2008/2009学年 第2学期 电力系统分析 期末考试试题卷（B）
适用班级： 考试时间：
一、 填空题(每空2分，共30分)
1 电力网络主要由电力线路和 变压器 组成
2．电能生产最基本首要的要求是 保证安全可靠持续供电 。
3. 在我国110kV以上电力系统的中性点运行方式一般为 直接接地 。 4．电压降落指元件两端电压的 相量差 。
5. 采用分裂导线的目的是 减少电晕和线路电抗 。
6．挂接在10kV电网上的发电机的额定电压应为 11 kV，该电压等级的平均标称电压为10.5 kV。 7．电力系统频率的一次调整，通过调节发电机组上的 调速器 完成。 8 一般通过调节 发电机励磁 来改变发电机的机端电压。 9. 双绕组变压器的分接头在 高压 侧。
10．从发电厂电源侧的电源功率中减去变压器的功率损耗，得到的直接连接在发电厂负荷测母线上的电源功率称为 运算功率 。
? ?0 。 11.简单系统静态稳定依据为 dP E/d12.减少原动机出力将 提高 系统的暂态稳定性。
13．一台额定电压13.8kV，额定功率为125MW、功率因数为0.85的发电机，其电抗标幺值为0.18（以发电机额定电压和功率为基准值）。那么它的实际电抗值为 0.233Ω
14. 在电力系统计算中，节点注入电流可理解为 节点电源电流与负荷电流之和 。
二、选择题( 每题1分，共15分)
1．手算潮流时，将发电厂变压器负荷侧母线上所联线路对地电纳中无功功率的一半也并入到等值电源功率中，这一功率称为（ B ）。
A：运算负荷功率 B：运算电源功率C： 等值负荷功率 D：等值电源功率
2．在电力系统的标么值计算中，基准功率和基准电压之间的关系满足（ C）。
UIA：SB?BB B：SB?UBIB C：SB?3UBIB D：SB?3UBIB
33．我国电力系统的额定电压等级为（ D ）
A： 3、6、10、35、110、220（KV） B： 3、6、10、35、66、110、220（KV）
C： 3、6、10、110、220、330（KV） D：3、6、10、35、60、110、220、330、500（KV） 4．电能质量是指（ D）
A：电压的大小 B:电压的大小和波形质量 C：电压大小，电流大小 D:电压大小，波形质量，频率 5. 和架空输电线相比，同截面电缆的电纳（ A ）。 A：大 B：小 C：相等 D：都不对
6. 中性点不接地系统，发生单相故障，非故障相电压上升为（ A ）。 A：相电压的3倍； B：相电压的2倍； C：相电压； D：3倍的相电压。 7. 电力系统发生两相短路故障，（BC短路）则故障相电压为（ C ）。
........1.1.1.1.A：UB?UC?UA B： UB?UC?UA C：UB?UC??UA D：UB?UC?UA
32228. 电力系统发生三相短路后，短路电流（周期分量与非周期分量之和）的最大值一般出现在短路后（ C ） A：0秒； B：0.005秒； C：0.01秒； D：0.02秒。
9. 短路电流量大的短路为（ D ）
A：单相短路 B：两相短路 C：两相短路接地 D：三相短路
10. P－δ曲线被称为（ D）
Ａ：耗量特性曲线 B：负荷曲线 C：正弦电压曲线 D:功角曲线
11．理想同步发电机，q轴同步电抗xq和次暂态电抗xq″的大小顺序是（ B ） A：xq=xq″ B：xq＞xq″ C：xq＜xq″ D：都不对
12．单相短路中，附加阻抗Z?为（ C）
A：Z0Σ B：Z2Σ C：Z0Σ+ Z2Σ D：Z0Σ∥Z2Σ
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13．单相短路的序分量电流边界条件是（ B ）
A：i1+i2+i0=0 B：i1=i2=i0 C：i1+i2=0 D：i1=i2
14.等面积定则主要用于分析简单系统的（ D ）
A：潮流计算 B：故障计算 C：调压计算 D：暂态稳定分析
'15．一台发电机（空载）出口发生三相短路故障，如果发电机次暂态电抗标幺值X‘d?0.25，则发电机短路电流交
流分量的初始有效电流I''为额定电流的（ B ）。
A：8倍； B：4倍； C：6倍； D：2倍。
三、简答题（每题3分，共15分）
1. 等值电路中S为三相功率时，V、I、z和y代表的数值分别是“线”还是“相” 值？（3分） 答：V为线电压，I为线电流，Z为一相的阻抗，Y为一相的导纳。 2. 什么是逆调压、顺调压、常调压？（3分）
答：逆调压：高峰负荷时升高电压，低谷负荷时降低电压的中枢点电压调整方法；顺调压：高峰负荷时允许中枢点电压略低，低谷负荷时允许中枢点电压略高。常调压：在任何负载下都保持中枢点电压为一基本不变的数值。
