電力系統分析期末考試A卷答案

1、2008/2009學年第2學期電力系統分析期末考試試題卷（A）第7頁共4頁適用班級:考試時間:填空題（每空2分，共30分）1電力網絡主要由電力線路和變壓器組成2.電能生產最基本首要的要求是保證安全可靠持續(xù)供電3.在我國110kV以上電力系統的中性點運行方式一般為直接接地4.電壓降落指元件兩端電壓的相量差5.采用分裂導線的目的是減少電暈和線路電抗6.掛接在10kV電網上的發(fā)電機的額定電壓應為11 kV，該電壓等級的平均標稱電壓為10.5kV。7. 一次調頻和二次調頻都是通過調整原動機的功率來實現的。8 一般通過調節(jié)發(fā)電機勵磁來改變發(fā)電機的機端電壓。9.雙繞組變壓器的分接頭在高壓側。10 .從發(fā)電

2、廠電源側的電源功率中減去變壓器的功率損耗，得到的直接連接在發(fā)電廠負荷測母線上的電源功率稱為運算功率11.簡單系統靜態(tài)穩(wěn)定依據為dPE/d0O12.減少原動機出力將提高系統的暫態(tài)穩(wěn)定性。13 .一臺額定電壓13.8kV，額定功率為125MW、功率因數為0.85的發(fā)電機，其電抗標幺值為0.18 （以發(fā)電機II額定電壓和功率為基準值），如果以13.8kV和100MVA為電壓和功率基準值，這臺發(fā)電機的電抗標幺值為0.122 。14.在電力系統計算中，節(jié)點注入電流可理解為節(jié)點電源電流與負荷電流之和、選擇題（每題匸分，共址分）1.手算潮流時，將變電所母線上所聯線路對地電納中無功功率的一半也并入到等值負荷功

3、率中，這一功率稱為 i ( A )OA:運算負荷功率B:運算電源功率C:等值負荷功率D:等值電源功率2 .在電力系統的標么值計算中，基準功率和基準電壓之間的關系滿足（A: Sb U%B: SbU B I BC)。C: Sb 竝bIbD: Sb 3U b I b3.我國電力系統的額定電壓等級為（3、6、10、35、110、220 ( KV)6、10、35、66、110、220 (KV)C:3、 6、 10、110、220、330 (KV)6、 10、 35、 60、 110、220、330、500 (KV)4.電能質量是指A :電壓的大小B:電壓的大小和波形質量C:電壓大小,電流大小D：電壓大小

4、，波形質量，頻率5.和架空輸電線相比，同截面電纜的電抗（ BA :大B: 小C:相等 D :都不對6. 電力系統發(fā)生兩相短路故障，（BC短路）則故障相電壓為（A : U B U C lu AB : U B U C iu A C : U B U C327. 電力系統發(fā)生三相短路后，短路電流（周期分量與非周期分量之和）C )。-U A2的最大值一般出現在短路后（-U A2A: 0 秒；B: 0.005 秒；C: 0.01 秒;D: 0.02 秒。8.短路電流量大的短路為（D ）A :單相短路B:兩相短路C:兩相短路接地D:三相短路9. PS曲線被稱為（D ）A:耗量特性曲線B:負荷曲線C:正弦電壓

5、曲線D:功角曲線10.無限大功率供電系統，發(fā)生三相短路,短路電流非周期分量起始值A : i ap i bp i cpB : i ap i bpi cpC:i ap i bpi cpD : i ap i bpi cp11 .理想同步發(fā)電機,q軸同步電抗xq和次暫態(tài)電抗xq的大小順序是（B ）An :xq=xqB: xq >xq "C: xq <xq "D:都不對12 .單相短路中,附加阻抗Z為（A : Z02C:Z02 + Z22D : Z02 II Z2213 .單相短路的序分量電流邊界條件是A: i 1+i 2+i 0=0B: i 1=i 2=i 0C: i

6、1+i 2=0D: i 1=i 214.等面積定則主要用于分析簡單系統的（A :潮流計算B：故障計算C:調壓計算D:暫態(tài)穩(wěn)定分析15 .一臺發(fā)電機（空載）出口發(fā)生三相短路故障，如果發(fā)電機次暫態(tài)電抗標幺值Xd 0.25，則發(fā)電機短路電流交II流分量的初始有效電流I''為額定電流的（BA : 8 倍；B : 4 倍；C : 6 倍； D : 2 倍。三、簡答題（共15分）1.為什么在用計算機對某網絡初次進行潮流計算時往往是要調潮流？而并非任何情況下只一次送入初始值算出結I果就行呢？要考慮什么條件？各變量是如何劃分的？哪些可調？哪些不可調？（6 分)答：因為潮流計算時的功率方程是非線

