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1、电力系统分析练习题一、简答题1、电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等？2、在 220kV 及以上的超高压架空线路上，普遍采用分裂导线，采用分裂导线后，线路 电感、线路并联电容会增大还是变小？3、动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何？4、电力变压器的主要作用是什么？5、采用标么值计算有什么优点？6、对电力系统运行的要求是什么？7、试画出单相变压器等值电路。8、试画出电力线路等值电路。二、如图所示的电力系统1确定发电机G,变压器T-l、T-2、T-3，线路L-l、L-2、L-3及电容器Yc的额定电压；2. 给出其稳态分析时的等值电路；3输电线路L-3阻抗为5+j20Q（忽略并联支路），末端
2、有功功率为10MW,功率因数为0.80 （感性），末端电压为35kV，计算线路L-3的功率损耗和电压损耗；4.条件同3，但功率因数提高到0.90（感性），请问线路 L-3 的功率损耗和电压损耗会增加还是减少？G10kVT-1L-1220kVT-2L-2T-3L-3JU110kV35kV YC三、电力系统接线如下图所示，电网各级电压示于图中，求1）发电机和各变压器高低压侧额定电压；2）设T-1高压侧工作于+2.5%抽头，T-2 工作于主抽头，T-3高压侧工作于-5%抽头，求各变压器实际变比。四、有一台双绕组变压器，电压比为110kV/10.5kV,额定容量为25MV.A，欲通过试验确定 参数，受
3、试验条件限制，在变压器一次侧加短路试验电流100A,测得短路损耗93kW, 短路电压8.8kV (线电压)；在二次侧加电压8kV (线电压)进行空载试验，测得空载损 耗23.5kW，空载电流9.42A。求该变压器折算到变压器一次侧的参数R、X、G、B。五、一容量比为90/90/60兆伏安，额定电压为220/38.5/11千伏的三绕组变压器。工厂给出试验数据为：AP=560千瓦，AP =178千瓦，AP =363千瓦,V%=13.15,s(1-2)s(2-3)s(3-1)S(1-2)V %=5.7, V%=20.4, AP=187千瓦，I %=0.856。试求归算到220千伏侧的变压S(2-3)
4、S(3-1)00器参数。(注：功率值未归算，电压值已归算)六、已知某一变压器参数如表 1 所示。 表1额定容量 (MVA)额定电压 (kV)U %kPk(kW)I %0P0(kW)31.510.5/12110.52000.550变压器绕组电阻、漏抗、励磁支路电导和励磁支路电纳的计算公式分别为：U % U 2X = k X 1N100 SNI % S=0 X N100 U 21NP U 2R = k1NQ1000 S 2NPG = A X10-3Sm U 21N1、试计算变压器绕组电阻、漏抗的有名值；2、设SB=100MVA,110kV级为基本级，UB=121kV，试计算变压器绕组电阻、漏抗的标
5、幺值。1七、其元件导纳参数为：y12=0.5-j3， y23=0.8-j4，y =0.75-j2.5。131、2、求节点导纳矩阵Y；3、给出潮流方程或功率方程的表达式；根据给定的运行条件，确定图2所示电力系统潮流计算时各节点的类型和待求量；4、当用牛顿-拉夫逊法计算潮流时，给出修正方程和迭代收敛条件。:八、如图所示电力系统，元件参数如表35所示。故障前线路空载，D点电压=121kV，在D 点分别发生短路。图表3发电机额定容量(M VA)X”XC500.30.35表4变压 器接线类 别额定容量 (MVA)额定电压(kV)U%kYNdll5010.5/12110.5表5线 路额定电压 (kV)x(
6、Q /km)x0(Q /km)线路长度 (km)1100.4x 3.5 x011501、计算D点发生三相短路时，短路点起始次暂态电流。2、给出D点发生A相接地短路时，各序网络，并计算序网络各元件参数;3、计算D点发生A相接地短路时，短路点起始次暂态电流有名值。4、计算D点发生A相接地短路时，流过发电机的起始次暂态电流有名值。九、试求如图1所示的等效电路的节点导纳矩阵，图中给出了各支路阻抗和对地导纳的标幺值。若3、4节点间的支路用图2所示的支路代替，再求该网络的节点导纳矩阵。图11:1.1j0.343十、如图所示的简单电力系统，节点导纳矩阵为：厂 3-j9-2+j6-1+j30、-2+j63.6
