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电力系统分析思考题与习题测验及答案

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第1章思考题与习题1-1动力系统、电力系统和电力网的基本组成形式如何？1-2电力系统的接线方式有几种？何谓开式网络？何谓闭式网络？1-3简述电力系统运行特点和要求。

1-4如何评价电能质量，电能质量的三个指标是什么？各有怎样要求？1-5为什么要规定电力系统的电压等级？简述主要电压等级。

1-6电力系统的各个元件（设备）的额定电压如何确定？举例说明。

1-7电力系统的负荷曲线有几种？什么是年持续负荷曲线和最大负荷利用小时数？T。

1-8某一负荷的年持续负荷曲线如图1-11所示，试求最大负荷利用小时数max图1-11 题1-8的年持续负荷曲线1-9试确定图1-12所示的电力系统中发电机和变压器的额定电压（图中标示电力系统的额定电压）。

图1-12题1-9电力系统接线图+抽头，T2运行于主抽头，1-10试求图1-12中各变压器的额定变比，当变压器T1运行于5%-抽头时，各变压器的实际变比是多少？T3运行于 2.5%1-11某电力系统的典型日负荷曲线如图1-13所示，试计算日平均负荷和负荷率。

图1-13题1-11的日负荷曲线第2章思考题与习题2-1 架空输电线路的电阻、电抗、电纳和电导是如何计算的，影响电抗的参数的主要因素是什么？2-1 架空线路采用分裂导线有哪些优点？电力线路一般采用什么样的等效电路表示？ 2-3 何谓自然功率？2-4 双绕组和三绕组变压器一般以什么样等值电路表示？2-5 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？为什么？2-7 什么称为变压器的额定变比、实际变比、平均额定电压变比，在归算中如何应用？ 2-8 何谓有名值？何谓标幺制？标幺制有什么优缺点？基准值如何选取？ 2-9 电力系统等值电路的元件参数计算时，何谓精确计算法？何谓近似计算法？它们分别用在怎样的场合？2-10 试推导由负荷功率求取恒定负荷阻抗或导纳的方法。

2-11 一条长度为600km 的500kV 架空线路，使用4×LGJ-400分裂导线，611110.01870.275 4.05100r x km b S km g -=Ω=Ω=⨯=、、、。

试计算该线路的π形等值电路。

并讨论精确计算和近似计算的误差。

2-12 已知一条长度200km 的输电线路，0.1 2.00.01/R L mH km C F km μ=Ω==、、，系统额定频率60N f Hz =。

试求：（1）短线路；(2)中线路；（3）长线路模型求其π形等值电路。

2-13 有一台双绕组变压器，电压比3510kV KV ,额定容量20MVA,欲通过短路、空载试验求参数。

受条件限制，短路实验电流200A （一次侧），空载试验电压为10kV （二次侧）。

测得：045,% 4.85,18K K P kW U P kW ===，0%0.5=I (参数均未折算)。

求折算至一次侧的变压器参数T T T T R X G B 、、、，并绘出Γ形等值电路图。

2-14三相双绕组升压变压器的型号为SFPSL-40500/220，额定容量40500kVA ，额定电压为12110.5kV kV ,234.4%11K K P kW U ==、，0093.6,% 2.315P kW I ==。

求该变压器的T T T T R X G B 、、、参数，并绘出其等值电路。

2-15 有一台SFL 120000/110型10kV 供电网络的降压变压器，铭牌给出的试验数据为：00135%10.522%0.8K K P kW U P k ====、、，I 。

要求（1）试计算折算至一次侧的变压器参数；（1） 试求变压器不含励磁支路的π形等值电路。

2-16 如图2-36所示简单电力系统，各元件有关参数如下： 发电机G ：25,10.5,%130,cos 0.8G N MW kV X ϕ==；变压器1T ：31.5,10.5/121,%10.5K MVA kV U =；2T ：15,110/6.6,%10.5K MVA kV U =；线路l ：1100,0.4km x km =Ω；电抗器R ：6,1.5,%6R kV kA X =。

