电力系统计算20198

昆明理工大学2019年硕士研究生招生入学考试试题(A卷) 考试科目代码：电力系统分析考试科目名称： 820考生答题须知1．所有题目（包括填空、选择、图表等类型题目）答题答案必须做在考点发给的答题纸上，做在本试题册上无效。

请考生务必在答题纸上写清题号。

2．评卷时不评阅本试题册，答题如有做在本试题册上而影响成绩的，后果由考生自己负责。

3．答题时一律使用蓝、黑色墨水笔或圆珠笔作答（画图可用铅笔），用其它笔答题不给分。

4．答题时不准使用涂改液等具有明显标记的涂改用品。

一、名词解释（每题3分，共15分）1.额定电压2.逆调压3.耗量微增率4.复合序网5.静态稳定性二、问答题（共60分）1.电力系统有功功率负荷变化情况与电力系统频率的一、二、三次调整有何关系？（10分）2.基本的电能质量指标有哪些？末端用户最常见的电能质量问题是什么？简要分析其产生的原因和解决办法。

（10分）3.试述PQ分解法是如何利用电力系统特征的，与牛顿拉夫逊法相比有何特征？（10分）4.无限大功率电源供电系统三相短路电流的非周期分量出现最大值的条件是什么？（5分）5.同步发电机原始方程中的哪些电感系数与转子位置无关？（5分）6.简答用小扰法分析单机无穷大母线系统平衡点稳定性的基本模型与步骤，且说明计入比例式励磁控制器作用的模型与经典二阶模型的差异。

（10分）7.以单机无穷大母线系统为例，结合图示说明自动重合闸对提高电力系统暂态稳定性的作用。

（10分）三、计算题（共75分）1．某电力网络等值电路如图1所示，图中给出了各支路电抗标么值。

（1）试列出该网络的节点导纳矩阵。

(5分)（2）取节点1为平衡点，节点2为PV点，节点3为PQ点，请写出B’阵与B”阵。

（5分）（3）在空载状态下（各节点初始电压为），节点３突然发生三相短路，求。

（15分）图1。

典型电力系统计算结果分析Introduction:电力系统计算是电力系统规划和运行中非常重要的一步，通过对电力系统进行计算，可以得到电网的运行状态、电力负荷、线路电流、电压稳定性等关键参数。

在计算过程中，需要对电力系统进行建模，并运用数学方法和计算机技术进行计算。

本文将采用常用的数学方法和计算机软件，对典型的电力系统进行计算，并对计算结果进行详细的分析。

1.电力负荷计算:电力负荷计算是电力系统规划的基础，准确估计电力负荷对于电网的规划、供电能力和电力设备的选型非常重要。

通过对历史负荷数据的统计分析，可以确定电力负荷的日变化曲线、年负荷曲线等。

同时，还需要考虑电力负荷的季节性变化和未来发展趋势。

通过对电力负荷的计算，可以得到电力系统的需求，并为电力供应提供依据。

2.电路参数计算：电力系统中的电路参数计算是基于电路理论和电磁理论的基础上进行的。

常见的电路参数包括电阻、电感和电容等。

电阻的计算可以通过电流和电压的观测值进行计算。

电感和电容的计算可以通过电路的自感和互感参数进行计算，其中自感和互感一般通过实际测量得到。

电路参数的计算结果可以用于电力系统的短路计算、稳态分析和暂态分析等。

3.线路电流和功率计算：线路电流和功率的计算是电力系统的重要组成部分。

在电力系统运行过程中，线路电流是电力设备和输电线路运行正常的基础，而功率是电力设备与系统负荷之间的信息交流。

通过对电力系统中负荷特性、传输线路特性和运行模式的考虑，可以对线路电流和功率进行准确的计算。

线路电流和功率的计算结果可以指导电力系统的运行和规划。

4.电压稳定性计算：电压稳定性是电力系统运行中的重要问题。

电力系统中电压的稳定性直接关系到电力设备的运行和负荷供应的稳定性。

通过对电力系统中负荷变动、电源变动和线路电阻、电抗的考虑，可以对电力系统的电压稳定性进行计算。

电压稳定性计算可以指导电力系统的调度和运行，并为电力设备的选型提供依据。

Conclusion:电力系统的计算结果分析是电力系统规划和运行中的关键步骤。

某煤矿供电系统设计计算示例某煤矿供电系统设计计算示例一、供电系统的拟定1、地面主供电线路（详见供电系统图）根据《煤矿规程》第四百四十一条规定，结合五一煤矿的实际情况，现拟定矿井供电线路为两条，一是由永安变电站向五一煤矿地面配电室输送的6KV供电线路；二是由元门坝变电站向五一煤矿地面配电室输送的6KV供电线路。

