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电力系统分析-西南交通大学网络教育学院

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1 / 20 电力系统分析练习题

一、简答题

1、电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等？

2、在220kV及以上的超高压架空线路上，普遍采用分裂导线，采用分裂导线后，线路电感、线路并联电容会增大还是变小？

3、动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何？

4、电力变压器的主要作用是什么？

5、采用标么值计算有什么优点？

6、对电力系统运行的要求是什么？

7、试画出单相变压器等值电路。

8、试画出电力线路等值电路。

二、如图所示的电力系统

1.确定发电机G，变压器T-1、T-2、T-3，线路L-1、L-2、L-3及电容器Yc的额定电压；

2.给出其稳态分析时的等值电路；

3.输电线路L-3阻抗为5+j20Ω（忽略并联支路），末端有功功率为10MW，功率因数为0.80（感性），末端电压为35kV，计算线路L-3的功率损耗和电压损耗；

4.条件同3，但功率因数提高到0.90（感性），请问线路L-3的功率损耗和电压损耗会增加还是减少？

三、电力系统接线如下图所示，电网各级电压示于图中，求

1)发电机和各变压器高低压侧额定电压；

2)设T-1 高压侧工作于+2.5%抽头，T-2工作于主抽头，T-3高压侧工作于-5%抽头，求各变压器实际变比。

CY L-2 L-335kV 110kV220kV T-3 T-2

10kVT-1 G L-1 2 / 20

四 、有一台双绕组变压器，电压比为110kV/10.5kV,额定容量为25MV.A,欲通过试验确定参数，受试验条件限制，在变压器一次侧加短路试验电流100A，测得短路损耗93kW,短路电压8.8kV（线电压）；在二次侧加电压8kV（线电压）进行空载试验，测得空载损耗23.5kW，空载电流9.42A。求该变压器折算到变压器一次侧的参数R、X、G、B。

五、一容量比为90/90/60兆伏安，额定电压为220/38.5/11千伏的三绕组变压器。工厂给出试验数据为：ΔPs’(1-2)=560千瓦，ΔPs’(2-3)=178千瓦，ΔPs’(3-1)=363千瓦，VS（1-2）%=13.15,

VS（2-3）%=5.7, VS（3-1）%=20.4,ΔP0=187千瓦，I0 %=0.856。试求归算到220千伏侧的变压器参数。（注：功率值未归算，电压值已归算）

六、已知某一变压器参数如表1所示。

表1

额定容量

(MVA) 额定电压

(kV) Uk% Pk

(kW) I0 %

P0

(kW)

31.5 10.5/121 10.5 200 0.5

50

变压器绕组电阻、漏抗、励磁支路电导和励磁支路电纳的计算公式分别为：

2121000kNNPURS21%100kNNUUXS

302110SmNPGU021%S100NmNISBU

1、试计算变压器绕组电阻、漏抗的有名值； 10kV 35kV T-3 T-2 110kV 10kV T-1 G

～ 3 / 20 2、设SB=100MVA，110kV级为基本级，UB=121kV，试计算变压器绕组电阻、漏抗的标幺值。

七、如图所示电网。

其元件导纳参数为：y12=0.5-j3, y23=0.8-j4, y13=0.75-j2.5。

1、根据给定的运行条件，确定图2所示电力系统潮流计算时各节点的类型和待求量；

2、求节点导纳矩阵Y；

3、给出潮流方程或功率方程的表达式；

4、当用牛顿-拉夫逊法计算潮流时，给出修正方程和迭代收敛条件。

八、如图所示电力系统，元件参数如表3~5所示。故障前线路空载，D点电压=121kV,在D点分别发生短路。

图

表3

发电机 额定容量(MVA) Xd” X2

50 0.3 0.35

表4

变压器 接线类别 额定容量(MVA) 额定电压(kV) Uk%

YNd11 50 10.5/121 10.5 

0 1  0.5

1.02+ j 1 . 1 2 3

y13 y23

y12

D

G4 / 20 表5

线

路 额定电压

（kV） x1

(Ω/km) x0

(Ω/km) 线路长度

(km)

