2016年 10 月高等教育自學(xué)考試《電力系統(tǒng)分析》試題

2016年10月高等教育自學(xué)考試《電力系統(tǒng)分析》試題

課程代碼：02310

一、單項(xiàng)選擇題

1.我國(guó)110kV以上電力系統(tǒng)中性點(diǎn)通常采用的運(yùn)行方式是<B）

A.不接地B.直接接地

C.經(jīng)消弧線圈接地D.經(jīng)電容器接地

2.架空輸電線路采用分裂導(dǎo)線的目的是（A）

A.減小線路電抗B.減小線路電阻

C.減小線路電容D.增大線路電抗

3.變壓器的電抗參數(shù)X了，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定。（A）

A.UK%B./0%C.△1）D.\PK

4.輸電線路的末端電壓偏移是指（D）

A.線路始端電壓與末端電壓的相量差

B.線路始端電壓與末端電壓的數(shù)值差

C.線路始端電壓與額定電壓的數(shù)值差

D.線路末端電壓與額定電壓的數(shù)值差

5.潮流計(jì)算的三類(lèi)節(jié)點(diǎn)中，可能不存在的節(jié)點(diǎn)是（B）

A.PQ節(jié)點(diǎn)B.PV節(jié)點(diǎn)

C.平衡節(jié)點(diǎn)D.PV節(jié)點(diǎn)和平衡節(jié)點(diǎn)

6.電力系統(tǒng)無(wú)功電源最優(yōu)分布的原則是（A）

A.等網(wǎng)損微增率準(zhǔn)則B.等耗量微增率準(zhǔn)則

C.最優(yōu)網(wǎng)損微增率準(zhǔn)則D.等面積定則

7.發(fā)電廠高壓母線發(fā)生短路時(shí)，短路電流沖擊系數(shù)取（C>

A.1.8B.1.9

C.1.85D.2.0

8.關(guān)于具有架空地線的輸電線路，下面正確的是（B）

A.架空地線的導(dǎo)電性能越好，輸電線路的零序電抗越大

B.架空地線的導(dǎo)電性能越好，輸電線路的零序電抗越小

C.架空地線的導(dǎo)電性能越好，輸電線路的正序電抗越小

D.架空地線的導(dǎo)電性能越好，輸電線路的正序電抗越大

9.關(guān)于無(wú)限大功率電源供電情況下的三相短路電流，下面止確的是（D）

A.短路電流包含有周期和非周期兩種分量，兩種分量都不隨時(shí)間衰減

B.短路電流包含有周期和非周期兩種分量，兩種分量都隨時(shí)間逐漸衰減到零

C.短路電流中僅包含周期分量

D.短路電流包含有周期和非周期兩種分量，其中周期分量幅值保持不變，非周期分量隨時(shí)間衰減

到零

10.快速切除故障元件可以提高電力系統(tǒng)中同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性，其原理是（A）

A.增大了最大減速面積，減小了加速面積

B.增大了最大減速面積

C.減小了加速面積

D.減小了最大減速面積，增大了加速面積

二、多項(xiàng)選擇題

11.同電壓等級(jí)、同長(zhǎng)度的架空輸電線路和電纜線路，如果導(dǎo)線的截面積相同，則下述說(shuō)法中正確的

有(AD)

A.架空線路的電抗大于電纜線路的電抗

B.架空線路的電抗小于電纜線路的電抗

C.架空線路的電容大于電纜線路的電容

D.架空線路的電容小于電纜線路的電容

E.架空線路的電容、電抗等于電纜線路的電容、電抗

12.下面各項(xiàng)中屬于牛頓?拉夫遜潮流計(jì)算法特點(diǎn)的有(AB)

A.收斂速度快

B.對(duì)初值要求苛刻

C.計(jì)算精確度高

D.節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣容易形成與修改

E.系統(tǒng)內(nèi)變壓器變比改變時(shí)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣不變

13.關(guān)于不對(duì)稱短路，下述說(shuō)法中正確的有(ABCD)

A.短路點(diǎn)負(fù)序電壓最高

B.短路點(diǎn)的零序電壓最高

C.短路點(diǎn)正序電壓最低

D.不管電力系統(tǒng)中性點(diǎn)采用何種運(yùn)行方式，發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)都會(huì)出現(xiàn)負(fù)序電流

