电力系统分析基础习题

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十、系统等值网络如右图示,各元件的标么参数标于图中。求该系统的节点导纳矩阵。

Z12=j0.4 Z23=j0.8 Z34=j0.2

Z24=j0.4 Y20=j0.5 Y40=j0.2

1Z12Z233 Z342Z24 Y20Y404

十一、系统接线如图所示, 当 f 点发生不对称接地短路故障时, 试作出相应的零序等值网络。(略去各元件电阻和所有对地导纳及变压器励磁导纳) 1.

GT1L1fT2XmXnL2 1 2 3 4 6 T4 G T1 L1 X0 f 5 T2 7 T3 L2 8 9 10 11 Xm X0 12 L3 13 14 15 2、

3 4 1 X0 f2 9 Xm 2 5 6 X0 7 8 3、

G T1 L f T2 Xn 4、标出图中发电机和变压器两侧的额定电压(注:图中所注电压是线路的额定电压等级)

10KV35KV220KV110KV10KV 十二、某变电所的负荷为3000KW,功率因数为0.8,今要增加新用户,其负荷功率为5000KW,功

率因数为0.85,欲使变电所的总功率因数提高到0.9,求需装设的电容器容量?

十三、系统有三台额定容量为100MW的发电机组并列运行,其调差系数和运行情况为:σ1*=0.02;σ2*=0.05;σ3*=0.04;PG1=60MW;PG2=80MW;PG3=100MW;取KL*=1,PLN=250MW。求: (1) 当系统负荷增加50MW时,系统的频率下降多少?各发电机增发多少功率?

(2)如果系统负荷的增加是60MW,则系统的频率下降多少?各发电机增发多少功率?

十四、电力系统接线如图所示,元件参数标于图中,系统S的短路电抗为0.2, 当K点发生三相

短路时,试计算: (SB=100MVA,UB=平均额定电压) (1) 短路点的短路电流周期分量起始值I〞;? (2) 发电机对K点的计算电抗XGf。

S 110KV k 10.5KV PGN2 =40MW STN2 =20MVA cosф=0.8 UK%=10.5 X”d=0.25 十五、如图所示的简单系统,当K点发生BC相接地短路时,求: (1) 故障点各序电流和电压的有名值。

100km X0=0.4Ω/km (2) 如果变压器为Yo/??11接线,求发电机的各相短路电流。

(3) 中性点电位Un是多少KV?

(4) Xn是否流过正、负序电流? Xn的大小是否对正负序电流有影响?

(注:图中参数为归算到统一基准值下的标么值SB=100MVA,UB=平均额定电压)

十六、电力系统接线如图所示,元件参数标于图中,用标么值的近似计算法计算各元件电抗标么

10.5KV 115KV X1=X2= 0.1 37KV K X1=X2=0.1 X1=0.15, XN=0.10 X0 = 0.3 X1 =0.15 值(SB=50MVA,UB=平均额定电压)。

10.5KV k 115KV 10.5KV SGN1=50MVA STN1 =50MVA X”d=0.2 uk%=10 100km X0=0.4Ω/km STN2 =20MVA PGN2 =40MW cosф=0.8 uk%=10.5 ”Xd=0.25 十七、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,若要使短路后0S的

短路功率Sd不大于100MVA,试求线路允许的电抗有名值(SB=100MVA,UB=平均额定电压)?

10.5KV 115KV k SGN1=50MVA STN1 =50MVA X”d=0.1 uk%=10 XL=?

十八、下图为一无穷大功率电源供电系统,设在K点发生三相短路,如果设计要求通过电源的冲击电流

不得超过30 KA,问并行敷设的电缆线路最多容许几条?(KM=1.8)

L k 6kV, 200A 1250m XR%=4 x1=0.083Ω/km Pφ =1.68KW r1=0.37Ω/km S=无穷大 Xk=0.2Ω RK=0.1Ω 十九、某系统接线及各元件参数如上图所示,设在 f 点发生三相短路。若选SB=100 MVA,UB=Uav,试

计算:

(1) 电源G及系统S对 f 点的转移电抗xGf、xSf。 (2) 求 t = 0.2秒时短路点总电流的有名值是多少?

