電力系統基礎試題課程代碼：02300

一、填空題（每小題1分,共10分)1。衡量電能質量的指標主要有電壓、波形和___頻率___.2.在電力系統的潮流分布計算中，習慣上是直接用三相功率和__線____電壓來計算。3。頻率的二次調整是由發電機組的調頻器_進行調整。4。雙繞組變壓器可供調整的分接頭通常在__高壓側____。5。簡單短路中不對稱短路有___3___種類型.6.對稱分量法是一種疊加法，適用于___線性___系統。7。兩相短路其故障相電流為正序電流的______倍。8。對于簡單電力系統，其靜態穩定判據為______。9。自動重合閘是提高系統__暫態穩定性

____的主要措施之一。10。在簡單電力系統中，若加速面積大于減速面積,系統將失去_暫態穩定性

__.11.我國電力系統的3KV以上的額定電壓等級有6kv，10kv，35,60,110，220，330,500，750kv.12．架空線路是由導線，避雷線，桿塔，絕緣子及金具等元件組成。13.對電力系統運行的基本要求是,供電的可靠性，良好的電能質量,力求系統運行的經濟性。14。變壓器損耗是由短路損耗和空載損耗兩部分構成.15。電力系統的有功和頻率調整大體上可分為一次，二次，三次調整,所謂的一次調整指由發電機調速器進行的頻率調整，二次調整指有發電機的調頻器進行的頻率調整，三次調整指按照負荷曲線及最優準則分配發電負荷.二、單項選擇題(每小題1分,共20分。從每小題的四個備選答案中，選出一個正確答案,并將正確答案的號碼寫在題干后面的括號內。)13.經過Y·d3接法的變壓器由星形到三角形側時，負序系統逆時針轉過（

③

）

①120°

②150°

③90°

④270°14。電力系統K點發生單相短路（A相）對稱分量以A相為準，其電流之間關系為（

④

）式所示。

①

②

③

④

15。若a、b兩相發生短路接地，則基準相選擇為(

③

)

①a相

②b相

③c相

④b相和c相18。下圖系統在k點發生三相短路,各元件標么值電抗在元件下方，計算短路電流的總阻抗為(

4

)

①xΣ=0.248

②xΣ=（0.125+0。105+0。08）∥(0。10）=0.075

③xΣ=0。41

④xΣ=0。3119。電力系統發生三相短路，其沖擊系數kimp與非周期分量的衰減時間常數Ta有關，當kimp=1時，回路的L,R,Ta的關系如（

3

）

①L≠0R≠0

②R=0

L≠0

③L=0

R≠0

④Ta=20.為達到安裝較少的補償設備容量,選變壓器分接頭的情況應為（

2

）

①最小方式時電容器全部投入

②最小方式時電容器全部退出③最大方式時電容器全部投入

④最大方式時電容器全部退出22.影響系統頻率的主要因素是（

4

)

①電流

②阻抗

③無功

④有功23。潮流計算常用的計算方法是（

2

)

①解析法

②迭代法和牛頓法

③積分法

④差分法24.計算初步功率分布的目的主要是為了(

1）

①尋找無功功率分點

②尋找有功功率分點

③尋找平衡節點

④尋找pu節點25。電力系統潮流分布計算中，復功率的單位是（

3

)

①MW

②MVar

③MVA

④KW26.電力網某處的電流為2。5KA，當取基準值SN=100MVA，UN=10KV時，則該處電流的標么值應為(

3

）

①

②

③

④27.變壓器的電抗參數XT，主要決定于哪一個實驗數據(

3

)

①

②

③Uk％

④I0%28。中性點不接地的電力系統，發生單相接地故障時，非故障相電壓（

3

)

①不變

②升高倍

③升高倍

④升高2倍29。用電設備的額定電壓一般與所接網絡的額定電壓(

2

）

①高5％

②相同

③低5％

④低10％30。用來支持或懸掛導線并使導線與桿塔絕緣的器件是（

3

）

①桿塔

②金具

③絕緣子

④保護包皮三、簡答題(每小題5分,共20分）32。簡要說明電力系統的電壓調整可以采用哪些措施答.①改變發電機端電壓調壓；②改變變壓器變比調壓③補償無功功率調壓；④改變電力線路參數調壓.33。什么是輸電線路的電壓損耗？

