电力系统分析 第三版 (于永源 杨绮雯 著) 中国电力出版社 课后答案.解析
Chapter 一
1-1、电力系统和电力网的含义是什么？答：电力系统指生产、变换、输送、分配电能的
设备如发电机、变压器、输配电线路等，
使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等，以及测量、保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体。一般电力系统就是由发电设备、输电设备、配电设备及用电设备所组成的统一体。
电力系统中，由各种电压等级的电力线路及升降压变压器等变换、输送、分配电能设备
所组成的部分称电力网络。
1-2、电力系统接线图分为哪两种？有什么区别？
答：电力系统接线图分为地理接线图和电气接线图。地理接线图是按比例显示该系统
中各发电厂和变电所的相对地理位置，反映各条电力线
路按一定比例的路径，以及它们相互间的联络。因此，由地理接线图可获得对该系统的宏观印象。但由于地理接线图上难以表示各主要电机、电器之间的联系，对该系统的进一步了解。还需阅读其电气接线图。
电气接线图主要显示系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路等主要电力元件之间的电气接线。但电气接线图上难以反映各发电厂、变电所的相对位置，所以阅读电气接线图时，又常需参考地理接线图。
1-3、对电力系统运行的基本要求是什么？
答：对电力系统运行通常有如下三点基本要求:
1）保证可靠地持续供电；
2）保证良好的电能质量；
3）保证系统运行的经济性。
1-4、电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压是多少？什么叫电力线路的平均额定电压？
答：各部分电压等级之所以不同，是因三相功率S 和线电压U、线电流I 之间的关系为
UI。当输送功率一定时，输电电压愈高，电流愈小，导线等截流部分的截面积愈小，
投资愈小；但电压愈高，对绝缘的要求愈高，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也愈大。综合考虑这些因素，对应于一定的输送功率和输送距离应有一个最合理的线路电压。但从设备制造角度考虑，为保证生产的系列性，又不应任意确定线路电压。另外，规定的标准电压等级过多也不利于电力工业的发展。考虑到现有的实际情况和进一步的发展，我国国家标准规定了标准电压，即为额定电压。
各元件的额定电压：
1、各用电设备的额定电压取与线路额定电压相等，使所有用电设备能在接近它们的 额定电压下运行；
2、发电机的额定电压为线路额定电压的 105%；
3、升压变压器一次侧额定电压与发电机的额定电压相同，二次侧的额定电压为线路 额定电压的 110%；
4、降压变压器一次侧取与线路额定电压相等，二次侧的额定电压为线路额定电压 的 110%或 105%。
电力线路的平均额定电压：是约定的、较线路额定电压高 5%的电压系列。 1-5、系统不同电压等级的适用范围怎样？
答：3KV 只限于工业企业内部采用；500、330、220KV 多用于大电力系统的主干线；110KV 既用于大城市或大工业企业内部网络，也广泛用于农村网络；10KV 则是最常用的更低一级 的配电电压；只有负荷中高压电动机的比重很大时，才考虑 6KV 配电的方案。
1-6、 电力系统负荷曲线有哪些？什么是年持续负荷曲线和最大负荷利用小时数？有何用
处？ 答：电力系统负荷曲线：
1） 按负荷种类分为有功功率负荷曲线和无功功率负荷曲线； 2） 按时间段长短分为日负荷曲线和年负荷曲线；
3）
按计量地点分为个别用户、电力线路、变电所及至整个系统的负荷曲线。
年持续负荷曲线：一年中系统负荷按其数值大小及其持续时间顺序由大到小排列而 成。
最大负荷利用小时数 T max ：如果负荷始终等于最大负荷 P m ax ，则经过 T m ax 小时所消耗 的电能恰好等于全年耗电量 W ，即：
8760
W ∫
pdt
T max =
=
P m ax
P m ax
T max 的大小反映了负荷随时间变化波动的幅度大小，T max 大则表示负荷波动小，T max
小表示负荷波动大。
1-7、 某 一 负 荷 的 年 持 续 负 荷 曲 线 如 图 所 示 ， 试 求 最 大 负 荷 利 用 小 时 。
P(M W )
1 0 0
6 0
3 0
8 7 6 0
t(h)
解：A 年 = 2000 × )h
T max =
A
年 P m ax
1-8
况如何?
12相接地，地时，出现了除中性点外的另一个接地点，构成了短路回路，所以接地相电流即短路电流数 值也就很大，为了防止损坏设备，必须迅速切除接地相甚至三相，从而降低了供电可靠性。 不接地系统供电可靠性高，但对绝缘水平的要求也高。因这种系统中单相接地时，不构成短 路回路，接地相电流不大，不必切除接地相，但这时非接地相的接地电压却升高为相电压的
倍。
目前在我国，110KV 及以上的系统采用中性点直接接地，35KV 及以下的系统中性点 不接地。
1-9、 中性点不接地单相接地时，各相对地电压有什么变化？怎样计算单相接地电流？ 答：1)假设 C 相接地，则 C 相电流为 0。此时相量图如图一。由图可知，故障相电压变为 0， 非故障相得对地电压变为线电压，即为原来的 3
Ia=3 Ia。即故障时单相接地电2）则相量图为图二。由图可知，∑
流为非故障时电容对地电流的3 倍。
1-10 、消弧线圈的工作原理是什么？电力系统一般采用哪种补偿方式？为什么？
答：工作原理：在小接地电流系统的中性点处装设消弧线圈，其实就是电感线圈，接地点接地相电流中增加了一个感性分量，它和原来接地点的电流即线路两非故障相的对地电容电流之和恰方向相反，数值相抵消，从而减小了接地点的电流，使电弧易于自行熄灭，提高了供电可靠性。
电力系统中一般采取过补偿，因为全补偿和欠补偿易被击穿。
当I L= ∑I C 时称为全补偿，系统中会产生谐振过电压，这是不允许的；当I L ＞∑I C 时称为过补偿，这是系统运行中经常使用的补偿方式；当I L ＜∑I C 时称为欠补偿，一般也不采用，以防止再切除线路或系统频率下降时使∑I C 减少可能出现全补偿而出现谐振过电压。
Chapter 二
2-1、架空电力线路由哪些部分组成？它们的作用如何？架空电力线路的杆塔由哪些形式？
答：架空电力线路由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等构成。作用：1）导线：传输电能；
2）避雷线：将雷电流引入大地以保护电力线路免受雷击；
3）杆塔：支持导线和避雷线，保持导线与导线、导线与避雷线、导线与大地
的安全距离；
4）金具：支持、接续、保护导线和避雷线，连接和保护绝缘子。杆塔的型式：直线杆，耐张杆，终端杆，转角杆等。
2-2、在电力系统计算时，导线材料的电阻率ρ为什么略大于它们的直流电阻率？
S
N
U N
答：原因：1）交流电的集肤效应使得电阻上升；
2）输电线路为多股绞线，其每股长度略大于导线长度；
3）计算中采用的标称截面积略大于实际截面积。
2-3、分裂导线的作用是什么？分裂数为多少合适?为什么？
答：分裂导线的作用：为了减少电晕损耗，应设法降低导线表面电场强度值，实践证明采用 每相导体分裂为几根子导体的分裂导线结构可降低导线表面电场强度值，因此分裂导线成为 目前国内外超高压输电线路上广为采用的导线型式。
分裂数为 2~4 合适。因为分裂的根数愈多，电抗下降也愈多，但分裂根数超过 3-4 根 时，电抗的下降已逐渐减缓。而导线与金具的结构、线路架设与运行等却随着分裂根数的增 加而大为复杂，目前导线的分裂根数一般不超过 4 根 2-4、电力线路的等值电路是怎样表示的？