110 0.4 x0＝3.5 x1 50

1、 计算D点发生三相短路时，短路点起始次暂态电流。

2、 给出D点发生A相接地短路时，各序网络，并计算序网络各元件参数；

3、 计算D点发生A相接地短路时，短路点起始次暂态电流有名值。

4、 计算D点发生A相接地短路时，流过发电机的起始次暂态电流有名值。

九、 试求如图1所示的等效电路的节点导纳矩阵，图中给出了各支路阻抗和对地导纳的标幺值。若3、4节点间的支路用图2所示的支路代替，再求该网络的节点导纳矩阵。

图 1

图2

十、 如图所示的简单电力系统，节点导纳矩阵为：

3-j9 -2+j6 -1+j3 0

-2+j63.666-j11 -0.666+j12 -1+j3

-1+j3-0.666+j12 3.666-j11 -2+j6

0 -1+3j -2+j6 3-j9

节点2、3的注入功率已知，节点1为平衡节点，节点4为PV节点，用高斯-塞德尔法求节点2、3、4的电压，只迭代一次，取节点2、3的电压初值均为1∠0。(图中各值3 j0.3 0.1+j0.4 0.12+j0.5 j0.25 j0.25 2

4 0.08+j0.4 1

1:1.1 j0.3

3 4 5 / 20 均为标么值)。

十一、10kV线路的等值电路如图所示，已知末端电压为10.4kV。求始端电压。

十二、系统如图所示。d点发生三相短路，变压器T2空载。求：（1）求用标幺值表示的等值网络；（2）短路处起始次暂态电流和短路容量；（3）计算短路冲击电流；（4）若电源容量为无限大，试计算短路冲击电流。

十三、一台向10kV网络供电的SFL1-31500/110型降压变压器，其技术参数为：电压110kV/11kV，Ps=180kW，P0=31 kW，Us%=10.5%，I0%=0.8。试计算归算到高压侧的参数。

十四、某电力系统如图所示，f处发生不对称接地故障，试画出正序、负序和零序等值电3 2

4 1

U4=1.05

P4=0.3 -1+j0.5 1U=1.04∠0。 0.5-j0.2

1+j3Ω 10.4kV

2＋j1MVA 1U

30MVA

Xd’’=0.22

''dE=1.08

10.5kV 31.5MVA

Ud%=10.5

10.5/121 kV 200km

0.4Ω/km(每回) d(3)

31.5MVA

Ud%=10.5

110/10.5 kV T1 T2 6 / 20 路（各元件的序参数用相应的符号表示，如用XL1表示线路正序电抗）。

十五、已知系统如图所示。k点发生不对称接地短路，试画出图示系统的正序、负序、零序网络。

L

Nx f G-1 G-2 B-1 B-2

G1 G2

115kVkT2NjxT1lG1G27 / 20

电力系统分析答案

一、

1、不相等。线路零序阻抗比正序阻抗大。

2、线路电感变小，电容变大。

3、由生产、变换、传送、分配和消耗电能的电气设备（发电机、变压器、电力线路以及各种用电设备等）联系在一起组成的统一整体就是电力系统。动力系统是电力系统和发电厂动力部分的总和。电力网是电力系统中除去发电机和用电设备外的部分。

4、电力变压器的主要作用是升高或降低电压，还能起到将不同电压等级的电网相联系的作用。

5、（1）易于比较各元件的特性与参数；（2）方便评估电压质量，判断计算的正确性；（3）能够简化计算公式

6、（1）保证安全可靠持续供电；（2）保证必要的电能质量；（3）保证电力系统运行的经济性；

7、以下两者皆可。

8、

二、

1、

G 10.5kV 2/112Y2YZRjXmGmjB1U1I/2I11RjXmmmYGjB1U/2U1I/2I//22RjXmI/2U/2

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2020年电力系统分析(上)平时作业华南理工网络教育学院(1)(8)

2020年电力系统分析(上)平时作业华南理工网络教育学院(1)(8)

1 《电力系统分析（上）》作业

一、简答题

1.请标出图示系统中发电机和变压器的额定电压。

GT1T3220kVT2M35kV6kV10kV110kV

2.为什么一般用虚拟电势描述凸极发电机的稳态模型？

答：用虚拟的稳态电动势、暂态电动势和次暂态电动势的概藐视凸机发动机的稳态模型，具有统一的表达形式。在同步发电机的电磁功率表达式中,通过使用统一虚拟电动势,说明凸极机的电磁功率表达与使用统一稳态和暂态电动势的隐极机一样，具有简洁的表达方式。