7、66-j11-0.666+j12-1+j3-1+j3-0.666+j123.666-j11-2+j6lo-1+3j-2+j63-j9 丿节点2、3的注入功率已知，节点1为平衡节点，节点4为PV节点，用高斯-塞德尔法求节点2、3、4的电压，只迭代一次，取节点2、3的电压初值均为1Z0。(图中各值均为标么值）。1一、10kV线路的等值电路如图所示，已知末端电压为10.4kV。求始端电压。l+j3Q10.4kV2+jlMVA十二、系统如图所示。d点发生三相短路，变压器T空载。求：（1）求用标幺值表示的等2值网络；（2）短路处起始次暂态电流和短路容量；（3）计算短路冲击电流；（4）若电源容 量为无限大
8、，试计算短路冲击电流。E =1.0810.5/121 kV110/10.5 kVd10.5kV十三、一台向10kV网络供电的SFL-31500/110型降压变压器，其技术参数为：电压1110kV/11kV, Ps=180kW, P=31 kW, U%=10.5%, 1%=0.8。试计算归算到高压侧的参数。0s0十四、某电力系统如图所示,f处发生不对称接地故障，试画出正序、负序和零序等值电路（各元件的序参数用相应的符号表示，如用 X 表示线路正序电抗）。L1十五、已知系统如图所示。k点发生不对称接地短路，试画出图示系统的正序、负序、零 序网络。电力系统分析答案1、不相等。线路零序阻抗比正序阻抗大
9、。2、线路电感变小，电容变大。3、由生产、变换、传送、分配和消耗电能的电气设备（发电机、变压器、电力线路以及 各种用电设备等）联系在一起组成的统一整体就是电力系统。动力系统是电力系统和 发电厂动力部分的总和。电力网是电力系统中除去发电机和用电设备外的部分。4、电力变压器的主要作用是升高或降低电压，还能起到将不同电压等级的电网相联系的 作用。5、（1）易于比较各元件的特性与参数；（2）方便评估电压质量，判断计算的正确性；（3） 能够简化计算公式6、（1）保证安全可靠持续供电；（2）保证必要的电能质量；（3）保证电力系统运行的经 济性；7、以下两者皆可。UImR + jXY = G - jBmmm
10、R / +28、2G 10.5kVT-1 10.5 kV /242 kVT-2220 kV /121 kVT-3110 kV /38.5 kVL-1220 kVL-1110 kVL-135 kVY35 kVC2、ZT1Z11ZT2Z12ZT3Z13YmlTj%丄2IjBA Y2 m33、=(0.6378+j2.5510)MVAAU = PRQX = 1 % 5 + 7.5 % 20 =5.714师AP + jAQ = +( R + jX)=352)(5 + j 2)U355、电压损耗、功率损耗会减少C1）各设备的额定归压如下G:三、10(l + 5%) = 10.5kV10.5/110(1+1
11、0%) = 10.5/121 110/35(1 + 10%=110/38.5 35/10(1 + 10) = 35/1110.52 = 7 = 2,81(2)各蛮压器实际娈比 (心刃1+沖讥350-5%) = y0211四、93000(1)推导阻抗参数=34 况二冃二 A二一：=3.1Q3ll 3 - 1002均折算到一次1H7? = 3.10,=50.80五、Go 0.37 xlO-3 Gr=10.4762=3.77x10砖算*1戸十6 W10.4762折算后的功率损耗:=178x=56090Y=5 60kW5丫=401kW=363x( | = 817kW leoj各绕组短路损耗:hP小=-
12、(560 十 817-401 I = 488kWAP = |i401+560-817i= 72kW% 6；722202 “c一 x - =x =Q.42G1000 时100090232922O3 d 卄、x一 =1.9701000 歼1(13.15,20.4-5.7) = 13.93U浙=|il3.15 + 5.7 - 20.4 = -0.7S= 1(5.7 + 20.4-13.15 = 6.481003000010090000100902203Gt =兰装10刁=HLxlO_3 =3.9x10呈也仙但异等“切10%100 g100220六、1、R 船I ZE10.5 x 1212.X 100
13、 x 31.52、R*2.95111212 100 0.02048.8033-1212 10048.803300.3333七、1、节点 1：PQ节点待求量：U ,92、节点 2：节点 3：PV 节点平衡节点待求量：待求量：Q,9P,QY11Y22yi2 + y23 13 -j7y + y 1.25 j 5.51213Y33Y21=Y -0.5 + j 312y + y 1.55 j 6.52313Y Y -0.8 + j 43223Y Y -0.75 + j 2.53113-0.5 + j 31.3 - j7-0.8 + j 41.25 - j5.5-0.5 + j3-0.75 + j 2.5-0.75 + j 2.5-0.8 + j 41.55-j6.53、i = 1,2,3 u nY Uiiij jj1cos 8
