电力系统分析计算题
1.假设电压U1固定不变，试就图示系统分析为什么投入电容器C后可以降低线损和提高电压U2。
2. 试就图示系统分析为什么对中枢点U1进行逆调压可以对负荷点电压U2进行控制的原理。
3. 试就图示系统分析能损耗ΔA，你的结论
4.某负荷由发电厂经线路的参数为：R=17
24 （a） S S t（h） U1 R+jX U2 P+jQ
R+jX UN S S ΔS ΔS 12 24 （b）
t（h）
U1 R+jX U2 P+jQ C ~S（a）、（b）两种情况下线路的电是什么？
电压为110kV的输电线路供电。Ω, X=41Ω，12QC =1.7Mvar， 发
电厂高压母线电压U1=116kV, 线路末端负荷为20+j10 MVA,求输电线路的功率损耗和末端电压U2（计及电压降落的横分量)。(12分)
U1 U2
20+j10 MVA
5、某降压变电所装有两台并联工作的有载调压变压器，电压为110±5×2.5/11 kV，容量为31.5MVA,
已知最大负荷时:高压母线电压为103 kV,两台变压器并列运行时的电压损耗为5.849 kV,最小负荷时: 高压母线电压为108.5 kV, 两台变压器并列运行时的电压损耗为2.631 kV。变电所低压母线要求逆调压，试选择有载调压变压器分接头。(12分)
1
10.5kv G1 T1 f（1，1） T1
2
SL 115kv T2 10.5kv G2
T2 .E.G1\?j1X.,,dUK%=10.5
31.5MVA
?0.13
80km
X1=0.4Ω/km X0=3.5 X1
UK%=10.5 60MVA
.
G2,,d.E.\?j1?0.125
6.一双电源电力系统如下图所示，如在f点发生b、
XXX2?0.1330MVA2?0.12560MVA.c两相接地短路,求故障点处故障相电流Ifb. (初始瞬间基波分量)（取SB=60MVA, UB为各电压级的平均额定电压）（13分）
7.如下图所示，一个地区变电所，由双回110KV线路供电，变电所装两台容量均为31.5 MVA、分接头为110±4×2.5%/11KV的变压器，已知每条线路的电抗为29.2Ω，每台变压器的电抗为40.4Ω(已归算到110KV侧),变电所低压母线归算到高压母线的电压在最大负荷时U2max=100.5KV, 在最小负荷时U2min=107.5KV,变电所低压母线要求逆调压,试配合变压器变比的选择,确定采用下列无功补偿设备时的设备容量：（1）补偿设备为静电电容器(2) 补偿设备为调相机。（不要求校验）（12分）
U1 U2’ 110KV 110±4×2.5%/11KV
P+jQ -jQc
8.有一电力系统如下图所示，变压器T1和变压器T2的零序励磁电抗均为∞，若变压器T1高压母线b、c两相发
.生金属性接地短路,各元件参数如图中所示（折算到统一基准值）求故障点处的故障相电流Ifc。(初始瞬间基波分量)（13分） EG1\?
\.G1
T1 f（1，1）
T2 G2 .j1X1?0.3?0.2?0.05X1?X2
X2
X0?X0?0.12
X1=X2=0.3
X0=0.7
EX1?X?X02G2\?j1?0.1XXX120?0.25?0.15?0.03
9. 标出下图中变压器的额定电压。（4分）
10.5KV
T1
220KV T2 10KV
10.以简单电力系统为例，当电力线路终端发生短路故障切除一回输电线路。试用面积定则说明系统的暂态稳定问题，用阴影标出加速面积和减速面积。写出暂稳判据。
T2 G T1 L
PⅠ PEq
PⅢ P0a
PT
PⅡ δ 11. 有一额定电压为10KV的两端供电的均一网，线路长度及负荷注于图中r0?0.45?/km,x0?0.345?/km,试求当
?UA0??10.5?0kv,UB?10.4?0kv0时，电网的潮流分布并标出功率分点。（8分〕
200+j200KVA
300+j150KVA
A 2km a 4km b 4km B 12.某发电厂升压变电所的接线如下图（a）所示，等值电
路如下图（b）所示．已知最大和最小负荷时，其高压侧电压分别为117KV和115KV.若发电机UF给定为UFmax=6.3KV,UFmin=6KV.试选择变压器的分接头.(12分)
UF U 1.5?j24.5? Smax?40?j30MVASmin?30?j20MVA
13.如图所示, 在d点发生单相短路时（U相），计算
0.176?j1.7MVA (b)
121±2×2.5%/6.3KV
(a)
t=0秒时短路点d的短路电流及V相电压。已知元件参数在图上,计算时取
SJ=100MVA,UJ=UP (12分）
G 120MVA
10．5KV Xd”=0.9 X2=0.45