答：1)短线路，是指长度不超过 100km 的架空线路，线路电压为 35KV 及以下时，电纳可 略。等值电路如图一。
2）中等长度线路，是指长度在 100~300km 之间的架空线路和不超过 100km 的电缆线路。 这种线路的等值电路有 T 型和π型等值电路，如图二。
3）长线路，是指长度超过 300km 的架空线路和超过 100km 的电缆线路。这种线路的等 值电路要考虑它们的分布参数特性，如图三。
2-5、什么叫自然功率？ 答：自然功率也称波阻抗负荷。是指负荷阻抗为波阻抗时，该负荷所消耗的功率。 2-6、什么叫变压器的短路试验和空载试验，从这两个试验可确定变压器哪些参数？
答：1）短路试验：低压侧短路，在高压侧加电压使绕组通过的电流达额定值，测出高压侧 P U 2
所加电压值和回路所消耗的有功功率 P K 。可确定的参数：绕组电阻 R T =
K N
，绕组电抗
2 N
X = U %U 2
K N 。 T
100 S
2）空载试验：低压侧开路，高压侧加额定电压，测出变压器的空载电流 I 0 和空载损
耗 P 0。可确定的参数：励磁电导 G = P 0 ，励磁电纳 B = I 0 %S N 。 T 2 T N 100U 2
2-7、双绕组和三绕组变压器一般以什么样的等值电路表示？双绕组变压器与电力线路的等
值电路有何异同？
答：1）双绕组变压器的等值电路： 三绕组变压
器的等值电路：
2）同——都有一串联的阻抗Z=R+jX 和并联的导纳Y=G+jB。
异——双绕组变压器的励磁回路的等值导纳并联在变压器绕组等值阻抗的首端；线路的总导纳一半并联在线路的等值阻抗的首端，一半并联在末端；线路的G≈0;双绕组变压器的并联电纳是感性因此BT 前是“－”号，线路的并联电纳是容性的，因此BL 前是“+”号。
2-8、什么叫三绕组变压器的最大短路损耗？
答：指两个100%容量绕组中流过额定电流，另一个100%或50%容量绕组空载时的有功损耗。
2-9、对于升压型和降压型的变压器，如果所给出的其他原始数据均相同，它们的参数相同吗？如何理解变压器的参数具有电压级的概念？
答：不同。因为对升压型和降压型的三绕组变压器来说，其绕组排列方式不同。升压型的从铁芯至绕组最外层的排列顺序是中压绕组、低压绕组、高压绕组，由于高中压绕组相隔最远，二者间漏抗最大；降压型的从铁芯至绕组最外层的排列顺序是低压绕组、中压绕组、高压绕组，高低压绕组间漏抗最大。绕组间漏抗不同，则XT 就不同。
当变压器参数计算公式中代入不同电压级的额定电压则得出归算到不同电压级下的参数。
2-10 、发电机的等值电路有几种形式？它们等效吗？发电机电抗的百分数XG%的含义是什么？
答：一般有两种形式，一是以电压源和串联电抗表示的等值电路，一是以电流源和并联电抗表示的等值电路。两者之间完全等效。
发电机电抗的百分数XG% 实际上是在X G 上通过额定电流时产生的电压降与额定电压的比值的百分值。其计算公式是：
X
G (%) =3I N X G ×100
U
N
2-11、电力系统负荷有几种表示方式？它们之间有什么关系？答：电
力系统负荷有两种表示方法：阻抗和导纳，它们相互等值。2-12 、
组成电力系统等值网络的基本条件是什么？答：标么值的折算和电压
级的归算即求出的电力系统各元件参数。
2-13 、什么是有名制？什么是标幺制？标幺制有什么特点？基准值如何选取？
答：有名制：进行电力系统计算时，采用有单位的阻抗、导纳、电压、电流、功率等进行运算。
标幺制：进行电力系统计算时，采用没有单位的阻抗、导纳、电压、电流、功率等的相对值进行运算。
标幺制的特点：线电压和相电压的标幺值数值相等，三相功率和单相功率的标幺值数
值相等。计算结果清晰，便于迅速判断计算结果的正确性，可大量简化计算等。
基准值的选取：1）基准值的单位应与有名值的单位相同。2）阻抗、导纳、电压、电 流、功率等五个基准值之间应符合电路关系。
2-14 、电力系统元件参数以标幺值表示时，是否可以组成电力系统等值网络？计算元件标幺 值的两种算法，其结果是否相同，为什么？
答：元件参数以标幺值表示时可以组成电力系统等值网络。 计算元件参数标幺值的两种算法 1 是按变压器实际变比计算，2 是按平均额定电压之 比计算。结果有差异，按变压器实际变比计算得出的标幺值是所谓精确值，按平均额定电压 之比计算得出的标幺值是近似值，通常用在短路计算中。
2-15 、什么叫变压器的额定变比，实际变比，平均额定电压之比？在归算中如何应用？ 答：额定变比是把变压器的变比看成额定电压之比，实际变比是把变压器的变比看成变压器 的实际电压之比，平均额定电压之比是看成变压器的平均额定电压之比。根据对计算结果精 度的要求在归算中选用不同的变比。
2-16 、电力系统接线图如下图所示，图中标明了各级电力线路的额定电压（KV ），试求：
1）发电机和变压器各绕组的额定电压，并标在图中；
2）设变压器 T1 工作于+5%抽头，T2、T5 工作于主抽头（T5 为发电厂的厂用变压器）， T3 工作于-2.5%抽头，T4 工作于-5%抽头，求个变压器的实际变比；
3）求各段电力线路的平均额定电压，并标于图中。
解：（1）如上图。
242(1 + 5%)
24.2 K = （2） 1
= 10.5
K 2(1? 2) = 220 121
=1.82
K 2(1?3)
= 220 = 5.71 38.5
K = 110(1 ? 2.5%) = 9.75
3
11
K = 35(1 ? 5%) = 5.04
4
6.6 K 5 = 10 3.15
= 3.17
U
l1
= 220× (1 +5%) = 231KV
U
l 2
= 110× (1 +5%) = 115.5KV
(3) U
l3
= 35× (1 + 5%) = 36.75KV
U
l 4
= 10 ×(1 + 5%) = 10.5KV
U
l5
= 6 ×(1 + 5%) = 6.3KV
U
l 6
= 3 ×(1 + 5%) = 3.15KV
2-17.某一回110kv 架空电力线路,长度为60km,导线型号LGJ-120,导线计算外径为15.2mm, 三相导线水平排列,两相邻导线三相间的距离为4m,试计算该电力线路的参数,并作等效电路。
解:
X
1
b
1
R 1 = r
1
l = 0.2625× 60 = 15.75(?)
X
1 = x
1
l = 0.423× 60 = 25.38(?)
?6 ?4
则B1 = b1l = 2.69 ×10 × 60 = 1.614× 10 (s)
B
1 = 0.807×10
2 ?4 (s)
G
1
= 0.
2-18.有一回220kv 架空电力线路,采用型号为LGJ-2×185 的双分裂导线,每一根导线的计算外径为19mm,三相导线的不等边三角形排列,线间距离D12 = 9m , D23 = 8.5m, D31 = 6.1m,分裂导线的分裂数n=2,分裂间距为d=400mm,试计算该电力线路的参数,并作其等值电路。
2
rd m
1
2
S N 2
N U N
解： r 1 = ρ = ns 31.5 2 ×185
= 0.085(? / km )
r eq = = 2
19
× 400 = 61.64(mm ) 2
D = 3
900 × 8500 × 6100 = 7756
.46(mm )
X = 0.1445lg D m + 0.0157 = 0,1445lg 7756.46 + 0.0157 = 0.311(? / km ) r eq n 61.64 2
b 1 = 7.58
D
?6
×10
?6
?6
lg m
r eq .
b 1
?6
= 1.805×10
2 (g 1 = 0.
