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第十五章 综合练习及研究生入学考试全真试题
综合练习一
一、（20分）由A、B、C三个发电厂和a、b两个变电所构成的电力系统，其接线方式、线路阻抗和负荷功率等如图15-1所示。设发电厂C的输出功率为30+j15MVA，A、B两发电厂的母线电压相等（即UA?UB），试求各段线路上通过的功率为多少？（不计线路功率损耗）
～ UA Z1=2+j4Ω l1 Z2=1+j2Ω l2 l4 Z3=3+j6Ω l3 Sb=12+j6MVA Z4=2+j4Ω UC=112 UB ～ Sa=30+j15MVA ～ 图15-1 Sc=30+j15MVA 二、（20分）由变电所经10kV配电线路向用户供电，其线路阻抗Zl?4.7?j6?，负荷功率P?2000kW，功率因数cos??0.75。设线路始端电压U1?10.5kV，为了使线路末端电压U2能维持额定电压运行，试求在用户处应装设电力电容器的容量为多少？（忽略电压降落横分量的影响）
U2=UN U1=10.5kV P=2000kW
Zl=4.7+j6Ω ? =0.75 cos
QC=?
图15-2
三、（20分）某电力系统如图15-3，图中①为平衡节点，其电压始端保持为1+j0,节点②为PQ节点。设节点②的迭代电压初始值为1+j0，写出对应此电压初始值的牛顿—拉夫逊法潮流计算修正方程（不要进一步解）
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1 2 Z=0+j1 ～ 1+j0.8
图15-3
四（20分）如图15-4所示，由两个发电机组成的电力系统及其等值电路，发电机不带励磁调节装置，负荷当恒定阻抗处理。证明系统保持静稳定的条件（或称为静稳定判据）是：
1dP11dP2＞0 ???T?1d?12T?2d?12
五、（20分）一发电厂经两回输电线路与无穷大受端系统相连接，已知其正常运行情况和输电参数如图15-5所示。当输电线路始端发生三相金属性短路时，试求能维持系统暂态稳定的极限切除角度的计算公式为何？
Xl Xdˊ XT1 XT2 UC=常数
～ k (3) QF1 QF2 Xl C P0 ? =1 cos ∞ 图15-5
综合练习二
一、（20分）某环形供电网如图15-6所示，供电点F的电压为102V，A、B、C各点的负荷分别为20A、50A、30A，若线路FA、AB、BC、、CF的电阻各为0.1Ω（不计电抗），长度均为1000m（以上电压、电流、电阻值均为相值），求：
⑴试计算A、B、C各点的电压是多少？
⑵若将环路在AB段切开，计算A、B、C各点电压变为多少？
⑶如果要使环网联络线BC间不流通电流，问供电点F应放在何处？ 0.1Ω
0.1Ω 0.1Ω
0.1Ω
图 15-6
～ ～ 图15-4
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二、（15分）简单电力系统的等值电路如图15-7 所示：
j40Ω j44.20Ω j23.20Ω 3 4 1 2 k24:1 1:k13 j40Ω j40Ω （变压器漏抗放在无抽头侧） 5
图15-7
节点3、4、5内为110kV电压级线路，支路1—3为变压器支路，电压为121±2×2.5%/10.5kV，运行分接头放在+5%处，支路2—4也是变压器支路，电压为121±2×2.5%/38.5kV，运行分接头放在－2.5%处。
试求非标准变比k13、k24，（取基准电压等于各段平均电压），并计算网络节点导纳矩阵。 三、（20分）系统接线如图15-8所示，变压器为Y0，d11(Y0/△-11)接线方式，当高压母线上k点发生两相接地短路时，选A相为基准相，当基准容量为120MVA时，高压侧电流对称序分量标么值为
IA1?0.92、IA2??0.36，基准
相电压取UBP???G ～ a 10.5kV T A 115kV k(1.1)
1153kV时，短
图 15-8
??路点k处电压对称序分量标么值为UA1?j0.42、UA2?j0.17，在同一基准下变压器电抗标么值为0.12。
试求发电机电压侧各相短路电流及电压有名值，并作其相量图。 四、（20分）简单电力系统如图15-9所示，图中并标出电力系统的参数。
??0.3 Xd??Xq??1.5 Xd???0.8 发电机G：Xd?Xq?1.0 Xd TJ?7.5s Td??3s Te?2s Pe(0)?1.0 线路l：Xl?0.5
受端电力系统电压为U?1.0?0?=定值。
图15-9
?G ～ UG l U∞
Q=0.2
试求：
⑴不调节励磁时静态稳定极限和静态稳定储备系数。
⑵不连续调节励磁，但可维持发电机端电压UG为定值时的静态稳定极限和静态稳定储备系数。
五、（10分）简单电力系统如图15-10所示。
l G T1 T2
～ k (3) U∞
图15-10
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当在一回线路上发生三相突然短路时，试计算为保持系统暂态稳定的短路极限切除角度
?cm。解题的原始数据为：
PT?1.0?定值，E??1.41?定值，?0?34.53?，
IIII?0.79，X12?1.043。 U?1.0?0??定值，X12六、（15分）某厂进行发电机短路实验，采取在高压侧不经变压器在k点三相短路的方
式，试验接线如图15-11所示，有关数据标于图中。
G Xl=0.5Ω T S k aA ～ Ig Ik UgN=10.5kV STN=60MVA
121/10.5kV
Uk%=10.5
变压器为Y0，d11(Y0/△-11)接线方式，当发电机端电压升高到额定电压的10%时，选发电机相电压Ug?0.1UgN3?0?为参考相量，试求：
⑴当开关S断开时，经跨条送往k点的三相短路电流稳态有名值是多少？
⑵如果操作错误，未断开S开关，问这时送往短路点k的电流是否有变化？并计算发电机送出的稳态电流（Ig）有名值是多少？（要求用有名单位制计算）。
综合练习三
一、（20分）如图15-12所示的110kV网络，线路参数已在图上标出，各母线处负荷分别为SA?30?j15MVA，SB?16?j10MVA及SC?24?j15MVA，已知电压UF?118kV。
（1）要使网络有功损耗最小，试确定运行情况下断路器QF的运行状态为开或合？ （2）若断路器QF先处于断开状态，后合上运行，试求合闸电流大小和方向？
· SA LGJ—185 LGJ—185 A B 36km 30km ·
SB
6.12+j14.184 5.1+j11.82
F QF
9.18+j21.276 ·
SC
LGJ—185 UF=118kV C 54km
图15-12
???