电力系统稳态分析复习思考题答案附后课件可编辑完整版

1-1什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？1-2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？1-3我国电网的电压等级有哪些？1-5请回答如图 1－ 5 所示电力系统中的二个问题：T1110kV T235kV T36kV12D3～T4380V单相× L×习题 1-5 图⑴发电机 G 、变压器T1T2T3T4、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 T1在+2.5%抽头处工作， T2在主抽头处工作，T3在-2.5%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。

T1T2110kV～220kVT 36kV D2T435kV3kVD1习题 1-6 图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T1、T2、T3高低压侧的额定电压。

⑵设变压器 T1工作于+2.5%抽头，T2工作于主抽头，T3工作于-5%抽头，求这些变压器的实际变比。

10kV T1110kV～T2T335kV10kV习题 1-7 图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 4 m，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。

2-9三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 242/10.5kV ，短路损耗P k404 kW，短路电压 U k %14.45 ，空载损耗P o93 kW，空载电流 I o % 2.41。

求该变压器归算到高压侧的参数，并作出等值电路。

2-12有台容量为 20MV A 的三相三绕组变压器，三个线圈的容量比为100/100/50，额定电压为121/38.5/10.5kV ，短路损耗为P k 1 2152.8 kW, P k 3152kW ，P k 2 347kW ，空载电流为I o % 4.1 ，空载损耗 P o75 kW，短路电压为 U k 1 2%10.5 ， U k 3 1%18 ，U k 2 3 % 6.5 。

电⼒系统稳态分析习题及参考答案《电⼒系统稳态分析》复习题⼀、填空题1、负荷的静态电压特性是指。

2、耗量特性曲线上某⼀点切线的斜率为。

3、潮流计算中，PV 节点待求的物理量是该节点的⽆功功率Q 和。

4、在潮流计算的三类节点中，数量最多的是。

5、潮流计算中，电压约束条件min i U ≤U i ≤max i U 是由决定的。

6、电⼒⽹是由变压器和组成。

7、某系统电压基准值取U B ，功率基准值为S B ，则其阻抗基准值Z B (⽤U B 和S B 表⽰)可表⽰为:：。

8、电⼒系统中，备⽤容量按存在形式可分为两种：即热备⽤和。

9、.在任何负荷下，中枢点的电压保持为⼤约恒定的数值（102%—105%U N ），这种调压⽅式为。

10、电晕是。

11、功率分点是指。

12、系统电压的调整主要是调整。

13、系统频率的调整主要是调节。

14、在电磁环⽹中，由于变压器变⽐不匹配⽽产⽣的功率称为。

15、对电⼒系统运⾏的基本要求是、和。

16、电⼒⽹络主要由电⼒线路和组成。

17、电能⽣产最基本⾸要的要求是。

18、在电磁环⽹中，由于变压器变⽐不匹配⽽产⽣的功率称为。

19、电⼒系统的⼀次调频由完成，⼆次调频由完成。

20、电能质量包括、和三个⽅⾯。

21、架空电⼒线路的电晕现象是，在电⼒线路的等值电路中⽤表⽰，它消耗功率，晴天不计。

22、指等值负荷功率LiLi Q P 、和等值电源功率GiGi Q P 、是给定的，即注⼊功率P i 、Q i 给定，待求的则是节点电压的⼤⼩Ui和相位⾓δi; 指等值负荷和等值电源的有功功率PLi 、PGi给定，即注⼊有功功率Pi给定，等值负荷的⽆功功率QLi和节点电压的⼤⼩Ui也给定，待求的则是等值电源的⽆功功率QGi ，注⼊⽆功功率Qi和节点电压的相位⾓δi。