.115KV d（1） T1 60MVAUdL 线路：105km/回XX10T2 60MVA Ud%=10.5
%?10.5?0.4?KM ?3X1E\?j1.67
14. 画出两相短路时的复合序网图。（3分） 15. 图示10KV环形电网，各段导同，导线型号LJ－50，其线路长度及用户负荷均在图中标点并求其最大电压损耗。（8分〕
1
2
4＋j2MVAA（电源） 3km b 2km 5＋j3MVA线的排列方式及线间几何均距相
r0?0.64?/km,x0?0.38?/km2km d 1km c 3＋j2MVA,
出，求其功率分布、标出功率分
16. 降压变压器电压阻抗为3＋j40Ω。在率
.S
为110?2?2.5％/11KV，归算到高压侧的
110±2×2.5%/11
最大负荷和最小负荷时通过变压器的功
分别为
.Smax?50?j10M,SVmin?A17?J17MU1maxV。高压侧的电压分别为
?113KV,U1min?115KV，低压侧要
求顺调压。试选择变压器分接头电压。（10分）
17.电气接线如下图所示，架空线正序电抗均取X1=0.4Ω/km,零序电抗取X0=3X1 ,若在d点发生单相接地短路（U相）,求t=0s时故障点处的短路电流及V相电压。计算时取SJ=100MVA,UJ=UP （14分）
G T1
115KV
7km d（1） 13km T2
31.25MVA .10km 15MVA Ud%=8 E\?j1 10MVA Ud%=8
Xd”=0.132 X2= Xd” T3 18.某电力系统如图所示，额定电压为110kV的双回输电线路，长80km,其单回输电线路的参数为：r1=0.21Ω/km, X1=0.416Ω/ km, b1=2.74×10-6s/km。变电所有两台容量为15MVA的变压器，变比为110/11kV，两台并联后归算到110kV侧的参数为：RT=3.44Ω,XT=42.35Ω,GT=6.7×10-6S,BT=8.68×10-5S。如果线路首端电压为121Kv，SL2=30+j12MVA, SL3=20+j15MVA,试计算线路始端输入功率和变压器末端电压（忽略电压降落的横
80 km 1
L
2 T
~~3
SL3
分量）
110kV SL2
2×15MVA 19.一台升压变压器的容量为240MVA，变比为242±3×2.5%/10.5kV，在最大负荷和最小负荷时，高压侧的电压分别为U1max＝235kV和U1min＝226kV,归算到高压侧的变压器的电压损耗分别为ΔU1max＝6kV和ΔU1min＝4kV。发电机电压母线要求逆调压，试选择有载调压变压器的分接头。 20.如图所示的系统中，变压器T2高压母线b相发生金属性单相接地短路。 1）计算短路瞬间故障点的短路电流和各相电压，并绘制相量图。 2）计算发电机的各相电流及线路始端电压（15分）
115 kV 6.3 kV G T1 ι K(1) T2 L2
X ι
L1
.发电机：120MVA，10.5 kV, Xd= X2=0.14; E\”
?j1.984
变压器: T1和T2相同，60MVA，UK%=10.5
线路：平行双回路，105 km,每回路X1=0.14Ω/ km，X0=3X1；
负荷：L1：60MVA ，L2：40MVA，正序电抗取1.2, 负序电抗取0.35。
（计算时要求取：SB=120 MVA, UB=Uav.n）
21. 某电厂原理接线如下图所示，发电机满载运行，厂用电及发电厂电压直配线负荷占发电机出力的10%,其余功率经升压变压器送入电力系统.已知UA=119 kV , 变压器的额定容量为31500KVA,短路损耗为190KW,空载损耗为31.05KW,短路电压百分数为10.5,空载电流百分数为0.7,试求发电机的实际电压.(12分)
UA=119 kV 20MW
COSφ=0.8 121/6.3 kV
厂用电10%
22. 某降压变电所变压器电压为110±3×2.5%/11 kV，最大负荷时变压器低压侧归算至高压侧的电压为
100 kV，最小负荷时变压器低压侧归算至高压侧的电压为104 kV。变电所低压母线要求逆调压，试选择有载调压变压器分接头。(8分) 23. 图中f点发生三相短路，四台发电机的Xd”=0.2。
1）若将电源分组，G1和G2为第1组，G3和G4为第2组，试计算每组电源的转移电抗和计算电抗Xjs1和Xjs2；
2) 各组的基准电流IB1和IB2。（10分）
（取SB=100MVA, UB=Uav。n）
115 kV T1、T2 40.5 MVA UK%=10.5
G1
G2
Ⅰ Ⅱ Ⅲ f(3) 37 kV
G3 G4
T3 31.5 MVA UK1%=11 UKⅡ%=6 UKⅢ%=0