不计元件的电阻和导纳试完成：（1）以110kV 为基本级，做出有名制等值电路；（2）取100S MVA =,按基准电压比作出标幺制的等值电路。

2-17 110kV 母线上接有负荷(2015)D S j MVA =+。

试分别用阻抗和导纳表示表示该负荷，如取100,B B av N S MVA U U ⋅==,将其为以导纳表示的标幺制等值电路。

2-18 500kV 架空线路长600km ，采用三分裂导线，型号为LGJQ —400×3(计算半径)裂距400mm ，三相导线水平排列，线距11D m =。

试作出其等值电路并计算波阻抗c Z 、波长λ、传播速度ν、自然功率N P 、充电功率N Q 和末端空载时的电压升高率U ∆。

2-18 如图2-37所示，选取100,0.01B B U V Z ==Ω,试求B I U Z I I ***、、、、。

图2-37 题2-18电路图I100B U V =第3章思考题与习题3-1何谓电压降落、电压损失、电压偏移、功率损耗和输电效率？3-2输电线路和变压器阻抗元件上的电压降落如何计算？电压降落的大小主要由什么决定？电压降落的相位由什么决定？什么情况下会出现线路末端电压高于首端电压的情况？ 3-3如何计算输电线路和变压器的功率损耗？其导纳支路上的功率损耗有何不同？3-4运算功率指的是什么？运算负荷指的是什么?如何计算升压变电所的运算功率和降压变电所的运算负荷。

3-5辐射形网络潮流分布的计算可以分为哪两类型？分别说明计算方法。

3-6简单闭式网络在主要有哪几种形式？简述其潮流分布计算的主要步骤。

3-7某电力网接线如图3-30所示，输电线路长80km ，额定电压110kV ，线路参数为61110.27,0.412, 2.7610r km x km b S km -=Ω=Ω=⨯，变压器20000110SF -,变比11038.5k V ,0163,60k P kW P kW ==,%10.5k u =,0%3I =,已知变压器低压侧负荷为1511.25j MVA +,正常运行时要求电压36kV ，试求电源处母线应有的电压和功率。

图3-30题3-7的电力网接线图答案：200.350.34kV ⎡⎤∠⎣⎦3-8什么是自然功率分布？什么是循环功率？3-9有功分点和无功分点是如何定义的？为什么在闭式电力网络的潮流计算中要找出功率分点？3-10某110kV 输电线路，长80km ，线路参数为10.21r km =Ω，10.409x km =Ω，61 2.7410b S km -=⨯，线路末端功率10MW ，cos 0.95ϕ=（滞后）。

已知末端电压为110kV ，试计算首端电压的大小、相位、首端功率，并做相量图。

答案：112.14 1.367∠，10.1440.683j MVA +。

3-11输电线路参数同3-10，线路末端功率10MW ，cos 0.95ϕ=（超前）。

已知首端电压为112kV ，试计算末端电压的大小、相位、首端功率，并做相量图。

答案：112.14 1.367∠， 10.168 5.66j MVA -。

3-12一台双绕组变压器，型号SFL1-10000，电压355%11kV ±，58.29k P kW =,011.75P kW =, %7.5k U =，0% 1.5I =，低压侧负荷10MW ，cos 0.85ϕ=(滞后)，低压侧电压为10kV ，变压器抽头电压为5%+。

试求：（1）功率分布；！（2）高压侧电压。

答案： （1）110.117.61S j MVA =+，0.011750.15T S j MVA ∆=+，10 6.2S j MVA ''=+； （2）36.61kV 。

3-13某电力系统如图3-31所示，已知变压器型号SFT-40000/110，额定数据, 200k P kW =，042P kW =，0%0.7I =，%10.5k U =,变比11011；线路AC 段150,0.27l km r km ==Ω10.42x km =Ω； 线路BC 段1150,0.45,0.41l km r km x km ==Ω=Ω；线路AB 段1140,0.27,0.42l km r km x km ==Ω=Ω；各段线路的导纳均可以忽略不计，负荷功率为2518LDB S j MVA =+；3020LDD S j MVA =+；母线B 点电压为108kV 时，试求：（1）网络的功率分布及功率损失； （2）求A 、B 、D 点的电压。

答案：（1）略；（2）115.42kV ，108.55kV ，101kV 。

图3-31题3-13的电力系统接线图3-14某35kV 变电所有两台变压器并联运行。

变压器T1为8N S MVA =，24k P kW =,%7.5k U =；T2为2N S MVA =, 24k P kW =, % 6.4k U =；忽略两台变压器励磁支路，变压器低压侧总功率8.5 5.3LD S j MVA =+。

试求：（1）当两台变压器变比相同时，每台变压器通过的功率各是多少？ （2）当变压器T1变比为34.125/11 ，变压器T2变比为35/11时，每台通过功率各是多少？ 答案：（1）6.51 4.24,1.99 1.06j MVA j MVA ++；(2) 6.61 4.79,1.890.51j MVA j MVA ++。

3-15某变电所有一台三绕组变压器，额定电压为110/38.5/6.6kV ，其等值电路（参数归算到高压侧）和负荷如图3-32所示，当实际变比为110/38.5/6.6.时，低压母线电压6kV，试计算高、中压测的实际电压。

