电气091-094电力系统分析卷子补考答案

天津工业大学电气工程与自动化院（系）

2011〜2012学年第1学期电力系统分析试卷（B）

班级学号姓名

注意事项：1.本试卷共10页，满分为100分，考试时间为100分钟。

2、答题时请使用蓝、黑钢笔或圆珠笔，不得使用红颜色墨水笔。

除特殊要求外不得使用铅笔。

项目二四总分分数核对

得分

评阅人

选择题（本题共15个小题，每题2分，共30分数

分），请将答案写在下面的表格内。

12345678

CADBBACD

9101112131415

ABBCDCD

L用于电能远距离输送的线路称为（）。

A.配电线路；B.直流线路；C.输电线路；D.交流线路。

ZUOkv及以上电力系统应采用的中性点运行方式为（）。

A.直接接地；B.不接地；C.经消弧线圈接地；D,不接地或经消弧线圈接地。

3.在输电线路参数中属于耗能参数的是（）。

A.电抗、电阻；B.电纳、电阻；C.电导、电抗；D.电阻、电导。

4,电力系统等值电路中，所有参数应为归算到同一电压等级（基本级）的参数,

关于基本级的选择，下述说法中正确的是（）。

A.必须选择最高电压等级作为基本级；

B.在没有明确要求的情况下，选择最高电压等级作为基本级；

C.在没有明确要求的情况下选择最低电压等级作为基本级；

D.选择发电机电压等级作为基本级。

5.对于输电线路，当P2R+Q2XV0时，首端电压与末端电压之间的关系是

（）

A.末端电压低于首端电压B、末端电压高于首端电压；

C末端电压等于首端电压；D、不能确定首末端电压之间的关系。

6.电力系统稳态分析时，用电设备的数学模型通常采用（）。

A.恒功率模型；B、恒电压模型；C、恒电流模型；D、恒阻抗模型。

7、电力系统潮流计算时，平衡节点的待求量是（）。

A.节点电压大小和节点电压相角；

B.节点电压大小和发电机无功功率；

C发电机有功功率和无功功率；

D.节点电压相角和发电机无功功率。

8、影响电力系统频率高低的主要因素是（）

A.电力系统的无功平衡关系；B.电力系统的潮流分布；C.电力系统的网络

结构；D.电力系统的有功平衡关系。

9、某发电厂有三台机组并列运行，其耗量特性分别为：

机组功率约束条件为：

当负荷功率为200MW时机组间负荷的最优分配为（）。

10、关于电力系统的电压调整，下述说法中正确的是（）。

A.只要保证电力系统在所要求的电压水平下的无功功率平衡，就可以将电力

系统中所有用电设备的电压限制在允许的范围；

B.要维持电力系统用电设备的电压在允许的范围，首要的条件是要满足在所

要求的电压水平下的电力系统的无功率平衡；

C.在任何情况下都可以通过改变变压器变比，将电力系统中所有用电设备的

电压限制在允许范围；

D.当无功负荷变化时，不必改变系统无功电源的总出力，只要调整电力系统

的无功潮流分布总可以将电力系统用电设备的电压控制在允许范围。

电力系统暂态分析研究的是（）。

A.电力系统稳态运行；B.电磁暂态和机电暂态过程；

C电磁暂态过程和波过程；D.机电暂态过程和波过程。

12、关于无限大功率电源，下述说法中错误的是（）。

A.无限大功率电源的端电压和功率保持不变；

B.无限大功率电源供电情况下，三相短路电流中的周期分量在暂态过程中幅

值保持不变；

C无限大功率电源供电情况下，三相短路电流中的非周期分量起始值均相

等；

D、’无限大功率电源供电情况下，发生三相短路后的暂态过程中，各相短路电

流中都包含有周期分量和非周期分量。

13.同步发电机机端发生三相短路时，转子励磁绕组和定子三相绕组电流之间

存在一定的对应关系，其中与转子励磁绕组中的周期自由分量相对应的定子

绕组短路电流分量为（）。

A.基频周期分量；B.基频周期分量稳态值；

C.基频周期分量与倍频分量。D.非周期直流分量与倍频分量；

14.关于同步发电机机端发生三相短路时短路电流中各分量的变化，下述说法

中错误的是（）。

A.定子短路电流中的非周期分量和倍频分量以同一时间常数逐渐衰减到零；

B.定子绕组中的基频周期分量有效值从短路瞬间的数值逐渐衰减到稳态值；

C.定子绕组的基频周期分量保持不变，其他分量逐渐衰减到零；

D.定子绕组中的基频周期电流分量在短路发生后开始阶段衰减速度快，后阶

段衰减速度慢。

15.关于派克变换，下述说法中错误的是（）。

A、派克变换是一种等效变换，其等效体现在变换前后发电机气隙电枢反应磁

三、综合题（本题共2个小题，第1题10分，第2题分数

10分，共20分）

LllOkV降压变压器铭牌数据为：

①计算变压器的参数（归算到U0KV侧）;

