电力系统稳态分析第5章

电力系统稳态分析习题第一章电力系统的基本概念１－１思考题⑴什么是电力系统、电力网？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？⑶电力系统中将负荷分为几级，如何考虑对其供电？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？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？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？⑺电力线路、发电机、变压器的一次和二次绕组的额定电压是如何决定的？⑻电力系统中性点运行方式有几种，各适用于什么范围？１－２电力系统的接线图如下，试标出图中发电机、负荷和变压器两侧的额定电压。

T1第二章电力系统各元件的特性和数学模型２－１思考题⑴普通三绕组变压器的哪些试验参数需要归算，如何归算？如何计算各绕组的电阻、电抗，其原则是什么？⑵三绕组自耦变压器哪些试验数据需要归算，如何归算？⑶为什么需要使用分裂导线和扩径导线？⑷架空输电线路为什么需要换位，规定是什么？⑸为什么电力线路计算中使用的电阻率略大于直流电阻率？⑹架空输电线路的电抗、电导、电纳的意义是什么？其电抗、电纳如何计算？⑺电晕临界电压有何意义，如何计算？如何判断输电线路是否发生电晕？⑻当输电线路的线间距离增加时，其单位长度的电抗、电纳如何变化？而其导线半径增加时，又如何变化？⑼当输电线路采用分裂导线的根数增加时，其单位长度的电抗、电纳如何变化？⑽短线路、中等长度线路和长线路如何划分？等值电路的形式是什么？⑾什么是综合用电负荷、供电负荷和发电负荷？⑿电力系统标幺值计算中常用哪些基准值，其关系如何？有几个可以任意选取，一般取什么，如何取？⒀多电压级网络中，标幺值的准确计算有几种方法？２－２一条110 kV、80 km 的单回输电线路，导线型号为LGJ-150，水平排列，计算直径17 mm，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。

２－３某220 kV 输电线路选用LGJ-300型导线，直径为24.2 mm，水平排列，线间距离为6 m，试求线路单位长度的电阻、电抗和电纳，并校验是否发生电晕。

《电⼒系统分析》习题集及答案电⼒系统分析习题集收集整理，仅供学习，勿做他⽤前⾔本书是在⾼等学校教材《电⼒系统稳态分析》和《电⼒系统暂态分析》多次修改之后⽽编写的与之相适应的习题集。

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全书内容共分⼗五章，第⼀⾄第六章是《电⼒系统稳态分析》的习题，第七⾄第⼗四章是《电⼒系统暂态分析》的习题，第⼗五章是研究⽣⼊学考试试题。

本书适⽤于⾼等院校的师⽣、⼴⼤电⼒⼯程技术⼈员使⽤，同时也可作为报考研究⽣的学习资料。

由于编写的时间短，内容较多，书中难免有缺点、错误，诚恳地希望读者提出批评指正。

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。

电⼒系统稳态分析考试简答题第⼀章电⼒系统的基本概念1、什么是电⼒系统、电⼒⽹？答：把发电、变电、输电、配电和⽤户的整体称电⼒系统。

把除开发电机和⽤户以外的变配电和输电部分称电⼒⽹。

2、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？答：电能⽣产、输送、消费的特点:（1）电能与国民经济各个部门之间的关系都很密切（2）电能不能⼤量储存（3）⽣产、输送、消费电能各环节所组成的统⼀整体不可分割（4）电能⽣产、输送、消费⼯况的改变⼗分迅速（5）对电能质量的要求颇为严格基本要求:（1）保证可靠地持续供电（2）保证良好的电能质量（3）保证系统运⾏的经济性3、电⼒系统中将负荷分为⼏级，如何考虑对其供电？答：三级：第⼀级负荷、第⼆级负荷和第三级负荷。

对第⼀级负荷要保证不间断供电；对第⼆级负荷，如有可能，也要保证不间断供电4、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？答：有备⽤接线：双回路放射式、⼲线式、链式以及环式和两端供电⽹络⽆备⽤接线：单回路放射式、⼲线式和链式⽹络。

5、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？答：⾼压交流输电节省电量因传播过程中发热等⽽引起的损耗。

远距离需要，近距离没必要。

6、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？3UI。

当输送功率⼀定时，答：因为三相功率S和线电压U、线电流I之间的关系为S=输电电压愈⾼，电流愈⼩，导线等载流部分的截⾯积愈⼩，投资愈⼩；但电压愈⾼，对绝缘的要求愈⾼，杆塔、变压器、断路器等绝缘的投资也愈⼤。