23、系统备⽤容量可分和或、、和等。

24、挂接在kV10电⽹上的发电机的额定电压应为kV，该电压等级的平均标称电压为kV。

电力系统稳态分析思考题课件 (一)电力系统稳态分析思考题课件是电力系统稳态分析课程的重要教学资料之一，涵盖了电力系统稳态分析思考题目及其解答。

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电力系统稳态分析复习思考题答案附后课件可编辑HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】设节点1电压为1U ，节点2的电压2U ，节电1电压超前节点2电压的相角为δ，Q P 、分别为从节点1向节点2传输的有功功率和无功功率。

由于高压电力网络中R X >>，NN U QX U QX PR U U U ≈+≈-=∆21，22111112221NN N N U PX U QR PX U U U U tg U U U tg U U U tg ≈-=≈≈∆-=∆+=---δδδδδ， 所以XU U U Q N )(21-=，X U P N 2δ=，当21U U >时，0>Q ；当21U U <时，0<Q 。

即无功功率总是从电压高的节点向电压低的节点传输。

当0>δ时，0>P ；当0<δ时，0<P ，即有功功率总是从电压相位超前的节点向电压相位滞后的节点传输。

8、求图示网络的有功分点、无功分点。

线路单位长度参数+Ω/km 。

解：将电网在电源点1拆开得到以下的两端电压相等的两端供电网。

由于各线路的单位长度的参数相等，所以该电网为均一网，根据均一网供载功率的计算公式得：)(6.0533.0)58()6.5533.8(~~~)(4.6467.9)161217()1217()710(17)58(~)(6.5533.8)161217(16)710()1612()58(~212231312MVA j j j S S S MVA j j j S MVA j j j S +=+-+=-=+=+++⨯++⨯+=+=++⨯+++⨯+= 电力网的初步功率分布如图，由图可知负荷点③既是有功功率分点，也是无功功率分点。

9、图示环网中变压器的变比均为实际变比，请指出是否存在循环功率如存在循环功率，请指出循环功率的方向若忽略电网各元件的电阻，请指出循环功率的性质。

第二章：1、关于电力系统分析计算的规定答：电力系统稳态分析时，电力系统可以视为三相对称系统，只需要对其中一项进行分析计算，所以电力系统的等值电路（数学模型）为单相等值电路。

等值电路中电路参数为相参数；但习惯上所标电压为线电压、功率为三相总功率。

功率采用复功率jQ P UI S +== *3~表示，实部为三相总有功功率，虚部为三相总无功功率。

2、同步发电机的运行原图及稳态计算数学模型 答：隐极式同步发电机的运行原图如下图所示：降低功率因数运行时：其运行范围受额定励磁电流限制；提高功率因数运行时：其运行范围受原动机最大出力限制；进相运行时：其运行范围受系统并列运行稳定性限制；其最小出力受机组运行稳定限制（主要是锅炉燃烧稳定性限制）。

稳态分析时同步发电机的数学模型有以下几种： 发电机定出力运行（发电机母线为PQ 节点）：用恒定功率表示，约束条件为max min U U U <<；发电机恒压运行（平衡节点）：用恒定电压U 表示,约束条件为ma xmi n P P P ≤≤、max min Q Q Q ≤≤；发电机恒有功、恒电压大小运行（PV 节点）：约束条件为max min Q Q Q ≤≤。

3、变压器等值电路（数学模型）及参数计算（1）已知某110KV 双绕组变压器铭牌数据为：006300121/10.59.7652% 1.1%10.5N K K S KVA KV P KW P KW I U =∆=∆===、、、、、 ① 计算变压器的参数（归算到110KV ）； ② 画出变压器的τ形等值电路。

解：① 计算变压器参数（归算到110KV ）)(2.193.612110005210002222Ω=⨯=⨯∆=n n K T S U P R )(2443.61211005.10100%22Ω=⨯=⨯=n n K T S U U x)(1067.01211100076.9100062220S U S P G n n T -⨯=⨯=⨯∆= )(107.41213.61001.1100%6220S U S I B n n T -⨯=⨯=⨯= ② 变压器τ形等值电路（2）已知三绕组变压器型号为SFSL 1-15000/110,容量比为100/100/100，短路电压为17(%)31=k U 、6(%)23=k U 、5.10(%)12=k U ，短路损耗为KW P K 12031=∆、KW P K 12012=∆、KW P K 9523=∆，空载损耗为KW P 7.220=∆，短路电流3.1(%)0=I 。

