电力系统分析计算题

1.假设电压U1固定不变，试就图示系统分析为什么投入电容器C后可以降低线损和提高电压U2。

2. 试就图示系统分析为什么对中枢点U1进行逆调压可以对负荷点电压U2进行控制的原理。

3. 试就图示系统分析能损耗ΔA，你的结论

4.某负荷由发电厂经线路的参数为：R=17

24 （a） S S t（h） U1 R+jX U2 P+jQ

R+jX UN S S ΔS ΔS 12 24 （b）

t（h）

U1 R+jX U2 P+jQ C ~S（a）、（b）两种情况下线路的电是什么？

电压为110kV的输电线路供电。

1Ω, X=41Ω，QC =1.7Mvar， 发

2电厂高压母线电压U1=116kV, 线路末端负荷为20+j10 MVA,求输电线路的功率损耗和末端电压U2（计及电压降落的横分量)。(12分)

U1 U2

20+j10 MVA

5、某降压变电所装有两台并联工作的有载调压变压器，电压为110±5×2.5/11 kV，容量为31.5MVA,

已知最大负荷时:高压母线电压为103 kV,两台变压器并列运行时的电压损耗为5.849 kV,最小负荷时: 高压母线电压为108.5 kV, 两台变压器并列运行时的电压损耗为2.631 kV。变电所低压母线要求逆调压，试选择有载调压变压器分接头。(12分)

1

10.5kv G1 T1 f（1，1） T1

2

115kv 10.5kv T2 G2

SL EG1\"j1Xd..,,.T2 UK%=10.5

31.5MVA

0.13

80km

X1=0.4Ω/km X0=3.5 X1

UK%=10.5 60MVA

EG2\"j1Xd0.125 X20.12560MVA..,,.

6.一双电源电力系统如下图所示，如在f点发生b、

X20.1330MVAc两相接地短路,求故障点处故障相电流Ifb. (初始瞬间基波分量)（取SB=60MVA, UB为各电压级的平均额定电压）（13分）

7.如下图所示，一个地区变电所，由双回110KV线路供电，变电所装两台容量均为31.5 MVA、分接头为110±4×2.5%/11KV的变压器，已知每条线路的电抗为29.2Ω，每台变压器的电抗为40.4Ω(已归算到110KV侧),变电所低压母线归算到高压母线的电压在最大负荷时U2max=100.5KV, 在最小负荷时U2min=107.5KV,变电所低压母线要求逆调压,试配合变压器变比的选择,确定采用下列无功补偿设备时的设备容量：（1）补偿设备为静电电容器(2) 补偿设备为调相机。（不要求校验）（12分）

U1 U2’ 110KV 110±4×2.5%/11KV

P+jQ -jQc

.8.有一电力系统如下图所示，变压器T1和变压器T2的零序励磁电抗均为∞，若变压器T1高压母线b、c两相发

.生金属性接地短路,各元件参数如图中所示（折算到统一基准值）求故障点处的故障相电流Ifc。(初始瞬间基波分量)（13分） EG1\"j1

G1

T1 f（1，1）

T2 G2 .X10.3X00.05\"X1X2

X20.2

X00.12

X1=X2=0.3

X0=0.7

X1X2X00.1EG2\"j1X10.25X20.15X00.03.

9. 标出下图中变压器的额定电压。（4分）

10.5KV

T1

220KV T2 10KV

10.以简单电力系统为例，当电力线路终端发生短路故障切除一回输电线路。试用面积定则说明系统的暂态稳定问题，用阴影标出加速面积和减速面积。写出暂稳判据。

T2 G T1 L

PⅠ PEq

PⅢ P0

PT

PⅡ δ 11. 有一额定电压为10KV的两端供电的均一网，线路长度及负荷注于图中r00.45/km,x00.345/km,试求当

a10.500kv,U10.400kv时，电网的潮流分布并标出功率分点。（8分〕 UAB

200+j200KVA

300+j150KVA

A 2km a 4km b 4km B 12.某发电厂升压变电所的接线如下图（a）所示，等值电路如下图（b）所示．已知最大和最小负荷时，其高压侧电压分别为117KV和115KV.若发电机UF给定为UFmax=6.3KV,UFmin=6KV.试选择变压器的分接头.(12分)

