电力系统分析（下）复习题
10-1 网络元件的电压降落和功率损耗
1.电压降落纵分量和横分量的计算公式（分两种情况，见图10-2，掌握计算，画相量图）；
? 答：电压降落纵分量222sin cos ??XI RI V +=?；横分量222sin
cos δ??RI XI V -=
以电压相量2V 作参考轴，???????-=+=?2222
""δ""V R
Q X P V V X Q R P V ，2
22221)δ()(V V V V +?+=
以电压相量1V 作参考轴，???
????'-'='+'=?1111
δV R
Q X P V V X Q R P V ，2
12112)δ()(V V V V +?-=
? 2.电压降落、电压损耗、电压偏移的定义有所不同
答：网络元件的电压降落是指元件首末端两点电压的相量差，即12()V V R jX I -=+；把两点间电压绝对值之差称为电压损耗，用V ?表示，12V V V ?=-；电压偏移是指网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压之差，可以用KV 表示，也可以用额定电压的百分数表示。若某点的实际电压为V ，该处的额定电压为N V ，则用百分数表示的电压偏移为，电压偏移（%）100N
N
V V V -=
? ? 3.电压降落公式的分析（为何有功和相角密切相关，无功和电压密切相关？）；
答：从电压降落的公式可见，不论从元件的哪一端计算，电压降落的纵、横分量计算公式的结构都是一样的，元件两端的电压幅值差主要由电压降落的纵分量决定，电压的相角差则由横分量确定。高压输电线的参数中，电抗要比电阻大得多，作为极端情况，令R=0，便得/V QX V ?=，/V PX V δ=，上式说明，在纯电抗元件中，电压降落的纵分量是因传送无功功率而产生，电压降落的横分量则因传送有功功率产生。换句话说，元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的条件，存在电压相角差则是传送有功功率的条件。
? 4.网络元件功率损耗的计算公式﹝分串联支路和并联支路的两种情况﹞
答：网络元件主要是指输电线路和变压器。电流在线路的电阻和电抗上产生的功率损耗为
22222221
22
1122()()11,22
L L B B P Q P Q S R jX S R jX V V Q BV Q BV ''''''?++?=+?=+???
??=-?=-??或其中0B b l =，L o R r l =，L o X x l = (a)
(b)
变压器的功率损耗：22222()%()100T T T o o T T o o o N P Q S R jX V I S G jB V P jQ P j S
''''?+?=+??
???=+=?+=?+??
5.输电线路何时作为无功电源、何时作为无功负荷
答：35KV 及以下的架空线路的充电功率甚小，一般说，这种线路都是消耗无功功率的；110KV 及以上的架空线路当传输功率较大时，电抗中消耗的无功功率将大于电纳中产生的无功功率，线路成为无功负载，当传输功率较小（小于自然功率）时，电纳中生产的无功功率，除了抵偿电抗中的损耗以外，还有多余，这时线路就成为无功电源。（0
180δ<：无功电源；0
180δ>，无功负荷）。
11-1 开式网络的电压和功率分布计算
1.已知供电点电压和负荷节点功率时的计算方法（逆功率传输方向计算功率损耗，顺功率传输方向计算电压降落，看例11-1）。
答：已知供电点电压和负荷节点功率时的计算方法： ① 从节点d 开始，利用N V ，则
3d S S ''=，2233
3332()L N
P Q S R jX V ''''+?=+，3
33L S S S '''=+? 对于第二段线路2
3c S S S '''=+，2222
2222()L N
P Q S R jX V ''''+?=+，2
22L S S S '''=+? 第一段线路12b S S S '''=+，22111112()L N
P Q S R jX V ''''+?=+，111L S S S '''=+? ②知A V ，算b
V 11111111()/()/Ab A Ab A
b V PR Q X V V P X Q R V V δ?''?=+??''=-??=??算
c V
，22222222()/()/bc b bc b c V P R Q X V V P X Q R V V δ?''?=+??
''=-??=??
算d V
，33333333()/()/cd c cd c d V P R Q X V
V P X Q R V V δ?''?=+??
''=-??=??