E.不管電力系統(tǒng)中性點(diǎn)采用何種運(yùn)行方式，發(fā)生接地故障時(shí)都會(huì)出現(xiàn)零序電流

14.卜面所列各項(xiàng)措施中，能夠提高三相短路情況卜.發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性的有(ABE)

A.線路采用重合閘

B.快速切除故障

C.改變變壓器變比

D.變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地

E.在發(fā)電機(jī)機(jī)端并聯(lián)制動(dòng)電阻

15.下面所列各項(xiàng)措施中，能夠提高發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行靜態(tài)穩(wěn)定性的有(BE)

A.線路串聯(lián)電抗器

B.線路串聯(lián)電容器

C.電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地

D.輸電線路架設(shè)避雷線

E.發(fā)電機(jī)裝設(shè)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置

三、判斷題

判斷下列各題正誤，正確的用“J”表示，錯(cuò)誤的用“X”表示。

16.10kV電力網(wǎng)單相接地電流超過(guò)20A時(shí)應(yīng)采用經(jīng)消弧線圈接地的中性點(diǎn)運(yùn)行方式。3

17.300kin以上架空輸電線路可用集總參數(shù)等值電路表示。（X）

18.輸電線路的線損率是指輸電線路的年電能損耗AW和線路末端輸出的年電能Wz的比值，常用百

分值表示。（X）

19.水電廠的允許用水量越多，水煤換算系數(shù)越小。（J）

20.對(duì)于無(wú)功功率不足引起電壓水平偏低的電力系統(tǒng)，應(yīng)首先考慮增加無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。（J）

21.短路電流最大可能的瞬時(shí)值稱為短路沖擊電流。（J）

22.變壓器中性點(diǎn)接地線中流過(guò)的電流是零序電流（?/）

23.對(duì)于任何類(lèi)型和任何接線方式的三相變壓器，短路計(jì)算時(shí)其正序、負(fù)序和零序勵(lì)磁電抗都可視為

無(wú)限大，從而用開(kāi)路代替。（X>

24.電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的靜態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)受到小干擾后，保持同步運(yùn)行的能力，能保持同步

運(yùn)行稱為靜態(tài)穩(wěn)定，否則稱為靜態(tài)不穩(wěn)定。（X）

25.要保持短路故障時(shí)電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定，故障實(shí)際切除時(shí)間必須小于故障極限切除時(shí)間。

（V）

四、簡(jiǎn)答題

26.在下圖所示的電力系統(tǒng)中，輸電線路的額定電壓如圖所示，請(qǐng)寫(xiě)出發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電壓。

11

3]■會(huì)|儂V|各—

]0kV.

“35kV

答：G：10.5kV：T1：105/242kV：T2：220/121/38.5kV：T3：110/6.6（或6.3）kV。

27.何謂功率分點(diǎn)?兩端供電網(wǎng)如下圖所示，線路A-1的初步功率已標(biāo)于圖中，請(qǐng)確定其他各段線路的

初步功率分布，并標(biāo)出其功率分點(diǎn)。

A10+J510cB

|-「1|------------?2?-------------?3?---------------1

5+j34+j38+j4

答：功率分點(diǎn)是指：能從兩個(gè)方面（兩端電源）獲取功率的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)。

兩端供電網(wǎng)的初步功率分布如下圖所示：

A10+j5[5+j22-i+ji37+j5

5+j34+j38+j4

2為無(wú)功功率分點(diǎn)；3為有功功率分點(diǎn)。

28.對(duì)調(diào)頻廠的基本要求有哪些?洪水季節(jié)宜以什么發(fā)電廠作為調(diào)頻電廠?枯水季節(jié)宜以什么發(fā)電廠作

為調(diào)頻電廠？

答：對(duì)調(diào)頻廠的基本要求有：①調(diào)整容量足夠大；②調(diào)整速度足夠快；③調(diào)整范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)性能應(yīng)較好。

洪水季節(jié)宜采用調(diào)節(jié)性能較好的中溫中壓火力發(fā)電廠作為調(diào)頻電廠:

枯水季節(jié)宜采用調(diào)節(jié)性能好的大容量水電廠作為調(diào)頻電廠。

29.寫(xiě)出兩相金屬性短路接地的邊界條件方程，畫(huà)出其復(fù)合序網(wǎng)。

答：以BC兩相金屬性短路接地為例。

邊界條件方程：Ujh—Ufe=o>ifa=o

以基本相（A相）序分量表示為:

