?????j2j3.33?j2?j3.33?j3.33?j5.33?????j2?（2）各节点类型为：节点：1平衡节点节点2：PV节点节点3：PQ节点

3、当电力系统发生两相短路接地时，电力系统的复合序网图，并用公式表示出故障相的电压和电流。

复合序网：

?f(1)zΣIf(1)(1)?Uf0n(1?zΣIf(2))f(2)(2)?Uf(2)

?ΣIz(0)f(0)n(2)f(0)?Uf(0)

n(0)7

?If(1)?z?(1)??Uf0z?(2)z?(0)z?(2)?z?(0)??；If(2)?If(1)z?(0)z?(2)?z?(0)??；If(0)?If(1)z?(2)z?(2)?z?(0)

?2z?(2)?az?(0)2?????故障相电流：Ifb?aIf(1)?aIf(2)?If(0)?If(1)?a??z?(2)?z?(0)?????忽略电阻，Ifb?31??x?(2)?x?(0)?x?(2)x?(0)2If(1)

和短

4、系统如下图所示。d点发生三相短路，变压器T2空载。求短路处起始次暂态电流路功率。

解：标幺值等值电路

取SB?100MVA,UB?Uav?115KV

\Xd?0.22?SB100?0.22??0.733SGN30XT1?Uk(%)SB10.5100??0.333

100SN10031.5S11100x1lB??0.4?100??0.15122UB21152Uk(%)SB10.5100??0.42

100SN10025?XL?XT2?起始次暂态电流为：

E\1I????j0.611\j(Xd?XT1?XL?XT2)j(0.733?0.333?0.151?0.42)?\有名值为：I\?0.611?短路容量为：

SB3UB?0.611?1003?115?0.307kA

8

Skt?I?SB?0.611?100?61.1MVA

5、某电力系统如下图所示，f处发生两相接地短路。试绘制正序、负序和零序等值电路。

?\

解：（1）正序等值电路如下图所示：

（2）负序等值电路如下图所示：

（3）零序等值电路如下图所示：

试题三：一、填空题

1、电力系统运行应满足的基本要求：系统运行的安全可靠性、良好的电能质量、系统运行的经济性。

9

2、电力线路按结构可分为电缆线路和架空线路。

3、一般而言，在电力系统潮流的计算机算法中普遍采用的两种方法是：牛顿拉夫逊法和PQ分解法。

4、在电力系统中的节点可以分为：PQ节点、PV节点、平衡节点。

5、电力系统的运行电压水平和电压平衡密切相关。电压调整的主要手段是：改变发电机端电压调压、改变变压器变比、改变功率分布和改变电力网络的参数。

6、短路是电力系统的严重故障。短路冲击电流