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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.
U1
U2
P+jQ
R+jX
C

U1
U2
P+jQ
R+jX
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。
UN

R+jX
S
S
t（h）
24
S
S
t（h）
24
12
ΔS
ΔS
（a）
（b）
3. 试就图示系统分析（a）、（b）两种情况下线路的电能损耗ΔA，你的结论是什么？
4.某负荷由发电厂经电压为110kV的输电线路供电.线路的参数为:R=17Ω， X=41Ω， =1.7Mvar， 发电厂高压母线电压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)

20+j10 MVA
U2
U1

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)
T2
2
T1
1
SL

G1
T1
T2
G2
f（1，1）
UK%=10.5
60MVA
UK%=10.5
31.5MVA
80km
X1=0.4Ω/km
X0=3.5 X1

10.5kv
10.5kv
115kv
6.一双电源电力系统如下图所示，如在f点发生b、c两相接地短路,求故障点处故障相电流fb. (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）
110KV
U2’
U1
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fc.（初始瞬间基波分量）（13分)

G1
T1
T2
G2
f（1，1）

X1=X2=0.3
X0=0.7

9。 标出下图中变压器的额定电压.（4分）
10.5KV
T1
T2
220KV
10KV

G
T1
L
T2
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。（6分）
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，试求当
a
A
2km
4km
4km
b
B
200+j200KVA

300+j150KVA
时,电网的潮流分布并标出功率分点。(8分〕
U
UF

(a)

(b)
121±2×2.5%/6.3KV
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)
13.如图所示， 在d点发生a相单相短路时，计算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SB=100MVA，UB=Uav （12分）
115KV

60MVA
Ud%=10.5
T1
T2
G
L
d（1）
120MVA
10．5KV
Xd”=0.9
X2=0.45

14。 画出两相短路时的复合序网图。(3分）
A（电源）
b
d
c
2km
2km
3km
1km

15。 图示10KV环形电网，各段导线的排列方式及线间几何均距相同，导线型号LJ－50，其,线路长度及用户负荷均在图中标出，求其功率分布、标出功率分点并求其最大电压损耗。(8分〕
16. 降压变压器电压为,归算到高压侧的阻抗为3＋j40Ω。在最大负荷和最小负荷时通过变压器的功率分别为。高压侧的电压分别为，低压侧要求顺调压。试选择变压器分接头电压。（10分)
110±2×2.5%/11
S
1
2

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SB=100MVA，UB=Uav (14分）
31.25MVA

Xd”=0.132
X2= Xd”
G
T1
d（1）
T2
T3
7km
13km
10km
10MVA
Ud%=8
15MVA
Ud%=8
115KV

3
T
1
2
SL3
SL2
2×15MVA
L
80 km
110kV
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，L2=30+j12MVA, L3=20+j15MVA，试计算线路始端输入功率和变压器末端电压(忽略电压降落的横分量）。（14分)
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。（8分）
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）
L1
XL

G
T1
K(1)
ι
T2
ι
L2
115 kV
6.3 kV

发电机：120MVA，10。5 kV, Xd”= X2=0.14;
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)
20MW
UA=119 kV
121/6.3 kV
COSφ=0.8
厂用电10%

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)
115 kV
G2

G1
2×40 MVA
37 kV
2×33 MVA
G3
G4
T1、T2
40.5 MVA
UK%=10.5
T3
31.5 MVA
UK1%=11
UKⅡ%=6
UKⅢ%=0
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ

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G1=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）
XL

2 3+j9Ω
1
2
4+j20Ω
3
S3=8+j6 MVA
20+j14 MVA
116kV
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。求该网络的潮流分布。
.

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）.
110±2×2.5%/11kV
P+jQ
U1=118kV
U2
26+j130Ω
ΔUmax=28.63kV
ΔUmin=12.9kV

29.系统如图所示，试求故障点a相各序电流和电压。
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