11-2简单闭式网络的功率分布计算
1.两端供电网络功率分布的计算公式﹝掌握假设的条件和两个功率分量 式11-7﹞
答：① 第一部分由负荷功率和网络参数确定，阻抗共轭值成反比的关系分配；
②第二部分与负荷无关，它可以在网络中负荷切除的情况下，由两个供电点的电压差和网络参数确定
34.潮流计算的约束条件（问答必考） 答：（1）所有节点电压必须满足 ；
（2）所有电源节点的有功功率和无功功率必须满足 ， ； （3）某此节点之间电压的相位差应满足 。
2-1电力系统的无功功率平衡
1.无功负荷的无功特性：分串联之路和并联之路（填空）
答：系统无功负荷的电压特性主要由异步电动机决定。它所消耗的无功功率为：σσX I X V Q Q Q m
m M 22
+=+=，
（m Q 为励磁功率，σQ 漏抗无功损耗），在额定电压附近，电动机的无功功率随电压的升降而增减，当电压明显地低于额定值时，无功功率主要由漏抗中的无功损耗决定，因此，随电压下降反而具有上升的性质。 2.变压器的无功特性
答：变压器的无功损耗LT Q 包括励磁损耗o Q ?和漏抗中的损耗T Q ?，励磁功率大致与电压平方成正比，当通过变压器的视在功率不变时，漏抗中损耗的无功功率与电压平方成反比，因此，变压器的无功损耗电压特性也与异步电动机的相似。
3.输电线路的无功特性
答：35KV 及以下架空线路是消耗无功功率的，110kV 及以上架空线路，当传输功率较大时，线路为无功负载，当传输功率较小时，线路成为无功电源。 4.无功电源的种类（填空）
答：①发电机； ②同步调相机；③静电电容器；④静止无功补偿器； ⑤静止无功发生器 5.无功功率平衡的含义
答：系统中的无功电源可能发出的无功功率应该大于或至少等于负荷所需的无功功率和网络中的无功损耗之和。为了保证运行可靠性和适应无功负荷的增长，系统还必须配置一定的无功备用容量。令GC Q 为电源供应的无功功率之和，
LD Q 为无功负荷之和，L Q 为网络无功功率损耗之和，res Q 为无功功率备用，则系统中无功功率的平衡关系式是：GC LD L res Q Q Q Q --=
12-2 电压调整的基本概念
),2,1(max min n i V V V i i i =≤≤max min Gi Gi Gi P P P ≤≤max min
Gi Gi Gi Q Q Q ≤≤max
j i j i δδδδ-<-
? 允许电压偏移的范围（填空）
答：35kV 及以上供电电压正、负偏移的绝对值之和不超过额定电压的 10% ； 10KV 及以下三相供电电压允许偏移为额定电压的 ±7% ；
220V 单相供电电压允许偏移为额定电压的 +7% 和 -10% 。
? 电力系统的四种常见调压措施。（问答必考）
答：（1）调节励磁电流以改变发电机端电压VG ；（2）适当选择变压器的变比； （3）改变线路的参数；（4）改变无功功率的分布 ? 2.电力系统三种调压方式及含义（填空必考） 答：逆调压、顺调压、恒/常调压
（1）逆调压：在大负荷时升高电压(1.05UN)，小负荷时降低电压(UN ) 。
（2）顺调压：大负荷时允许电压稍低(>1.025UN ) ；小负荷时允许稍高(<1.075UN ) 。 （3）常调压：保持为大约恒定的数值1.02~1.05UN 。
12-3电压调整的措施
? 改变变压器变比的调压方法（分降压变两种情况，看例12-3）；
答：对应额定电压N V 的称为主接头，改变变压器的变比调压实际上就是根据调压要求适当选择分接头。 ①降压变压器分接头的选择：1()/T T T V PR QX V ?=+，21()/T V V V k =-?，12/t N k V V =， 高压侧分接头电压是：1122T t N V V V V V -?=
；②升压变压器分接头的选择：1122
T
t N V V V V V +?= 例12-3 降压变压器及其等值电路示于图（a ）、（b ）。已知在最大和最小负荷时通过变压器的功率分别为S max =（28＋
j14）MV A 和S min =（10＋j6）MV A ，高压侧的电压分别为V 1max ＝110kV 和V 1min ＝113kV 。要求低压母线的电压变化不超出（6～6.6）kV 的范围，试选择分接头。
解：先计算最大/最小负荷时变压器的电压损耗
kV
34.2113
40
644.210kV
7.5110
40
1444.228Tmin Tmax =?+?=?=?+?=?V V
假定在最大/最小负荷时低压侧V2max ＝6kV 和V2min ＝6.6kV ，则
