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2013年9月份考试电力系统稳态分析第三次作业

一、名词解释题（本大题共20分，共 10 小题，每小题 2 分） 1. 热电厂的强迫功率 2. 节点导纳矩阵的稀疏度

3. 三绕组变压器的最大短路损耗 4. 频率的二次调整 5. 潮流计算 6. 最大负荷

7. 电力系统的中性点是（ ）。 8. 自然功率因数 9. 变压器的分接头 10. 有名制

二、计算题（本大题共50分，共 10 小题，每小题 5 分） 1. 一个简单电力网络的节点导纳矩阵为

支路2-3的导纳为y23=6-j8，试计算切除该支路的节点导纳矩阵。

2. 某系统的额定频率为50Hz，有4台额定功率为100MW的发电机组，调差系数为σ%=4，总负荷为320MW，负荷的单位调节功率KL*=1.5。如负荷增加60MW，4台发电机组平均承担负荷时，系统频率的变化值是多少？

3. 一台变压器的标么值参数为ZT =j0.1，k*=1.05，计算其Π形模型等值电路的参数。

4. 一个简单电力网络的节点导纳矩阵为

网络中支路2-1为一台变压器，其导纳为-j10，变比为1.05:1，理想变压器接在节点2。试计算支路2-1的变压器变比改变为0.95:1时的节点导纳矩阵。

5. 一个简单电力系统的线路电抗和节点负荷功率标么值，如图所示，若U1=140 ，试计算节点导纳矩阵，确定各节点的类型、待求变量和极坐标形式牛顿－拉夫逊潮流法修正方程的数量。

6. 一台有载调压降压变压器变比为110±8×1.25%/11kV，归算到110kV侧的阻抗为8＋j100Ω。该变压器高压母线电压在最大负荷20+j10MVA时为110kV；在最小负荷11+j6MVA时为113kV。试选择有载调压变压器分接头，使其低压母线电压满足在最大负荷时为10.5kV，最小负荷时为10kV的要求。

7. 某变电站由110kV双回线供电，线路长50km，b1=2.7×10-6 S/km。站内有两台SFL7-31500/110的变压器，试验数据为P0=38.5kW，I0%=0.8，Pk=148kW，Uk%=10.5。变电站低压侧负荷为50+j25MW。试计算两台变压器的功率损耗和变电站的运算负荷。

8. 一回110kV线路向变电所供电。取基准值SB=100，UB=110，标么值参数为：110kV线路ZL=0.1+j0.2，YL=j0.02；变压器ZT=0.02+j0.3，YT=0.0006-j0.004。若110kV线路始端电压标么值为1.05，变电所末端负荷标么值为0.2+j0.1。试计算整个系统的输电效率和变电所末端母线电压（不计电压降落横分量）。

9. 500kV输电线路长600km，采用三分裂导线3×LGJQ-400，单位长度的参数为r1=0.02625Ω/km，x1=0.298Ω/km，b1=3.735×10-6 S/km，试计算不计分布特性时输电线路Π型等值电路的参数。

10. 某台110kV的变压器额定容量为10MVA，短路损耗为 Pk=75kW，短路电压百分值为Uk%=10.5，空载损耗为P0=26kW，空载电流百分值为I0%=1.5，计算变压器的等值参数。

三、问答题（本大题共30分，共 10 小题，每小题 3 分） 1. 简述计及功率损耗时环形网络潮流计算的步骤。 2. 为什么电力系统的电压调整与无功功率有关？

3. 为什么用调速器进行频率一次调整只能限制周期较短、幅度较小的负荷变动引起的频率偏移？

4. 电力系统为什么要设置有功功率备用容量？ 5. 什么是联合电力系统的联络线功率控制问题？ 6. 雅可比矩阵的特点有哪些？

7. 无功功率平衡计算应注意什么问题？ 8. 简述各类发电厂的组合顺序。

9. 广义电力系统、电力系统和电力网络之间的关系怎样？ 10. 发电机组有哪些运行限额？如何用公式表达？

答案：

一、名词解释题（20分，共 10 题，每小题 2 分） 1.

参考答案：

热电厂的强迫功率是由热负荷决定的技术最小负荷。 解题方案：

从火力发电厂的特点分析。 评分标准： 2.

参考答案：

节点导纳矩阵的稀疏度等于节点导纳矩阵中零元素个数与矩阵的总元素个数的比值。

解题方案：

考查节点导纳矩阵的稀疏度概念。 评分标准： 3.

参考答案：

答案：三绕组变压器的最大短路损耗是指两个100%绕组中流过额定电流，另一绕组空载时的短路损耗。 解题方案：

考查三绕组变压器的最大短路损耗概念。 评分标准： 4.

参考答案：

频率的二次调整指由发电机组的调频器进行的、对第二种负荷变动引起的频率偏移的调整。 解题方案：

考查频率的二次调整概念。 评分标准： 5.

参考答案：

潮流计算是指为求得潮流分布的计算。 解题方案：

考查潮流计算概念。 评分标准： 6.

参考答案：

最大负荷一般指规定时间内，电力系统总有功功率负荷的最大值。 解题方案：

考查电力系统基本参量。 评分标准： 7.

参考答案：

电力系统的中性点是星形联结的变压器或发电机的中性点。