②画出变压器的「形等值电路并标注参数。

解；

①计算变压器参数(归售到110KV)

号=坐鸣=2、巴=02(0)

1000S：10006.32

4%U；10.51212

100Sn10063

6

GT=^-X-L=—X-1V=0.67X10-(S)

T1000Ul10001212

BT=鸟=4.7X10Y(S)

，100U：1001212

②变压器z■形等值电路

评分标准:4各参数每个1.5分，形等值电路4分

2.如图所示系统，在f点发生单相接地短路故障，作正序、负序、零序网。

(b)

四、计算题(每题20分，共40分)

I.某一额定电压为10kV的两端供电网，如图所示。线路、和导线型号

均为LJ.185,线路长度分别为10km,4km和3km,线路为2km长的LJ・70

导线；各负荷点负荷如图所示。试求、时的初始功率分布，且找到电压最

低点。(线路参数LJ・185:z=0.17+j0.38C/km；LJ-70:z=0.45+j0.4Q/km)

260(Hjl600kVA600+j200kVA

oo

AB

1600+jl0(X)kVA

E6---300+jl60kVA

图lOkV两端供电网

解线路等值阻抗

ZLl=10x(0.17+j().38)=1.7+J3.8Q

Z/2=4x(0.17+J0.38)=0.68+jl.52Q

ZA3=3x(0.174-j0.38)=0.51+J1.14Q

Z/4=2x(0.45+J0.4)=0.9+J0.8Q

求C点和D点的运算负荷，为

cI24n[A?

=2

AS”10—(°9+川・8)=1.。4+jO.925kVA

儿=2600+J1600+300+J160+L04+j0.925

=2901.04+jl760.925kVA

S。=600+J200+1600+71000=2200+J1200kVA

循环功率

S二(上一匕)匕=(105—10.4)x10

cZ；17x(0.17-70.38)

=339.43(0.17+J0.38>VA=580+jl29kVA

c_Sc(，2+13)+SJ

+Sc

/一_4+1+1-

SAC=—(2901.04X7+2200x3+jl760.925x7+jl200x3)+S

=1582.78+J936.85+580+7129=2162.78+jlO65.85kVA

SHI)=(2901.04x10+2200x14+71760.925x10+J1200xl4)-S,

=3518.26+J2024.07-580-j129=2938.26+jl895.07*VA

2600+jl600kVA600+-j200kVA

o

1600+jl000kVA

EO----------300+jl60kVA

验算SAC+S[fD=2162.78+J1065.85+2938.26+jl895.07

=5101.04+j2960.92/1E4

S(+Sn=2901.04+J1760.925+2200+71200

=5101.04+J2960.92JIE4

SI)C=SHI)-Sn=2938.26+J1895.07-2200200

=738.26+j695.07kVA

C点为功率分点，可推算出E点为电压最低点。进一步可求得E点电压

AS“=-―—(L7+；3.8)ME4=98.78+j220.8*VA

S；c=2162.78+/1065.85+98.78+7220.8=2261.56+，1286.65&V<4

0.301x0.9+0.161x0.8

A%=0.04UV

9.6672

匕=V-△匕,=9.6672-0.041=9.6262kV

2.已知：发电机G1和G2中性点均不接地，它们的次暂态电抗分别为0.1和

0.05,负序电抗近似等于次暂态电抗；变压器T1和T2均为YN-dll接线（发

电机侧为三角形），它们的电抗分别为0.05和0.025；三条线路完全相同，其

正序电抗为0.1,零序电抗为0.2,忽略线路电阻和电容。假定短路前系统为空

载，试计算3号母线分别发生单相短路接地故障和b、c两相短路故障、b、c

两相短路接地故障时，故障相的短路电流。

解：（工）形成三个序网络

注意，由于发电机的中性点不接地，且变压

器在发电机侧为三角形接线，因此，在零序

网络中，变压器的等值阻抗在发电机侧接地。

（2）计算短路前的系统运行状态

由于假定短路前为空载，因此，在短路前所

有节点的电压都相等（假定电压标幺值为D,

电流均为0,即落=%=1而且%（。）=1。

（3）计算三个序网对故障端口的等值阻抗

将正序网络中各电源接地，并逐步消去除短

路点外的所有其它节点，从而得正序网络等

值阻抗二J0.1015,负序等值阻抗与正序相

等，零序等值阻抗二J0.1179。

（4）计算短路点处各相电流

①a相短路接地时，故障电流为

771~7/2"~7(0.1015+0.1015+0.1179)

//h=3//1=3x(-j3.12)=-79.36

ijb=ijc=。

②b、