2、矿井主供电线路详见供电系统图）根据《煤矿规程》第四百四十一条规定，结合五一煤矿的实际情况，现拟定矿井供电线路为两条，第一条：采用ZLQ50mm2铠装电缆从地面10KV站向+510中央变电所供6000V电源，电缆长度为1200m。

第二条：采用ZLQ35mm2铠装电缆从地面10KV站向+350中央变电所供6000V电源，电缆长度为1700m。

第三条：采用ZLQ35mm2铠装电缆从地面10KV站向+200中央变电所供6000V电源，电缆长度为2200m；从+200中央变电所采用VUZ35mm2铠装电缆向南翼采区变电所供6000V电源，电缆长度为2300m。

2、联络电缆供电情况：+510水平中央变电所与+350水平中央变电所联络供电采用ZLQ35mm2铠装电缆，电缆长度为500m；+350水平中央变电所与+200水平中央变电所的联络供电采用ZLQ35mm2铠装电缆，电缆长度为500m。

二、各中央变电所变压器容量的计算1、+510中央变电所变压容量的计算P510=ΣPeKx÷Cosψpj其中ΣPe=P1+P2+P3，P1=130KW为2m绞车负荷；P2=75KW为1.2m人车负荷；P3=30KW为照明等其它负荷。

则ΣPe=130+75+30=255KW；Kx=0.7，Cosψpj=0.7P510=235×0.7÷0.7=235KVA＞180KVA。

由于考虑到1.2m绞车是专提升人员用，故该变电所采用两台变压器分别向2m绞车和1.2m绞车供电。

即一台180KVA和一台100KVA 的变压器。

总说明一、《电力建设工程概算定额（2019年版）》共分三册，包括：第一册建筑工程第二册热力设备安装工程第三册电气设备安装工程二、本册为第一册《建筑工程》（以下简称定额）。

本定额适用于新建或扩建的单机容量50~1000MW级机组的火力发电厂工程和35~500kV变电站工程、换流站工程、通信中继站工程。

三、本额定以电力建设工程预算定额（2019年版）为基础，依照现行的（截至2019年底颁发的）技术规程、规范，对电力行业建筑工程作合理划分后综合编制而成。

它是初步设计阶段工程概算的编制依据；是初步设计阶段工程招标标底、投标报价编制的参考依据；是施工图阶段通过合同约定，按照概算定额工程量计算规则计算工程量，进行结算和决算的依据。

四、本定额编制基础及主要依据：1、火力发电工程建设预算编制与计算标准（2019年版）2、电网工程建设预算编制与计算标准（2019年版）3、电力建设工程预算定额第一册建筑工程上册、下册（2019年版）4、2000年以来电力工程施工图设计图纸（包括发电、变电、换流站、通信中继站工程施工图纸）5、电力工程施工方案（包括施工组织设计、施工技术标准、施工措施方案）五、本定额编制中所考虑的工程量是根据近年来各地区的典型设计和有代表性的工程项目的施工图设计综合取定的。

