电力系统分析计算题
1.假设电压U 1固定不变，试就图示系统分析为什么投入电容器C 后可以降低线损和提高电压U 2。
2. 试就图示系统分析为什么对中枢点U 1进行逆调压可以对负荷点电压U 2进行
控制的原理。
3. 试就图示系统分析（a ）、（b ）两种情况下线路的电能损耗ΔA ，你的结论是什么？
4.某负荷由发电厂经电压为110kV 的输电线路供电。线路的参数为：R=17Ω, X=41Ω，
C Q 2
1
=1.7Mvar ， 发电厂高压母线电压U 1=116kV, 线路末端负荷为20+j10 MVA,求输电线路的功率损耗和末端电压U 2（计
及电压降落的横分量)。(12分)
5、某降压变电所装有两台并联工作的有载调压变压器，电压为110±5×2.5/11 kV ，容量为31.5MVA,已知最大负荷时:高压母线电压为103 kV,两台变压器并列运行时的电压损耗为 5.849
kV,最小负荷时: 高压母线电压为108.5 kV, 两台变压器并列运行时的电压损耗为2.631 kV 。变
电所低压母线要求逆调压，试选择有载调压变压器分接头。(12分)
P+jQ
P+jQ
S ~
（h ）
（a ）
（b ）
20+j10 MVA
U 2
2 2
T 1
1
S L
6.一双电源电力系统如下图所示，如在f 点发生b 、c 两相接地短路,求故障点处故障相电流.
I fb. (初始瞬间基波分量)（取S B =60MVA, U B 为各电压级的平均额定电压）（13分）
7.如下图所示，一个地区变电所，由双回110KV 线路供电，变电所装两台容量均为31.5 MVA 、
分接头为110±4×2.5%/11KV 的变压器，已知每条线路的电抗为29.2Ω，每台变压器的电抗为40.4Ω(已归算到110KV 侧),变电所低压母线归算到高压母线的电压在最大负荷时U 2max =100.5KV, 在最小负荷时U 2min =107.5KV,变电所低压母线要求逆调压,试配合变压器变比的选择,确定采用下列无功补偿设备时的设备容量：（1）补偿设备为静电电容器(2) 补偿设备为调相机。（不要求校验）（12分）
8.
的零序励磁电抗均为∞，若变压器T 1高压母线b 、c 两相发生金属性接地短路,各元件参数如图中所示（折算到统一基准值）求故障点处的故障相电流.
I fc 。(初始瞬间基波分量)（13分）
MVA
X X j E d
G 3013.013.01"2.,
,.
1.
===
（1，1）
U K %=10.5 60MV A
U K %=10.5
31.5MV A
80km
X 1=0.4Ω/km X 0=3.5 X 1
MVA
X X j E d G 60125.0125.01".2,
,.
2.
=
== 10.5kv 10.5kv
115kv
110±4×2.5%/11KV
jQ c
3.01""
11.
==X j E G
（1，1）
1
.0021===X X X 12
.002
1===X X X
X 1=X 2=0.3
X 0=0.7
15.025.01"12===X X j E G
9. 标出下图中变压器的额定电压。（4分）
10.以简单电力系统为例，当电力线路终端发生短路故障切除一回输电线路。试用面积定则说明系统的暂态稳定问题，用阴影标出加速面积和减速面积。写出暂稳判据。（6分）
11. 有一额定电压为10KV 的两端供电的均一网，线路长度及负荷注于图中
km x km r /345.0,/45.000Ω=Ω=,试求当
kv U kv U B
A 0004.10,05.10∠=∠=&&时，电网的潮流分布并标出功率分点。（8分〕
12.某发电厂升压变电所的接线如下图（a ）所
示，等值电路如下图
（b ）所示．已知最大和最小负荷时，其高压侧电压分别为117KV 和115KV.若发电机U F 给定为
U Fmax =6.3KV,U Fmin =6KV.试选择变压器的分接头.(12分)
13.如图所示, 在d 点发生a 相单相短路时，计算t=0秒时短路点d 的短路电流及V 相电压。
已知
10.5KV
T 1
T 2 220KV
10KV
200+j200KVA
300+j150KV A
MVA
j
MVA j S 203040max ++= (a)
(b)
121±2×2.5%/6.3KV
元件参数在图上,计算时取S B =100MV A,U B =U av (12分）
14. 画出两相短路时的复合序网图。（3分）
15. 图示10KV 环形电网，各段导线的排列方式及线间几何均距相同，导线型号LJ －50，其
110.64/,0.38/r km x
km
=Ω=Ω,线
路长度及用户负荷均在图中标出，求其功率分布、标出功率分点并求其最大电压损耗。（8分〕 16.
降
压
变
压
器
电
压
为
KV 11/5.22110％?±，
归算到高压侧的阻抗为3＋j40Ω。在最大负荷和最小负荷时通过变压器的功率分别为
MVA
J S MVA j S 1717,1050min .
max .
+=+=。高压侧的电压分别为
KV U KV U 115,113min 1max 1==，低压侧要求顺调压。试选择变压器分接头电压。（10分）
17.电气接线如下图所示，架空线正序电抗均取X 1=0.4Ω/km,
零序电抗取
X 0=3X 1 ,若在d 点发生单相接地短路（U 相）,求t=0s 时故障点处的短路电流及V 相电压。计算
时取S B =100MV A,U B =U av （14分）
60MV A U d %=10.5
T 2 G 120MV A
10．5KV X d ”=0.9 X 2=0.45
67.1.
