华北电力大学期末考试题

巡山小妖精
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2020年08月03日 01:16
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如何提高教育质量-个人自传范文






华北电力大学

1011
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学年二学期《电力系统分析》期末考试试卷


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线

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(B卷)
(本试卷共4页)


得分

一、(本题每小题6分,满分30分)
阅卷人

1.比较大小同步发电机参数大小的,其Eq ( )于Eq′;
Eq′( )于Eq〞;Eq′( )于EQ。

2. 已知同步发电机参数Xd=Xq=1.1, 求运行状态为U=1、I=1、cosφ=0.85时的
E
q



3. 暂态稳定的概念是什么?并列举不少于四种提高暂态稳定性的措施。



4. 设有三相对称电流
i

a
Icos
< br>,
i

b
Icos(

120)
i
c
Icos(

120)








t
。若d,q轴的旋转速度为
,即





t
。试求三相电流的d,q,
0轴分量。




5. 说明自动重合闸对暂态稳定的影响。



1




得分
阅卷人


二、(本题满分10分)
某降压变压器归算至高压侧的阻抗
Z
T


2.44j40


,变
压器额定电压为110±2×2.5%6.3kV,最大负荷时,变压器高 压侧通过功率为

28j14

MVA
,高压母线电压为113 kV,低压侧母线要求电压为6 kV;在最小负
荷时,变压器高压侧通过功率为

1 0j6

MVA
,高压母线电压为115 kV,低压侧
母线要求电压为6 .6kV。试选择变压器分接头(不需校验)。










得分
阅卷人


三、(本题满分10分)
简单环网如图,单位长度电抗0.4ΩkM,不计功率损耗,
试求网络的功率初分布。







2



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得分

四、(本题满分10分)
阅卷人

如图:若取统一基准则X
1< br>=2,X
2
=4,X
3
=4,X
4
=2,X
5
=4。
忽略负荷电流,求E
1
、E
2
、E
3至短路点的转移电抗。

E
2


X
2


E
X
1

1

X
4

X
E
3


3

X
5



f

得分

五、(本题满分15分)
阅卷人

系统接线如图,Xp=j40Ω, f点单相短路。求(1)故障
点故障相电流;(2)变压器高压侧中性点电压。

100MVA
f

Us%=10
115KV

G

100MVA
Xp
X
1
=0.4Ωkm
Xd

=0.2
X
0
= 3X
1


X=0.2
L=100km







3








得分
阅卷人


六、(本题满分10分)
互连系统如图,已知:K
GA
=270MWHz、K
DA
=21MW Hz、
K
GB
=480MWHz、K
DB
=39MWHz。若系统 B 增加负荷
150MW, A 、B系统都参加一次调频,求1)系统频率变化量△f,2)流过联
络线的功率变化量△P
AB






得分
阅卷人


七、(本题满分15分)
如图简单系 统,已知在统一基准之下各元件的标么值为:

0.29
,发电机
X
d
X
2
=0.23。变压器:X
T1
=0.13,X
T2
=0.11。
每回线路X
l1
=0.29,X
l0
=3X< br>l1
。运行初始状态U
0
=1.0,P
0
=1.0,Q
0
=0.2。若线路首

c
40
时,该系统能否保持暂态稳定 ? 端发生三相短路故障。试说明切除角
T
1

T
2

U
0

G







华北电力大学

1011学年第2学期《电力系统分析》考试试卷答案
4


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(A卷)

每式(2分)
一、
1. Eq (>)Eq′;Eq′(>)Eq〞;Eq′(<)EQ。
2.
E
q
( UIX
d
sin

)
2
(IX
d
co s

)
2
(11.10.6)
2
(1.10.8 )
2
(11.10.6)
2
(1.10.8)
2
1.87
(6分)
3. 暂态稳定是指系统在受到一个大的扰动后,经过一个过程达到新的稳定状态的能力。
a)快速切除短路 故障b)采用自动重合闸装置c)强行励磁d)快速减小原动机功率e)采用
电气制动f)串联电容的强 行补偿g)变压器中性点以小电阻接地h)设置中间开关站。(6
分)

cos

2
sin

4.
P
3



12
cos(

120 )

sin(

120)sin(

120 )




1212

cos(

120)
(3分)

i
d


i
a


c os(

0


0
)





i
q

P

i
b

I

sin(

0


0
)