六、本定额价格水平的取定：1、综合工日单价为电力行业定额基准人工单价。

本定额中的综合工日单价为26元/工日。

2、本定额的材料单价，以北京地区2019年一季度预算价格为基础综合取定。

3、施工机械台班单价按照《电力建设工程施工机械台班费用定额（2019年版）》取定。

七、定额重要内容说明：1、定额综合考虑了施工中的水平运输、垂直运输、建筑物超高降效等因素，使用定额时不做调整。

施工用的脚手架（包括综合脚手架和单项脚手架）已经综合在相应的定额子目中，其费用不再单独计算。

2、当工程采用商品混凝土时，其商品混凝土增加的费用按照价差处理。

混凝土使用搅拌楼集中搅拌、罐车（搅拌车）运输、混凝土泵车浇注时，需要增加混凝土施工费用。

电力系统短路电流计算例题与程序佘名寰本文用导纳矩阵求逆计算节点阻抗矩阵，运用复合序网络图计算各节点对称故障和不对称故障时短路电流、节点电压和各支路故障电流。

2、1用阻抗矩阵计算短路的基本公式：⑴ 节点三相对称短路，注入节点的短路电流 Id=-Vd(0)/Zdd (2-1)式中Vd(0)故障点在短路发生前的电压，简化计算时Vd(0)=1 Zdd 故障点d的自阻抗负号表示电流从节点流出故障点短路电流在各节点所产生的电压分量 V=ZI (2-2)式中 Z 节点阻抗矩阵 I 节点注入电流的列矩阵当只有一点故障时上述电压分量为Vi(d)=ZdiId (i=1,2,3,………n) (2-3)式中 Zdi 故障点d与节点i的互阻抗短路故障后的节点电压Vi=Vi(0)+Vi(d)(2-4)式中VI(0)节点i 故障发生前的电压短路故障时通过各支路的电流Iij=(Vi-VJ)/zij （2-5）式中zij 联系节点i和节点j的支路阻抗⑵ 单相接地短路故障点的电流和电压：A相单相接地故障Ia0=Ia1=Ia2=6)Zdd0, Zdd1, Zdd2-----零序、正序、负序网络故障节点的自阻抗Va0= Zdd0 Ia0 (2-7)Va1=Va1(0)+Zdd1Ia1 (2-8)Va2= Zdd2 Ia2 (2-9)Ia=3Ia1 (2-10)⑶ 两相接地短路：B．C相短路接地故障增广正序网的综合等值阻抗Z∑Z∑=Zdd0Zdd2/(Zdd0+Zdd2)(2-11)Ia1=12)Ia0=13)Ia2=14)Ib=Ia0+a2Ia1+aIa2 (2-15)a=(-1/2+j√3/2)a2=(-1/2-j√3/2)⑷ 两相短路：B、C两相短路故障 Ia1=Ia2=18)Ib=j√3Ia1 (2-19)⑸ 支路i～j间的某一点d发生故障时，视d点为新的节点d 点与节点k的互阻抗Zdk Zdk=(1-L)ZIK+LZjk (2-20)d 点的自阻抗Zdd Zdd=(1-L)2Zii+L2Zjj+2L(1-L)ZIJ+L(1-L)zij (2-21)式中 L 为端点i到故障点d的距离所占线路全长的百分数ZIK，Zjk 分别为节点i和节点j与节点k的互阻抗 Zii，,Zjj 为节点i和节点j的自阻抗 ZIJ 为节点i与节点j的互阻抗 zij 是节点i和节点j间的线路阻抗2、2 短路电流计算时用导纳矩阵求逆计算节点阻抗矩阵参考文献①介绍了从网络的原始阻抗矩阵求节点导纳矩阵的方法和相关程序。

