1、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一進行調整。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前倍。8對于簡單電力系統，其靜態穩定判據為匸。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

2、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

3、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（） 120° 150 ° 90° 270°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（）式所示。qll|IIIIIIII 1 rl '' .1 J 匚 *15. 若a、b兩相發生短路接地，則基準相選擇為（ ）a相b相c相b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 ） xs =0.248 xs =0.41 xs=(0.125+0.105+0.08)/ (0.10)=0

4、.075 x s=0.3119. 電力系統發生三相短路，其沖擊系數kmp與非周期分量的衰減時間常數Ta有關，當k=1時，回路的L, R, Ta的關系如（3 ）L工0 R工0R=0 L工0L=0 Rm 0Ta= . J20. 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 ）最小方式時電容器全部投入最大方式時電容器全部投入22. 影響系統頻率的主要因素是電流阻抗23. 潮流計算常用的計算方法是 最小方式時電容器全部退出最大方式時電容器全部退出（4） 無功 有功解析法迭代法和牛頓法積分法 差分法（2 ）24. 計算初步功率分布的目的主要是為了（1 ）尋找無功功率分點尋找有功功率分點 尋

5、找平衡節點 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 ）MWMVarMVAKW26. 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 ）2必燈0°2.5 x 100JjxlO 25x100 ；1 ii ii 二27. 變壓器的電抗參數Xt,主要決定于哪一個實驗數據（3 ）Uk%Io%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 ）不變升高倍 升高倍 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 ）高5% 相同低5%低10%30. 用來支持或懸掛導線并使導線與桿塔

6、絕緣的器件是（3 ）桿塔金具絕緣子保護包皮三、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改變發電機端電壓調壓；改變變壓器變比調壓補償無功功率調壓；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：合理選擇異步電動機的容量及運行方式；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

7、行方式：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；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

8、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？學習-好資料答：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

9、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= 0.5s）。答

10、：3QF處：定時限過電流保護，tIII3= 0s （1分）2QF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）1QF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, t111= 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）？2. G:10.5KVT1：10.5/242 KV T2： 220/121/38.5KV T3： 110/10.5KV11 KVT4 : 35/6.3KV6.6KVT5 : 10.5/3.15KV3.3

11、KV四計算題29 一條額定電壓為 110kV 的輸電線路，長 100km , ro=0.15 Q / km , xo= 0.4 Q / km, bo=2.74 為O- S/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= ro l = 0.15 X 100=15Q=xo 1= 0.4 氷00= 40 Q-6-4B = b0 l = 2.74 10 X100= 2.74 10 S2）（4分）取Ui= Un，計算功率分布Sld = Pld + j

12、PLDtg = 20 + j20 0.75= 20 + j15MV.A242Sy= jBUN/2 = j2.74 10- X（110）/2= S2= Sld + ASy= 20 + j15 + （ j1.66） = 20 + j13.34MV .A佃菩詳（恥岡丿¥嚴（14+和）"716 +幾91J ；MV .AS1= S2+ AS= 20+ j13.34 + 0.716 + j1.91 = 20.716 + Sa= 3+ ASy= 20.716 + j15.25 j1.66 = 20.716+ j13.59MV .A3）（3分）U1= 116kV，計算末端電壓偏移和輸電效率

13、kV輸電效率=末端電壓偏移=xlOO%-108.06-110noxl00%=-1.76%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 短路沖擊電流、短路容量和母線M的殘余電壓（有名值）。（15分）k點發生三相短路時，短路點的1210 5/121 kV歹=ILkVC/熹=10 50.4flsitk50km1STK3CH20MV1A110W.3kVU= 10 5題和圖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 XI00/25 = 0.48%魚母 U： 100100.43電抗器:

14、E2 = E22= 10.5/10.5= 1.0變壓器：X3= X4= 0.105 >00/20= 0.525短路處的基準電流為:7=100/3x10.5)=55kAXk1 = X1 = °48Xk2= X2+ X5 / (X3+ X4)= 0.48 + 0.655 / (0.525+ 0.525) = 0.8833)(2分)起始次暫態電流計算：G1提供的電流為：I 2= E2/ Xk1= 1/0.48 = 2.083G2提供的電流為：I 0= EQ/ Xk2= 1/0.883 = 1.1334)(2分)沖擊電流計算:ish= b9X屈：+1.85X百j； Ad = $-9 乂

15、佢乂2.0S3 +11.133)x5 5 = 47.09 kA5) (1 分)短路容量：S2= I 2Sd= (2.083 + 1.133) >100 = 6) (2分)流過母線 M的電流為：I 2 = I 2 X5/(X3 + X4+ X5) = 1.133 >655/(0.525 2 ->0.655) = 0.435母線 M 的殘余電壓：UM = UavM I 卬 X3= 115X0.435 >0.525 = 26.26 kV 或 (=121X0.435 >0.525 = 27.63 kV )31 .如圖所示網絡，變壓器歸算到高壓側的參數為Zt = (2.4+

16、 j40)W ,變壓器有5個分接頭(110+2X2.5% )kV ； 10kV線路參數為ro = 0.65W/km , x°= 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 10.210.8kV ,Sldb和Sldc的調壓要求確定母線B的調壓要求）15學習-好資