110KV k 220KV 10.5KV s S=∞ X=0 STN1 =20MVA uk%=10 100km X0=0.4Ω/km PGN =40MW STN2 =20MVA cosф=0.8 uk%=10.5 X”d=0.25 二十、系统接线如图所示, 当 f 点发生不对称接地短路故障时, 试作出相应的各序等值网络。(略去各

元件电阻和所有对地导纳及变压器励磁导纳)

G1 T1 L f X n2 T2 G2 X n1

二十一、如图所示系统,电抗为归算到统一基准值下的标么值(SB=100MVA,UB=平均额定电压),用正

序等效定则计算以下各种情况短路时,短路点的A相正序电流有名值,(1)三相短路;(2)A相接地短路;(3)BC相接地短路。(4)两相短路。

10.5KV 115KV X1=X2= 0.1 X0 = 0.3 K X1=X2=0.1 X0=0.2 Xn X1=Xn=0.1 二十二、如果已知输电线路始端电压和始端功率,试推导求末端电压和末端功率的公式(用输电

线路的Π型等值电路)。

二十三、如图所示系统,电抗为归算到统一基准值下的标么值(SB=100MVA,UB=平均额定电压),计算

以下各种情况短路时,短路点的A相正序电流有名值,(1)三相短路;(2)A相接地短路;(3)BC相接地短路。(4) BC两相短路。

10.5KV 115KV X1=X2= 0.1 X0 = 0.3 K X1=X2=0.1 X0=0.2 Xn X1=Xn=0.1

二十四、额定电压为220KV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 Z1 20+j40Ω B SB=40+j30MVA Z2 20+j30Ω C Sc=10+j8MVA UA=230KV 二十五、如图所示系统,当K点发生三相短路时,求短路处起始次暂态电流I″和发电机起始次暂态电流

IG″ (SB=100MVA,UB=平均额定电压)。

115KV k Ss=100MVA Xs=0.1 50km X0=0.4Ω/km STN2 =20MVA UK%=10.5 UGN =10.5KV SGN =20MVA Xd″=0.2

二十六、(1)试分析比较各种短路故障时故障点电流、电压变化情况。 (2)试分析比较各种短路故障时各序电流的大小。

二十七、(15分) 某电厂有两台发电机组并列运行,其燃料费用特性为: F1(PG1)=a1+2PG1+0.01PG12 (t/h); F2(PG2)=a2+2.5PG2+0.005PG22 (t/h) 两台机组的最小负荷都是20MW,最大负荷都是125MW, 求:(1)总负荷为160MW时的燃料费用微增率?

(2) 经济运行时的燃料费用比两台机组平均分配负荷节省多少?

稳态部分:

第一章:1-1,1-2

第二章:2-1-1,2-1-2,2-1-3,2-1-4,2-1-7

2-2-1,2-2-2,2-2-3,2-2-4,2-2-5 2-4-1,2-4-2,2-4-3

第三章:3-1-1,3-1-2,3-1-5,3-1-10,3-1-11,3-1-16,3-1-17

3-2-2,3-2-3,3-2-6,3-2-7,3-2-9,3-2-10,3-2-13,3-2-14

3-3-1

第四章:4-1-1,4-1-2,4-1-3,4-1-6,4-1-9(只求节点导纳矩阵),4-1-10(只求节点导纳矩

阵)

4-2-1,4-2-3,4-2-4

第五章:5-1-1,5-1-2,5-1-5,5-1-6,5-1-8

5-2-1,5-2-2,5-2-3,5-2-4,5-2-5,5-2-7,5-2-8 第六章:6-2-1,6-2-2

6-3-1,6-3-3,6-3-5,6-3-6,6-3-9,6-3-11,6-3-12,6-3-14,6-3-15,6-3-18

暂态部分:

第一章:1-1,1-2,1-3,1-4,1-5,1-6,1-9,1-10,1-12,1-13

第三章:3-1,3-2,3-3,3-4,3-5,3-6,3-10,3-11,3-19,3-20,3-26,3-27

第四章:4-1,4-2,4-3,4-1-4,4-1-9,4-1-104-20,4-21,4-22,4-23,4-24,4-25,4-26,

4-28,4-29

第五章:5-1,5-2,5-3,5-8,5-10,5-18

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