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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。
电力系统暂态分析(第三版） 李光琦 习题解答第一章 电力系统分析基础知识1-2-1 对例1-2，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=,用准确和近似计算法计算参数标幺值。
解：①准确计算法：选取第二段为基本段，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=，则其余两段的电压基准值分别为：9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U kV 6.66.6110110223===k U U B B 电流基准值：kA U S I B B B 8.15.9330311=⨯==kA U S I B B B 16.0110330322=⨯==各元件的电抗标幺值分别为：发电机：32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：222121300.1050.12111031.5x *=⨯⨯= 输电线路：079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x 电抗器：4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：16.15.911==*E ②近似算法：取MVA S B 30=，各段电压电流基准值分别为：kV U B 5.101=，kA I B 65.15.103301=⨯=kV U B 1152=，kA I B 15.01153301=⨯=kV U B 3.63=，kA I B 75.23.63301=⨯=各元件电抗标幺值：发电机：26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：11.05.3130115121105.0222=⨯⨯=*x 输电线路：073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01530115115105.0224=⨯⨯=*x 电抗器：44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x电源电动势标幺值：05.15.1011==*E1-3-1 在例1-4中，若6.3kV 母线的三相电压为： )cos(3.62αω+⨯=t U s a)120cos(3.62ο-+⨯=αωt U s a)120cos(3.62ο++⨯=αωt U s a在空载情况下f 点突然三相短路，设突然三相短路时ο30=α。
B 、C 相分别经阻抗接地的等值图：图1图1表示'f 点发生两相短路接地，其边界条件为 '0f a I ∙=，''0f b f c U U ∙∙==转换为对称分量的表示形式为：'''(1)(2)(0)0f f f I I I ∙∙∙++='''(1)(2)(0)f f f U U U ∙∙∙==复合序网：将f x 看做负载，则可以得到等值图：其中由于线路中无其他中性点接地，则(0)X ∑为无穷大'(2)(2)//0.5f x x x ∑∑== '(0)1f x x ∑==(1)(2)(0)''(1)(2)(0)0.625//()f f f f f U I I I x x x x ∙∙∙∙∑∑∑====++ (1)(2)(0)a f b f c f I I I T I I I ∙∙∙∙∙∙⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦5-1-3121110.250.2G T l x x x x x λ==++=+0000.050.6T l x x x λ=+=+所以120120012001110111[()][(]a a a a ka l l l l l a a a ka l a l l l a ka l a l U U I x I x I x x x U I I I I x x x x U I I x x λλλλλ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙=+++-=++++-=++同理，0111[]l l b bkb b l l x x U U I I x x λ∙∙∙∙-=++ 0111[]l l c c kc c l l x x U U I I x x λ∙∙∙∙-=++ （1）单相（A ）接地故障03a I I ∙∙=，0ka U =011011[]33l l a ka a a l a x x U U I I x x I λλ∙∙∙∙∙-=++=∙则3a z λ=由于B 、C 正常工作，关系曲线：（2）两相（B 、C ）接地短路0kb kc U U ==111b c f f I I k I === 2011220f f x I I k I x x =-=+所以012111[1]l l b b l x x k U I x k x λ-=+012111[1]l l c c l x x k U I x k x λ-=+012111[1]l l b c l x x k z z x k x λ-==+（3）两相短路kb kc U U =00f I =则1112b b b kb b l l U U I x U I x λλ=+=+，1112c c ckc c l l U U I x U I x λλ=+=+ 112b c l z z x λ==（4）三相短路5-2-1（1）用对称分量法根据两相接地的边界条件知星型侧三序电流如图1所示，经过正负序转不同相位后得三角形侧线电流相量图如图2所示，其中b c f I I I ∙∙∙=-=。
第五章作业5-1 何谓一次调频？一次调频能使频率保持不变吗？是否所有机组都能进行一次调频？一次调频是如何实现的？5-2 何谓二次调频？二次调频能使频率保持不变吗？是否所有机组都担负二次调频任务？二次调频是如何实现的？5-3 系统总负荷5000 MW ，正常运行频率f N =50，若因为事故失去250 MW 发电出力，最后系统频率稳定在48赫兹，求系统负荷的频率调节效应系数K L 。
5-4某地区系统，发电厂容量为3000kW ，调差系数为2.5%；负荷的频率调节效应系数是1.5。
当负荷为1500kW 时，系统频率为50Hz 。
现因负荷变化，频率下降到49.9Hz 。
试计算系统负荷的变化量为多少？是增加还是减少？系统负荷实际消耗的功率是多少？5-5 有两台100MW 的机组并列运行，调速器下降特性（机组由空载到满载转速变化百分数）分别为4％和5％，负荷为150MW 。
（a ）负荷在两机组间如何分配？（b ）要使两机组平均分担负荷，应如何调整？5-6系统f N =50,总装机容量2000MW ，P LN =1600MW ，调差系数σ% = 5，K L =50MW/H Z ，在额定频率下运行时增加负荷430 MW ，求下列情况下系统的频率变化。
（1）所有发电机组仅参加一次调频，（2）所有发电机组都参加二次调频。
5-7系统中发电机组的容量和它们的调差系数分别为：水轮机组：100MW/台 ⨯ 5台=500, σ% = 2.5； 汽轮机组：50MW/台 ⨯20台=1000，σ% = 3.5； 75MW/台 ⨯ 5台=375, σ% = 2.75； 100MW/台 ⨯ 6台=600，σ% = 3.5； 其它容量汽轮机组等效为1000MW ，σ% = 4。
系统f N =50,P LN =3500MW******，K L * = 1.5 。
若(1)全部机组都参加一次调频，(2) 全部机组都不参加一次调频（3）仅水轮机组参加一次调频，当系统负荷增加到3300 MW 时，系统频率为多少？（4）要求频率无差调节，发电机的二次调频功率为多少？（5）要求频率不低于49.8,发电机的二次调频功率为多少？5-8 有两系统A 和B ，它们的情况如下：A 系统：容量1500MW ，25*=GA K ，6.1*=LA KB 系统：容量2000MW ，*35GB K =，* 1.2LB K =（标么值基准为各系统容量及50Hz ）现在，A 系统负荷增加150MW ，试计算下列两种情况下频率的变化量，以及联络线上功率的变化量，并说明频率是增加还是减少，以及联络线功率的流向。
电力系统分析目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析,研究的内容分为两类,一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算，另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。
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？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—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+2。
5％抽头处工作，2T 在主抽头处工作，3T 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。
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+2。
5％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。
习题1-4图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？ 1—11 什么叫分裂导线、扩径导线？为什么要用这种导线？1-12 架空线为什么要换位？规程规定，架空线长于多少公里就应进行换位？1—13 架空线的电压在35kV 以上应该用悬式绝缘子,如采用X —4。