kV
6.1053.66
.634.2113kV 4.1093.60
.67
.5110tmin
1tmax 1=?-==?-=V V
取算术平均值V1tav=107.5kV
选最接近的分接头V1t=107.25kV 并校验低压母线的实际电压
6.6kV kV 5.63.625
.10734.21136kV
kV 13.63.625
.1077
.5110tmin
2tmax 2<=?-=>=?-=V V
可见所选分接头是能满足电压要求的。
2.利用无功功率补偿调压的原则和基本思路（ 分并联电容器补偿和调相机补偿 两种情况）。（填空）
答：思路：合理的配置无功功率补偿容量，以改变电力网的无功潮流分布，可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而改善用户处的电压质量。
(a)
1 S
110±2*2.5%/6.3kV
31.5MV A
2
1 S
2.44+j40Ω
2
(b)
①补偿设备为静电电容器：原则：在最大负荷时电容器应全部投入，在最小负荷时全部退出。
②补偿设备为同步调相机：原则：调相机在最大负荷时按额定容量过励磁运行，在最小负荷时按（0.5~0.65）额定容量欠励磁运行。
13-1频率调整的必要性
1.有功负荷的三种分量已及它们的各调整方法（填空）
答：有功负荷的三种分量：第一种：幅度小，周期短（<10S ）的负荷分量；第二种：幅度大，周期较长（10S~3min ）的负荷分量；第三种：变化缓慢的持续变动负荷。
调整方法：①频率的一次调整（发电机组的调速器进行调整）；②二次调整（调频器参与调整）；③联合调整（调度安排）。
13-2电力系统的频率特性
1.负荷的频率特性 答：系统处于运行稳态时，系统中有功负荷随频率的变化特性称为负荷的静态频率特性。当频率偏离额定值不大时，负荷的静态频率特性常用一条直线近似表示。直线的斜率为f P tg K ??==/D D β，用标幺值表示：
N D N D *D /P f K K =，D K 、*D K 称为负荷的频率调节效应系数或简称为负
荷的频率调节效应。在实际系统中，3~1*D =K ，表示频率变化1%时，负
荷有功功率相应变化（1~3）%。 2.发电机的频率特性（静态调差系数，单位调节功率）
答：当调速器的调节过程结束，建立新的稳态时，发电机的有功出力同频率之间的关系称为发电机组调速器的功率—频率静态特性（简称为功频静态特性）。
①机组的静态调差系数：δ= -Δf /ΔP （Hz/MW ），以额定参数为基准的标
幺值表示时，便有*//N GN GN N
f f P
P P f δδ?=-
=?。调差系数也叫调差率，可定量表明某台机组负荷改变时相应的转速（频率）偏移。例如，当*0.05δ=，如负荷改变1%，频率将偏移0.05%；如负荷改变20%，则频率将偏移1%
（0.5HZ ）。
②调差系数的倒数就是机组的单位调节功率（或称发电机组功频静特性系
数）即1
G G P K f
δ?==-?，或用表幺值表示**11N
N G G GN GN f f K K P P δδ=
==，G K 的数值表示频率发生单位变化时，发电机组输出功率的变化量。调差系
数的大小对频率偏移的影响很大，调差系数愈小（即单位调节功率愈大），频率偏移亦愈小。 汽轮发电机组：*0.04~0.06δ=，*25~16.7G K = 水轮发电机组：*0.02~0.04δ=，*50~25G K = 3.电力系统的有功功率—频率静态特性
答：ΔP D0 =ΔP G -ΔP D = -(K G +K D ) Δf = -K Δf ； K = K G +K D = -ΔP D0 /Δf
K 称为系统的功率—频率静特性系数，或系统的单位调节功率。K 的数
有功负荷的频率静态特性
P D f N f P DN 发电机组的功频静特性
P G N 0P GN
电力系统功率-频率静态特性
值越大，负荷增减引起的频率变化就越小，频率也就越稳定。
5.负荷的频率特性和发电机的频率特性的分合成，发电机的满载 答：有功功率电源应该有一定的备用容量
13-3 电力系统的频率调整
? 频率的一次调整（掌握例13-2）
答：当n 台装有调速器的机组并联运行时，可根据各机组的调差系数和单位调节功率算出其等值调差系数δ(δ*)，或算出等值单位调节功率K G (K G*)。 N 台机组的等值单位调节功率：*
1
1
n n
GiN
G Gi Gi i i N
P K K K f ===