17、料試選擇變壓器分接頭。（提示：首先應根據負荷 分）31 .（共15分）解：（6分）確定B點的調壓要求：ZL= （0.65 + j0.33） 5= 3.15 + j1.65W也旳hum伽恥Q幼込x 毗如15+0牝其165瓦io0.27kV0.3x3.15 + 0.18x1.65 門,=U. 1kV10C 點負荷對 B 點電壓要求為： (9.5 + 0.27)(10.5 + 0.12)kV = 9.7710.62kV B 點電壓允許變化范圍是： (9.77- 10.62) n (10.2- 10.8) = 10.2- 10.62kV (7分)選變壓器分接頭SBmax = SLDBmax + SLD

18、Cmax = 20 + j12 + 06+ j°.48 = 20.6+ j12.48MV .ASBmin = S_DBmin + SLDCmin = 10 + j6 + °3+ j018 = 103+ j6.18MV.A。皿k* 20.6 x 2.4 十 12X8 x 40-4.99kVP沁R+Q亦X 1山弘2.4 + 6喚40 們kV110110-4.9910.2xll-113.25kV110-2.4710.62xll-11138kV% =抽血山呱)斗(1B25 + 111.38)" 12.322kV選擇最接近的分接頭 1105(1 + 2.5%) = 112.

19、75kV，變比 K= 112.75/11=10.25（2分）校驗:L110-4.99= 10.2410.25kV > 10.2kV110-2.4710.25= 10.49kV v 10.62kV滿足調壓要求。32.如圖所示網絡，變壓器參數為=16000kWA, D . =21kW,%=0.85,=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,二-=（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：K

20、T = 110/11 = 101 iniZ = _LxlO3 =xlO3-756.25/716000lOkV5k inRt = Z沖0坨 / 尙=756.25x85/16000 二 4.02QXr 二 ZUk%/100 = 756,25x10.5/100 = 79 41/7QXxl6000 xW3100丿= O02l+j0.1362kfK4tj2i in2昭二皿=xW3-756.25X716000Rt = Z的 f 尙=756.25x85/16000 二 4.02Z?Xr= ZUk%/100 = 756,25x10.5/100 = 79 41/?= O02l+j0.1362kfK410kV線路

21、:& - rl - 0.65x 5 - 3.25x7Xx = =033x5 = 1651?（2）等值電路（2分）I;c iBinaJLniauaiiiuiia'Li5m變壓器支路：卑二S阪+£； =11 + j4 8+ 0.724 + ；0.512 = 11.724+J532MA11 724' +5，ST =.1x 0.02 + J79.41） = 0.055 + J1.088JI/E4115 = 110.17/10-11017=11017-0324x503/二曲奶lkO17（3）功率分布計算（3分）10kV線路:072+0 52如二 &x（325+兒

22、 65） =0.024 + j0.012AfK4囲二 + 務二 0.7 + j0.5+ 0.024 + ；0 012 = 0.72-4 + >0.512A?K41104=11.724 + J5.312 + 0.055 + jl O38=1L779 + J6.4M7A（4）電壓計算（3分） = 15_ 11 779x4 02 + 6.4x79.41 =n01w33、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 ,1 =0.2 ,: =0.3 ;變壓器二:= 60MV< A, -上=10.5; f=20WT變壓器二:< = 30MV<

23、; A, 一 %=10.5;每回線路：100km,1 =O.4W/km, ' - =0.8W/km。取=60MV< A,求:(1) k點短路的沖擊電流；7(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：-0.2x = 0.241 50Jf2 = 0.3x =0.362 50變壓器'J tli， - y =20x- = OX9T =0105x = 0.21變壓器-一：'?.輸電線路：-1x100x0 4x = 0.09n 21152Xn = -xl00x0.8x- = 0.1812 2H?（2）求k點短

24、路的沖擊電流（4分） 等值電路如圖X* = 0 24 + 0 105 + 0,09= 0 435 2 = -=2.5290,435=72x1 8x2.529= 6.437iik = 6,4?7x = 1.94jU/3xll5（3）負序和零序等值電路如圖（4分）j0.36j0.105 j0.09j0.09X3 j 0.105 jO.lS = 0.36 + 0.105+0,09 = 0.555Xoz = 0.27 + 0.105 + 0.18= 0.555流經變壓器二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o,因此只計 算單相接地短路、兩相接地短路。單相接地短路:；0 = 0.43

25、5+0.555 + 0.555 = 0'712兩相接地短路：110.5550.435+0.555/0.555 0 555+0.5550.772可見，當k點發生兩相接地短路時流經變壓器二中性點的電流最大。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 短路沖擊電流、短路容量和母線 M的殘余電壓（有名值）。（15 分）k點發生三相短路時，短路點的0.4o/km2 X 25NIV.A/10L5kV 2 x 20IVIV.A-4=0.1210.5/i21kV£*-! ikvU10.5NK3OH20MV.A 110/6.3kV 10,5題3034,（共15分）解：1

26、）（4分）取Sd= 100MV.A , Ud= Uv,各元件電抗標幺值計算如下:發電機：X = X2= 0.12 >100/25 = 0.48E2= E22 = 10.5/10.5= 1.0變壓器：= %= 0.105 >00/20= 0.5250.655辰 % si _ 51010D電抗器:而'鬲可=而573麗2）（4分）等值網絡如右圖所示。網絡化簡:rr/wxJKlzwxXki = Xi = 0.48Xk2= X2+ X5/ (X?+ X0= 0.48 + 0.655 / (0.525+ 0.525) = 0.8833) (2分)起始次暫態電流計算：Gi 提供的電流為：I 2= E2/ X<i= 1/0.48 = 2.083G2提供的電流為：I 2= E2/ X<2= 1/0.883 = 1.1334) (2分)沖擊電流計