UF U 1.5j24.5 Smax40j30MVA Smin30j20MVA

13.如图所示, 在d点发生单相短路时（U相），计算

0.176j1.7MVA 121±2×2.5%/6.3KV

(a)

(b)

t=0秒时短路点d的短路电流及V相电压。已知元件参数在图上,计算时取

SJ=100MVA,UJ=UP (12分）

G 120MVA

10．5KV Xd”=0.9 X2=0.45

T1 L T2

115KV d（1） 60MVAUd%10.5线路：105km/回60MVA

U%=10.5

X10.4KM dX03X1E\"j1.67

.14. 画出两相短路时的复合序网图。（3分） 15. 图示10KV环形电网，各段导同，导线型号LJ－50，其线路长度及用户负荷均在图中标点并求其最大电压损耗。（8分〕

1

2

4＋j2MVA A（电源） 3km b 2km 5＋j3MVA 线的排列方式及线间几何均距相

2km d 1km c 3＋j2MVA

r00.64/km,x00.38/km,出，求其功率分布、标出功率分

16. 降压变压器电压阻抗为3＋j40Ω。在率

.S

为11022.5％/11KV，归算到高压侧的最大负荷和最小负荷时通过变压器的功

110±2×2.5%/11

分别为

,SVminA17J17M.Smax50j10MV。高压侧的电压分别为U1max113KV,U1min115KV，低压侧要

求顺调压。试选择变压器分接头电压。（10分）

17.电气接线如下图所示，架空线正序电抗均取X1=0.4Ω/km,零序电抗取X0=3X1 ,若在d点发生单相接地短路（U相）,求t=0s时故障点处的短路电流及V相电压。计算时取SJ=100MVA,UJ=UP （14分）

G T1

115KV

7km d（1） 13km T2

31.25MVA E\"j1 Xd”=0.132 X2= Xd” T3 15MVA Ud%=8 .10km 10MVA Ud%=8

18.某电力系统如图所示，额定电压为110kV的双回输电线路，长80km,其单回输电线路的参数为：r1=0.21Ω/km, X1=0.416Ω/ km, b1=2.74×10-6s/km。变电所有两台容量为15MVA的变压器，变比为110/11kV，两台并联后归算到110kV侧的参数为：RT=3.44Ω,XT=42.35Ω,GT=6.7×10-6S,BT=8.68×10-5S。如果线路首端电压为121Kv，SL2=30+j12MVA, SL3=20+j15MVA,试计算线路始端输入功率和变压器末端电压（忽略电压降落的横

80 km 1

L

2 T

~~3

S

分量）

110kV SL

2×19.一台升压变压器的容量为240MVA，变比为242±3×2.5%/10.5kV，在最大负荷和最小负荷时，高压侧的电压分别为U1max＝235kV和U1min＝226kV,归算到高压侧的变压器的电压损耗分别为ΔU1max＝6kV和ΔU1min＝4kV。发电机电压母线要求逆调压，试选择有载调压变压器的分接头。 20.如图所示的系统中，变压器T2高压母线b相发生金属性单相接地短路。 1）计算短路瞬间故障点的短路电流和各相电压，并绘制相量图。 2）计算发电机的各相电流及线路始端电压（15分） G T1 K(1) T2 6.3 kV 115 kV ι L2

X ι

L1

发电机：120MVA，10.5 kV, Xd= X2=0.14; E\"j1.984

”

.变压器: T1和T2相同，60MVA，UK%=10.5

线路：平行双回路，105 km,每回路X1=0.14Ω/ km，X0=3X1；

负荷：L1：60MVA ，L2：40MVA，正序电抗取1.2, 负序电抗取0.35。

（计算时要求取：SB=120 MVA, UB=Uav.n）

21. 某电厂原理接线如下图所示，发电机满载运行，厂用电及发电厂电压直配线负荷占发电机出力的10%,其余功率经升压变压器送入电力系统.已知UA=119 kV , 变压器的额定容量为31500KVA,短路损耗为190KW,空载损耗为31.05KW,短路电压百分数为10.5,空载电流百分数为0.7,试求发电机的实际电压.(12分) UA=119 20M