答案：103.22kV,37.65kV.图3-32题3-15的变压器等值电路第4章思考题与习题4-1电力系统的节点导纳矩阵有什么特点?其与节点阻抗矩阵有什么关系？ 4-2电力系统中节点分为几类？各类节点有什么特点？4-3何谓V θ节点，为什么潮流计算中必须有一个而且只有一个V θ节点? 4-4简述牛顿-拉夫逊法进行潮流分布计算的步骤？ 4-5P-Q 分解法相对牛顿法做了哪些改进？有何优点？4-6已知一电力网络的节点导纳矩阵为-j20j9j8j7j9-j600j80-j60j700-j6⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦，画出其相应的网络结构，并标出各接地支路的导纳值及串联支路的阻抗值。

4-7如图图4-12题4-7的变压器支路4-8电力网络如图图4-13题4-8电力网络图4-9电力系统网络如图4-14所示，节点1为平衡节点，电压为()1 1.00U pu =∠。

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电力系统分析练习题(附答案)

电力系统分析练习题(附答案)

电力系统分析练习题（附答案）一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、有功功率的单位是(____)。

A、kVB、kWC、kVAD、kVar正确答案：B2、下面电压序列完全属于电力线路额定电压的一组是(____)。

A、525kV，242kV，12lkV，38.5kV，11kVB、500kV，220kV，ll0kV，35kV，l0kVC、500kV，230kV，12lkV，37kV，10.5kVD、525kV，230kV，115kV，37kV，10.5kV正确答案：B3、发电机作为电源，一般额定电压比线路额定电压高(____)，以补偿输电过程的电压损耗。

A、0.03B、0.1C、0.05D、±5%正确答案：C4、电力系统的综合供电负荷加上厂用电之和，称为(____)。

A、供电负荷B、工业负荷C、用电负荷D、发电负荷正确答案：D5、三相短路的短路电流只包含(____)。

A、正序分量B、零序分量C、反分量D、负序分量正确答案：A6、在变压器的参数计算中，用空载试验特性数据求的是(____)。

A、电阻和电抗B、电导和电纳C、电抗和电导D、电阻和电纳正确答案：B7、220kV电力线路的平均额定电压为(____)。

A、220kVB、230kVC、221kVD、242kV正确答案：B8、电力线路中，电导G主要反映导线通过交变电流时产生的(____)。

A、电晕损耗B、电场效应C、磁场效应D、热效应正确答案：A9、短路类型代表符号中（2）代表(____)短路类型。

A、单相接地短路B、三相短路C、两相短路D、两相短路接地正确答案：C10、当故障切除时间(____)极限切除时间，系统具有暂态稳定性。

A、小于B、不确定C、大于D、相等正确答案：A11、电力线路中，电导G主要反映产生的泄漏电流和(____)引起的有功损耗效应的参数。

A、电阻B、电晕C、热效应D、电容效应正确答案：B12、短路类型代表符号中（1，1）代表(____)短路类型。

《电力系统分析》第5章 习题解答

《电力系统分析》第5章 习题解答

第五章思考题及习题答案5-1什么是电力系统的有功功率备用容量？为什么要设置备用容量？答：系统的电源容量超出发电厂发出的有功功率的总和的部分，称为系统的备用容量。

系统设置有功功率备用容量为了满足频率调整的需要，以保证在发电、供电设备发生故障或检修时，以及系统负荷增加时，系统仍有足够的发电容量向用户供电，保证电力系统在额定频率下达到有功平衡。

5-2 电力系统频率偏移过大的影响有哪些？答：频率偏移过大时，主要有以下影响：（1）电动机的转速和输出功率随之变化，会严重地影响产品的质量。

（2）会影响各种电子设备工作的精确性。

（3）对电力系统的正常运行影响很大。

对汽轮发电机叶片都有不良影响；电厂用的许多机械如水泵、风机等在频率降低时都要减小出力，因而影响发电设备的正常运行，使整个发电厂的有功出力减小，从而导致系统频率的进一步下降；频率降低时，异步电动机和变压器的励磁电流增大，为了不超越温升限额，不得不降低发电机的发出功率；频率降低时，系统中的无功功率负荷将增大，无功功率损耗增加，这些都会给电力系统无功平衡和电压调整增加困难。

总之，由于所有设备都是按系统额定频率设计的，系统频率质量的下降将影响各行各业。

而频率过低时，甚至会使整个系统瓦解，造成大面积停电。

5-3 什么是电力系统负荷的有功功率—静态频率特性？何为有功功率负荷的频率调节效应？K的大小与哪些因素有关？L答：系统处于运行稳定时，系统中有功负荷随频率的变化特性称为负荷的有功功率—静态频率特性。