=∑∑ 等值单位调节功率的标幺值：GN
N
G 1
*G *G P P
K
K i n
i i ∑==
；等值调差系数：∑===
n
i i i P P K 1
*
N
G GN
*
G *1δ
δ ? 例13-2 某电力系统中，40%的容量已完全利用，其余30%为火电厂，有15%的备用容量，其单位调节功率为16；
30%为水电厂，有18%的备用容量，其单位调节功率为18；系统有功负荷的频率调节效应系数为0.2*=D K 。试问：若负荷变化的范围是±10%，则系统频率变化的范围是多少？（计算必考） 解：（1）计算系统的单位调节功率，令系统中发电机组的总额定容量等1，即发电机组的等值单位调节功率为
，系统负荷功率 系统备用系数 于是 (2)系统负荷变化±10%时的频率偏移为： 一次调整后的系统稳定频率变化的范围为
2.频率的二次调整 图13-7 13-8 13-18 13-19
答：当机组负荷变动引起频率变化时，利用同步器平行移动机组功频静特性来调节系统频率和分配机组间的有功功率，这就是频率的“二次调整”，也就是通常所说的“频率调整”。
系统负荷的初始增量：0D G G D P P K f K f ?=?-?-?（二次调整时的功率平衡方程）该式也可改写成，0()D G G D P P K K f K f ?-?=-+?=-?，或 0D G
P P f K
?-??=-
二次调整一般只是由一台或少数几台发电机组（一个或几个厂）承担，这些机组（厂）称为主调频机组（厂）。
3.互联系统的频率调整 整体性：作为一个系统整体调频。
独立性：各自进行二次调频可实现交换功率增量等于零。
相互性：为对方系统进行二次调频。
DA AB GA A A P P P K f ?+?-?=-?，DB AB GB B B P P P K f ?-?-?=-?
A B f f f ?=?=?，D G
P P f K
?-??=-
，()()A DB GB B DA GA AB A B K P P K P P P K K ?-?-?-??=+
f
P
f 1
A
P D
P GN
P'D f 2 2.10183.0163.004.0*=?+?+?=G K 901.0)18.01(3.0)15
.01(3.04.0=-?+-?+=D P 110
.1901.0/1==r k 13.3220.22.
10110.1***=+?=+=D G r K K k K 3***10506.7322
.131
.0-?-=-
=?-=?K P f Hz Hz f 625.49)50007506.050(=?-=
A
B
A 、
B 都进行二次调整的话，若满足条件：
DA GA DB GB
A B
P P P P K K ?-??-?=，则联络线上的交换功率增量AB P ?便等于零，
如果没有功率缺额，则0f ?=。
若B 不进行二次调整，则0GB P ?=，其负荷变化量DB P ?将由系统A 的二次调整来承担，这时联络线的功率增量
()
B D GA AB DB A B
K P P P P K K ?-??=?-
+，当互联系统的功率能够平衡时0D GA P P ?-?=，于是有AB DB P P ?=?，系统B 的负
荷增量全由联络线的功率增量来平衡，这时联络线的功率增量最大。
4.主调频厂的慨念和选择原则
答：概念：负责全系统的频率调整（即二次调整）称为主调频厂（一般是1~2个电厂）。
原则：① 应拥有足够的调整容量及调整范围；② 调频机组具有与负荷变化速度相适应的调整速度；③ 调整出力时符合安全及经济的原则。
5.频率调整和电压调整的关系或它们的调节顺序
答：当系统由于有功不足和无功不足因而频率和电压都偏低时，应该首先解决有功功率平衡的问题，因为频率的提高能减少无功功率的缺额，这对于调整电压是有利的。如果首先去提高电压，就会扩大有功的缺额，导致频率更加下降，因而无助于改善系统的运行条件。
? 13-2 某电力系统有4台额定功率为100MW 的发电机，每台发电机的调速器的调差系数δ=4%，额定频率
f N =50Hz ，系统总负荷为P D =320MW ，负荷的频率调节效应系数K D =0。在额定频率运行时，若系统增加负荷60MW ，试计算下列两种情况下系统频率的变化值。（计算必考） （1）40台机组原来平均承担负荷；（2）原来3台机组满载，1台带20MW 。说明两种情况下频率变化不同的原因。 解：每一台发电机的单位调节功率
MW/Hz 50MW/Hz 50
100
04.011
*
=?=?