2-19.额定电压为
121/10.5KV, P k =
I 0 (%) = 2.315,
解: ` R
=
P K U N = T 2
X =
U N (%)U N 11× (10.5 × 103 )2 = = 0.3(?) T 100S 100× 40500×103
3
P 0
G T = 2 N
=
93.6 ×10 (10.5 ×103 )2 = 8.49 ×10? 4 (S )
3
I (%)S B = 0 N
= 2.315× 40500×10 = 8.5 ×10? 3 (S ) T 100U 2 100× (10.5 ×103 )2
2-20. 三 相 三 绕 组 降 压 变 压 器 的 型 号 为 SFPSL-120000/220, 额 定 容 量 为
P S
S S
120000/120000/60000KVA,额定电压为 220/121/11KV, P K (1? 2 ) = 601KW ,
P K (1? 3) = 182.5KW ,
P K ( 2? 3) = 132.5KW ,U K (1? 2 ) (%) = 14.85,U K (1? 3) (%) = 28.25,
U K ( 2?3 ) (%) = 7.96, P 0 = 135KW , I 0 (%) = 0.663,求该变压器的参数,并作等值电路。
解: I: P K (1? 2 )
= 601(KW )
' K (1? 3) '
= 4 P K (1?3) = 730 (KW ) P K (2?3) = 4 P K ( 2? 3) = 530 ( KW )
P = 1 (P + P ' – P ' ) = 400.5(KW )
K 1 2 K (1? 2) K (1? 3) K ( 2? 3)
P = 1 (P + P ' – P ' ) = 200.5(KW )
K 2
2 K (1?2 ) K ( 2? 3) K (1?3)
P = 1 (P ' + P ' ? P ) = 329.5(KW )
K 3
2
K (1? 3) K ( 2?3 ) K (1? 2)
2
3 3 2
R =
P K 1U N 1
=
400 .5 × 10 × ( 220 × 10 ) = 1.346 ( ? )
T 1
2 N
2
(12 × 10 4 × 10 3 ) 2 3
3 2
R = P K 2 U N 1
= 200 . 5 × 10 × ( 220 × 10 ) = 0.674 ( ? )
T 2 2 N
2
(12 × 10 4 × 10 3 ) 2
3
3 2
R =
P K 3U N 1
=
329 .5 × 10 × ( 220 × 10 ) = 1.107 ( ? )
T 3
2 N
(12 × 10 4 × 10 3 ) 2
II ：U K (1? 2) (%) = 14.85,U K (1?3) (%) = 28.25,U K ( 2? 3) (%) = 7.96
N N
P P S = S = S =
U K 1 (%) = 1 (U 2
K (1? 2) (%) + U
K (1? 3) (%) ? U
K ( 2? 3)
(%)) = 17.57 U K 2
U K 3 (%) = 1
(U 2 (%) = 1 (U 2 K (1? 2)
K (1? 3) (%) + U (%) + U
K ( 2?3 )
K ( 2 ?3) (%) ? U (%) ? U
K (1? 3)
K (1? 2)
(%)) = ?2.72 (%)) = 10.68 U (%)U 2 X =
K 1 N 1 17.57 ×(220 ×103 )2 =
= 70.866(?) T 1 100S 2 100×12 ×104 ×103
3 2
X T 2 = U K 2 (%)U N 1 100S N = ? 2.72 × (220×10 ) 100×12 ×104 × 103
= ?10.971(?) U (%)U 2 X =
K 3 N 1 10.68 ×(220× 103 )2 = = 43.076(?)
T 3 100S 100×12 ×104 ×103
III ： G T
IV ： B T
2-21 ． 三 定 容 量 为
，
P K (1? 2 ) = (%) = 8.98,
U K (1? 3) (%) ,
解: I: P K (1? 2)
' K (1? 3) ' K ( 2? 3) = 4 P K (1?3) = 4P K ( 2? 3) = 1274(KW ) = 1256(KW )
P = 1
(P + P ' – P ' ) = 217.5(KW )
K 1 2 K (1? 2) K (1?3) K ( 2? 3)
P = 1 (P + P ' – P ' ) = 199.5(KW )
K 2
2 K (1? 2) K ( 2? 3) K (1? 3)
P = 1 (P ' + P ' ? P ) = 1056.5(KW )
K 3
2
K (1? 3) K ( 2? 3) K (1? 2)
2 3 3 2
R T 1 P K 1U N 1 2 N
=
217.5 ×10 × (220×10 ) (12 ×104 ×103 )2
= 0.73(?)
2
3
3 2
R T 2 P K 2U N 1 2 N =
199.5 ×10 ×(220 ×10 ) (12 ×104 ×103 )2
= 0.67(?)
2
3
3 2
R T 3 P K 3U N 1
2
S =
1056.5 ×10 × (220×10 ) (12 ×104 ×103 )2
12 =
3.55(?)
K (1?3) K
(1?3) K ( 2 ?3) K
(1?3)
(%) + U (%) ? U (%) + U (%) ?
U
U N d U
II: U K (1? 2) (%) = 8.98
U '
(%) = 2U (%) = 33.3 U
'
(%) = 2U (%) = 21.7
U K 1 (%) = 1 (U 2
K (1? 2)
' K (1? 3) '
K ( 2 ?3)
(%)) = 10.29 U K 2 (%) = 1 (U 2
K (1? 2) '
K ( 2? 3) '
K (1?3)
(%)) = ?1.31
U (%) = 1 (U ' (%) + U '
(%) ?
U
(%) = 23.01
K 3 2
K (1? 3) K ( 2?3 )
K (1? 2 )
X T 1 X T 2 X T 3 III: G = P 0T 2
IV: B
= I 0 T
2-22.双水内冷汽轮同步发电机的型号为 TQFS-125-2, P N = 125MW ,
cos ? N = 0.85,U N = 13.8KV , X d = 1.867, X d = 0.257, X ''
= 0.18, 试计算该发电机的直
'
''
轴同步电抗 X d ,暂态电抗 X d ,直轴次暂态电抗 X d 的有名值.
2
解: Z N =
N
S N
U 2 cos ? =
N N
= 1.295(?)
P N
X d = 1.867Z N = 1.867×1.295 = 2.418(?)
X d N X d N X L (%)U N 100 3I N
3
1
U =
' = 0.257 Z = 0.257 × 1.295 = 0.333(?)
''
= 0.18Z = 0.18 ×1.295 = 0.233(?)
2-23.电抗器型号为 NKL-6-500-4, U N 试计算该电抗器电抗的有名值.
= 6KV , I N = 500A , 电抗器电抗百分数 X L (%) = 4.
解: X L = = 4 × 6 ×10
= 0.277(?)
100 3 × 500
Chapter 三
3-1.电力系统阻抗中的功率损耗表达式是什么?电力线路始.末端的电容功率表达式是什么?
答: ?S L = ?P L + j ?
1
?S 2 C 1 = ? jU 1
?S = ? jU 2 C 2
3-2.
电压推导的,
答: ?U P i R + Q i i i
此公式也适合于线电压，原来在相电压的计算公式中功率是每相功率，而用于线电压计 算时功率用三相总功率即可。
三相功率是每相功率的 3 倍，当公式用三相功率代入时，要使等式成立ΔU 和δU 前面
都要乘 3 倍。而线电压是相电压的 3 倍, 将ΔU 和δU 前的 3 变成 3 ×
3 ，其中一个
ΔU 、δU 相乘则使相电压的ΔU 、δU 变成了线电压的ΔU 、δU ，另一个 3 则和等式右侧分母 上的相电压 U 相乘得到线电压 U 。
3-3.什么叫电压降落.电压损耗.电压偏移.电压调整及输电效率?
. . .
答:电压降落:线路始.末两端电压的相量差 (U 1 ? U 2 ) 或 d U .
电压损耗:线路始末两端电压的数值差(U 1 ? U 2 )≈ΔU.
从百分数表示,电压损耗ΔU %=
U 1 ? U 2
× 100.
U N
电压偏移:线路始.末端电压与线路额定电压的数值差(U 1 ? U N )或
(U 2 ? U 1 ),以百分数表示
始端电压偏移ΔU 1。 N %=
U 1 ? U N U N
×100.
N
电压调整:电压调整ΔU
输电效率:,
3-4.算?
答:运算负荷为从电力线路阻抗中流出的功率称为运算负荷；运算功率为流入电力线路阻抗 中流出的功率。
变电所的运算负荷=低压侧负荷+变压器的绕组损耗+变压器的励磁损耗+所有与其高压母线 相连线路充电功率的一半。
3-5.对简单开式网络,变电所较多的开式网络和环式网络潮流计算的内容和步骤是什么? 答:潮流计算的内容:求各节点电压和各条支路功率。
简单开式网络：运用已知的功率或电压计及各段线路和变压器上的功率损耗和电压降落逐 环节推算出各条支路的功率和各点电压。
环式网络：以计算负荷代替变电所，忽略线路的损耗，用静力矩法求出初步功率，找出功 率分点，在功率分点处拆成两个开式网，最后计及功率损耗，求出最终功率分布。
*
1
L ?
4
3-6．变压器在额定状态下，其功率损耗的简单表达式是什么？
答： ?S = ?S T + ?S O = P K + j U K %S N 100 + P O + j I O %S N
100
= P K + P O + j (U K %S N 100 + I O %S N )
100
3-7．求环式网络中的功率分布的力矩法计算公式是什么？用力矩法求出的功率分布是否考
虑了网络中的功率损耗和电压降落？
n
. * .