向⑴問(wèn)0)

30.何謂靜態(tài)稔定儲(chǔ)備系數(shù)，《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)的規(guī)定是什么？

答：靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)Kp=①二^、100%,其中67為靜態(tài)穩(wěn)定極限功率；兄為實(shí)際輸送功

率。

《電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定導(dǎo)則》規(guī)定，系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下KP不應(yīng)小于15%~20%：事故后運(yùn)行方式下&

不應(yīng)小于10%o

五、計(jì)算題

31.某電力系統(tǒng)綜合負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率為400MW/HZ,系統(tǒng)負(fù)荷增大800MW時(shí)，調(diào)頻電廠經(jīng)二次

調(diào)頻增發(fā)400MW,系統(tǒng)頻率變化為0.2Hz,計(jì)算系統(tǒng)等值發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率。

」\P.

解：根據(jù)公式曠=——―—-A詈R.

兒+.

800-400

可得一（）.2=

心+430

800-40()

KG=-400=160(XMW/H2)

0.2

答：系統(tǒng)等值發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率為1600MW/HZ。

32.某降壓變電所裝有一臺(tái)容量為10MVA,電壓為110±2X2.5%/10.5kV的變壓器。已知：最大負(fù)

荷時(shí)變壓器高壓側(cè)電壓為11妹V,歸算到高壓側(cè)的變壓器電壓損耗為5kV：最小負(fù)荷時(shí)變壓器高壓便,電壓

為115kV,歸算到高壓側(cè)的變壓端電壓損耗為3kV?，F(xiàn)要求在低辰母線上實(shí)行順調(diào)壓（最大負(fù)荷時(shí)要求電壓

不低于線路額定電壓的1.025倍；最小負(fù)荷時(shí)要求電壓不高于線路額定電壓的1.075倍），試選擇變壓器的

分接頭。

解：1）選擇變壓器的分接頭

最大負(fù)荷時(shí)應(yīng)選擇的變壓器計(jì)算分接頭為:

=(Gmax-AUwaxW〃加=⑴4-5*10.5=1“66Kl/

"".max

IOxl.025

最小負(fù)荷時(shí)應(yīng)選擇的變壓器計(jì)算分接頭為

rj_(Ulm.-Aa.minW

3=(115-3)x10.5=J094村

z/.min—10x1.075

變壓器應(yīng)選擇的計(jì)算分接頭為:

(人…％)="L6+1094=110.53KV

3

22

選變壓器的標(biāo)準(zhǔn)分接頭U”=110KV,即選擇變壓器變比為：uo/io.5kv。

2）校驗(yàn)

最大負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)的實(shí)際電壓為:

一△4.maxW〃.N

1J_(114-5)x10.5

U//.max-二10.4KV>10.25KV

110

最小負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)的實(shí)際電壓為:

(Gmi“-"minW/.N=(”5-3)><K).5=<10.75KV

“〃,min

110

所選分接頭滿足要求。

33.計(jì)算下圖所示簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的極限切除角。假定發(fā)電機(jī)無(wú)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置（￡,為

常數(shù)），已知以發(fā)電機(jī)額定容量為基準(zhǔn)的各元件的電抗和系統(tǒng)電壓標(biāo)幺值為:

xd=1.8xn=xT2=0.25x々=().5、U=1.0、正常運(yùn)行時(shí)P=0.8、cos0=O.8。

無(wú)限大系統(tǒng)

解：1）利用同步發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算發(fā)電機(jī)的空載電動(dòng)勢(shì)

PRf+QXvQX*

取系統(tǒng)電壓作為參考相量，則電壓降落的的縱分量為AUF-==干

?PXy-QRrPXy

電壓降落的橫分量為死=--J-=一1二。

電壓相量圖如下：

OXy,PXy,

根據(jù)相量圖可得：Eq={3+/，）-=（方二/

將Q=尸x吆。=0.6>U=1.0>Xv=X（［+Xr）+丫4/2+XT2=2.55代入上式得:

紇小竺產(chǎn)）2=（*年3.25

2）計(jì)算同步發(fā)電機(jī)在各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)卜的功角特性

EU