(3分)

i



0


i
c



0

5. 当为临时故障,重合闸成功如左图,则增加了减速面积,静态稳定性得到提高。若为
久 性故障,重合闸不成功如右图,则增加了加速面积,静态稳定性反而下降。但系统绝
大多数故障为临时性 故障,故整体上静态稳定性得到提高。(6分)
二、
解:(1)先求最大最小负荷时变压器的电压损耗
U
Tmax
P
1max
RQ
1max
X
282.441440
5. 56kV

U
1max
113
P
1min
RQ
1min
X
102.44640
2.299kV

U
1min
115
(2分)
U
Tmin

(2分)
(2)求最大最小负荷时所要求的分接头电压
U
1fmax

U< br>1max
U
Tmax
1135.56
112.812kV< br>
u
2max
6
5
(2分)


U
1fmin

U
1min
U
Tmin1152.299
107.578kV

u
2min
6.6
(2分)
(3)取平均值
U
1fav

112.812107.578
110.195kV

2
最接近分接头
V
1f
110kV

三、(本题满分10分)
S
AB

(2分) l
BC
l
AC
l
AC
303030
20j5



10j10



15S
B
S
C

l
AB
l
BCl
AC
l
AB
l
BC
l
AC
4 03030403030
(3分)
S
AC

l
A B
l
AB
l
BC
l
AB
40

20j5


4030

10j10

< br>
15S
B
S
C

l
BC
l
AC
l
AB
l
BC
l
AC
4030 30403030
(3分)
S
BC
S
AB
S< br>B


15j12

-

20j5


-5j7

MVA
(4分)
四、单位电流法:令电源电动势都为零,单独在
短路支路接入电动势,使I
2
=1,则
U
b
I
2
x
2
4

I
4
I
2
I
3
2

I
1
U
a
x
1
4





I
3
U
b
x
3
1

I
1

X
1

a
X
4

I
4

b
X
2

I
2

U
a
U
b
I
4
x
4
8
I
5
I
4
I
1
6

X
5

I
5

E
f

X
3

I
3

E
a
U
a
I
5
x
5
32
(4分)
求转移电抗
x
1f
E
f
I
1
8

x
2f
E
f
I
2
32

x
3f
E
f
I
3
32
(3分)
五、
系统接线如图,Xp=j40Ω, f点单相短路。求(1)故障点故障相电流;(2)变压器高压
侧中性点电压。
解:(1)取 S
B
=100MVA,U
B
=Uav,,计算各电抗标么值(3分)

0.2

x
d
x
d


x
p
x
p
S
B
2
U
B
40
100
115
2
0.3

6

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x
l
x
l
l
S
B2
U
B
0.4100
100
115
2
 0.3

x
T

U
S
S
B
10 100
0.1

100S
N
100100
(2)制订各序网络并化简
x
1
x
2
x
d
x
l
x
T
0.6

x
0
x
T
3x
P
x
L
1.3

(3)若A相短路,则
I

fa1
(3分)
I

fa2
I

fa0

j(x
1
1
x
2
x
0
)
1
0.490
j(0.60.61.3 )
(3分)
1001000
3115
换算成有名值:基准电流
I
B
I
fa
3I
fa1
I
B
30 .4502602A


S
B
3U
B
502A

变压器中性点电压:
U
N
3X
P
I
fa0U
B
30.4115138V
(1分)

六、
K
A
K
GA
K
DA
270 21291MWHz
(2分)
K
B
K
GB
K
DB
48039519MWHz
(2分)
f
P150
0.185Hz
(4分)
K
AK
B
291519
K
A
P
B
K
B
P
A
2191500
40.6MW
(2分)
K
A
K
B
291519
P
AB

七、
1)正常情况下

X
T1
X
L
2X
T2
0.290.130.2920.110.675
(1分)
X

X
d
IP
0
jQ
0
1j0 .2
(1分)
E

UjIX

1j(1j0. 2)0.6751.135j0.6751.3230.7
(2分)



0
30.7
(1分)
2)系统故障时
X

0.230.130.2920.11

(0.230.13)(0.2920.11)

(1分)
0
7


P
ⅡM

E

U1 .321
0
(1分)
X


3)故障切除后
X
T1
X
L
X
T2
0.290. 130.290.110.82
(1分)
X

X
d
P
ⅢM

E

U1.321
1.61
(1 分)
X

0.82

h
180arcsin
cos

cm

1
141.6
(1分)
1 .61
P
T
(

h


0
)P
ⅢM
cos

h
P
ⅡM
cos

0
P
ⅢM
P
ⅡM
1(141.630.7)
< br>1801.61cos141.60cos30.7
0.67
1.610
(2分)

cm
47.7
(2分)


cm


c
所以不稳定
(1分)