"j E =
A （电源） 5＋MVA
j 24＋MVA
2110±2×2.5%/11
S
1 2
18.某电力系统如图所示，
额定电压为110kV 的双回输电线路，长80km,其单回输电线路的参数为：r 1=0.21Ω/km, X 1=0.416Ω/ km, b 1=2.74×10-6
s/km 。变电所有两台容量为15MVA 的变压器，变比为110/11kV ，两台并联后归算到110kV 侧的参数为：R T =3.44Ω,X T =42.35Ω,G T =6.7×10-6
S,B T =8.68×10-5
S 。如果线路首端电压为121Kv ，.
S L2=30+j12MVA, .
S L3=20+j15MVA,试计算线路始端输入功率和变压器末端电压（忽略电压降落的横分量）。(14分)
19.一台升压变压器的容量为240MVA ，变比为
242±3×
2.5%/10.5kV ，在最大负荷和最小负
荷时，高压侧的电压分别为U 1max ＝235kV 和U 1min ＝226kV,归算到高压侧的变压器的电压损耗分别为ΔU 1max ＝6kV 和ΔU 1min ＝4kV 。发电机电压母线要求逆调压，试选择有载调压变压器的分接头。（8分）
20.如图所示的系统中，变压器T 2高压母线b 相发生金属性单相接地短路。
1） 计算短路瞬间故障点的短路电流和各相电压，并绘制相量图。 2） 计算发电机的各相电流及线路始端电压（15分） 发电机：
".
E X d ”X 2T 1
115KV
3
T
1 2
S L3
S L2
L L 2
115 kV
6.3 kV
120MVA ，10.5 kV, X d ”= X
2
=0.14; 984
.1.
"
j E
变压器: T 1和T 2相同，60MVA ，U K %=10.5
线路：平行双回路，105 km,每回路X 1=0.14Ω/ km ，X 0=3X 1；
负荷：L 1：60MVA ，L 2：40MVA ，正序电抗取1.2, 负序电抗取0.35。
（计算时要求取：S B =120 MVA, U B =U av.n ）
21. 某电厂原理接线如下图所示，发电机满载运行，厂用电及发电厂电压直配线负荷占发电机出
力的10%,其余功率经升压变压器送入电力系统.已知U A =119 kV , 变压器的额定容量为31500KVA,短路损耗为190KW,空载损耗为31.05KW,短路电压百分数为10.5,空载电流百分数为0.7,试求发电机的实际电压.(12分)
22. 某降压
变电所变压器电压为110±3×
2.5%/11 kV ，最大负荷时变压
器低压侧归算至高压侧的电压为100 kV ，最小负荷时变压器低压侧归算至高压侧的电压为104 kV 。变电所低压母线要求逆调压，试选择有载调压变压器分接头。(8分) 23. 图中f 点发生三相短路，四台发电机的X d ”=0.2。
1）若将电源分组，G 1和G 2为第1组，G 3和G 4为第2组，试计算每组电源的转移电抗和计算电抗X js1和X js2；
2) 各组的基准电流I B1和I B2。（10分）
（取S B =100MVA, U B =U av 。n ）
24. 有一条长200km 、电压为220KV 的单回输电线路,导线型号为LGJ-300,导线计算直径为24.2mm,三相导线水平排列,线间距离为7m,线路末端电压为215KV, 线路末端负荷为P 2=160MW 、COS ф=0.9,试计算其首端电压和首端功率.(13分)
25.某降压变电所变压器电压为110±3×2.5%/11 kV ，最大负荷时变压器低压侧归算至高压侧的电压为100 kV ，最小负荷时变压器低压侧归算至高压侧的电压为104 kV
。变电所低压母线要求
COS 厂用电10%
G 2
G 1
2×40 MVA 37 kV
2×33 MVA
G 3 G 4
T 1、U K 3 K Ⅲ
逆调压，试选择有载调压变压器分接头。(12分)
26.电力系统接线如下图所示．已知各元件的电抗标幺值（已归算到统一基准之下）如下：发电
机G的正、负序电抗均为0.2,正序电势为
.
E G1=j1;发电机G'的正、负序电抗分别为
X'G1=0.3,X'G2=0.4;变压器T1、T2的电抗分别为X T1=0.12,X T2=0.1;线路的正序电抗X L1=0.3,
零序电抗X L0=1.4 。若在k点发生不对称短路：
①画出正序、负序及零序网络图.
②化简各序网络,分别求出正序、零序网络对短路点的总电抗.(12分)
2
27电力网的等值电路如图所示，已知节点1的电压U1=116kV，末端负荷
.
386
S j MVA
=+。
求该网络的潮流分布。
28. 110kV线路和降压变压器的接线如图所示。已知线路和变压器归算至110kV的阻抗之和为26+j130Ω,最大和最小负荷时的电压损耗为：
ΔU max=28.63kV，ΔU min=12.9kV。节点1的电压维持118kV不变，低压母线要求恒调压，保持10.5kV。配合变压器变比的选择，确定低压母线侧应装设的电容器的容量。（不要求校验）。
29.系统如图
所示，试求故障点a相各序电流和电压。
3+j9Ω 2 4+j20Ω
S3=8+j6 MV A 116kV
110±2×2.5%/11kV
P+jQ U1=118kV U2
26+j130Ω
ΔU
max
=28.63kV
ΔU
min
=12.9kV
.