一、用电负荷计算：现场用电设备：1、卷扬机 3台（7.5KW） 22.5KW2、砂浆机 3台（3KW） 9KW3、加压泵 1台（5.5KW） 5.5KW4、介木机 4台（3KW） 12KW5、振动器 3台（1.1KW） 3.3KW6、电焊机 1台（25.5KW） 25.5KW7、镝灯 4支（3.5KW） 14KW8、碘钨灯 10支（1KW） 10KW9、其他用电 10（KW） 10KW10、生活用电 10（KW） 10KW施工现场用电设备的kx、cos、tg1、卷扬机 kx=0.3 cosφ=0.7 tgφ=1.022、砂浆机 kx=0.7 cosφ=0.68 tgφ=0.623、加压泵 kx=0.5 cosφ=0.8 tgφ=0.754、介木机 kx=0.7 cosφ=0.75 tgφ=0.885、振动器 kx=0.65 cosφ=0.65 tgφ=1.176、电焊机 kx=0.45 cosφ=0.87 tgφ=0.577、镝灯 kx=18、碘钨灯 kx=19、其他用电 kx=110、生活用电 kx=1有功荷载计算：1、卷扬机 Pj1=Pj×kx=22.5kw×0.3=6.75kw2、砂浆机 Pj2=Pj×kx=9kw×0.7=6.3kw3、加压泵 Pj3=Pj×kx=5.5kw×0.5=2.75kw4、介木机 Pj4=Pj×kx=12kw×0.7=8.4kw5、振动器 Pj5=Pj×kx=3.3kw×0.65=2.15kw6、电焊机 Pj6=Pj×kx=25.5kw×0.45=11.48kw7、镝灯 Pj7=Pj×kx=14kw×1=14kw8、碘钨灯 Pj8=Pj×kx=10kw×1=10kw9、其他用电 Pj9=Pj×kx=10kw×1=10kw10、生活用电 Pj10=Pj×kx=10kw×1=10kw无功荷载计算：1、卷扬机 Qj1=Pj1×tgφ=6.75kw×1.02=6.89 KVAR2、砂浆机 Qj2=Pj2×tgφ=6.3kw×0.62=3.91 KVAR3、加压泵 Qj3=Pj3×tgφ=2.75kw×0.75=2.06 KVAR4、介木机 Qj4=Pj4×tgφ=8.4kw×0.88=7.39 KVAR5、振动器 Qj5=Pj5×tgφ=2.15kw×1.17=2.51 KVAR6、电焊机 Qj6=Pj6×tgφ=11.48kw×0.57=6.54 KVAR7、镝灯 Qj7=Pj7×tgφ=14kw×1.52=21.28 KVAR总有功计算，取同期系数kp=0.8P总=kp×(6.75+6.3+2.75+8.4+2.15+11.48+14+10+10+10) ×0.8=65.46KW总无功计算，取同期系数kp=0.8P总=kQ×(6.89+3.91+2.06+7.39+2.51+6.54+21.28) ×0.8=40.46KW现在功率：Sj= P总2+ P总2=65.462+40.462=76.95KVA工地临时供电包括动力用电和照明用电两种，在计算时，应考虑：(1)全工地所使用的机械动力用电和各种电气工具及照明用电的数量；(2)：施工进度计划中施工高峰阶段同时用电的机械设备最高数量；(3)总用电量计算公式：P=1.05-1.10(K1∑P1/cosδ+K2∑P2+K3∑P3+K4∑P4)P_供电设备总需要容量(KVA)；P1_电动机额定功率(KW)；P2_电焊机额定容量(KVA)；P3_室内照明容量(KW)；P4_室外照明容量(KW)；cosδ_电动机的平均功率因素（一般取0.65~0.75，最高为0.75~0.78）；K1_需要系数，其中K3、K4分别为0.8、1.0；K1随电动机数量而变，3~10台取0.7；11~30台取0.6；30台以上取0.5；K2随电焊机数量而变，3~10台取0.6；10台以上取0.5。

电力系统分析计算公式1.电力系统潮流计算电力系统潮流计算是一种用于确定电力系统各个节点电压和功率的方法。

常用的电力系统潮流计算公式包括：- 节点功率方程：P = V * I * cos(theta) + V * U * sin(theta) - 节点电流方程：I = V * I * sin(theta) - V * U * cos(theta)其中，P为节点有功功率，V为节点电压，I为节点电流，theta为节点相角，U为无功功率系数。

2.短路电流计算短路电流计算是用于评估电力系统短路故障时电流的大小和方向的方法。

常用的短路电流计算公式包括：- 对称短路电流公式：Isc = V / Zs其中，Isc为短路电流，V为电压，Zs为短路阻抗。

3.电力系统电压稳定性计算电力系统电压稳定性计算是为了评估电力系统节点电压的稳定性。

常用的电力系统电压稳定性计算公式包括：-V/Q稳定器灵敏度公式：dV/dQ=-Ry*dQ/dP+Xy*(dQ/dQ+dV/dV)其中，V为节点电压，Q为节点无功功率，P为节点有功功率，Ry为负荷灵敏度，Xy为发电机灵敏度。

4.功率系统频率计算功率系统频率计算是为了评估电力系统频率的稳定性。

常用的功率系统频率计算公式为：- 系统频率变化率公式：df/dt = (P - Pd) / (2 * H)其中，df/dt为频率变化率，P为实际功率，Pd为负荷功率，H为系统等效惯量。