8






华北电力大学

1011
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学年二学期《电力系统分析》期末考试试卷


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(B卷)
(本试卷共4页)


得分

一、(本题每小题6分,满分30分)
阅卷人

1.比较大小同步发电机参数大小的,其Eq ( )于Eq′;
Eq′( )于Eq〞;Eq′( )于EQ。

2. 已知同步发电机参数Xd=Xq=1.1, 求运行状态为U=1、I=1、cosφ=0.85时的
E
q



3. 暂态稳定的概念是什么?并列举不少于四种提高暂态稳定性的措施。



4. 设有三相对称电流
i

a
Icos
< br>,
i

b
Icos(

120)
i
c
Icos(

120)








t
。若d,q轴的旋转速度为
,即





t
。试求三相电流的d,q,
0轴分量。




5. 说明自动重合闸对暂态稳定的影响。



1




得分
阅卷人


二、(本题满分10分)
某降压变压器归算至高压侧的阻抗
Z
T


2.44j40


,变
压器额定电压为110±2×2.5%6.3kV,最大负荷时,变压器高 压侧通过功率为

28j14

MVA
,高压母线电压为113 kV,低压侧母线要求电压为6 kV;在最小负
荷时,变压器高压侧通过功率为

1 0j6

MVA
,高压母线电压为115 kV,低压侧
母线要求电压为6 .6kV。试选择变压器分接头(不需校验)。










得分
阅卷人


三、(本题满分10分)
简单环网如图,单位长度电抗0.4ΩkM,不计功率损耗,
试求网络的功率初分布。







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得分

四、(本题满分10分)
阅卷人

如图:若取统一基准则X
1< br>=2,X
2
=4,X
3
=4,X
4
=2,X
5
=4。
忽略负荷电流,求E
1
、E
2
、E
3至短路点的转移电抗。

E
2


X
2


E
X
1

1

X
4

X
E
3


3

X
5



f

得分

五、(本题满分15分)
阅卷人

系统接线如图,Xp=j40Ω, f点单相短路。求(1)故障
点故障相电流;(2)变压器高压侧中性点电压。

100MVA
f

Us%=10
115KV

G

100MVA
Xp
X
1
=0.4Ωkm
Xd

=0.2
X
0
= 3X
1


X=0.2
L=100km







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得分
阅卷人


六、(本题满分10分)
互连系统如图,已知:K
GA
=270MWHz、K
DA
=21MW Hz、
K
GB
=480MWHz、K
DB
=39MWHz。若系统 B 增加负荷
150MW, A 、B系统都参加一次调频,求1)系统频率变化量△f,2)流过联
络线的功率变化量△P
AB






得分
阅卷人


七、(本题满分15分)
如图简单系 统,已知在统一基准之下各元件的标么值为:

0.29
,发电机
X
d
X
2
=0.23。变压器:X
T1
=0.13,X
T2
=0.11。
每回线路X
l1
=0.29,X
l0
=3X< br>l1
。运行初始状态U
0
=1.0,P
0
=1.0,Q
0
=0.2。若线路首

c
40
时,该系统能否保持暂态稳定 ? 端发生三相短路故障。试说明切除角
T
1

T
2

U
0

G







华北电力大学

1011学年第2学期《电力系统分析》考试试卷答案
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(A卷)

每式(2分)
一、
1. Eq (>)Eq′;Eq′(>)Eq〞;Eq′(<)EQ。
2.
E
q
( UIX
d
sin

)
2
(IX
d
co s

)
2
(11.10.6)
2
(1.10.8 )
2
(11.10.6)
2
(1.10.8)
2
1.87
(6分)
3. 暂态稳定是指系统在受到一个大的扰动后,经过一个过程达到新的稳定状态的能力。
a)快速切除短路 故障b)采用自动重合闸装置c)强行励磁d)快速减小原动机功率e)采用
电气制动f)串联电容的强 行补偿g)变压器中性点以小电阻接地h)设置中间开关站。(6
分)

cos

2
sin

4.
P
3



12
cos(

120 )

sin(

120)sin(

120 )




1212

cos(

120)
(3分)

i
d


i
a


c os(

0


0
)





i
q

P

i
b

I

sin(

0


0
)

(3分)

i



0


i
c



0

5. 当为临时故障,重合闸成功如左图,则增加了减速面积,静态稳定性得到提高。若为
久 性故障,重合闸不成功如右图,则增加了加速面积,静态稳定性反而下降。但系统绝
大多数故障为临时性 故障,故整体上静态稳定性得到提高。(6分)
二、
解:(1)先求最大最小负荷时变压器的电压损耗
U
Tmax
P
1max
RQ
1max
X
282.441440
5. 56kV

