电力系统分析试题与答案经典题目Word文档下载推荐.docx
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Dm=D=6m
36。
.110KV单回架空线路,其参数如图所示,线路始端电压为116KV,末端负荷为15+j10MVA,求该电力线路末端电压及始端输出的功率。
37.某系统发电机组的单位调节功率为740MW/Hz,当负荷增大200MW时,发电机二次调频增发40MW,此时频差为0.2Hz,求负荷的单位调节功率。
38.网K点发生两相短路接地,求K点短路电流值。
五、综合题
39.有一台降压变压器如图所示,其归算至高压侧的参数为4.93+j63.525Ω,已知变压器母线在任何方式下均维持电压为107.5KV,其低压侧母线要求顺调压,若采用静电电容器作为补偿设备,试选择变压器分接头和无功补偿设备容量。
40.某简单系统如图若在K点发生三相短路,求使得系统保持暂态稳定的极限切除角。
试卷二
三、某系统发动机组的单位调节功率为740MW/Hz,当负荷增大200MW时,发电机二次调频增发40MW,此时频差为0.2Hz,求负荷的单位调节功率。
△PDO=△PG-KG△f—KD△f
200=40+740×
0.2+0.2×
KD
所以KD=60MW/Hz
所以负载的单位调节功率为60MW/Hz。
四、额定电压110kV的辐射形电网各段阻抗及负荷如图所示。
已知电源A的电压为121kV,求功率分布和各母线电压。
(注:
考虑功率损耗,可以不计电压降落的横分量)。
解设C=N=0°
=1100°
已知UA=121kV
五、某发电厂装有两台发电设备,其耗量特性分别为
F1=3+0.3PG1+0.002(t/h)
F2=5+0.3PG2+0.002(t/h)
两台发电设备的额定容量均为100MW,而最小可发有功功率均为30MW,若该厂承担负荷150MW,试求负荷在两台发电设备间的最优分配方案。
解两台发电设备的耗量微增率分别为
按等耗量微增率准则分配负荷,令λ1=λ2,有
0.3+0.004PG1=0.3+0.006PG2
而等约束条件为
PG1+PG2=150
联立式(A)、式(B)、求解PG1、PG2。
把PG2=150-PG1代入式(A)有
0.3+0.004PG1=0.3+0.006(150—PG1)
0.004PG1=0.9—0.006PG1
0.01PG1=0.9
于是解得PG1=90MWPG2=60MW
此分配方案符合等耗量微增率准则,即满足等约束条件,也满足不等约束条件(30<
90<
100、30<
60<
100),因此,可做为最优分配方案。
六、如图所示某降压变电所装设一台容量为20MVA、电压为110/11kV的变压器,要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的2.5%和7.5%,最大负荷为18MVA,最小负荷为7MVA,=0.8,变压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持107.5kV,变压器参数为Uk%=10.5,Pk=163kW,励磁影响不计。
试选择变压器的分接头。
解变压器的电阻和电抗为
末端最大和最小负荷为
按最大和最小负荷时调压要求,变压器低压侧电压应为
在最大和最小负荷时变压器低压侧的电压由下式求得
解得
然而最大和最小负荷时分接头电压为
故选分接头电压为110(1-2.5%)=107.25的分接头。
校验低压母线电压:
最大负荷时
最小负荷时
电压偏移:
比较可知,所选择的分接头满足调压要求。
试卷三
一
1.列出三种提高系统静态稳定的措施。
(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。
2.写出对称分量变换矩阵的表达式。
3.写出系统f点发生a、c两相短路时的原始边界条件。
4.在架空输电线路中,为什么要进行导线换位?
保证三相系统参数对成、减少对周围通讯线路的干扰
5.什么是电晕现象?
如何避免?