=
N GN G f P K δ （1）4台发电机原来平均承担负荷 每台发电机承担80MW MW 4
320
1==
G P ，因此，增加MW 负荷后，每台发电机可承担 MW 51MW 460
1==
?G P ，z K P f G G H 3.0Hz 50151
1-=-=?=?或z z K P f G G H 3.0H 2006041-=-=??-=
?∑ （2）原来三台满载，一台带20MW 负荷。此时，所有的负荷增量只能由一台发电机负担，即
MW 601=?G P ，Hz 2.1Hz 50
60
11-=-=?-
=?G G K P f （3）两种情况下频率变化不同是因为第一种情况下，MW 151=?G P ，而第二种情况下变成MW 601=?G P ，因而在相同的1G K 下，f ?变大4倍。
14-1电力网中的能量损耗
1.网损，网损率的慨念
答：所有送电、变电和配电环节所损耗的电量，称为电力网的损耗电量（或损耗能量）。在同一时间内，电力网损耗电量占供电量的百分比，称为电力网的损耗率，简称网损率或线损率。电力网损耗率=电力网损耗电量÷供电量×100%
? 2.降低网损的技术措施（问答必考）
答：① 提高用户的功率因数，减少线路输送的无功功率；② 改善网络中的功率分布；③ 合理地确定电力网的运行电
压水平；④ 组织变压器的经济运行；⑤ 对原有电网进行技术改造。
3.通过变压器经济运行，降低网损的基本原理
答：当总负荷功率为S 时，并联运行的k 台变压器的总损耗为2
()0(
)T k s N
S P k P k P kS ?=?+?，式中，0P ?和s P ?分别为一台变压器的空载损耗和短路损耗；N S 为一台变压器的额定容量。铁芯损耗与台数成正比，绕组损耗则与台数成反比。当变压器轻载运行时，绕组损耗所占比重相对减小，铁芯损耗的比重相对增大，在某一负荷下，减少变压器台数，就能降低总的功率损耗。为了求得这一临界负荷值，我们先写出负荷功率为S 时，k —1台并联运行的变压器的总损耗
2
(1)0(1)(1)()(1)T k s N
S
P k P k P k S -?=-?+-?-，使
()(T k T k
P P
-
?=?的负荷功率即是临界功率，其表达式
为：cr S S =，当负荷功率cr S S >时，
宜投入k 台变压器并联运行；当cr S S <时，并联运行的变压器可减为k —1台。
14-2火电厂间有功功率负荷的经济分配 ? 耗量特性曲线及相应微增率的概念；（必考）
答：（1）反映发电设备（或其组合）单位时间内能量输入和输出关系的曲线，称为耗量特性。 (2)耗量特性曲线上某点切线的斜率称为该点的耗量微增率λ，λ=d F /d P ，发电效率η=P /F 。
? 2.等微增率准则（分两台机组的情况）。 例14-3
答：负荷在两台机组间分配时，如它们的燃料消耗微增率相等，即dF 1/dP G1=dF 2/dP G2，则总的燃料消耗量将是最小的。这就是著名的等微增率准则。
? 三个火电厂并联运行，各电厂的燃料消耗特性及功率约束条件如下：P138 F 1＝（4+0.3P G1+0.0007P 2G1）t/h, 100MW ≦P G1≦200MW F 2＝（3+0.32P G2+0.0004P 2G2）t/h, 120MW ≦P G2≦250MW F 3＝（3.5+0.3P G3+0.00045P 2G3）t/h, 120MW ≦P G2≦300MW
当总负荷为400MW 和250MW 时，试分别确定发电厂间功率的经济分配（不计网损）
解：（1）按所给耗量特性可得各厂的微增耗量特性为 ， ，令21λλ=，可解出321643.0572.029.14G G G P P P =+=，23889.022.22G G P P +=
（2）总负荷为400MW ，即P G1+ P G2+P G3=400MW 。
将P G1和 P G3都用P G2表示，便得14.29+0.572P G2+P G2+22.22+0.889P G2=400
由此可算出P G2=270MW ，已越出上限值，故应取P G2=250MW 。剩余的负荷功率450MW 再由电厂1和3进行经济分配。P G1+P G3=450，将P G1和P G3表示，便得0.643P G3+P G3=450
由此解出：P G3=274MW 和P G1=（450-274）MW=176MW ，都在限值以内。 （3）总负荷为250MW ，即P G1+ P G2+P G3=250MW 。 将P G1和 P G3都用P G2表示，可得2.461P G2=363.49
于是，P G2=147.7MW ，P G1=14.29+0.572P G2=(14.29+0.572×147.7)MW=98.77MW
由于P G1已低于下限值，故应取P G1=100MW 。剩余的负荷功率300MW ，应该在电厂2和3之间重新分配。P G2+P
G3=300，将P G3和P G2表示，便得P G2+22.22+0.889P G2 =300
由此解出：P G2=147.05MW 和P G3=（300-147.05）MW=152.95MW ，都在限值以内。
F
P
效率曲线和微增率曲线
η λ
P G
λ
η
11
110014.03.0G G P dP dF +==λ22
2
20008.032.0G G P dP dF +==
λ33
3
30009.03.0G G P dP dF +==
λ
? 习题14-9 两个火电厂并联运行，其燃料耗量特性如下：（计算题必考）