第一章电力系统的基本概念⑴什么是电力系统、电力网？电力系统定义：生产、变换、输送、分配、消耗电能的设备，及测量、保护、控制乃至能量管理系统组成的统一整体。

电力网络：变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备组成的部分。

⑵电力系统运行的特点有哪些，对电力系统的基本要求是什么？电能生产、输送、消费的特点：⑴与国民经济关系密切；⑵不能大量储存；⑶生产、输送、消费各环节不可分割；⑷工况改变十分迅速；⑸对电能质量的要求严格。

对电力系统运行的基本要求：⑴保证可靠地持续供电；⑵保证良好的电能质量；⑶保证系统运行的经济性。

⑶电力系统中将负荷分为几级，如何考虑对其供电？负荷供电可靠性分级：⑴一级：不能停电(保证不间断)；⑵二级：可短时停电；⑶三级：无要求。

⑷电力系统接线方式的有备用、无备用接线方式各有几种基本形式？典型接线方式的特点：⑴无备用：放射、干线、链式。

优点：简单、经济、运行方便。

缺点：供电可靠性差。

⑵有备用：双回放射、干线、链式；环式、两端供电网络。

双回放射、干线、链式：优点：可靠性、电压质量高。

缺点：不够经济。

环式：优点：较经济。

缺点：运行调度复杂，故障时电压质量差。

两端供电网络：必须有两个或以上的电源。

⑸为什么要高压交流输电？是否各种电力线路都要采用高压输电？ 高压交流输电，提高了传输容量和传输距离，提高电能传输的经济性，当传送功率是一定的，，输电电压愈高，电流愈小。

⑹电力系统为什么有不同的电压等级？升压变压器和降压变压器的额定电压有何区别？额定电压等级的确定：对应于一定输送功率和输送距离应有一最合理的线路电压，电压等级的系列化 升压变压器（例：35/242，10.5/121）：一次侧（低压侧）接电源，相当于用电设备，一次侧额定电压等于用电设备的额定电压；直接和发电机相联的变压器一次侧额定电压等于发电机的额定电压；UI S 3=UIS 3=二次侧（高压侧）接线路始端，向负荷供电，相当于发电机，应比线路的额定电压高5%，加上变压器内耗5%，所以二次侧额定电压等于用电设备的额定电压110%。

（完整版）电⼒系统稳态分析（陈珩）作业答案第⼀章电⼒系统的基本概念1．思考题、习题1-1．电⼒⽹、电⼒系统和动⼒系统的定义是什么？答：由变压器、电⼒线路等变换、输送、分配电能设备所组成的⽹络称为电⼒⽹。

把⽣产、输送、分配和消费电能的各种电⽓设备连接在⼀起组成的整体称为电⼒系统。

发电⼚的动⼒部分和电⼒系统合在⼀起称为动⼒系统。

1-2．对电⼒系统运⾏的基本要求是什么？答：（1）保证可靠地的持续供电（2）保证良好的电能质量（3）保证系统运⾏的经济性。

（4）环保性。

1-3．何为电⼒系统的中性点？其运⾏⽅式如何？它们有什么特点？我国电⼒系统中性点运⾏情况如何？答：星型连接的变压器或发电机的中性点就是电⼒系统的中性点。

中性点的运⾏⽅式有直接接地和不接地以及中性点经消弧线圈接地。

直接接地供电可靠性低。

系统中⼀相接地，接地相电流很⼤，必须迅速切除接地相甚⾄三相。

不接地供电可靠性⾼，对绝缘⽔平的要求也⾼。

系统中⼀相接地时，接地相电流不⼤，但⾮接地相对地电压升⾼为线电压。

我国110kV及以上的系统中性点直接接地，60kV及以下系统中性点不接地。

1-4．中性点不接地的电⼒系统发⽣单相接地故障时，各相对地电压有什么变化？单相接地电流的性质如何？怎样计算？中性点不接地的电⼒系统发⽣单相接地故障时，接地相电压为0倍，即升⾼为线电压。