∑ S
m Z m
答： S a = m =1
Z Σ
3-8．110kv 15.2mm, 106kv,求始 端电压、功率,
ρ 解: r 1 = s
= 31.5 = 120
D = 5m = 5000(m X = 0.1445lg D 1
r b 1 =
7.58 D ×10?= lg m r lg 7.6
R = 1 r l = 1
× 0.2625× 150 = 19.687(?) L
2 1 2 X = 1 x l = 1
× 0.423×150 = 31.725(?) L 2 1
2 B = 2b l = 2 × 2.69 ×10? 6 ×150 = 8.07 ×10? 4 (s ) G L = 0. . ' .
= + (? jU 2
B L ) = (30 + j 15) + (? j 1062 ×
8.07 ×10 ) = 30 + j 10.466(MVA ) S 2
S 2
2
2
2
P 2 2 U 2 2
P R + Q X P X – Q R
1
.
? S L = ?P L + j ?Q L = ' 2 + Q ' 2 (R L + jX L ) = 30 + 10.466 2 × (19.687 + j 31.725) 2 106 2
= 1.769 + j 2.85(MVA )
. '
. '
.
S 1 = S 2 + ? S L = (30 + j 10.466) + (1.769 + j 2.85) = 31.769 + j 13.316(MVA )
.
dU 2 = ?U 2 + j δU 2 ' = 2 ' L 2 L U 2
' + j 2 '
L 2 L U 2
=
30 ×19.687 + 10.466× 31.725 + j
30 × 31.725 ? 10.466×19.687
106 106
= 8.7 + j 7.03(kv )
.
.
U 1 = U 2 + d U )
.
. '
S 1 = S 1 + (? jU 2= 31.769 + j .
设 U 2 = 106∠0kv ) 3-9.220KV 24.2mm ,
240 KV .ρ 解: r 1 = s = 31.5
= 0.105(? / Km )
300
D m = 7.5m = 7500(mm ) r =
24.29
= 12.1(mm ) 2
D m
x 1 = 0.1445lg r
+ 0.0157
= 0.1445lg 7500
+ 0.0157 = 0.419(? / km )
12.1
1 l
2 U
2
7.58 ?6 7.58 ? 6 ?6
b 1 = lg D m r ×10 = 7500 × 10 lg 12.1
= 2.715×10 (S / km )
R L =r 1 l = 0.105 × 200 = 21(?)
X L = x 1l = 0.419× 200 = 83.8(?)
B = b l = 2.715 ×10 ? 6 × 200 = 5.43
×10 ? 4
(S )
G l = 0
S ′ = S ? (? jU 2
B 5.43? 4 l 2 1
1 1
2
= 120 + j 65.6384(
?S =
P 1′ + Q 1′ (R L
2 1
= 6.82 + j 27.22(
S 2
′ = S 1′ ? ?S L = )
d U 1 = ?U 1 + j δU 1
=
120× 21+ 65.6384× 83.8 + j
120× 83.8 ? 65.6384× 21 240 240
= 33.419 + j 36.157(MVA )
U 2 = U 1 ? d U 1 = 240 ? 33.419 ? j 36.157 = 206.58 ? j 36.157 = 209.72∠ ?10°(KV )
S
= S ′ ? (? jU 2 B L ) = (113.18 + j 38.418) ? (? j 209.722 × 5.43× 10?4 ) 2 2 2
2 2
.
1 L
2 U 2 N ?
= 113.18 + j 50.36(MVA )
∴ S 2 = 113.18 + j 50.36(MVA ) ；U 2 = 209.72∠ ?10°(KV ) 。
3-10.110kv 单回架空电力线路,长度为 80km,导线型号为 LGJ-95,导线计算外径为 13.7mm,三
相导线几何平均距离为 5m,电力线路始端电压为 116kv,末端负荷为 15+j10MVA,求该电力线 路末端电压及始端输出的功率.
ρ 解: r 1 = s = 31.5 = 0.332(? / km )
95
D m = 5m = 5000(mm ),
r =
13.7
= 6.85(mm ) 2
x = 1 7.58 b 1 = lg D m r × g 1 = 0
R L = r 1l = X L = x 1l = B = b l = G L = 0
. '
.
S 2 = S 2 + (-j MVA )
. ? S L P ' 2 = 2 + Q '2 (R L + jX L ) = 15 + 8.7172
× (26.56 + j 34.32) = 10.66 + j 0.854(MVA )
2 1102
. '
. '
.
S 1 = S 2 + ? S L = (15 + j 8.717) + (10.66 + j 0.854) = 15.66 + j 9.57(MVA )
.
. '
2
B
L
2
2.12 × 10 4
S 1 = S 1 + (? jU
1
) = (15.66 + 2 j 9.57) + (? j 116
×
) = 15.66 + j 8.14(MVA )
2
P ' R + Q ' X
P ' X – Q ' R 15.66 × 26.56 + 9.57 × 34.32
dU 1 = ?U 1 + j δU 1 =
1 L
1
U 1
L + j 1
L 1 L = U 1
116
?6
L
+ j
15.66× 34.32 ? 9.57 × 26.56
= 6.417 + j 2.442(KV )
116
. .
U 2 = U 1 ? dU 1 = 116 ? 6.417 ? j 2.442 = 109.583? j 2.442(KV )
3-11.220kv 单 回 架 空 电 力 线 路 , 长 度 为 220km, 电 力 线 路 每 公 里 的 参 数 为
r 1 = 0.108? / km , x 1 = 0.42? / km , b 1 = 2.66 ×10 为 205kv 时,求线路始端电压.
解: R L = r 1l = 0.108× 220 = 23.76(KV )
s / km ,线路空载运行,当线路末端电压
X L = x 1l = 0.42 × 220 = 92.4(?)
B =
. '
.
=
S 2
.
? S L
MVA )
. '
S 1 =
.
12.3 × 23.76 dU 2 = ?
205
= ?5.544 + j 1.4256(KV )
. . .
U 1 = U 2 + dU 2 = 205 ? 5.544 + j 1.4256 = 199.456 + j 1.4256(KV )
.
.