7、电⼒线路、发电机、变压器的⼀次和⼆次绕组的额定电压是如何决定的？答：1.取线路始端电压为额定电压的105%；2.取发电机的额定电压为线路额定电压的105%；3.变压器分升压变和降压变考虑升压：⼀次侧=线路额定电压（=发电机额定电压105%与发电机相连）⼆次侧=110%线路额定电压降压：⼀次侧=线路额定电压⼆次侧=110%（接负荷）或105%（不接负荷）线路额定电压8、电⼒系统中性点运⾏⽅式有⼏种，各适⽤于什么范围？答:直接接地和不接地两类。

电力系统分析部分习题答案(参考) 稳态部分第四章复杂电力系统的潮流计算4-1-3解：（1）不考虑非标准变比时：（因为对称，所以只求上三角元素）所以：（2）当考虑非标准变比时，只有变压器两侧的节点的自导纳和这两个节点之间的互导纳有变化。

第五章电力系统的有功功率和频率调整5-1-2解：解得：均未超出发电厂的出力范围，为最优分配方案。

5-1-3解：（1）由耗量特性得到两台发电机的耗量为增率分别为：当负荷为40MW时两台发电机均按下限发电，各承担20MW负荷，相应微增率为因此负荷增加时机组1首先增加负荷，而机组2仍按下限发电，此时综合耗量微增率取决于发电机1。

负荷增加直到时发电机2才增加负荷。

当时此时当负荷大于55MW时才可以按照等耗量为增率准则最优分配负荷。

当负荷为250MW时两台发电机均满发电，此时即按等耗量为增率分配时发电机2就满发，在增加负荷时只有发电机1增加功率，综合耗量微增率仍表现为发电机1的耗量微增率。

时此时所以时按最优分配，综合特性为：得：（2）当负荷为150时按最优分配，代入综合特性为（3）最优分配时解得：平均分配时节省的燃料费用为：5-2-1解：（a）（b）5-2-2解：因为PG3满载，所以只有PG1和PG2能够参加调频（1）（此时PG1和PG2均未满载）（2）此时PG1已经超载，所以应该以发电机2和负荷的调节特性计算频率。

5-2-5解：所以设联络线的功率为Pab，则有解得：Pab=-230.77MW5-2-8解：第六章电力系统无功功率和电压调整6-2-3 思路见P230 6-36-3-2 注意升压变，符号的变化6-3-3 有一台降压变压器，其归算到高压侧的参数为，低压侧的最大、最小负荷表示于图中，高压侧电压波动范围是106.7～113.3kV，如果负荷允许的电压波动范围是6～6.6kV,是否可以选择变压器的分接头以满足电压水平的要求？若可以，试选择之。

若不能，试说明原因。

解：选择110-2×2.5%的分接头校验：最大负荷时：最小负荷时：求电压偏移：所以不能选出合适的变压器分接头满足调压要求6-3-8三串电容器组成，每串串3个，所以6-3-10：解：（1）选用调相机时：最大负荷时：即：最小负荷时解得：k=10.3312 高压侧电压=k*11=113.64kV 所以选择110+2.5%的抽头 k=10.25计算容量（2）当选用电容器时：依据最小负荷时选取变压器的抽头：k=10.75,所以选择电容器的容量为6-3-13：解：设补偿容量为则通过变压器的功率为：所以：所以6-3-17解：依题意，变电所的低压侧要求常调压。

第一章:1、电力系统、电力网答:电力系统是由发电机、变压器、输配电线路和用电设备按一定规律连接起来所组成的用于电能生产、变换输送分配和消费的系统。

电力网是由变压器和输配电线路组成的用于电能变换和输送分配的网络。

2、我国电力系统主要发电厂类型答：我国电力系统主要发电厂有火力发电厂、水电厂和核电厂。

其中火电厂所占比例最大，其次为水电厂和核电厂.3、对电能生产的基本要求答：对电能生产的基本要求有保证供电的可靠性、良好的电能质量和运行的经济性。

4、电力系统负荷的分类及各类负荷对供电可靠性的要求答:电力系统负荷按照供电中断或减少所造成的危害的大小可以分为三级（三类)一级负荷(I类负荷)：指供电中断将造成设备损坏、人员伤亡、社会秩序混乱、人民生活受到很大影响并较长时间不能恢复、政治影响大的用户的用电设备。

一级负荷在任何情况下都不允许停电；二级负荷(II类负荷）：指供电中断或减少,将造成大量产品产量和质量下降、人民生活受到影响的用户的用电设备。

二级负荷应尽可可能不停电；三级负荷（III类负荷）：除一级和二级负荷外的负荷，三级负荷可以停电。

5、衡量电能质量的技术指标答：衡量电能质量的技术指标主要有电压偏移、频率偏移和电压波形。

6、联合电力系统及其优越性答：通过联络线路将几个地方电力系统连接起来所形成的电力系统称为联合电力系统.联合电力系统可以合理利用能源、减少系统备用容量、装设高效率的大容量机组，提高电力系统运行的经济性;系统间相互支援可以提高系统的供电可靠性；系统容量越大抗干扰能力越强,可以减小系统受到干扰(负荷变化)时的频率波动和电压波动，提高电能质量。

