《华中科技大学电气12级电力系统分析(上)复习题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《华中科技大学电气12级电力系统分析(上)复习题（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1、图示电力系统，各级电网的额定电压已标明图1 中，试求：（1）发电机、电动机及变压器各绕组的额定电压。（ 2）若变压器1T工作于 2.5%抽头，2T工作于主抽头，3T工作于 5%抽头。各变压器的实际变比。110KVT235KV10KVT36KVM10KVT12、 图中已标明各级电网的电压等级，1）试标出图中各变压器的额定电压；2）如 T3 高压侧工作于 +5%抽头，试计算各变压器的实际变比。G G1 M M T1 T2 T3 10kV 220kV 110kV 3kV 6kV 3、试作出单位长架空输电线路的等值电路，并请说明等值电路中各参数分别反映了什么样的物理现象。4、abc 坐标系统中的直
2、流、正序基频和负序倍频电流分量转换到dq0 坐标中分别对应何种性质的电流。0r0g0jC0jL5、试说明：（ 1）凸极同步发电机定转子各绕组的自感系数及其相互之间的互感系数，哪些是常数，哪些随时间变化；（2）电感系数变化的原因是什么？6、输电线路采用图示一相等值电路，试说明当系统中切除一条输电线路时，应如何修改节点导纳矩阵。jX R i j jB/2 jB/2 7、已知无阻尼绕组同步发电机正常运行时的机端电流0I和机端电压0V，以及功率因数角0，试写出暂态电势qE和 E 的计算过程，并画出相量图。（1）计算等值隐极机电势及发电机功角22 00000(sin)(cos)QqqEVx Ix I；0
3、0000(cos) (sin)qqarctgx IVx Id q dVqVqIdIQEVIddjx IRe Im djx IqEEqjx Iqdjx I（2）计算暂态电势qE00()cos()qQdqEExxI（3）计算暂态电抗后的暂态电势E22 00000(sin)(cos)ddEVx Ix I00000(cos) (sin)ddarctgx IVx I8、无阻尼绕组同步电机机端突然三相短路时，定子绕组中包含哪些电流分量，其中哪些是强制分量，哪些是自由分量？假定不调节励磁，试写出这种情况下短路电流周期分量的起始值和稳态值的计算式。（1） （2） （3）不调节励磁，短路电流周期分量的起始值di
4、和稳态值di计算式分别为00,qqdd ddEEii xx9、图示系统，母线上F 处发生单相接地短路故障，忽略设备的电阻，试制定零序等值网络。F(1)G110 G217 4 3 5 8 6 7 14 13 12 11 2 1 15 16 9 18 (0)fV18X1018XX+ - (0)fI918XX17X1112XX1315143XXX8163XX6X753XXX10、如图所示， 系统输电线路为平行双回线，现假设线路中点f 处发生了不对称接地短路，线路 N 侧断路器BK 首先跳开，试绘出正序和零序等值电路。11、如图 1 所示系统， 10kV 母线短路功率（不计负荷作用）为800MVA ，
5、若 f 点发生三相短路，欲使得出口断路器DL 上流过的短路电流不超过11kA，试计算：（1）限流电抗器XR的最小欧姆值（系统等效电势为1） 。（2）当XR采用（ 1）中的取值时，若考虑负荷作用比不考虑负荷作用时的冲击电流增加不超过 10%，则负荷容量的上限为多少（负荷为综合负荷，系统冲击系数取1.6） 。解： 1）计算限流电抗器XR的最小电抗欧姆值。设 SB =200MV A，VB = Vav . 不考虑负荷作用，10kV 母线的短路功率全部来自系统，则系统短路电抗为2000.25 800sX限流电抗器后的短路电流不大于11kA，则1120011110.75 0.253310.5B RRsRR
6、avSSX XXXV则限流电抗器电抗的最小欧姆值为22min10.50.750.750.413200B RBVXS2） 计算负荷容量的上限。不计负荷作用时，冲击电流全部由系统提供，大小为11.61.6 0.250.75imimim sREIKI XX计及负荷影响后，短路点左侧提供的冲击电流不变，右侧负荷提供的冲击电流分量为0.80.35LD imLDimimLD BLDLDEIKISX S由题意，可知图 1 10 kVLD)3(fRXDLSos N=0.85 Xd=Xq=1.0 X d=0.460MVA10KV60MVA110kVUs%=10%3(f0.810%0.16140.35200LD