B
5.852× = S '
+ (? jU
2
L
) = (0.085? j 11.97) +[? j (119.4562
+ 1.42562
) ×
10? 4
]
S 1
1 1
2
2
= 0.085 ? j 23.61(MVA )
U 1 =119.46( kV )
电路分析试题及其答案
一、填空题(每空1分，共15分) 1、一只标有额定电压20V、额定功率1W的灯泡。现接在10V的电源下使用，则其阻值为，实际电流是，实际消耗的功率为。 2、电流源IS=5A，r0=2Ω，若变换成等效电压源，则U=，r0=. 3、b条支路、n个节点的电路，独立的KCL方程数等于，独立的个KVL方程数等于。 4、三相四线制供电线路可以提供两种电压，火线与零线之间的电压叫做，火线与火线 之间的电压叫做。 5、正弦周期电流的有效值与最大值之间的关系是。 6、某一正弦交流电压的解析式为u=102cos（200πt＋45°）V，则该正弦电流的有 效值U=_____________V，频率为f=H Z。当t=1s 7、线性电路线性性质的最重要体现就是性和性，它们反映了电路中激励与响应的内在 关系。 8、功率因数反映了供电设备的利用率，为了提高功率因数通常采用补偿的方法。 二、判断题(正确打“√”,错误打“×”)(每题1分，共10分) 1、受控源与独立源一样可以进行电源的等效变换，变换过程中可以将受控源的控制量 变异。（） 2、叠加定理适用于线性电路，电压、电流和功率均可叠加。（） 3、应用叠加定理和戴维宁定理时，受控源不能与电阻同样对待。（） 4、电流表内阻越小，电压表内阻越大，测量越准确。（） 5、含有L、C元件的正弦交流信号电路，若电路的无功功率Q=0，则可判定电路发生谐 振 。 （ ） 6、电压和电流计算结果得负值，说明它们的参考方向假设反了。（） 7、电功率大的用电器，电功也一定大。（）
Ω100s i 1H F 18、结点电压法是只应用基尔霍夫电压定律对电路求解的方法。（） 9、非正弦周期量的有效值等于它各次谐波有效值之和。（） 10、实用中的任何一个两孔插座对外都可视为一个有源二端网络。（） 三、单项选择题(每小题1分，共20分) 1、一根粗细均匀的电阻丝，阻值为25Ω，将其等分成五段，然后并联使用，则其等效电阻是（） A.1/25Ω B.1/5Ω C.1Ω D.5Ω 2、两个同频率正弦交流电流i1、i2的有效值各为40A 和30A 。当i1+i2的有效值为10A 时，i1与i2的相位差是（） A.0O B.180O. C.90O D.270O 3、在R 、L 、C 串联电路中，当总电流与总电压同相时，下列关系式正确的是（） A.ωL 2c =1 B.ωLC =1 C.ω2LC =1 D.ωLC 2=1 4、图示单口网络的等效电阻等于（） (A)2Ω (B)4Ω (C)6Ω (D)-2Ω 5、图示电路中电阻R 吸收的平均功率P 等于（） (A)12.5W (B)16W (C)32W (D)25W 6、示电路中电压u 等于（） (A)4V (B)-4V (C)6V (D)-6V 7、图示谐振电路的品质因（） (A)0.01 (B)1 (C)10 (D)100 8、5F 的线性电容的端口特性为（） (A)i u 5=(B)i 5=ψ(C)q u 2.0= 9、端口特性为43+=i ψ的二端电路元件是（）元件 (A)电感(B)电容(C)电阻 10、LC 并联正弦电流电路中， A I A I A I C L R 5,1,3===则总电流为（）A 。 (A) 8(B)5 (C) 4 Ω 2Ω2- 2V + u -+
电力系统分析作业答案
作业 1、什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？ 答：把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体成为电力系统。 电力系统加上发电厂的动力部分就称为动力系统。 电力系统中输送和分配电能的部分就称为电力网 当输送的功率和距离一定时，线路的电压越高，线路中的电流就越小，所用导线的截面积可以减小，用于导线的投资也越小，同时线路中的功率损耗。电能损耗也相应减少。 2、为什么要规定额定电压？电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的？ 答：为了使电力设备生产实现标准化和系列化，方便运行、维修，各种电力设备都规定额定电压。 电力系统的额定电压和用电设备的额定电压相等。 发电机的额定电压比网络的额定电压高5%。 变压器一次绕组和额定电压与网络额定电压相等，但直接与发电 机连接时，其额定电压等于发电机额定电压。变压器二次绕组的额定
电压定义为空载时的额定电压，满载时二次绕组电压应比网络额定电 压咼10%。 3、我国电网的电压等级有哪些? 答：0 . 22kv 、0 . 38kv 、3kv 、6kv 、10kv 、 3 5kv 、11 v 、 220kv 、 330kv 、 500kv 、7 5 0kv 、10 kv 答：：10 . 5kv 、121kv 、 2 4 2 kv kv 、 2 1kv 、 kv 、 .6kv 、38 . 5 kv v 、1 kv v 、4 0 kv 4、标出图 电力系统中各元件的额定电压。 1-7 E1-7
0 kv、.5kv kv、6 v、40 .5kv、400kv 作业二 1、一条110kV、的单回输电线路，导线型号为LGJ-150，水平排列，其线间距离为，导线的计算外径为，求输电线路在的参数，并画出等值电路。 对LGJ-150型号导线经查表得，直径d=。 于是有：半径r=17/2=， 单位XX的电阻: r i =「40 =「20 -20)]= 0.21* [1+0.0036(40-20)]= 0.225(0/km) 单位XX的电抗为 D 5040 捲=0.14451 Ig 4 +0.0157 = 0.14451 Ig + 0.0157 = 0.416( O / km ) r 8.5 单位XX的电纳为
电力系统分析试卷及答案
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Y c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。 四 93kW,短路电压23.5kW 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：ΔP s’(1-2)=560千瓦，ΔP s’(2-3)=178千瓦，ΔP s’(3-1)=363千瓦，V S （1-2）%=13.15, V S （2-3）%=5.7, V S （3-1）%=20.4, ΔP 0=187千瓦，I 0 %=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
电力系统分析试题答案(完整试题)
自测题（一）一电力系统的基本知识 一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题 2.5分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（）。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（）。 A、一级负荷； B、二级负荷； C、三级负荷； D、特级负荷（ 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（）。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电； D—级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可 能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（）。 A、电压偏移、频率偏移、网损率； B ［、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D、厂用电率、网损率、
电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（）。 A、配电线路； B、直配线路； C、输电线路； D、输配 电线路。 6、关于变压器，下述说法中错误的是（） A、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的 1.1倍。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（）。 A、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建 设投资、网损率； C、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8关于联合电力系统，下述说法中错误的是（）。 A、联合电力系统可以更好地合理利用能源; B、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减 少;
电力系统分析习题答案
八、某简单系统如图若在K点发生三相短路，求使得系统保持暂态稳定的极限切除角。 2 2 九、某电厂有两台机容量均为50MW ,耗量特性分别F1= 0.01P1+ 1.2P1+ 10 , F2= 0.02P 2+ P2+ 12 ,最小技术负荷为其容量的25% ,求电厂按图示负荷曲线运行时如何运行最经济？
10.75 10.56 10.75 27.晨小技术员荷为：5O 敦 忑二12,5 0.02P l + 1,2 = 0.04P ； ÷ 1 2P 1 + 120 = 4P- ÷ Ioo O-12 A : PZ = 15 - P l 2P 1 =4(15 - P ； ) 一 20 4?: P I =X 6.7 P 1 ττ 8.3 VP L = I5只館同一台机运行 故取 P I =O P 2 = 15 12 - 24点电=80 -片 2P 1 =4(80 -P l )- 20 得：PL= 50 P i = 30 满足不芍约束条件 十、有一台降压变压器如图所示，其归算至高压侧的参数为 4.93 + j63.525 Ω已知变压器母线在任何方式下 均维持电压为107.5KV ,其低压侧母线要求顺调压， 若采用静电电容器作为补偿设备， 试选择变压器分接头 和无功 补偿设备容量。 VL∏?κ 二 HP. 5 - -?(J I3 ? ■525 = 98.7 KV 107 5 f2!∣S?小负苛时无补糅常祝衰逻择变压薛分接头 U^-=IQ2.96X J 17^ = 105.35KV 选用 1102-5% 3P 107.25/IIKV (2?) ?fi≠Z??时调压要衷礁宇Q ：：客说 Qt:=書X (U)-25 - 98" X Jθ7? t 勺弩产 ^ 1,95M??u 补黑迓? ?码投人 1? X 4.93j√B ■5 "J .95J X 63.325 舲 拓相一 107.5 UI = 99.8$ 冥詰‘劳=10-24KV 100? ms. S√!v?I ftl !■: U ra ' - ω2.96×n∕107.Λ? - tβ^6K ?' 102.96KV (3 ?) 解 X 100%
电力系统分析(本)网上作业二及答案