单项接地电流为容性。

接地相的对地电容电流应为其它两⾮接地相电容电流之和，倍⾮接地相对地电容电流，也就等于正常运⾏时⼀相对地电容电流的3倍。

（可画向量图来解释）1-5．消弧线圈的⼯作原理是什么？补偿⽅式有哪些？电⼒系统⼀般采⽤哪种补偿⽅式？为什么？消弧线圈就是电抗线圈。

中性点不接地系统中⼀相接地时，接地点的接地相电流属容性电流，通过装消弧线圈，接地点的接地相电流中增加了⼀个感性分量，它和容性电流分量相抵消，减⼩接地点的电流。

使电弧易于熄灭，提⾼了供电可靠性。

补偿⽅式有⽋补偿和过补偿，⽋补偿就是感性电流⼩于容性电流的补偿⽅式，过补偿就是感性电流⼤于容性电流的补偿⽅式。

1-1 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1-2 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1-3 我国电网的电压等级有哪些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。

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。

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。

2-9 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。

2-12 有台容量为20MVA 的三相三绕组变压器，三个线圈的容量比为100/100/50，额定电压为121/，短路损耗为()8.15221=-k P kW,()5213='-k P kW ，()4732='-k P kW ，空载电流为1.4%=o I ，空载损耗75=o P kW ，短路电压为()5.10%21=-k U ，()18%13=-k U ，()5.6%32=-k U 。

试求该变压器的阻抗、导纳参数，并作出等值电路。

第三章：1、阻抗支路和导纳支路的功率损耗计算V2 P2 + n2 答：阻抗支路的功率损耗计算公式为\P7 =^R =—— R、U2 U2\Q Z =^X = -注意计算时，电压和功率应为同一点的数值。

近似计算时电z U2 U2压可以取额定电压）。

导纳支路的功率损耗计算公式为APy =GU\ AQ Y=BU2（注意感性情况下B为正值，容性情况下B为负值）。

2、阻抗支路的电压降落计算答：电压降落纵分量：\U = + QX-；电压降落横分量：射=PX _QR ,计U U算时•，电压和功率应为同一点的数值。

近似计算时电压可以取额定电压）。

dU =AC/ + jSU。

3、阻抗支路的电压损耗计算CT J 2答：电压损耗S已知末端参数时1）\一1）2沁严养祖⑷小已知首端参er r 2数时—« At7. At/.o1' 2U\4、开式网（辐射形网络）的潮流计算方法（1）已知首端电压、首端功率时（略）（2）已知末端电压、末端功率时（略）（3）已知首端电压、末端功率时（略）5、网络的化简答：网络化简时，降压变电所用运算负荷功率表示；定出力发电厂用运算电源功率表示。

降压变电所：等值负荷功率二变压器低压侧负荷功率+变压器功率损耗（变压器功率损耗等于变圧器阻抗支路损耗+变压器导纳支路功率损耗）；运算负荷功率二变电站等值负荷功率+相邻线路电容功率的一般（注意电容功率为负值）。

定出力发电厂：等值电源功率二发电机出力一厂用电功率一升压变压器功率损耗；运算电源功率二等值电源功率一相邻线路电容功率的一半。

（注意电容功率为负值）6、输电线路首端电压与末端电压Z间的关系答：由于［/,-U2= PR^QX ,所以当PR + QX＞0时，首端电压高于末端电压；当P/? + QXvO时，首端电压低于末端电压；当PR + QX=Q时，，首端电压等于末端电压。

输电线路空载时必有末端电压高于首端电压，因为空载情况下流过输电线路阻抗的功率即等值电路中线路末端的电容功率（Q = _^U4 丄＜0）, /_（/,=輕＜0。