F 1＝（4+0.3P G1+0.0008P 2G1）t/h, 200MW ≦P G1≦300MW F 2＝（3+0.33P G2+0.0004P 2G2）t/h, 340MW ≦P G2≦560MW 。
系统总负荷分别为850MW 和550MW ，试确定不计网损时各厂负荷的经济分配。 解：（1）系统总负荷为850MW 时
P G2=850-P G1，各发电厂的燃料耗量微增率为 12111
1110016.03.0)008.03.04(G G G G G P P P dP d
dP dF +=++===λ 22222
222008.033.0)004.033.03(G G G G G P P P dP d
dP dF +=++===
λ 令λ1=λ2，并将P G2=850-P G1代入，可解出P G1，即 0.3+0.0016P G1=0.33+0.008（850-P G1）
（0.0016+0.0008）P G1=0.33-0.3+0.008，可得
P G1=295.883MW ，P G2=850-P G1=（850-295.833）MW=554.167MW
（2）当系统总负荷为550MW 时，即P G2=550- P G1，令λ1=λ2，并将P G2=550-P G1代入，便得 （0.0016+0.0008）×10-3P G1=0.33-0.3+0.008×550×10-3
由此可得P G1=195.833MW ，但P G1的最小允许负荷P G1≥200MW ，故P G1=200MW ，P G2=（550-200）MW=350MW 。
14-4 无功功率负荷的经济分配
? 有功经济分配和无功经济分配目标的区别（必考）
答：（1）有功：消耗燃料最少，无功：有功分配已确定的前提下电网有功网损最小。
（2）有功功率负荷经济分配的原则是等微增率准则，无功功率负荷经济分配的原则也是等微增率准则，
考试题型： 填空题（20空20分） 问答题（5题40分） 计算题（3题40分）
ANYANGINSTITUTEOFTECHNOLOGY 《电力系统分析》课程设计 院（部）名称：电子信息与电气工程 专业班级：电气工程及其自动化2011级1班 学生姓名：王江平 学号：201111020067 8-42如图1所示电力系统中，有一个容量和内电抗不详的系统C；发电机G的额定容 量为250MVA，X'' d =0.12；变压器T的额定容量为240MVA，U K （%）=10.5；电力线 路L 1长为20km，x 1 =0.4Ω/km；L 2 长为10km，x 1 =0.4Ω/km。 在下述三种情况下，分别求K点三相短路时短路电流。 ①系统C的115kV母线上，断路器QF的断开容量为1000MVA；②系统C的变电所115kV母线三相短路时，由系统C供给的短路电流为1.5kA；③系统C是无限大容量电力系统。 解（1）参数计算。取S B =1000MVA，U B =U av n g =115kV，则得 I B 5.02 ==() kA（2-74） 各元件参数的标幺值为
12''112212 2210000.120.48250 (%)10.510000.438100100240 10000.4200.60511510000.4100.303115B G d N K B T N B L av n B L av n S X X S U S X S S X X L U S X X L U ==?===?===??===??=g g }（2-81） 将计算结果示与图2等值网络中，此为纯电抗电路，电抗前j 已略去，可按实数运算。 图1电力系统接线图 图2等值网络 （2）确定X C ，计算短路电流。 ①设在断路器QF 之后K ( )32点发生三相短路，则发电机G 、系统C 供给的电流都通过QF ， 其中发电机G 对K ( )32点的等值电抗为 X 1=0.48+0.438+0.605=1.523 则G 供给断路器QF 的短路容量为 ''*1110.6571.523 G S X ===（8-21） 所以''''*0.6571000657G G B S S S ==?=()MVA （2-72） 系统C 供给断路器QF 的短路功率为 由此可得系统C 的等值电抗为
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 -+
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
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;
一 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．减小输出电元件的电抗将 提高 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．在同一时间内，电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为（ ② ） ①负载率 ②网损率 ③供电率 ④厂用电率 19．电力系统的频率主要决定于（ ① ） ①有功功率的平衡 ②无功功率的平衡 ③电压质量 ④电流的大小 20．关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（ ② ）
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。
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