练习二：单项选择题 1、通过10输电线接入系统的发电机的额定电压是（）。 A 10 B 10.5 C11 （答案：B） 2、根据用户对（）的不同要求，目前我国将负荷分为三级。 A 供电电压等级 B 供电经济性 C供电可靠性 （答案：C） 3、为了适应电力系统运行调节的需要，通常在变压器的（）上设计制造了分接抽头。 A 高压绕组 B中压绕组 C低压绕组 （答案：A） 4、采用分裂导线可（）输电线电抗。 A 增大 B 减小 C保持不变 （答案：B） 5、在有名单位制中，功率的表达式为( ) A 1.732×V×I B ×I C 3×V×I （答案：A） 6、电力系统的中性点是指( ) A变压器的中性点 B星形接线变压器的中性点 C发电机的中性点 D B和C （答案：D）
7、我国电力系统的额定电压等级为( ) A 3、6、10、35、110、220() B 3、6、10、35、66、110、220() C 3、6、10、110、220、330() D 3、6、10、35、60、110、220、330、500() （答案：D） 8、计算短路后任意时刻短路电流周期分量时，需要用到（）。 A.互阻抗 B.转移阻抗 C.计算电抗 （答案：C） 9、冲击电流是短路电流（）。 A.最大瞬时值 B.最小瞬时值 C.有效值 （答案：A） 10、短路电流周期分量的标么值与（）有关。 A.转移电抗和短路时间 B.计算电抗和短路点距离 C.计算电抗和短路时间 （答案：C） 11、在系统发生短路时，异步电动机（）向系统提供短路电流。 A.绝对不 B.一直 C.有时 （答案：C） 12、对于静止元件来说，其（）。 A 正序电抗＝负序电抗 B正序电抗＝零序电抗 C负序电抗＝零序电抗 （答案：A） 13、有架空地线的输电线的零序电抗（）无架空地线的输电线的零序电抗。
电力系统分析复习题答案
电力系统分析复习题 二、计算题 1．有一台110/11，容量为20000KVA 的三相双绕组变压器，名牌给出的实验数据为：△P K =135KW, P 0=22KW ，U k %=10.5，I 0%=0.8，试计算折算到一次侧的Γ型变压器参数，画出等值电路。 2. 无穷大电源供电系统如图1所示，在输电线中点发生三相短路，求短路冲击电流最大有效值和短路功率，已知：Ug=110kV,降压变压器参数为Z T =0.5003+j7.7818Ω，Z L =1.1+j402Ω。 图1 3.电力线路长80km ，线路采用LGJ-120导线，其参数为Z l =21.6+j33Ω，B l /2=1.1*10-4 S ，线路额定电压为110KV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5KV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为： Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)*10-6 S ，变压器低压侧负荷为15+j11.25MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为117.26KV 。试画出网络等值电路，计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。 4．计算图3网络导纳矩阵（图中数据是阻抗值） 图 3 5.单相对地短路故障如图4所示，故障边界条件为：. . . 0,0fb fa fc U I I ===, 其中：Z 0 =j0.25, Z 1 =j0.14, Z 2 =j0.15, U F =1.05∠0 （a ）画出序网络的连接关系图，(b)写出正、负、零序故障电流、电压计算式。 T 1 L 23 S 36KV
图4 电力线路长100km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =27+j41.2Ω，B l /2=j1.38×10-4 S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为：Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)×10-6 S ，变压器低压侧负荷为10+j5MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为118kV 。（1）试画出网络参数为有名值时的等值电路；（2）计算各元件标幺值并绘制标幺值等值电路；（3）计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。 图3 三、综合题 1. 某一网络进行潮流计算后的数据如图5所示，说明该系统中发电机、变压器及负载个数，利用图中数据说明发电机总的发电功率，负荷总的用电功率，计算网络损耗和效率，网络中各节点电压是否满足稳态运行要求，若要增大节点电压可采取哪种措施？ 图5 2、电力线路长80km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =21.6+j33Ω，B l /2=j1.1×10-4 S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为： Z T =4.93+j63.5Ω， T 1 L 23 S 36KV
电力系统分析作业答案
作业一 1、什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？ 答：把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体成为电力系统。 电力系统加上发电厂的动力部分就称为动力系统。 电力系统中输送和分配电能的部分就称为电力网 当输送的功率和距离一定时，线路的电压越高，线路中的电流就越小，所用导线的截面积可以减小，用于导线的投资也越小，同时线路中的功率损耗。电能损耗也相应减少。 2、为什么要规定额定电压？电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的？答：为了使电力设备生产实现标准化和系列化，方便运行、维修，各种电力设备都规定额定电压。 电力系统的额定电压和用电设备的额定电压相等。 发电机的额定电压比网络的额定电压高５％。 变压器一次绕组和额定电压与网络额定电压相等，但直接与发电机连接时，其额定电压等于发电机额定电压。变压器二次绕组的额定电压定义为空载时的额定电压，满载时二次绕组电压应比网络额定电压高１０％。 3、我国电网的电压等级有哪些？ 答：０.２２ｋｖ、０.３８ｋｖ、３ｋｖ、６ｋｖ、１０ｋｖ、３５ｋｖ、１１０ｋｖ、２２０ｋｖ、３３０ｋｖ、５００ｋｖ、７５０ｋｖ、１０００ｋｖ 4、标出图1-7电力系统中各元件的额定电压。 T：１０.５ｋｖ、１２１ｋｖ、２４２ｋｖ 答： 1 T：２２０ｋｖ、１２１ｋｖ、 2 T：１１０ｋｖ、６.６ｋｖ、３８.５ｋｖ 3 T：３５ｋｖ、１１ｋｖ 4 T：１０ｋｖ、４００ｋｖ 5 T：１１０ｋｖ、３８.５ｋｖ 6
7T ：３５ｋｖ、６６ｋｖ 8T ：６ｋｖ、４００ｋｖ 9T ：１０.５ｋｖ、４００ｋｖ 作业二 1、一条110kV 、80km 的单回输电线路，导线型号为LGJ-150，水平排列，其线间距离为4m ，导线的计算外径为17mm,求输电线路在40°C 的参数，并画出等值电路。 解： 对LGJ-150型号导线经查表得，直径d=17mm,km 2 mm 5.31Ω=ρ。 于是有：半径r=17/2=8.5mm ，mm m D D D D ca bc ab 504004.5424433m ==???== 单位长度的电阻：2031.5 r 0.21(/)150 km s ρ == =Ω ()()()140201200.21*10.003640200.225/r r r t km α==+-=+-=Ω???????? 单位长度的电抗为 m 15040 0.144510.01570.144510.01570.416(/)8.5 D x lg lg km r =+=+=Ω 单位长度的电纳为 ()66617.587.58b *10*10 2.73*10/5040 lg lg 8.5m S km D r ---= == 集中参数为 ()1r 0.0225*8018R l ===Ω ()1x 0.416*8033.3X l ===Ω ()641b 2.73*10*80 2.18*10B l S --=== ()41.09*102 B S -= 等值电路如图1所示 1833.3j +Ω 4S -
电力系统分析试题答案(全)
2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（ ）。 A 、一级负荷； B 、二级负荷； C 、三级负荷； D 、特级负荷。 4、衡量电能质量的技术指标是（ ）。 A 、电压偏移、频率偏移、网损率； B 、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C 、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D 、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（ ）。 A 、配电线路； B 、直配线路； C 、输电线路； D 、输配电线路。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（ ）。 A 、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建设投资、网损率； C 、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8、关于联合电力系统，下述说法中错误的是（ ）。 A 、联合电力系统可以更好地合理利用能源； B 、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少； C 、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量； D 、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。 9、我国目前电力系统的最高电压等级是（ ）。 A 、交流500kv ，直流kv 500±； B 、交流750kv ，直流kv 500±； C 、交流500kv ，直流kv 800±；； D 、交流1000kv ，直流kv 800±。 10、用于连接220kv 和110kv 两个电压等级的降压变压器，其两侧绕组的额定电压应为（ ）。 A 、220kv 、110kv ； B 、220kv 、115kv ； C 、242Kv 、121Kv ； D 、220kv 、121kv 。 11、对于一级负荷比例比较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（ ）。 A 、单电源双回路放射式； B 、双电源供电方式； C 、单回路放射式接线； D 、单回路放射式或单电源双回路放射式。 12、关于单电源环形供电网络，下述说法中正确的是（ ）。 A 、供电可靠性差、正常运行方式下电压质量好； B 、供电可靠性高、正常运行及线路检修（开环运行）情况下都有好的电压质量； C 、供电可靠性高、正常运行情况下具有较好的电压质量，但在线路检修时可能出现电压质量较差的情况； D 、供电可靠性高，但电压质量较差。 13、关于各种电压等级在输配电网络中的应用，下述说法中错误的是（ ）。 A 、交流500kv 通常用于区域电力系统的输电网络； B 、交流220kv 通常用于地方电力系统的输电网络； C 、交流35kv 及以下电压等级通常用于配电网络； D 、除10kv 电压等级用于配电网络外，10kv 以上的电压等级都只能用于输电网络。 14、110kv 及以上电力系统应采用的中性点运行方式为（ ）。 A 、直接接地； B 、不接地； C 、经消弧线圈接地； D 、不接地或经消弧线圈接地。 16、110kv 及以上电力系统中，架空输电线路全线架设避雷线的目的是（ ）。