答：線路始末兩端電壓的數值差。34。在電力系統潮流分布計算中，習慣上采用什么功率以及什么電壓進行計算?答。習慣上采用三相功率和線電壓進行計算.35、簡述降低電網電能損耗的措施。答：（1）提高電力網負荷的功率因數，降低電網的電能損耗：①合理選擇異步電動機的容量及運行方式；②實現無功功率就地補償,限制無功功率在電網中傳送。（2。5分）（2）合理組織電力網的運行方式：①電力網運行于重負荷狀態時，應盡量提高運行電壓水平，以降低功率損耗和電能損耗;②合理組織并聯變壓器的運行,減少功率損耗和電能損耗。（2.5分）36、提高導體最大允許載流量的措施有哪些？答：采用電阻率小，散熱面積、散熱系數大的材料（3分）和散熱效果好的布置方式。37．斷路器和隔離開關在電力系統中的作用是什么？它們在性能上有什么不同？答:(1）斷路器的作用：正常運行時，用于倒閘操作，改變系統的運行方式；故障時，切斷電流，切除故障點，使非故障部分繼續正常運行。(2)隔離開關的作用：隔離開關隔開電源，當檢修線路或斷路器時,形成一個檢修人員也能看見的、明顯的“斷開點”;倒閘操作,分、合小電流。（3）兩者區別:斷路器有熄弧裝置,可以切斷短路時的大電流，隔離開關無熄弧裝置，不能開斷短路電流.39.電力系統運行有什么特點及要求？答:特點：電能不能存儲；與國民經濟及人民生活關系密切;過渡過程非常短暫。要求：安全，可靠，優質，經濟供電。40、某變電站采用雙母線接線，有2條進線，4條出線，畫出其電氣主接線，并說明不停電檢修工作母線的操作步驟？（正常運行時，一組母線工作，另一組母線備用）答：（1）圖（2）閉合母聯兩側的隔離開關QS1，QS2合QF向備用母線充電(0.5)；若備用母線帶電后一切正常，下一步則先接通（一條或全部）回路接于備用母線側的隔離開關,然后斷開(該條或全部）回路接于工作母線上的隔離開關，（1分)；待全部回路操作完成后，斷開母聯斷路器及其兩側的隔離開關。41．何謂電力系統？其中各部分的作用是什么?答:由發電廠內的發電機、電力網內的變壓器和輸電線路以及用戶的各種用電設備,按照一定的規律連接而組成的統一整體,稱為電力系統。(2分)

作用：發電機生產電能；變壓器變換和分配電能；輸電線路輸送電能；用電設備消費電能。（3分）42．圖示電力系統,若k點發生單相接地短路，試作出其零序等值網絡答：

43．下圖所示簡單電力系統擬配置相間短路的電流保護。請給出圖中各處（1QF、2QF和3QF)應配置的電流保護，并給出各電流保護的動作時間(取Δt＝0.5s）。答：

①3QF處：定時限過電流保護，tIII3＝0s（1分)②2QF處：無時限電流速斷保護＋定時限過電流保護；(1分）tI2＝0s，tIII2＝1s（1分）③1QF處：無時限電流速斷保護＋帶時限電流速斷保護＋定時限過電流保護；（1分）tI1＝0s，tII1＝0.5s，tIII1＝1s（1分）

44．試標明發電機和變壓器兩側繞組的額定電壓值(圖中已標明的是電力系統的額定電壓)？G：10。5KV

T1:10.5/242KVT2：220/121/38.5KVT3：110/10。5KV～11KV

T4：35/6.3KV～6。6KVT5:10.5/3。15KV～3。3KV四．計算題29．一條額定電壓為110kV的輸電線路，長100km，r0=0。15Ω/km，，x0=0.4Ω/km,，b0=2.74×10-6S/km，已知線路末端負荷為20MW，cosj=0。8,線路始端電壓保持為116kV,試求線路末端的電壓偏移和線路的輸電效率。（10分)29．(共10分）解:

1）（3分)參數計算,畫出等值電路

R＝r0l＝0。15×100=15ΩX＝x0l＝0.4×100＝40Ω

B＝b0l＝2。74×10—6×100＝2。74×10-4S

2)（4分）取Ui＝UN，計算功率分布

SLD＝PLD＋jPLDtgφ＝20＋j20×0。75＝20＋j15MV。A

ΔSy＝－jBUN2/2＝－j2。74×10—4×(110）2/2＝－j1.66MV。A

S2＝SLD＋ΔSy＝20＋j15＋（－j1.66)＝20＋j13.34MV.A

MV。A

S1＝S2＋ΔS＝20＋j13。34＋0.716＋j1。91＝20.716＋j15.25MV。A

SA＝S1＋ΔSy＝20。716＋j15。25－j1。66＝20.716＋j13.59MV.A

3）（3分）U1＝116kV，計算末端電壓偏移和輸電效率

kV

30．如圖所示網絡,母線N空載，各元件的參數已標于圖中.試計算當k點發生三相短路時，短路點的短路沖擊電流、短路容量和母線M的殘余電壓（有名值).（15分）30．（共15分）解：

