华北电力大学期末考试题
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
2.44j40
,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
28j14
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
0j6
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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线
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学
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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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密
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封
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学
院
、
系
专
业
班
级
学
号
姓
名
(A卷)
每式(2分)
一、
1. Eq
(>)Eq′;Eq′(>)Eq〞;Eq′(<)EQ。
2.
E
q
(
UIX
d
sin
)
2
(IX
d
co
s
)
2
(11.10.6)
2
(1.10.8
)
2
(11.10.6)
2
(1.10.8)
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
RQ
1max
X
282.441440
5.
56kV
U
1max
113
P
1min
RQ
1min
X
102.44640
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
1135.56
112.812kV<
br>
u
2max
6
5
(2分)
U
1fmin
U
1min
U
Tmin1152.299
107.578kV
u
2min
6.6
(2分)
(3)取平均值
U
1fav
112.812107.578
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
303030
20j5
10j10
15S
B
S
C
l
AB
l
BCl
AC
l
AB
l
BC
l
AC
4
03030403030
(3分)
S
AC
l
A
B
l
AB
l
BC
l
AB
40
20j5
4030
10j10
<
br>
15S
B
S
C
l
BC
l
AC
l
AB
l
BC
l
AC
4030
30403030
(3分)
S
BC
S
AB
S<
br>B
15j12
-
20j5
-5j7
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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密
·封
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线
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学
院
、
系
专
业
班
级
学
号
姓
名
x
l
x
l
l
S
B2
U
B
0.4100
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
0.490
j(0.60.61.3
)
(3分)
1001000
3115
换算成有名值:基准电流
I
B
I
fa
3I
fa1
I
B
30
.4502602A
S
B
3U
B
502A
变压器中性点电压:
U
N
3X
P
I
fa0U
B
30.4115138V
(1分)
六、
K
A
K
GA
K
DA
270
21291MWHz
(2分)
K
B
K
GB
K
DB
48039519MWHz
(2分)
f
P150
0.185Hz
(4分)
K
AK
B
291519
K
A
P
B
K
B
P
A
2191500
40.6MW
(2分)
K
A
K
B
291519
P
AB
七、
1)正常情况下
X
T1
X
L
2X
T2
0.290.130.2920.110.675
(1分)
X
Ⅰ
X
d
IP
0
jQ
0
1j0
.2
(1分)
E
UjIX
Ⅰ
1j(1j0.
2)0.6751.135j0.6751.3230.7
(2分)
0
30.7
(1分)
2)系统故障时
X
Ⅱ
0.230.130.2920.11
(0.230.13)(0.2920.11)
(1分)
0
7
P
ⅡM
E
U1
.321
0
(1分)
X
Ⅱ
3)故障切除后
X
T1
X
L
X
T2
0.290.
130.290.110.82
(1分)
X
Ⅲ
X
d
P
ⅢM
E
U1.321
1.61
(1
分)
X
Ⅲ
0.82
h
180arcsin
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(141.630.7)
<
br>1801.61cos141.60cos30.7
0.67
1.610
(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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封
学
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级
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班
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业
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专
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密
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系
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、
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院
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学
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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
2.44j40
,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
28j14
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
0j6
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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线
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名
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姓
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系
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·
、
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院
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·
学
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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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封
·
线
·
学
院
、
系
专
业
班
级
学
号
姓
名
(A卷)
每式(2分)
一、
1. Eq
(>)Eq′;Eq′(>)Eq〞;Eq′(<)EQ。
2.
E
q
(
UIX
d
sin
)
2
(IX
d
co
s
)
2
(11.10.6)
2
(1.10.8
)
2
(11.10.6)
2
(1.10.8)
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
RQ
1max
X
282.441440
5.
56kV
U
1max
113
P
1min
RQ
1min
X
102.44640
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
1135.56
112.812kV<
br>
u
2max
6
5
(2分)
U
1fmin
U
1min
U
Tmin1152.299
107.578kV
u
2min
6.6
(2分)
(3)取平均值
U
1fav
112.812107.578
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
303030
20j5
10j10
15S
B
S
C
l
AB
l
BCl
AC
l
AB
l
BC
l
AC
4
03030403030
(3分)
S
AC
l
A
B
l
AB
l
BC
l
AB
40
20j5
4030
10j10
<
br>
15S
B
S
C
l
BC
l
AC
l
AB
l
BC
l
AC
4030
30403030
(3分)
S
BC
S
AB
S<
br>B
15j12
-
20j5
-5j7
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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·
密
·封
·
线
·
学
院
、
系
专
业
班
级
学
号
姓
名
x
l
x
l
l
S
B2
U
B
0.4100
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
0.490
j(0.60.61.3
)
(3分)
1001000
3115
换算成有名值:基准电流
I
B
I
fa
3I
fa1
I
B
30
.4502602A
S
B
3U
B
502A
变压器中性点电压:
U
N
3X
P
I
fa0U
B
30.4115138V
(1分)
六、
K
A
K
GA
K
DA
270
21291MWHz
(2分)
K
B
K
GB
K
DB
48039519MWHz
(2分)
f
P150
0.185Hz
(4分)
K
AK
B
291519
K
A
P
B
K
B
P
A
2191500
40.6MW
(2分)
K
A
K
B
291519
P
AB
七、
1)正常情况下
X
T1
X
L
2X
T2
0.290.130.2920.110.675
(1分)
X
Ⅰ
X
d
IP
0
jQ
0
1j0
.2
(1分)
E
UjIX
Ⅰ
1j(1j0.
2)0.6751.135j0.6751.3230.7
(2分)
0
30.7
(1分)
2)系统故障时
X
Ⅱ
0.230.130.2920.11
(0.230.13)(0.2920.11)
(1分)
0
7
P
ⅡM
E
U1
.321
0
(1分)
X
Ⅱ
3)故障切除后
X
T1
X
L
X
T2
0.290.
130.290.110.82
(1分)
X
Ⅲ
X
d
P
ⅢM
E
U1.321
1.61
(1
分)
X
Ⅲ
0.82
h
180arcsin
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(141.630.7)
<
br>1801.61cos141.60cos30.7
0.67
1.610
(2分)
cm
47.7
(2分)
cm
c
所以不稳定
(1分)
8