高压线路表明周围的电场强度高于周围空气的击穿强度,会使空气游离发生放电现象,这种现象称之为电晕现象。
避免措施是增加导向的等值半径,如采用扩径导线、分裂导线。
四、电力系统接线下图所示。
其中,
发电机G1:
SN1=∞=0=1
发电机G2:
SN2=100/0.85=0.125=1
变压器T1:
SNT1=120MVAUk%=10.5
线路l1:
l1=50kmx1=0.4Ω/km
线路l2:
l2=40kmx2=0.4Ω/km
当母线4发生三相短路时,求短路点短路电流周期分量有效值、冲击电流iM。
(SB=100MVA,UB=Uav,KM=1.8)
五、
已知发电机d、q轴的同步电抗Xd=1.1,Xq=1.08,负载的电压1=1.030°
,
电流=0.8-15°
,试计算暂态电动势Eq。
题四
一、有一回电压等级110kV,长为150km的输电线路,末端接一台容量为31.5MVA的降压变压器,变比为110/11kV。
如图1所示,当A点实际电压为115kV时,求A、C二点间的电压损耗及B点和C点的实际电压。
Pk=190kW,Uk%=10.5,P0=31.05kW,I0%=0.7)(20分)
图1题一图
解
线路LGJ—150
r1=0.21(Ω/km)
R=0.21150=31.5(Ω)X=0.401150=60.15(Ω)
B=2.8410-6150=4.2610-6(S)
变压器:
设C=110,0°
由SA和A点电压求各点电压及电损耗
二、简单输电系统如图2所示,变压器变比为110±
2×
2.5%/11kV,若不计变压器励磁支路及线路对地电容,则线路和变压器的总阻抗Z=26+j130Ω,节点A的电压为118kV,且维持不变,降压变电所低压侧母线要求常调压,保持10.5kV电压。
若补偿设备为静电电容器试配合变压器分接头的选择确定受端应设置的无功补偿容量。
图2题二图
解计算补偿前最大、最小负荷时低压侧归算到高压侧的电压。
先计算功率损耗
首端功率为
因此,i节点电压为
(a)选择电容器容量。
先按最小负荷时电容器全部退出的条件选择变压器变比,为
于是可选择110kV电压的主抽头,即UTI=110kV,则变压器变比k=110/11=10。
再按最大负荷时的要求,求无功补偿容量
三、如图3所示网络中,A、B、C为三个等值电源,其中SA=75MVA,XA=0.380,SB=535MVA,XB=0.304。
C的容量和电抗不详,只知装设在母线4上的断路器QF的断开容量为3500MVA。
线路l1、l2、l3的长度分别为10、5、25km,电抗均为0.4Ω/km。
试计算在母线1三相直接短路时的起始次暂态电流和短路冲击电流。
(20分)
图3题3图
解取SB=1000MVA,作系统的等值网络如图9-2(b)]
首先确定电源C的等值电抗XC。
如果短路不是发生在母线1,而是发生在母线4的断路器QF之后,则电源A、B、C供给的短路电流都要通过QF,其中电源A、B供给的短路电流决定于如下的电抗
X*=[(5.07+0.151)//0.586]+0.242=0.754
短路瞬间,这两个电源供给的短路功率为
断路器QF允许电源C供组的短路功率为3500-1326=2174(MVA)
由此可得电源C的等值电抗XC至少为
然后作母线1的短路计算。
这时整个网络对短路点的等值电抗为
X∑*={[(0.46+0.242)//0.586)+0.151]//0.507}+0.302=0.728
由此得到起始次暂态电流为
以有名值表示则为
冲击电流的有名值为
四、如图4所示的某三相系统中k点发生单相接地故障,已知,
Z1∑=j0.4,Z2∑=j0.5,Z0∑=j0.25,Zk=j0.35。
求a相经过阻抗Zk接地短路时短路点的各相电流、电压。
解单相接地时复合网为串联型,于是可知
求各相电流和电压为
五、如图5所示某降压变电所装设一台容量为20MVA、电压为110/11kV的变压器,要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的2.5%和7.5%,最大负荷为18MVA,最小负荷为7MVA,=0.8,变压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持107.5kV,变压器参数为Uk%=10.5,Pk=163kW,励磁影响不计。
图5题5图
题五
一、额定电压110kV的辐射形电网各段阻抗及负荷如图一所示。
图一题一图
解设C=N=110kV
二、某发电厂装有两台发电设备,其耗量特性分别为
(15分)
三、如图二所示某降压变电所装设一台容量为20MVA、电压为110/11kV的变压器,要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的2.5%和7.5%,最大负荷为18MVA,最小负荷为7MVA,=0.8,变压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持107.5kV,变压器参数为Uk%=10.5,Pk=163kW,励磁影响不计。
图二题三图
在最大和最小负荷时变压器低
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