1）（4分）取Sd＝100MV.A,Ud＝Uav，各元件電抗標幺值計算如下：

發電機:X1＝X2＝0.12×100/25＝0。48

E21＝E22＝10。5/10。5＝1.0

變壓器：X3＝X4＝0.105×100/20＝0。525

電抗器：

2）（4分）等值網絡如右圖所示。網絡化簡：

Xk1＝X1＝0。48

Xk2＝X2＋X5∥（X3＋X4）＝0.48＋0.655∥(0。525＋0.525）＝0。883

3）（2分）起始次暫態電流計算：

G1提供的電流為：I21＝E21/Xk1＝1/0.48＝2.083

G2提供的電流為:I22＝E22/Xk2＝1/0.883＝1。133

4）（2分）沖擊電流計算：

短路處的基準電流為：kA

ish＝kA

5)（1分)短路容量：S2＝I2Sd＝（2.083＋1.133）×100＝321。6MV。A

6)（2分）流過母線M的電流為：

I2M＝I22X5/(X3＋X4＋X5）＝1。133×0。655/(0。525×2＋0.655)＝0.435

母線M的殘余電壓：UM＝UavMI2MX3＝115×0.435×0。525＝26.26kV

或(＝121×0。435×0。525＝27.63kV）31．如圖所示網絡，變壓器歸算到高壓側的參數為ZT＝(2.4＋j40）W,變壓器有5個分接頭（110±2×2.5％）kV；10kV線路參數為r0＝0。65W/km，x0＝0.33W/km；變壓器高壓側電壓維持為110kV不變；最大負荷SLDBmax＝(20＋j12)MV·A，SLDCmax＝(0。6＋j0.48)MV·A，最小負荷SLDBmin＝(10＋j6)MV·A，SLDCmin＝（0.3＋j0。18)MV·A。若C點電壓偏移要求不超過±5％，且負荷SLDB要求B母線電壓維持在10.2～10。8kV,試選擇變壓器分接頭。（提示：首先應根據負荷SLDB和SLDC的調壓要求確定母線B的調壓要求）（15分）31．（共15分）解：

⑴（6分）確定B點的調壓要求:

ZL＝（0。65＋j0。33)×5＝3。15＋j1。65W

kV

kV

C點負荷對B點電壓要求為：（9。5＋0。27）～(10。5＋0.12）kV＝9.77～10。62kV

B點電壓允許變化范圍是：（9。77～10。62）∩(10。2～10.8)＝10。2～10.62kV

⑵（7分)選變壓器分接頭

SBmax＝SLDBmax＋SLDCmax＝20＋j12＋0.6＋j0.48＝20.6＋j12.48MV。A

SBmin＝SLDBmin＋SLDCmin＝10＋j6＋0.3＋j0。18＝10.3＋j6.18MV.A

kV

kV

kV

kV

kV

選擇最接近的分接頭110×(1＋2.5%）＝112.75kV，變比K＝112。75/11=10.25

⑶（2分）校驗:kV＞10。2kV

kV＜10。62kV

滿足調壓要求。32.如圖所示網絡，變壓器參數為=16000kV×A，D=21kW，%=0.85，D=85kW，%=10.5，變比K=110kV/11kV；10kV線路參數為r0=0。65W/km，x0=0。33W/km；變壓器高壓側電壓為115kV；負荷=（11+j4。8）MV×A，=（0.7+j0。5）MV×A。試求c點電壓.37解：（1）各元件參數（2分)

變壓器：KT＝110/11＝10

10kV線路:

（2）等值電路（2分）

（3）功率分布計算（3分）

10kV線路:

變壓器支路：

（4）電壓計算（3分）

33、如圖所示電力系統，各元件參數標么值如下：發電機:＝50MV×A，E=1。1，=0.2，=0.3；變壓器：＝60MV×A，％=10。5;=20W；變壓器:＝30MV×A,％=10。5；每回線路：100km，=0。4W/km，=0。8W/km。取=60MV×A，求：（1）k點短路的沖擊電流;（2）通過計算說明，k點發生何種類型的短路時流經變壓器中性點的電流最大？解:（1）參數計算（2分）

發電機：

變壓器:

變壓器:

輸電線路：

（2）求k點短路的沖擊電流（4分）

等值電路如圖

（3）負序和零序等值電路如圖（4分）流經變壓器中性點的電流即為零序電流.三相短路、兩相短路的零序電流為0，因此只計算單相接地短路、兩相接地短路。

單相接地短路：

兩相接地短路：

可見，當k點發生兩相接地短路時流經變壓器中性點的電流最大。

34．如圖所示網絡，母線N空載,各元件的參數已標于圖中。試計算當k點發生三相短路時，短路點的短路沖擊電流、短路容量和母線M的殘余電壓(有名值）。（15分）34，（共15分）解：

1)（4分）取Sd＝100MV.A,Ud＝Uav，各元件電抗標幺值計算如下：

發電機：X1＝X2＝0.12×100/25＝0.48

E21＝E22