7、imLDimSimLDLDSIIISMVA负荷容量不能超过14MVA。12、如图 2 所示系统，归算到统一基准值下的各元件标幺值已标明图中（电缆为单根导线参数）。变压器均采用11/Y接法。母线M、N 之间有 n 根电缆并列运行，不考虑线间零序互感。设母线M 发生 A 相接地短路。(1)欲使得变压器T2 中性线上流过的电流不超过其中一根电缆中流过零序电流的3 倍，试求电缆数量的取值范围。(2) 当 n 取最小值时，求空载母线的三相电压，并画出其相量图。1）以 A 相为参考相，故障系统正序、负序和零序等值电路分别如下图（ a） （b） （c）所示。图 2 XT1=0.1X1=0. 2X0=0. 6
8、XT2=0. 1Xn=0.3GT1T 2)1( Af空载n根电缆1. 02XXd0.1E(1)fAVEdjX1TjX1LjX+ - + - (1)fAI2jX(2)fAV1TjX1LjX+ - (2)fAI(T1) (0)fAI1TjX(0)fAV0LjX+ - (0)fAI(T2)(0)fAI2TjX3njX（a）正序网络（b）负序网络（c）零序网络2）求 T-2 中性点入地电流与单根电缆零序电流（a）故障口各序等效电抗：(1)(2)(0)(0)20.20.20.60.2;0.2;(0.13) / /()(0.10.9) / /(0.1)ffffffnLTXXXXXX nnn；（b）A 相单
9、相接地短路时，变压器T-2 中性点入地电流(0)(0)(T2)(T2)(0) 2333 31fAfAefA TnVVII XX变压器 T-1 侧其中一根电缆上流过的零序电流为(0)(0)(L)011 0.60.10.6fAfATVV InnXn3）比较 T-2 中性点入地电流与单根电缆零序电流，确定电缆根数由题意：(0)(0)(T2)(L)03334 10.10.6fAfAeVVIIn n因此，电缆并联的根数至少为4 条，方能满足要求。4）计算空载母线侧各相电压（a）求故障口各序等效电抗：(1)(2)(0)0.20.61.00.250.20.25;1.0 / /(0.1)0.2441.00.2
10、5ffffffXXX；（b）求故障口正负序电压: 由于故障前空载，故障口故障前电压等于发电机电势，令其等于(0)1.0fAV则故障口正序电压为：(0)(1)(0)(1)(0)(1)(0)(1)(0)()()0.643(2)fA fAfAffffffffffffVVIj XXj XXjXX故障口负序电压为：(0)(1)(0)(2)(1)(1)(0)0.3572fA fAfAffffffffVVIjXjXjXX（c）空载母线侧各相电压分别为303063.6 (1)(2)23030 (1)(2)30230(1)(2)31310.643()0.357()0.56 22220.6430.3571.031
11、310.643()0.357()0.56 2222jjj TafAfAjj fbfAfAjjTcfAfAVVeVejjeIVa eVaejjjVVaeVa ejje116.4j4）画出空载母线侧各相电压相量图0.560.561.063.663.690VTcVTbVTa12、图示电力系统，系统S 的容量及参数为N(1)(2)(0): S =300MVA, X=X=0.15,X=0.18;变压器T 的容量和短路电压分别为NS: S =60MVA, V%=12%，YnD-11 接线。欲使 f 点发生单相及两相接地短路时，短路处的入地电流相等，问：1）变压器T 的中性点接地电抗应等于多少欧？ 2）计算
12、 f 点发生两相接地短路时10kV 母线的三相电压有名值。1）选取SB = 300MVA，VB=Vav，变压器各序参数标幺值分别为10.2TX；S T 110kV f 10kV 2）以 A相为参考相，故障系统正序、负序和零序等值电路分别如下图（a） （b） （c）所示。(1)fAVsE(1)sX TX+ - + - (1)fAI（a）正序网络(2)fAV(2)sX TX+ - (2)fAI（b）负序网络(0)fAV(0)sX TX3Xn+ - (0)fAI（c）零序网络3）故障口各序等值电抗、系统电势分别为1(1)0.15sXX；210.15XX；00.18/ / 0.63*XXn（）；1.0
13、sEj4）单相短路接地：(0)(1) 12001.0=0.150.15s fAfAEjIIjXXXjX；两相短路接地：2 (0)(1) 20001.00.15=* +0.150.15 / /0.15+fAfAXjII XXjXX5）单相及两相接地短路时，短路处的入地电流相等，则上述两式相等，可得：00.15X6）则有：n0.14.41()X欧7）两相短路接地时故障点的正序及负序电压：20 (1)(2)(1)20V=VjIfAfAfAXXXX0.1667 8）两相短路接地时10kV 母线的各相电压：aa(1)a(2)V =V+V0.1667*e(j30)+0.1667*e(-j30)0.1667=1.75kV bb(1)b(2)V =V+V0.1667*e(j30)e(j-120)+0.1667*e(-j30)e(j120)0c(1)c(2)V =V+V0.1667*e(j30)e(j-240)+0.1667*e(-j30)e(j240)0.1667c=-1.75kV