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电力系统分析课后习 题解答
电力系统分析课后习题解答 第1章绪论 1-1 答：能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压，称为额定电压。 用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。 发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5％，用于补偿电网上的电压损失。 变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。 当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。 变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10％。 当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7％）时，二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5％。 1-2 答：一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量（输电能力）就越大，输送的距离也越远。因为输电电压高，线路损耗少，线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。 在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较大的容量，则输送的距离就短。当然，输送容量和距离还要取决于其它技术条件以及是否采取了补偿措施等。 1-3 答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。 1-4 解：（1）G：10.5kV；T-1：10.5kV/242kV；T-2：220kV/121kV，220kV/38.5kV；T-3：110kV/11kV；
T-4：35kV/6.6kV ；T-5：10.5kV/3.3kV ，（长线路） 10.5kV/3.15kV （短线路） （2）T-1工作于+5%抽头：实际变比为10.5/242×（1+5%）=10.5/254.1，即K T-1=254.1/10.5=24.2； T-2工作于主抽头：实际变比为K T-2(1-2)=220/121=1.818；K T-2(1-3)=220/38.5=5.714； K T-2(2-3)=121/38.5=3.143； T-3工作于-2.5%抽头：实际变比为K T-3=110×(1-2.5%)/11=9.75； T-4工作于-5%抽头：实际变比为K T-4=35×(1-5%)/6.6=5.038； T-5工作于主抽头：实际变比为K T-5=10.5/(3+3×5%)=3.333。 1-5 解：由已知条件，可得日总耗电量为 MW 204027041204902804100280450270=?+?+?+?+?+?+?+?=d W 则日平均负荷为MW 8524 2040 24=== d av W P 负荷率为708.012085max m ===P P k av ；最小负荷系数为417.0120 50max min ===P P a 1-6 解：系统年持续负荷曲线如图所示。 由题1-5可得年平均负荷为MW 858760 365 20408760=?== d av W P 最大负荷利用小时数为 h 6205120 3652040max max =?== P W T
电力系统分析试题与答案(经典题目)
三、简答题 31．电力变压器的主要作用是什么？ 答：电力变压器的主要作用是升高或降低电压，另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用。 32．简单闭式网分为哪些类网络？ 答：简单的闭式网可分为两端供电网络（2分）和环形网络（2分）两类（1分）。 33．为什么说当电力系统无功功率不充足时仅靠改变变压器变比分按头来调压并不能改变系统的电压水平？ 答：通过调分接头实质是改变了电力网的无功分布，只能改善局部电压水平，同时却使系统中另个的某些局部电压水平变差并不能改变系统无功不足的状况因此就全系统总体来说并不能改变系统的电压水平。 34．为什么变压器中性点经小电阻接地能够提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性？ 答：在输电线路送端的变压器经小电阻接地，当线路送端发生不对称接地时，零序电流通过该电阴将消耗部分有功功率起到了电气制动作用，因而是能提高系统的暂态稳定性。 四、简算题 35．某三相单回输电线路，采用LGJ －300型导线（计算外径25.2mm ），已知三相导线正三角形布置，导线间距离D ＝6m ，求每公里线路的电抗值。 解：计算半径：m 106.12mm 6.122 2.25r 3-?=== 几何均距：D m =D=6m /km 403.0 0157.010 6.126 lg 1445.0 0157.0r D g l 1445.0x 3 m 1Ω=+?=+=- 36。.110KV 单回架空线路，其参数如图所示，线路始端电压为116KV ，末端负荷为15＋j10MVA ，求该电力线路末端电压及始端输出的功率。
解： 37．某系统发电机组的单位调节功率为740MW/Hz，当负荷增大200MW时，发电机二次调频增发40MW，此时频差为0.2Hz，求负荷的单位调节功率。 解： 38．网K点发生两相短路接地，求K点短路电流值。
电力系统分析作业题参考答案
东北农业大学网络教育学院 电力系统分析作业题参考答案 作业题一参考答案 一、填空题 1．降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv，若选择＋2×2.5%的分接头，则该分接头电压为231KV。 2．电力系统中性点有效接地方式指的是中性点直接接地。 3．输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和电阻。 4．输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路额定电压的数值差。 5．电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和功率表示。 6．调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的频率。 7．复合故障一般是指某一时刻在电力系统二个及以上地方发生故障。 8．用对称分量法计算不对称故障，当三相阻抗完全对称时，则其序阻抗矩阵Zsc的非对角 元素为零。 9．系统中发生单相接地短路时故障点短路电流的大小是零序电流 的3倍。10．减小输出电元件的电抗 将提高（改善）系统的静态稳定性。 二、单项选择题 11．同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系 （②） ①否②是③不一定④根据发电机的形式定12．三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（③） ①内层②中间层③外层④独立设置 13．中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是 （③） ①全补偿②欠补偿③过补偿④有时全补偿，有时欠补偿 14．三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（②） ①越大②越小③不变④无法确定 15．变压器的电导参数GT，主要决定于哪一个实验数据（①） ①△PO ②△PK ③UK% ④IO% 16.当功率的有名值为s＝P＋jQ时（功率因数角为）取基准功率为Sn，则有功功率的标么值为（③） ①P ②P ③P④Pcos S n cos S n si n S n S n 17.环网中功率的自然分布是 （④）
电力系统分析理论(刘天琪)课后思考题答案
第一章 1、电力系统的额定电压是如何定义的？电力系统中各元件的额定电压是如何确定的？答:电力系统的额定电压：能保证电气设备的正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压。 电力系统各元件的额定电压：a.用电设备的额定电压应与电网的额定电压相同。b.发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5%，用于补偿线路上的电压损失。c.变压器的一次绕组额定电压等于电网额定电压，二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10%。 2、电力线路的额定电压与输电能力有何关系？ 答：相同的电力线路，额定电压越高，输电能力就越大。在输送功率一定的情况下，输电电压高，线路损耗少，线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。 3、什么是最大负荷利用小时数？ 答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年消耗的电能。 第二章 1、分裂导线的作用是什么？分裂导线为多少合适？为啥？ 答：在输电线路中，分裂导线输电线路的等值电感和等值电抗都比单导线线路小，分裂
的根数越多，电抗下降也越多，但是分裂数超过4时，电抗的下降逐渐趋缓。所以最好为4分裂。 2、什么叫变压器的空载试验和短路试验？这两个试验可以得到变压器的哪些参数？答：变压器的空载试验：将变压器低压侧加电压，高压侧开路。此实验可以测得变压器的空载损耗和空载电流 变压器的短路试验：将变压器高压侧加电压，低压侧短路，使短路绕组的电流达到额定值。此实验可以测得变压器的短路损耗和短路电压。 3、对于升压变压器和降压变压器，如果给出的其他原始数据都相同，它们的参数相同吗？为啥？ 答：理论上只要两台变压器参数一致（包含给定的空载损耗，变比，短路损耗，短路电压），那么这两台变压器的性能就是一致的，也就是说可以互换使用，但是实际上不可能存在这样的变压器，我们知道出于散热和电磁耦等因数的考虑，一般高压绕组在底层（小电流），低压绕组在上层（大电流，外层便于散热）。绕组分布可以导致一二次绕组的漏磁和铜损差别较大，故此无法做到升压变压器和降压变压器参数完全一致。 4、标幺值及其特点是什么?电力系统进行计算式，如何选取基准值？ 答：标幺值是相对于某一基准值而言的，同一有名值，当基准值选取不同时，其标幺值也不同。它们的关系如下：标幺值=有名值/基准值。其特点是结果清晰，计算简便，没有单位，是相对值。电力系统基准值的原则是：a.全系统只能有一套基准值b.一般取额