3. 如何理解同步发电机定子三相短路电流交流分量变化的物理过程？（3分）
答：短路瞬间，转子上阻尼绕组D和励磁绕组f均感生抵制定子直轴电枢反应磁通穿入的自由直流id和if，迫
'使电枢反应磁通走D和的漏磁路径，磁导小，对应的定子回路等值电抗X‘d小，电流大，此状态称为次暂态状态；由于
D和f均有电阻，id和if均要衰减，而id很快衰减到很小，直轴电枢反应磁通可以穿入D，而仅受f的抵制仍走f的漏
‘‘'‘'磁路径，此时磁导有所增加，即定子等值电抗X‘d比Xd大，定子电流I比I小，即所谓暂态状态；此后随着if衰减到
零，电枢反应磁通全部穿入直轴，此时磁导最大，对应的定子电抗为Xd，定子电流为I?，即为短路稳态状态。
4. 试写出发生B、C两相短路故障，故障处的相量边界条件和序分量边界条件。（3分） 答：相量边界条件：Ifa?0；Ifb??Ifc；Ufb?Ufc
序分量边界条件：If0?0；If1??If2；Uf1?Uf2
5. 列出三种提高系统静态稳定的措施。（3分） 答：（1）自动励磁装置的应用； （2）减小各元件的电流；
（3）改善网络结构和采用中间补偿设备。
四、计算题（共30分）
?均已知，求基本功率分布S?的值。?， S1．如图1系统，X，R，S（5分） 21????????????解：S1R???jX(P?jQ) (P?jQ)； S2R?jXR?jX 2.求图2所示网络的末端功率S3和末端电压U3。（10分）
解：
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3.图3所示示一环形网络，已知各元件的参数为：
'发电机：G1，G2：100MW，10.5kV,功率因数为0.86，X‘d?0.183
变压器：T1，T2：120MVA，115/10.5kV，Us%=10.5。 线路：三条线路完全相同，长50km，电抗0.44?/km。
''试计算母线③三相短路后瞬时的I'f'，G1、G2送出的I'G1、I'G2和①---③、②----③线路上的电流以及母线①、②的
电压。（15分）
解：
（1）取功率基准值为60MVA，系统在短路前的等值电路图为：（略）
60?0.095 发电机电抗：xG1?xG2?xG3?0.183?100/0.8660?0.0525 变压期电抗：xT1?xT2?xT3?0.105?12060?0.1 线路电抗： xL?0.44?50?1152
（2）设短路前短路点开路电压和各待求量的正常值为：
各点电压： U0?1 ；各点电流：I0?0
（3）计算故障分量：
画出故障分量网络并简化（略） 短路点短路电流故障分量标幺值：If?1??j8 j0.1251If??j4 2 发电机送出的短路电流故障分量标幺值：?IG1??IG2? 母线的故障电压分量标幺值：?U1??U2?0?(j0.15)(?j4)??0.6
各联络线电流标幺值：?I13??I23??U1??U30.4???j4
j0.1j0.1 ?I12??U1??U2?0
j0.1
（4）计算各待求量的有名值： IB?603?115?0.3kA
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If?9.85?0.3?2.96kA 实际流过发电机的电流： IG1?IG2?4?603?10.5?13.2kA
I13?I23?4?0.3?1.2kA 短路后母线电压：
U1?U2?(1?0.6)?115?46kV
4.图4示出一简单电流系统，途中表明了发电机的同步电抗、变压器和线路电抗以及惯性时间常数TJ(均以发电机额定功率为基准值)。无限大系统母线电压为1?0?。如果在发电机端电压为1.05时发电机向系统输送功率为0.8，试计算此运行方式下系统的静态稳定储备系数（设Eq为常数）以及振荡频率（f?解：（1）计算UG的相角?G
12??0dPE。 （10分） ()?）
TJd?0PE?UUGsin?G?0.8 ?G?22.4?
xT1?xT2?xL （2）计算电流I ： I?UG?U?0.8?4.29?
j(xT1?xT2?xL)（3）计算Eq：
Eq?U?jIxd??1?0??j?0.8?4.29??1.5?1.51?52.8? 功率极限：
PM?EqUxd?xT1?xT2?xL?1.51?1?1 1.5静态稳定储备系数：
1-0.8Kp??25%
0.8（4）求振荡频率：
(EqUdPE)?0?cos?0?1?cos52.8??0.605 d?xd?xT1?xT2?xLf?12?2??50?0.605?0.9Hz
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