(答案)电力系统分析基础试卷

1. 2. 3. 填空题（10分，每题2分） 无功功率的单位是（MVar），有功功率的单位是（MW）。 20万千瓦=(200 ) MW，220kV=（22 ）万伏。

变压器短路损耗单位为kW、额定容量单位为MVA、额定电压单位为

2PkUN21000SNkV表示时变压器的电阻RT=（4. 输电效率%=（P2100）。

P1）。

5. 电力系统一次调频由（调速器）动作实现，二次调频由（调频器）动作实现。

二、简答题（30分，每小题5分）

1. 我国电力网的额定电压等级有哪些？与之对应的平均额定电压是多少？

答：单位：kV 额定电压 平均电压 3 3.15 6 6.3 10 10.5 35 37 110 115 220 230 330 345 500 525

2. 架空输电线路为什么要进行换位，画出一个整循环的换位图？ 答：使三相参数平衡，避免由于参数不平衡称引起不对称电流。

ABCl3BCAl3llCAB3

3. 在复杂电力系统潮流的计算机算法中，节点被分为几种类型，已知量和未知量各是什么？ 答：分三种类型

（1）PQ节点：已知Pi,Qi ，求,ei, fi（ Ui, i, ），如负荷节点（或发固定功率的发电机节点），数量最多；

（2）PV节点：已知Pi, Ui ，求, Qi, i, ，对电压有严格要求的节点，如电

压中枢点；

（3）平衡节点：已知Ui ， i,，求, Pi, Qi, ，只设一个。 4. 电力系统的调压措施有哪些？ 答：（1）借改变发电机端电压调压；（2）借改变变压器变比调压； （3）借改变系统参数调压；（4）借改变系统无功分布调压。 5. 什么是短路冲击电流？产生冲击电流的条件有哪些？ 答：短路冲击电流指短路后出现的最大电流瞬时值。 产生条件：（1）短路前为空载（2）短路回路为纯L电路（3）短路瞬间U0即0o或180o

6. 哪些种类的短路故障会产生零序电流？零序电流和直流电流有何区别？ 答：单相接地短路和两相短路故障会产生零序电流。零序电流三相大小幅值相等，相位相同，但是是正弦交流量，而非直流量。

三、（10分）系统接线如图所示, 当 f 1 、f 2点分别发生不对称接地短路故障时, 试作出相应的零序等值电路。(略去各元件电阻和所有对地导纳及变压器励磁导纳)

1 3 4 7 f1 f2 10 2 5 6 8 9 X13X2X3X5X4X6X7X8X9X10

四、（15分）额定电压为110kV的辐射型电力网，参数如图所示，求功率分布和各母线电压（注：必须考虑功率损耗，不计电压降落的横分量）。 A UA=115KV Z1=5+j20Ω B Z2=5+j15Ω C ~SB40j30MVA ~SC10j8MVA 解：从末端向首端推功率 设UN110kV

SBC2PC2QC10282Z2(5j15)0.0678+j0.2033 2UN1102\"SB10j80.0678+j0.203310.0678j8.2033

'\"SBSBSB40j3010.0678j8.203350.0678j38.2033

'2PB'2QB50.0678238.20332Z2(5j20)1.6390+j6.5558 2UN1102SAB'SASABSB1.6390j6.555850.0678j38.203351.7068+j44.7591

从授端向末端推电压 设UA1150

UAB所以

PRQX51.70685+44.75912010.0323 U115UBUAUAB11510.0323=104.9677

UBCPRQX10.067858.2033151.6518 U104.9677UCUBUBC104.9677-1.6518103.3159

五、（10分）系统等值网络如下图示，各元件的标幺参数标于图中。求该系统的节点导纳矩

阵。

Z12=j0.4 Z23=j0.5 Z34=j0.2 Z24=j0.4 Y20=j0.8 Y40=j0.8

1 Z12 Z23 3 Z34 2 Z24 Y20 Y40 4

解：Y121111j2.5（1分）j2（1分） ，Y23Z12j0.4Z23j0.51111j5（1分）j2.5（1分） ，Y24Z34j0.2Z24j0.4Y34Y11Y12j2.5j2.5（1分）

Y22Y12Y23Y24Y20j2.5j2j2.5j0.8j6.2（1分） Y33Y23Y34j2j5j7（1分）

Y44Y24Y34Y40j2.5j5j0.8j6.7（1分）

Y11Y21∴YBY31Y41Y12Y22Y32Y42Y13Y23Y33Y43Y14j2.5j2.500j2.5j6.2j2Y24j2.5（2分）

Y340j2j7j5Y440j2.5j5j6.7六、(10分) 电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，当K点发生三相短路时，试计算: （取SB=100MVA，UB=平均额定电压）短路点的短路电流周期分量起始值I〞；

10.5kV110kVKPGN40MWcos0.8X0.25解：Xl*x0l''dSTN50MWUk%10.5100kmx00.4/km

SBXl*1000.41000.3025，0.1512 2Uav11522XT*Uk%SB10.51000.21 100STN10050PGN4050MVA cos0.8SB1000.250.5 SGN50SGN''XG*xd\"I*111.1612 X0.210.50.1512有名值为：

*I\"I*SB1001.16120.583kA 3UB1153七、(15分)如图所示系统，电抗为归算到统一基准值下的标幺值（SB=100MVA，UB=平均额定电压），当K点发生A相接地短路和BC相两相短路时，求短路点的各序电流有名值。

10.5kV 110kV X L (1) = 0.1 K XG（1）=XG（2）=0.1 X L (0) = 0.3 X T (1)=Xn=0.1 j0.1jXT(1)j0.1jXL(1)Uf1 XG（0）=0.2 解：解：正序网络：

j0.1EG*=1.0jXG(1)

∴E11.0，X10.3（1分） 负序网络：

j0.1jXG(2)j0.1jXT(2)j0.1jXL(2)Uf2

∴X20.3（1分） 零序网络：

j0.2jXG(0)3×j0.1j3XT(0)j0.1jXT(0)j0.3jXL(0)Uf0

∴X00.9（1分）

(1)当发生A相接地短路时，三序网串联：

j0.3E1Σ=1.0jX1Σİf2j0.3jX2Σİf0j0.9jX0Σİf1 If1*If2*If0*X1E11.00.67（3分）

X2X00.30.30.9SB3Uav0.6710031150.31kA（1分）

∴If1If2If0If1*IB0.67(2)当发生BC相接地短路时，三序网并联：

İf1j0.3jX1ΣE1Σ=1.0jX2Σİf2j0.3İf0jX0Σj0.9

If1*X1E1X2//X01.01.9（3分）

0.30.90.30.30.9If2*X00.9If1*1.91.425（1分）

X2X00.30.9X20.31.90.475（1分）

X2X00.30.9SB3Uav1.9SB3UavSB3Uav10031150.95kA（1分） 10031151003115If0*If1*If1If1*IB1.9If2If2*IB1.4251.4250.71kA（1分）

If0If0*IB0.475

0.4750.24kA（1分）