COSφ121/6.3 kV

厂用电

22. 某降压变电所变压器电压为110±3×2.5%/11 kV，最大负荷时变压器低压侧归算至高压侧的电压为

100 kV，最小负荷时变压器低压侧归算至高压侧的电压为104 kV。变电所低压母线要求逆调压，试选择有载调压变压器分接头。(8分) 23. 图中f点发生三相短路，四台发电机的Xd”=0.2。

1）若将电源分组，G1和G2为第1组，G3和G4为第2组，试计算每组电源的转移电抗和计算电抗Xjs1和Xjs2；

2) 各组的基准电流IB1和IB2。（10分）

（取SB=100MVA, UB=Uav。n）

f(3) Ⅰ Ⅱ Ⅲ 37 kV

115 kV T1、T2 40.5 MVA

G1

G2

G3

G4

T3 31.5 MVA UK1%=11

24. 有一条长200km、电压为220KV的单回输电线路,导线型号为LGJ-300,导线计算直径为24.2mm,三相导线水平排列,线间距离为7m,线路末端电压为215KV, 线路末端负荷为P2=160MW、COSф=0.9,试计算其首端电压和首端功率.(13分)

25.某降压变电所变压器电压为110±3×2.5%/11 kV，最大负荷时变压器低压侧归算至高压侧的电压为100 kV，最小负荷时变压器低压侧归算至高压侧的电压为104 kV。变电所低压母线要求逆调压，试选择有载调压变压器分接头。(12分)

26.电力系统接线如下图所示．已知各元件的电抗标幺值（已归算到统一基准之下）如下：发电机G的正、负序电抗均为0.2,正序电势为EG1=j1;发电机G'的正、负序电抗分别为X'G1=0.3,X'G2=0.4;变压器T1、T2的电抗分别为XT1=0.12,XT2=0.1;线路的正序电抗XL1=0.3, 零序电抗XL0=1.4 。若在k点发生不对称短路： ①画出正序、负序及零序网络图.

②化简各序网络,分别求出正序、零序网络对短路点的总电抗.(12分)

X.

~27. 电力网的等值电路如图所示，已知节点1的电压U1=116kV，末端负荷S38j6MVA。求该网络的潮流分布。

1 116kV 3+j9Ω 2 4+j20Ω 3 S3=8+j6 MVA

20+j14 MVA 28. 110kV线路和降压变压器的接线如图所示。已知线路和变压器归算至110kV的阻抗之和为26+j130Ω,最大和最小负荷时的电压损耗为：

ΔUmax=28.63kV，ΔUmin=12.9kV。节点1的电压维持118kV不变，低压母线要求恒调压，保持10.5kV。配合变压器变比的选择，确定低压母线侧应装设的电容器的容量。（不要求校验）。

U1=118kV 110±2×2.5%/11kV U2 P+jQ

26+j130Ω

ΔUmax=28.63kV

ΔU=12.9kV

29.系统如图所示，试求故障点a相各序电流和电压。

30.系统如图所示，试求故障点a相各序电流和电压.

31.电气接线如下图所示，架空线正序电抗均取X1=0.4Ω/km,零序电抗取X0=3X1 ,若在d点发生单相接地短路（U相）,求t=0s时故障点处的短路电流及V相电压。计算时取SB=100MVA,UB=UavN

115kv 7km13km 6.3kv m T1 40MVA UK%=10 T3 15MVA UK%=8 发电机：32MVA,，X’’d=X2=0.132E’’=j1

10km

1.分析为什么a点是静态稳定的？

EqU PEqXdT2 10MVA UK%=8 P0abP

δ

画图分析自动重合闸装置（快速切除故障）对电力系统暂态稳定性的影响？