第一章 电力系统的基本概念 1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统 1-2 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 1-3 我国电网的电压等级有哪些 1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。 1-5 请回答如图1－5所示电力系统中的二个问题： ⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。 ⑵ 当变压器1T 在+%抽头处工作，2T 在主抽头处工作，3T 在%抽头处工作时，求这些变压器的实际变比。 1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。 1-7 电力系统结线如图1-7所示，电网各级电压示于图中。试求： ⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。 习题1-4图
⑵设变压器1T 工作于+%抽头， 2T 工作于主抽头，3T 工作于-5%抽头，求这些变压器的实际变比。 1-8 比较两种接地方式的优缺点，分析其适用范围。 1-9 什么叫三相系统中性点位移它在什么情况下发生中性点不接地系统发生单相接地时，非故障相电压为什么增加3倍 1-10 若在变压器中性点经消弧线圈接地，消弧线圈的作用是什么 第二章 电力系统各元件的参数及等值网络 2-1 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 ，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。 2-2 三相双绕组变压器的型号为SSPL —63000/220，额定容量为63000kVA ，额定电压为242/，短路损耗404=k P kW ，短路电压45.14%=k U ，空载损耗93=o P kW ，空载电流 41.2%=o I 。求该变压器归算到高压侧的参数，并作出等值电路。 2-3 已知电力网如图2-3所示： 各元件参数如下： 变压器：1T ：S =400MVA ，12%=k U ， 242/ kV 2T ：S =400MVA ，12%=k U ， 220/121 kV 线路：2001=l km, /4.01Ω=x km (每回路) 602=l km, /4.01Ω=x km 115kV T 1 T 2 l 1 l 2 习题2-3图
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（ ）。
电力系统分析（第2版）_在线作业_3 交卷时间：2017-04-25 19:48:51 一、单选题 1. (5分)用户降压变电所母线为平衡节点。（） ? A. 正确 ? B. 错误 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案B 解析2. (5分)已知节点1的U1=1.03和δ1=0，待求注入功率P1和Q1，该节点属于（）节点。 ? A. PQ ? B. PV ? C. 平衡 ? D. 负荷 纠错 得分：5
知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案C 解析3. (5分)某一点的短路容量S f等于该点短路的次暂态电流乘以该点额定电压的倍。（） ? A. 正确 ? B. 错误 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案A 解析4. (5分)电力系统二次调频由发电机组的调频器完成。（） ? A. 正确 ? B. 错误 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案A 解析5. (5分)在电力系统的发电机功-角特性曲线中，最大减速面积小于加速面积就能保持系统暂态稳定。（）
? A. 正确 ? B. 错误 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案B 解析6. (5分)架空线路换位可以降低线路电阻。（）? A. 正确 ? B. 错误 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案B 解析7. (5分)1000kV为（）压。 ? A. 低 ? B. 中 ? C. 超高 ? D. 特高 纠错 得分：5
知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案D 解析8. (5分)用电设备的额定电压为（）kV。 ? A. 11 ? B. 10 ? C. 10.5 ? D. 9 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案B 解析9. (5分)对于三绕组升压变压器，其等值电抗最小的是（）。 ? A. X T1 ? B. X T2 ? C. X T3 ? D. X T1-2 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析
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。
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）