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电力系统分析题库 一、选择题 1、中性点不接地系统发生单相接地短路时，非故障相电压升高至（ A ） A 、线电压 B 、 1.5 倍相电压 C 、1.5 倍线电压 D 、 根号 2 倍相电压 2、目前我国电能输送的主要方式是（ C ）。 A 、直流 B 、单相交流 C 、三相交流 D 、交直流并重 3、系统发生两相接地短路故障时，复合序网的连接方式为（ A ） A 、正序、负序、零序并联 B 、正序、负序并联、零序网开路 C 、正序、零序并联、负序开路 4、输电线路采用分裂导线的目的是（ A 、减小电抗 B 、减小电阻 D 、零序、负序并联，正序开路 A ）。 C 、增大电抗 D 、减小电纳 5、系统备用容量中，哪种可能不需要专门配置？（ A ） A 、负荷备用 B 、国民经济备用 C 、事故备用 D 、检修备用 6、电力系统潮流计算中，功率指（ C ）。 A 、一相功率 B 、两相功率 C 、三相功率 7、根据对称分量法， a 、b 、c 三相的零序分量相位关系是（ A 、a 相超前 b 相 B 、b 相超前 a 相 C 、c 相超前 b 相 D 、相位相同 D 、四相功率 D ） 8、电力系统有功功率电源为（ B ）。 A 、发电机、调相机 B 、发电机 C 、调相机 D 、发电机、电容器 9、输电线路单位长度的电阻主要决定于（ D ） A 、材料和对地高度 B 、电晕损耗和电压 C 、几何均距和半径 D 、材料和粗细 10、有备用接线方式的优、缺点是（ D ）。 A 、优点：供电可靠性高。缺点：电压低 B 、优点：供电可靠性低。缺点：造价高 C 、优点：供电可靠性高，调度方便。缺点：造价高 D 、优点：供电可靠性和电压质量高。缺点：造价高和调度复杂 11、电力系统的有功功率电源是（ A ） A 、发电机 B 、变压器 C 、调相机 D 、电容器 12、电力网某条线路的额定电压为 UN=110kV ，则它表示的是（ D ）。 1 C 、 1 D 、线电压 A 、相电压 B 、 3 相电压 3 线电压 13、衡量电能质量的指标有（ D ） A 、电压和功率 B 、频率和功率 C 、电流和功率 D 、电压大小，波形质量，频率 14、解功率方程用的方法是（ A ）。 A 、迭代法 B 、递推法 C 、回归法 D 、阻抗法 15、电力系统短路故障计算主要求取的物理量是（ A ） A 、电压，电流 B 、电阻，电抗 C 、电阻，功率 D 、电流，电抗
电力系统分析试题答案(全)41355
自测题（一）—电力系统的基本知识 一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（）。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D、保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（）。 A、一级负荷； B、二级负荷； C、三级负荷； D、特级负荷。 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（）。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电；
D、一级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（）。 A、电压偏移、频率偏移、网损率； B、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（）。 A、配电线路； B、直配线路； C、输电线路； D、输配电线路。 6、关于变压器，下述说法中错误的是（） A、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D、变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的倍。
电路分析试题及答案
电路分析试题及答案内部编号：（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
电路分析期中练习题 班级:___________学号:___________姓名:___________得分:___________ 一、单项选择题(10小题，共20分) 1．已知接成Y 形的三个电阻都是30Ω，则等效?形的三个电阻值为（ ）。 A 、全是10Ω B 、两个30Ω一个90Ω C 、两个90Ω一个30Ω D 、全是90Ω 2. 电路如图所示，其网孔方程是： ? ??=+-=-04001003 2003002121I I I I 则CCVS 的控制系数r 为 A 、100Ω B 、-100Ω C 、50Ω D 、-50Ω 3. 如图所示，电路中电流I 为（ ）。 A 、-2.5A B 、2.5A C 、-1.5A D 、1.5A 4. 如图所示，电路中理想电流源的功率为（ ）。 A 、30W B 、60W C 、20W D 、-20W 5. 如图所示，二端网络a 、b 端的等效电阻为（ ）。 A 、12Ω B 、36Ω C 、48Ω D 、24Ω 10 2A 10 10 +40V I
6. 如图所示，电路中电阻1Ω吸收的功率为（ ）。 A 、1W B 、4W C 、9W D 、81W 7. 如图所示，电路中电压U S 为（ ）。（提示：计算每条支路电流和电压） A 、4V B 、7V C 、2V D 、8V 8. 如图所示，结点1的结点电压方程为（ ）。 A 、6U 1-U 2=6 B 、5U 1=2 C 、5U 1=6 D 、6U 1-2U 2=2 9. 电流的参考方向为（ ）。 + 1Ω
电力系统分析习题答案
八、某简单系统如图若在K 点发生三相短路，求使得系统保持暂态稳定的极限切除角。 九、某电厂有两台机容量均为50MW ，耗量特性分别22 1 11222F 0.01P 1.2P 10F 0.02P P 12＝＋＋，＝＋＋，最小技术负荷为其容量的25%，求电厂按图示负荷曲线运行时如何运行最经济？
十、有一台降压变压器如图所示，其归算至高压侧的参数为4.93＋j63.525Ω，已知变压器母线在任何方式下均维持电压为107.5KV，其低压侧母线要求顺调压，若采用静电电容器作为补偿设备，试选择变压器分接头和无功补偿设备容量。 解
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。 解： 2113 0.48kV 10.4 PR QX U U +?+??= == 1210.40.4810.40.4810.88kV U U U =+?=+=+= 二、试求如图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。 1+j3Ω 10.4kV 2＋j1MV A 1U
解 三、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、负序和零序等值电路（各元件的序参数用相应的符号表示，如用X L1表示线路正序电抗）。 3 j0.3 0.1+j0.4 0.12+j0.5 j0.25 j0.25 2 4 0.08+j0.4 1
解 四、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。 解 L N x f G-1 G-2 B-1 B-2 G1 G2 115kV k T2 N jx T1 l G1G2
电力系统分析课后答案
2-17.某一回110kv 架空电力线路,长度为60km,导线型号LGJ-120,导线计算外径为15.2mm,三相导线水平排列,两相邻导线三相间的距离为4m,试计算该电力线路的参数,并作等效电路。 解:()km s r Ω== = 2625.0120 5 .311ρ 则. 0) (10807.02 )(10 614.16010 69.2) (38.2560423.0)(75.15602625.014 1 4 6 111111=?=?=??==Ω=?==Ω=?==---G s B s l b B l x X l r R 2-19.三相双绕组升压变压器的型号为SFL-40500/110,额定容量为40500KVA,额定电压为121/10.5KV,,4.234kw P k =,11(%)=k U ,6.930kw P = ,315.2(%)0=I 求该变压器的参数,并作等值电路。 解:`)(1057.1) 1040500()105.10(104.23422 32332 2 Ω?=????== -N N K T S U P R 2-20.三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL-120000/220,额定容量为120000/120000/60000KVA,额定电压为220/121/11KV,,601)21(KW P K =- , 5.182)31(KW P K =-, 25.28(%),85.14(%),5.132)31()21()32(===---K K K U U KW P ,663.0(%),135,96.7(%)00)32(===-I KW P U K 求该变压器的参数,并作等值电路。 解:I:)(601)21(KW P K =-
电力系统分析试题及参考答案
作业题一参考答案 一、填空题 1．降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv ，若选择＋2×2.5%的分接头，则该分接头电压为 231KV 。 2．电力系统中性点有效接地方式指的是 中性点直接接地 。 3．输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和 电阻 。 4．输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路 额定电压 的数值差。 5．电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和 功率 表示。 6．调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的 频率 。 7．复合故障一般是指某一时刻在电力系统 二个及以上地方 发生故障。 8．用对称分量法计算不对称故障，当三相阻抗完全对称时，则其序阻抗矩阵Zsc 的非对角元素为 零 。 9．系统中发生单相接地短路时故障点短路电流的大小是零序电流的 3 倍。 10．减小输出电元件的电抗将 提高（改善） 系统的静态稳定性。 二、单项选择题在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 11．同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（ ② ） ①否 ②是 ③不一定 ④根据发电机的形式定 12．三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（ ③ ） ①内层 ②中间层 ③外层 ④独立设置 13．中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是（ ③ ） ①全补偿 ②欠补偿 ③过补偿 ④有时全补偿，有时欠补偿 14．三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（ ② ） ①越大 ②越小 ③不变 ④无法确定 15．变压器的电导参数G T ，主要决定于哪一个实验数据（ ① ） ①△P O ②△P K ③U K % ④I O % 16.当功率的有名值为s ＝P ＋jQ 时（功率因数角为?）取基准功率为S n ，则有功功率的标么值为（ ③ ） ① ?cos S P n ? ②?sin S P n ? ③n S P ④n S cos P ?? 17.环网中功率的自然分布是（ ④ ） ①与电阻成正比分布 ②与电抗成正比分布 ③与阻抗成正比分布 ④与阻抗成反比分布 18．电力系统中PQ 节点的数量（ ② ）