当系统有功平衡破坏而引起频率变化时，系统负荷也参与对频率的调节（当频率变化时，系统中的有功功率负荷也将发生变化），这种特性有助于系统中的有功功率在新的频率下重新达到平衡，这种现象称为负荷的频率调节效应。

K的数值取决于全电力系统各类负荷的比重。

L5-4什么是电力系统发电机组的有功功率—静态频率特性？何为发电机组的单位调节功率？K的大小与哪些因素有关？G答：发电机输出的有功功率与频率之间的关系称为发电机组的有功功率一频率静态特性。

电力系统分析第三章答案

电力系统分析第三章答案

3 简单电力系统潮流计算3．1 思考题、习题1）电力线路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？上述表达式均是以单相形式推导的,是否适合于三相形式?为什么?2）电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么？其电压降落的计算公式是以相电压推导的，是否适合于线电压?为什么？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?4）什么叫运算功率?什么叫运算负荷?一个变电所的运算负荷如何计算？5）对简单开式网络、变电所较多的开式网络和环形网络潮流计算的内容及步骤是什么？6）变压器在额定状况下，其功率损耗的简单表达式是什么?7）求环形网络中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？8)力矩法计算公式在什么情况下可以简化？如何简化？9）为什么要对电力网络的潮流进行调整控制?调整控制潮流的手段主要有哪些?10）欲改变电力网络的有功功率和无功功率分布，分别需要调整网络的什么参数?11)超高压远距离交流输电的作用和特点分别是什么？12）什么是传播常数、衰减常数、相位常数、波阻抗、波长、相位速度？13）什么是自然功率？当远距离交流输电线路输送自然功率时,会有什么有趣的现象？14)何为半波长电力线路、全波长电力线路？半波长电力线路的运行会有什么缺点？15)怎样提高远距离交流输电线路的功率极限，改善其运行特性？原理是什么？16）110kV双回架空线路,长度为150kM，导线型号为LGJ-120,导线计算外径为15。

2mm，三相导线几何平均距离为5m.已知电力线路末端负荷为30+j15MVA，末端电压为106kV，求始端电压、功率,并作出电压向量图。

17)220kV单回架空线路，长度为200kM,导线型号为LGJ—300，导线计算外径为24.2mm，三相导线几何平均距离为7。

5m。

已知电力线路始端输入功率为120+j50MVA,始端电压为240kV，求末端电压、功率，并作出电压向量图。

《电力系统分析》第2章习题答案

《电力系统分析》第2章习题答案

第二章 思考题及习题答案2-1 架空线路的参数有哪些？这几个参数分别由什么物理原因而产生？答：架空线路的参数有电阻、电抗、电导和电纳。

电阻反映线路通过电流时产生的有功功率损失效应；电抗反映载流导线周围产生的磁场效应；电导反映电晕现象产生的有功功率损失效应；电纳反映载流导线周围产生的电场效应。

2-2 分裂导线的作用是什么？如何计算分裂导线的等值半径？答：分裂导线可使每相导线的等效半径增大，并使导线周围的电磁场发生很大变化，因此可减小电晕损耗和线路电抗。

分裂半径计算公式为ni ni eq d r r 12=∏=2-3 电力线路一般以什么样的等值电路来表示？答：短线路一般采用一字型等值电路，中等长度线路采用π型等值电路，长线路采用修正值表示的简化π型等值电路。

2-4 双绕组和三绕组变压器一般以什么样的等值电路表示？变压器的导纳支路与电力线路的导纳支路有何不同？答：双绕组和三绕组变压器通常采用Γ型等值电路，即将励磁支路前移到电源侧。

变压器的导纳支路为感性，电力线路的导纳支路为容性。

2-5 发电机的等值电路有几种形式？它们等效吗？答：发电机的等值电路有两种表示形式，一种是用电压源表示，另一种是以电流源表示，这两种等值电路是等效的。

2-6 电力系统负荷有几种表示方式？答：电力系统负荷可用恒定的复功率表示，有时也可用阻抗或导纳表示。

2-7 多级电压电网的等值网络是如何建立的？参数折算时变压器变比如何确定？答：在制定多电压等级电力网的等值电路时，必须将不同电压级的元件参数归算到同一电压级。

采用有名制时，先确定基本级，再将不同电压级的元件参数的有名值归算到基本级。

采用标幺制时，元件标幺值的计算有精确计算和近似计算两种方法。

精确计算时，归算中各变压器的变比取变压器的实际额定变比；近似计算时，取变压器两侧平均额定电压之比。

2-8 有一条110kV 的双回架空线路，长度为100km ，导线型号为LGJ-150，计算外径为16.72mm ，水平等距离排列，线间距离为4m ，试计算线路参数并作出其π型等效电路。