7、性，多元的具有多解。初始條件給定后得到的結果不一定能滿足約束條件I要求。要進行調整初值后才能滿足。 其約束條件有：Uimin <Ui wUimax.P imin WP iw Pi maxQi <Qi wQimaxI §ij |< £；負荷的PQ為擾動變量，發(fā)電機的PQ為控制變量，各節(jié)點的 V S為狀態(tài)變量；擾動變量是不可控變量，因iI而也是不可調節(jié)的。狀態(tài)變量是控制變量的函數，故控制變量和狀態(tài)變量都是可調節(jié)的。2.如何理解同步發(fā)電機定子三相短路電流交流分量變化的物理過程？ （3 分）i答：短路瞬間，轉子上阻尼繞組 D和勵磁繞組f均感生抵制定子直軸電樞反應磁

8、通穿入的自由直流 id和if，迫使電iI樞反應磁通走D和的漏磁路徑，磁導小，對應的定子回路等值電抗 Xd小，電流大，此狀態(tài)稱為次暫態(tài)狀態(tài)；由于 DiI和f均有電阻，id和if均要衰減，而id很快衰減到很小，直軸電樞反應磁通可以穿入 D，而僅受f的抵制仍走f的漏I磁路徑，此時磁導有所增加，即定子等值電抗 Xd比xd大，定子電流比1“ 小,即所謂暫態(tài)狀態(tài)；此后隨著if衰減到I零，電樞反應磁通全部穿入直軸，此時磁導最大，對應的定子電抗為Xd，定子電流為I ，即為短路穩(wěn)態(tài)狀態(tài)。3.試寫出發(fā)生B、C兩相短路故障，故障處的相量邊界條件和序分量邊界條件。(3 分)答：相量邊界條件：I fa 0 ； I fb

9、 I fc ； Ufafb U fcU f1 U f2序分量邊界條件：I f0 0 ； I f1 I f2 ；4.列出三種提高系統暫態(tài)穩(wěn)定性的措施。（3分）答：1、應用故障快速切除和自動重合閘裝置;2提高發(fā)電機輸出的電磁功率；減少原動機輸出的機械功率。1四、計算題（共40 分）I、某系統發(fā)動機組的單位調節(jié)功率為740MW/HZ,當負荷增大200MW寸，發(fā)電機二次調頻增發(fā)40MW此時頻差為0.2Hz,求負荷的單位調節(jié)功率。I 解： PdO= Pg Kg f f200=40 + 740 X 0.2 + 0.2 X Kd所以 Kd=60MW/Hz所以 負載的單位調節(jié)功率為 60MW/HZU )。額定

10、電壓110kV的輻射形電網各段阻抗及負荷如圖所示。已知電源II 可以不計電壓降落的橫分量A的電壓為121kV，求功率分布和各母線電壓。（注：考慮功率損耗，i離盒20+剛a髯 U 餐C*d-t*O1解設 U C=U N= 0 ° =110Sbc (20j30)0.271j0.407SbScSbc (SbSbSb4010j30j8)0.271j0.4079.793 j7.5939.793j7.953 30.207j22.4072230.20722.407(20 j40) 2.338 j4.676110Sa SbSab30.207 j22.407 2.338 j4.676 32.545 j

11、27.083Sabi 已知 U=121kVUab 32.545 20 27.083 4014.332(kV)121Ub Ua Uab 121 14.332 106.668(kV)Ubc( 9.793)20 -T.593)303.972(kV)106.668Uc Ub Ubc 106.668 3.972110.64(kV)I某發(fā)電廠裝有兩臺發(fā)電設備，其耗量特性分別為F =3+0.3 Pg汁0.002 p；(t/h)F2=5+0.3 Pg2+0.002 PG2(t/h)兩臺發(fā)電設備的額定容量均為100M W而最小可發(fā)有功功率均為30MVy若該廠承擔負荷150MVy試求負荷在兩臺發(fā)電設備間的最優(yōu)分配方案。解 兩臺發(fā)電設備的耗量微增率分別為dFi1dPGidF20.32 0.002 Pg10.3 0.004 Pg1dPG20.32 0.003 Pg20.3 0.006 FG2按等耗量微增率準則分配負荷，令入1=入2,有0.3+0.004Pg=0.3+0.006 Pg2而等約束條件為Pgi+P32=150聯立式（A）、式（B）、求解艮