5.电力系统稳定裕度计算电力系统稳定裕度计算是为了评估电力系统在各种故障情况下的稳定性。

常用的电力系统稳定裕度计算公式包括：- 稳定裕度指标公式：S ω = (δmax - δmin) / δfc其中，Sω为稳定裕度指标，δmax为最大转子转角，δm in为最小转子转角，δfc为临界转子转角。

以上是一些常用的电力系统分析计算公式，这些公式是电力系统工程师进行电力系统设计和运行评估的重要依据。

电力系统分析计算的结果可以帮助工程师评估电力系统的稳定性，指导运维工作，并制定相应的措施以确保电力系统的安全、可靠和高效运行。

供配电系统设计需要用到的计算公式（结合手册简要总结），纯干货！一、负荷计算按照计算负荷表，两台水泵同时运行的负荷计算如下：由于水泵是一台一台的进行启动，所以单台启动时的电流：（用来选熔断器、断路器、整定继电保护装置，检验电机自起动条件）水泵电缆选择：二、变压器的选择高低压开关柜、变压器及图纸大集合！（共31个培训资料+8套CAD图纸）电子版资料，请留个邮箱，直接发邮箱，谨慎购买！单台留有80%的裕量可满足要求。

有两台主变压器的变电所，变压器选择：变压器可选：容量大于177.74 kVA。

因为矿上已有SC-800/10/0.4型的变压器，在容量上满足要求。

从中央配电室到中央变压器室的电缆选择：按经济电流范围，查表得杨庄交联聚乙烯绝缘带铠装铜芯电缆电流为19.48A时，选择导线截面积A ec=35mm2，截面积为35mm2时对于华东地区三班制电流为29-41A之间大于19.48A满足载流量的要求。

由于中央配电室和中央变电室的距离很小，压降可以忽略不计。

因为井下没有高压用电设备所以初步选择从井上的柴油发电机组到井下的中央配电所的电缆也是YJV22-335,经计算从柴油发电机组到井下中央配电所的距离约1400米。

经查表得：10kV交联聚乙烯绝缘带铠装电力电缆的R0=0.622，X0=0.113三、电压损失计算电压损失：电气计算公式及案例大全！（全文共40个文件）变压器、断路器、隔离开关、桥架、防雷、接地电阻、压降、开关柜、UPS、电缆负载、电力系统计算公式及案例大全！1. 根据电流大小选择电缆2. 电缆电压降计算3. 电缆计算及电阻标准4. 电缆价格自动计算软件5. 电缆桥架支架重量自动计算表6. 电缆装盘长度计算7. 接地电阻计算公式8. 强电桥架计算9. 电缆桥架大小选择公式10. 低压开关柜铜排长度计算11. 电缆理论长度计算12. 变压器常用数据计算实例13. 变压器容量的选择与计算14. 变压器试验计算公式汇总15. UPS容量及进出线缆选择计算16. UPS负载计算17. UPS计算和配置方法18. 如何计算UPS蓄电池配置及蓄电池的放电时间19. 低压多电源接地和接地电阻20. 电缆选择-功率、电压、电流换算21. 电力变压器参数参数计算22. 电力变压器的等值电路及参数计算23. 电力系统的潮流计算24. 电力系统短路电流计算25. 电气设计需要系数利用系数功率因数等系数参照表26. 断路器的选择与整定27. 防雷器及应用28 管路支吊架选择与计算29. 接地电阻及跨步电压的计算30. 10kV高压开关柜整定计算书(综保整定计算)31. 电杆尺寸数据及计算32. 电缆终端头计算33. 电力系统不对称故障的分析计算34. 电力系统短路电流计算及标幺值算法35. 电线及电缆截面的选择及计算36. 断路器级数及选择37. 高低压配电柜发热量计算方法38. 功率配电线电缆计算方法-与断路器、热继电器选择方法39. 低压多电源接地和接地电阻40. 断路器的选择与校验41. 人工接地体接地电阻的计算计算软件+计算公式+计算案例，秒杀价99元！四、短路计算短路保护：无限大容量电力系统中三相短路的物理过程，三相短路电流=周期分量+非周期分量。