2009《电力系统分析》三峡大学复试考试试卷卷(B卷)答案.doc

2009年春季学期 《电力系统分析》课程考试试卷(B卷) 参考答案及评分标准 得分 一、简答题(每小题 5分，共40分) 1、变压器等值电路参数有哪些？各描述什么物理现象？如何通过试验测得这些参数？ 答：电阻、电抗、电导、电纳 1、电阻 反映了变压器绕组的热效应，短路损耗或铜耗。 2、电抗 反应变压器的短路电压损耗。 3、电导 反映变压器的开路损耗，铁耗。 4、电纳 反映变压器的激磁效应，即建立磁场，实现能量传递。 变压器的四个参数可以由出厂铭牌上代表电气特性的四个数据计算得到。这四个数据是短路损耗，短路电压，空载损耗，空载电流。前两个数据又短路试验得到，用以确定 和 ；后两个数据由空载试验得到，用以确定和 。 2、输电线路的电压降落、电压损耗、电压偏移是如何定义的？ 答：电压降落 ：指的是线路始末两端的电压相量差或。 电压损耗 ：指的是线路始末两端的电压数值差 电压偏移 ：指的是线路始端或末端电压与线路额定电压的数值差或 ，也常以百分值表示。 3、电力系统常见的无功电源有哪些？无功功率主要取什么作用？ 答：1、发电机 2、调相机 3、补偿设备调压：如并联电容器、无功电源发生器等。 无功功率在感性电路中和容性电路工作都必需的，在电路系统中，当电路表现为感性时，电路吸收无功功率，电流滞后于电压，当电路表现为容性时，电路放出无功功率，电流超前于电压。因此电网系统中有感性无功功率和容性无功功率，而电力系统中最大的负荷是感性的，所以我们通常将吸收感性无功功率的负荷称为“无功负荷”；而将吸收容性无功功率的功率设备称为“无功电源，也就是在电力系统中能提供容性无功功率负荷的设备，通常说的无功补偿设备。无论是感性无功功率还是容性无功功率，他们仅在电流与电压超前和滞后，性质是相同的都是建立的维护磁场。从无功补偿原理我们可以看出感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率来补偿。，待求的是节点电压的大小和相位。（1分） PV节点：给定节点的注入有功功率和节点电压的大小，待求的是节点注入无功功率和节点电压的相位。（1分） 平衡节点：一般只设一个。节点电压的大小和相位都是给定的。待求量是节点注入有功功率和节点注入无功功率（1分） 8、什么是对称分量法？序阻抗的基本概念如何？ 答：在三相系统中，任何一组不对称的三个相量（电流、电压）可分解为三组分别对称的分量（正序、负序和零序分量），再利用线性电路的叠加原理，对这三组对称分量分别按三相对称电路进行求解，然后对其结果进行叠加。 正序分量：a、b、c三相幅值相等，相位为a相超前b相120°，b相超前c相120° 负序分量：a、b、c三相幅值相等，相序与正序相反零序分量：a、b、c三相幅值、相位均相等 （6分） （6分） 或者求、。 得分 三、如下图所示，已知各支路的导纳，写出该网络的节点导纳矩阵？若节点2为PQ节点，写出极坐标下该节点的有功功率和无功功率方程（12分） 解： 1、网络的节点导纳矩阵 以大地为参考节点， (1分) （1分）； （1分） （1分）；（1分）； （2分） 2、节点2的功率方程 节点2的注入功率为P+jQ，该节点的功率方程为 （2分） （2分） 带入导纳值后， ；（2分） 得分 四、A、B两系统通过互联系统相连。其中A系统的单位调节功率系数为500MW/Hz，B系统的单位调节功率系数为1000MW/Hz。正常运行时系统频率为50Hz，联络线上没有交换功率流通。A系统因故切除300MW的一台发电机，此时系统的运行频率为多少？联络线上的交换功率为多少？（12分） A系统净负荷变化：，（1分） B系统净负荷变化：；（1分） 整个系统的频率变化量：（1分） 此时系统运行的频率为 f=50-0.2=49.8Hz 联络线上的交换功率： 得分 五、试画出图示系统K点发生不对称短路后的正序、负序和零序网络。 （12分） 解： 正序网络等值电路（4分） 负序网络等值电路（4分） 零序网络等值电路（4分） - / 得分 六、如图所示简单电力系统，并给出了发电机（隐极机）的同步电抗、变压器和线路的标么值（均以发电机的额定功率为基准值）。无限大母线电压为1∠0°。如果在发电机端电压为1.05时发电机向系统输送功率为0.8，试计算这时系统的静态稳定储备系数。 (12分) 解： 此系统的静稳定极限即对应的功率极限为 下面计算空载电势。 (1)，计算的相角 电磁功率表达式为 求得 (2)计算电流 (3)计算 所以，静态稳定极限对应的功率极限是 静态稳定储备系数为