3. 何为架空线路导线换位？其目的是什么？

答：由于导线对地电容的存在，对大多数长距离输知电的线路来说，导线三相的容抗值不相等，这就给三相平衡、继电保道护的整定等带来回麻烦。为保证三相导线对地容抗的一致，在电力建设时，人们将三答根导线相隔一段距离就变换一下位置，这就是导线的换位。

架空线路导线换位的目的是：改善导线周围电磁场分布，减小线路电抗。

4. 画出稳态运行时，隐极发电机的等值电路及向量图。 2

5. 何为计算电抗？求取计算电抗的目的是什么？

答：将网络化简成以短路点为中心的辐射形网络，电源点到短路点之间的电抗称为计算电抗。计算电抗是以某个发电机额定值为基准值下的标幺值。

目的：主要是确定对短路点看上去的电源容量大小，确定短路电流和可能的事故程度。在度确定线路电压的情况下，计算电抗的大小就可以得到短路点看上去知的视在电源的容量。短路点至电源的电气距离结合该段距离的导线或道电缆的性质，就可以确定该段距离的线路短路阻抗，从而获得短路点至电源的整体短路阻抗，以便确定短路电专流或短路容量。当然，这个距离越大，短路阻抗就越大，短路点看过去的短路容量就会越小属或者短路电流就会越小等等。

6.何为派克变换？其目的是什么？

7. 画出稳态运行时，凸极发电机的等值电路及向量图。

西南交大电气考研科目

西南交大电气考研科目

西南交大电气考研科目

西南交通大学电气考研科目主要包括电路分析、信号与系统、数字信号处理、电磁场理论、电力电子与电力传动、控制理论、电力系统分析等。

1. 电路分析

电路分析是电气工程中的基础课程，一般分为直流电路分析和交流电路分析两部分。直流电路分析主要涉及欧姆定律、基尔霍夫定律和节点电压法的应用，通过分析各种电路元件的特性，求解电路的电流和电压。交流电路分析则需要考虑各种电路元件的复数阻抗，根据欧姆定律和基尔霍夫定律求解交流电路的电流和电压。

2. 信号与系统

信号与系统是电气工程中重要的课程，它涉及到信号的定义、分类、傅里叶变换、滤波器设计等内容。在这门课程中，学生需要了解不同类型的信号如何描述，如何表示，以及它们在实际中的应用。此外，学生还需要学习系统的定义、分类、传递函数、时域响应和频域响应，掌握如何对系统进行分析和设计。

3. 数字信号处理

数字信号处理是电气工程中有趣且实用的课程，它包括数字信号的定义、采样和量化、离散傅里叶变换、数字滤波器、数字信号处理器等内容。学生需要学会如何将模拟信号转换为数字信号，在数字域中分析和处理信号，并将处理后的信号转换为模拟信号。

4. 电磁场理论

电磁场理论是电气工程中基础而又重要的课程，它包括静电场、静磁场、电磁波等内容。学生需要学习如何计算电场和磁场分布，如何求解电荷分布对电场、静磁场分布的影响，并掌握电磁波的基本概念、传输和辐射特性。

5. 电力电子与电力传动

电力电子与电力传动是电气工程中应用广泛的课程，它包括电力电子器件的工作原理、控制策略、电力逆变器、交流电机驱动等内容。学生需要了解各种电力电子器件的特点和应用场合，如何设计电力电子电路并控制其工作，以及如何应用电力电子技术实现高效节能的电力传动系统。

6. 控制理论 控制理论是电气工程中重要的一环，它包括传统控制理论、现代控制理论、自适应控制、鲁棒控制等方面。在学习控制理论时，学生需要了解各种控制器的特点和适用范围，理解闭环控制系统的设计和分析过程，包括稳定性分析、响应特性和控制准则等方面。

西南交大电气自动化专业评级

西南交大电气自动化专业评级

西南交大电气自动化专业评级

1. 介绍

西南交通大学（Southwest Jiaotong University）是中国教育部直属的全日制本科高校，位于四川省成都市。西南交通大学电气自动化专业是该校的重点专业之一，具有较高的学术声誉和就业竞争力。