一、单选题 1. (5分)一班制企业的最大负荷利用小时数一般（）三班制企业最大负荷利用小时数。 ? A. 等于 ? B. 大于 ? C. 小于 ? D. 大于等于 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案C 解析 2. (5分)对于三绕组降压变压器，其等值电抗最小的是（）。 ? A. X T1 ? B. X T2 ? C. X T3 ? D. X T1-3
纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案B 解析 3. (5分)节点导纳矩阵的自导纳Y ii的绝对值一般小于互导纳Y ij的绝对值。（）? A. 正确 ? B. 错误 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案B 解析 4. (5分)电压中枢点的调压方式有3种：（）调压、顺调压、常调压。 ? A. 恒 ? B. 逆
? C. 非 ? D. 负 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案B 解析 5. (5分)两台同容量发电机组并列运行，机组1#的调差系数小于机组2#的调差系数，如果系统负荷增加时两台机组均未满载，则（）。 ? A. DP G1=DP G2 ? B. DP G1
6. (5分)对于三绕组升压变压器，其短路电压最大的是（）%。? A. U k3 ? B. U k2-3 ? C. U k3-1 ? D. U k1-2 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案D 解析 7. (5分)平均额定电压U av包括（）kV。 ? A. 525 ? B. 230 ? C. 115 ? D. 37 ? E. 10.5
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。
电力系统分析复习题 9-1负荷的组成 1.综合负荷的定义 答：系统中所有电力用户的用电设备所消耗的电功率总和就是电力系统的负荷，亦称电力系统的综合用电负荷。它是把不同地区、不同性质的所有的用户的负荷总加起来而得到的。 2. 综合负荷、供电负荷和发电负荷的区别及关系 答：综合用电负荷加上电力网的功率损耗就是各发电厂应该供给的功率，称为电力系统的供电负荷。供电负荷再加上发电厂厂用电消耗的功率就是各发电厂应该发出的功率，称为电力系统的发电负荷。 9-2负荷曲线 1.负荷曲线的定义 答：反映一段时间内负荷随时间而变化的规律用负荷曲线来描述 ? 2.日负荷曲线和年负荷曲线的慨念 答：负荷曲线按时间长短分，分为日负荷曲线和年负荷曲线。日负荷曲线描述了一天24小时负荷的变化情况；年负荷曲线描述了一年内负荷变化的情况。 ? 3.日负荷曲线中最大负荷、最小负荷、平均负荷、负荷率、最小负荷系数的慨念 答：负荷曲线中的最大值称为日最大负荷max P （又称峰荷），最小值称为日最小负荷min P （又称谷荷）；平均负荷是指某一时期（日，月，年）内的负荷功率的平均值，24 24d av W P Pdt =?；负荷率m k 是日平均负荷av P 与日最大负荷max P 之比，即max av m P k P = ；最小负荷系数α是日最小负荷min P 跟日最大负荷max P 之比，即min max P P α=。 ? 4.日负荷曲线的作用 答：日负荷曲线对电力系统的运行非常重要，它是调度部门安排日发电计划和确定系统运行方式的重要依据。 ? 5.年最大负荷曲线的定义和作用 答：年最大负荷曲线描述一年内每月（或每日）最大有功功率负荷变化的情况，它主要用来安排发电设备的检修计划，同时也为制订发电机组或发电厂的扩建或新建计划提供依据。 ? 6.年持续负荷曲线的定义、最大负荷利用时数的慨念、年持续负荷曲线的用途 答：年持续负荷曲线是按一年中系统负荷的数值大小及其持续小时数顺序排列而绘制成，作用是安排发电计划和进行可靠性估算。最大负荷利用小时数max T 是全年实际耗量W 跟负荷最大值max P 之比，即8760 max 0 max max 1 W T Pdt P P = =? 9-3负荷特性与负荷模型 1.负荷电压静态特性、ZIP 模型 答：当频率维持额定值不变时，负荷功率与电压的关系称为负荷的电压静态特性；负荷模型ZIP 是指在电力系统分析计算中对负荷特性所作的物理模拟或数学描述，负荷模型分为静态模型和动态模型。 2 2(/)(/)(/)(/)N P N P N P N q N q N q P P a V V b V V c Q Q a V V b V V c ??=++?? ??=++?? 其中系数满足11P P P q q q a b c a b c ++=??++=? 上式中第一部分与电压平方成正比，代表恒定阻抗消耗的功率；第二部分与电压成正比，代表与恒电流负荷相对应的 功率；第三部分为恒功率分量。 2.负荷频率静态特性的线性模型 答：(1)(1)N PV N qV P P k V Q Q k V =+????=+??? 和(1) (1)N Pf N qf P P k f Q Q k f =+????=+??? 式中()/N N V V V V ?=-，()/N N f f f f ?=-
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
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