U
1max
113
P
1min
RQ
1min
X
102.44640
2.299kV

U
1min
115
(2分)
U
Tmin

(2分)
(2)求最大最小负荷时所要求的分接头电压
U
1fmax

U< br>1max
U
Tmax
1135.56
112.812kV< br>
u
2max
6
5
(2分)


U
1fmin

U
1min
U
Tmin1152.299
107.578kV

u
2min
6.6
(2分)
(3)取平均值
U
1fav

112.812107.578
110.195kV

2
最接近分接头
V
1f
110kV

三、(本题满分10分)
S
AB

(2分) l
BC
l
AC
l
AC
303030
20j5



10j10



15S
B
S
C

l
AB
l
BCl
AC
l
AB
l
BC
l
AC
4 03030403030
(3分)
S
AC

l
A B
l
AB
l
BC
l
AB
40

20j5


4030

10j10

< br>
15S
B
S
C

l
BC
l
AC
l
AB
l
BC
l
AC
4030 30403030
(3分)
S
BC
S
AB
S< br>B


15j12

-

20j5


-5j7

MVA
(4分)
四、单位电流法:令电源电动势都为零,单独在
短路支路接入电动势,使I
2
=1,则
U
b
I
2
x
2
4

I
4
I
2
I
3
2

I
1
U
a
x
1
4





I
3
U
b
x
3
1

I
1

X
1

a
X
4

I
4

b
X
2

I
2

U
a
U
b
I
4
x
4
8
I
5
I
4
I
1
6

X
5

I
5

E
f

X
3

I
3

E
a
U
a
I
5
x
5
32
(4分)
求转移电抗
x
1f
E
f
I
1
8

x
2f
E
f
I
2
32

x
3f
E
f
I
3
32
(3分)
五、
系统接线如图,Xp=j40Ω, f点单相短路。求(1)故障点故障相电流;(2)变压器高压
侧中性点电压。
解:(1)取 S
B
=100MVA,U
B
=Uav,,计算各电抗标么值(3分)

0.2

x
d
x
d


x
p
x
p
S
B
2
U
B
40
100
115
2
0.3

6

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·
线
·
































































































x
l
x
l
l
S
B2
U
B
0.4100
100
115
2
 0.3

x
T

U
S
S
B
10 100
0.1

100S
N
100100
(2)制订各序网络并化简
x
1
x
2
x
d
x
l
x
T
0.6

x
0
x
T
3x
P
x
L
1.3

(3)若A相短路,则
I

fa1
(3分)
I

fa2
I

fa0

j(x
1
1
x
2
x
0
)
1
0.490
j(0.60.61.3 )
(3分)
1001000
3115
换算成有名值:基准电流
I
B
I
fa
3I
fa1
I
B
30 .4502602A


S
B
3U
B
502A

变压器中性点电压:
U
N
3X
P
I
fa0U
B
30.4115138V
(1分)

六、
K
A
K
GA
K
DA
270 21291MWHz
(2分)
K
B
K
GB
K
DB
48039519MWHz
(2分)
f
P150
0.185Hz
(4分)
K
AK
B
291519
K
A
P
B
K
B
P
A
2191500
40.6MW
(2分)
K
A
K
B
291519
P
AB

七、
1)正常情况下

X
T1
X
L
2X
T2
0.290.130.2920.110.675
(1分)
X

X
d
IP
0
jQ
0
1j0 .2
(1分)
E

UjIX

1j(1j0. 2)0.6751.135j0.6751.3230.7
(2分)



0
30.7
(1分)
2)系统故障时
X

0.230.130.2920.11

(0.230.13)(0.2920.11)

(1分)
0
7


P
ⅡM

E

U1 .321
0
(1分)
X


3)故障切除后
X
T1
X
L
X
T2
0.290. 130.290.110.82
(1分)
X

X
d
P
ⅢM

E

U1.321
1.61
(1 分)
X

0.82

h
180arcsin
cos

cm

1
141.6
(1分)
1 .61
P
T
(

h


0
)P
ⅢM
cos

h
P
ⅡM
cos

0
P
ⅢM
P
ⅡM
1(141.630.7)
< br>1801.61cos141.60cos30.7
0.67
1.610
(2分)

cm
47.7
(2分)


cm


c
所以不稳定
(1分)






8

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