长沙理工大学2011年硕士研究生复试电气工程基础试题

共3页第1页长沙理工大学2011年硕士研究生复试考试试题考试科目：电力系统分析考试科目代码：523注意：所有答案（含选择题、判断题、作图题等）一律答在答题纸上；写在试题纸上或其他地点一律不给分。作图题可以在原试题图上作答，然后将图撕下来贴在答题纸上相应位置。一、填空题（每空1分，共20分）1.电力系统中性点直接接地的优点是：（1）、缺点是：（2）；电力系统中性点不接地的优点是：（3）、缺点是：（4）。2.同步发电机在额定状态下运行时（UG=UGN,IG=IGN,cosφ=cosφN)，其定、转绕组均可得到充分利用。若同步发电机的运行状态为cosφcosφN，则其（5）绕组将不能得到充分利用。3.对于额定容量为SN，额定电压为UIN/UIIN/UIIIN、三个绕组容量之比为100/100/50的普通三绕组变压器，已知厂家给出的短路损耗功率为Pk(1-2)、Pk(2-3)、Pk(3-1)，则折算到高压侧的各绕组电阻分别为：RT1=（6）,RT2=（7）,RT3=（8）。4.在给定相同的潮流计算收敛精度条件下，牛顿－拉夫逊法与P-Q分解法相比，（9）所需的迭代次数更多。5.现有一个水电厂和一个火电厂，在不计网损、不考虑水电厂水头变化的情况下，采用水－煤换算系数𝛾将水电厂等值为一个火电厂，进行有功负荷的最优分配。其中，水－煤换算系数γ是通过迭代法确定的。在迭代过程中，若出现水电厂的耗水量超过其允许值，则下次迭代时γ的取值应：（10）。6.隐极同步发电机空载情况下发生突然三相短路时，在其定子绕组中，除出现稳态基频交流电流i∞外，还将出现：（11）等电流分量；在其转子绕组中，除励磁电流i|0|外，还将出现：（12）等电流分量。7.同步发电机原始磁链方程以分块矩阵形式表示为：[𝜓𝑎𝑏𝑐𝜓𝑓𝐷𝑄]=[𝐿𝑆𝑆𝐿𝑆𝑅𝐿𝑅𝑆𝐿𝑅𝑅][−𝑖𝑎𝑏𝑐𝑖𝑓𝐷𝑄]科目代码：523共3页第2页在其电感系数矩阵中，电感系数随时间而变化的子块是：（13），电感系数为常数的子块是：（14）。8.在完全网形电路中，对于输入阻抗、转移阻抗，有如下结论：任一节点的输入阻抗等于（15），任意两节点间的转移阻抗等于（16）。9.用对称分量法进行不对称故障分析时，需要结合边界条件求解由正序、负序和零序网络构成的复合序网络，其中，（17）可视作有源网络，（18）可视作无源网络。10.电力系统静态和暂态稳定性分析都是从同步发电机转子运动方程𝑇𝐽𝜔0∙𝑑2𝛿𝑑𝑡2=Δ𝑃∗=𝑃𝑇∗−𝑃𝐸∗开始的。其中，静态稳定性是指：（19），暂态稳定是指（20）。二、计算、分析题（每题20分，共80分）11.简单电力系统接线如图1所示。已知线路首端电压为𝑈1̇，线路阻抗为𝑅+𝑗𝑋，末端负荷功率为𝑃2+𝑗𝑄2。试写出求解线路末端电压𝑈2̇的计算过程和数学表达式，并作出有关的相量图。Z=R+jXP2+jQ212U1U2图1简单电力系统接线12.设有两台火力发电机组并列运行，共同向负荷供电。两台机组的耗电量特性分别为：𝐹1=𝑎1+𝑏1𝑃𝐺1+𝑐1𝑃𝐺12（吨/小时），𝐹2=𝑎2+𝑏2𝑃𝐺2+𝑐2𝑃𝐺22（吨/小时）。两台机组的有功出力约束均为[𝑃𝐺𝑚𝑖𝑛，𝑃𝐺𝑚𝑎𝑥]。(1)若初始运行状态为两台机组带相同的负荷（即𝑃𝐺1=𝑃𝐺2=𝑃𝐺），当负荷功率增加时，应首先由机组1增加输出功率的条件是什么？(2)设𝑎1=4,𝑏1=0.3,𝑐1=0.0006,𝑎2=3,𝑏2=0.35,𝑐2=0.0002,𝑃𝐺𝑚𝑖𝑛=20𝑀𝑊,𝑃𝐺𝑚𝑎𝑥=100𝑀𝑊,当两台机组的总负荷为100MW时，求负荷在两台机组间最优分配的运行方案。科目代码：523