东北电力大学《电力系统及其自动化》期末考试试卷(含答案)

东北电力大学《电力系统及其自动化》期末考试试卷（含答案）考试时间：______分钟总分：______分姓名：______1.选择题（每题2分，共20分）（1）电力系统中的有功功率和无功功率的单位分别是：A.瓦特（W）和焦耳（J）B.瓦特（W）和乏（var）C.焦耳（J）和乏（var）D.千瓦（kW）和千乏（kvar）（2）下列哪项不是电力系统稳定性的评价指标：A.电压稳定性B.静态稳定性C.动态稳定性D.系统容量（3）电力系统中的同步发电机转子绕组通常接成：A.星形B.三角形C.混合形D.任意（4）电力系统中的功率因数是指：A.有功功率与视在功率的比值B.无功功率与视在功率的比值C.有功功率与无功功率的比值D.有功功率与电压的比值（5）电力系统中的短路电流计算通常采用：A.电流源法B.电压源法C.等值电路法D.诺顿法2.填空题（每题4分，共20分）（1）电力系统中的负荷分为______负荷和______负荷。（2）电力系统中的同步发电机转子绕组通常采用______绕组。（3）电力系统中的潮流计算主要解决______和______问题。（4）电力系统中的继电保护主要分为______保护和______保护。（5）电力系统中的稳定性分析主要分为______稳定性和______稳定性。3.计算题（每题10分，共30分）（1）已知某电力系统中的负载阻抗为Z_L=5+j10Ω，电源电压为U=220∠0°V，求负载的有功功率、无功功率和功率因数。（2）某电力系统发生三相短路故障，故障点阻抗为Z_F=0.1+j0.2Ω，电源电压为U=100∠0°kV，求故障电流。（3）已知某电力系统中的发电机额定功率为P_N=100MW，额定电压为U_N=10kV，额定功率因数为cosφ_N=0.8，求发电机的额定无功功率。4.综合题（20分）某电力系统包含一台同步发电机、一台变压器和一条输电线路。已知同步发电机的额定功率为P_N=100MW，额定电压为U_N=10kV，额定功率因数为cosφ_N=0.8；变压器的额定功率为P_T=50MW，额定电压比为U_1/U_2=10/0.4kV；输电线路的长度为L=100km，导线截面为S=120mm²，线路的电阻率为ρ=0.017Ω·mm²/m，线路的额定电压为U_L=110kV。（1）求该电力系统的额定视在功率。（2）若系统发生三相短路故障，求故障电流。（3）若系统发生单相接地故障，求故障点处的接地电流。试卷答案1.选择题（1）B（2）D（3）A（4）A（5）C2.填空题（1）有功负荷无功负荷（2）三相星形（3）功率分布电压分布（4）过电流保护过电压保护（5）静态稳定性动态稳定性3.计算题（1）有功功率P=|U|²/|Z_L|=220²/√(5²+10²)≈96.97kW无功功率Q=|U|²*tan(φ)=220²*tan(arccos(0.8))≈46.48kvar功率因数cosφ=P/S=96.97/(220²)≈0.8（2）故障电流I_F=U/|Z_F|=100/√(0.1²+0.2²)≈447.21A（3）额定无功功率Q_N=P_N*tan(φ_N)=100*tan(arccos(0.8))≈73.2kvar4.综合题（1）额定视在功率S_N=P_N+Q_N=100+73.2≈173.2MVA（2）故障电流I_F=U/|Z_F|=100/√(0.1²+0.2²)≈