2. 专业概况

电气自动化专业是一门综合性的工科学科，涉及电力系统、控制理论、电机与电力电子技术等领域。该专业培养具备电气工程与自动化控制的基础理论知识和实践能力的工程技术人才。

3. 专业课程

3.1 电气工程基础课程

• 电路理论

• 电磁场与电磁波

• 电力电子技术

• 电机与拖动技术

• 电力系统分析与继电保护

3.2 控制工程基础课程

• 控制理论与应用

• 系统建模与仿真

• 自动控制原理

• 模糊控制与神经网络控制

• 机器人技术与应用

3.3 专业选修课程

• 电力系统稳态与暂态分析

• 高压直流输电技术

• 电力系统自动化

• 电气工程材料与器件

• 工程经济与管理 4. 实践教学

电气自动化专业注重实践教学，学生将在实验室中进行各种实验和项目。学生可以通过参与学校组织的电力系统调度模拟、电机调试等实践活动，提高实际操作能力和问题解决能力。

此外，学生还可以参加校外实习和企业合作项目，深入了解电气自动化行业的实际工作环境和要求。

5. 科研与创新

西南交通大学电气自动化专业拥有一支优秀的科研团队，致力于前沿科学研究和技术创新。学生可以参与科研项目，与教授和研究人员一起进行研究，提升科研能力和创新能力。

6. 就业前景

电气自动化专业毕业生具备较高的就业竞争力。他们可以在电力系统、自动化控制、电机与电力电子等领域从事设计、研发、生产、运维等工作。就业方向包括电力公司、制造业企业、科研院所等。

7. 研究生教育

西南交通大学电气自动化专业还设有硕士和博士研究生教育项目，培养高水平的科研人才和学术带头人。

8. 校友网络

电气自动化专业拥有广泛的校友网络，校友们在各个领域都取得了较大的成就。学生可以通过参与校友活动和交流，扩大人脉关系，获取就业和发展的机会。

西南交通大学网络教育招生简章

西南交通大学网络教育招生简章

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DOC 西南交通大学网络教育招生简章

一、学校简介

西南交通大学创建于1896年，是首批进入“211工程〞建设和设有研究生院的全国重点高校，也是“特色985〞高校。2001年1月，我校经教育部〔教高厅〔2001］1号文件］正式批准成为开展现代远程教育的试点高校，同年开始招收网络教育学生。学院荣获“国家精品课程〔网络教育］建设组织奖〞金奖、 “中国十大品牌网络教育学院〞、“十大热门现代远程教育试点高校〞、“中国十佳网络教育学院〞和“最受社会认可远程教育学院〞等荣誉称号。

二、招生对象

我校的网络教育以成人从业人员的非全日制的继续教育为主。

1、具有国民教育系列大专与以上毕业证书者，可报读非全日制专科起点本科；

2、具有高中〔含普通高中、职高、技校、中专］与以上毕业证书者，可报读非全日制高中起点专科。

注：■报考专科起点本科层次的学生的前置专科与以上文凭必须通过中国高等教育学生信息网审核〔或经全国高等学校学生信息咨询与就业指导中心与其学历认证代理机构进展学历认证并通过］，否那么不予报名。

三、招生层次、专业、学习年限、入学考试科目

招生层次 招生专业 学制

高升专 工商企业管理、人力资源管理、会计、行政管理、建筑工程管理、工程造价、物流管理、机电一体化技术、机械制造与自动化、电气自动化技术、电气化铁道技术(电力机车)、电气化铁道技术(铁2.5年 .

DOC 道供电)、铁道交通运营管理(铁道运输)、铁道交通运营管理(高速铁路)、铁道车辆、铁道机车车辆铁道通信信号、道路桥梁工程技术、建筑工程技术(工民建)、铁道工程技术

专升本 工商管理、工商管理〔人力资源管理］、会计学、金融学、行政管理、物流管理、计算机科学与技术、车辆工程、电气工程与其自动化、电气工程与其自动化(电力机车)、电气工程与其自动化(铁道电气化)、机械设计制造与其自动化交通运输、交通运输(高速铁路)、土木工程(道路与桥梁)、土木工程(高速铁路) 、土木工程(工程管理)、土木工程(工程造价)、土木工程(工民建)、土木工程(铁道工程)、自动化(铁路信号) 2.5年