7、电力系统的额定电压和平均额定电压答:电力系统额定电压由国家综合应用和电器设备生产制造两方面的因素制定.（详见P9表1-1)根据表1-1的规定,属于同一电压等级的不同设备其额定电压并不完全相同，近似计算时可以认为同一电压等级的电气设备具有相同的额定电压，此额定电压就是平均额定电压.具体数值如下表所示8、标出下图所示电力系统中发电机、变压器的额定电压（线路额定电压已标在图中)答：上述电力系统中发电机、变压器的额定电压如下：G：10。

电力系统分析第二版(孟祥萍著)课后答案下载电力系统分析(第2版)内容介绍第一篇电力系统的稳态分析第1章电力系统的基本概念1.1 电力系统的组成和特点1.2 电力系统的电压等级和规定1.3 电力系统的接线方式1.4 电力线路的结构小结思考题与习题第2章电力网各元件的参数和等值电路2.1 输电线路的参数2.2 输电线路的等值电路2.3 变压器的等值电路及参数2.4 标么制小结思考题与习题第3章简单电力系统的潮流计算3.1 基本概念3.2 开式网络电压和功率分布计算3.3 简单闭式网络的电压和功率分布计算小结思考题与习题第4章电力系统的有功功率平衡与频率调整 4.1 概述4.2 自动调速系统4.3 电力系统的频率特性4.4 电力系统的频率调整4.5 电力系统中有功功率的平衡小结思考题与习题第5章电力系统的无功功率平衡与电压调整 5.1 电压调整的必要性5.2 电力系统的无功功率平衡5.3 电力系统的电压管理5.4 电压调整的措施小结思考题与习题第6章电力系统的经济运行6.1 电力系统负荷和负荷曲线6.2 电力系统有功功率负荷的经济分配6.3 电力网中的电能损耗6.4 降低电力网电能损耗的措施小结思考题与习题第二篇电力系统的电磁暂态第7章同步发电机的基本方程7.1 同步发电机的原始方程7.2 d、q、0坐标系统的发电机基本方程7.3 同步电机的稳态运行小结思考题与习题第8章电力系统三相短路的暂态过程8.1 短路的基本概念8.2 无限大功率电源供电系统的三相短路分析8.3 无阻尼绕组同步发电机突然三相短路的分析 8.4 计及阻尼绕组的同步电机突然三相短路分析 8.5 强行励磁对同步电机三相短路的影响小结思考题与习题第9章电力系统三相短路电流的实用计算9.1 交流分量电流初始值的计算9.2 起始次暂态电流和冲击电流的计算9.3 计算曲线法9.4 转移阻抗及电流分布系数小结思考题与习题第10章电力系统各元件的序阻抗和等值电路 10.1 对称分量法10.2 对称分量法在不对称故障分析中的应用10.3 同步发电机的负序和零序电抗10.4 异步电动机的负序电抗和零序电抗10.5 变压器的零序电抗10.6 架空输电线的零序阻抗10.7 电缆线路的零序阻抗10.8 电力系统的序网络小结思考题与习题第11章电力系统简单不对称故障的分析和计算 11.1 单相接地短路11.2 两相短路11.3 两相短路接地11.4 正序等效定则的应用11.5 非故障处电流和电压的计算11.6 非全相运行的分析计算小结思考题与习题第三篇电力系统的机电暂态第12章电力系统稳定性概述12.1 概述12.2 同步发电机组的转子运动方程12.3 简单电力系统的功角特性12.4 复杂电力系统的功角特性12.5 同步发电机自动调节励磁系统小结思考题与习题第13章电力系统静态稳定13.1 简单电力系统的静态稳定13.2 负荷的静态稳定13.3 小干扰法分析电力系统静态稳定13.4 自动调节励磁系统对静态稳定的影响 13.5 提高电力系统静态稳定的措施小结思考题与习题第14章电力系统暂态稳定14.1 电力系统暂态稳定概述14.2 简单电力系统的暂态稳定14.3 复杂电力系统暂态稳定的分析计算 14.4 提高电力系统暂态稳定性的措施14.5 电力系统的异步运行小结思考题与习题第四篇电力系统计算的计算机算法第15章电力网络的数学模型15.1 电力网络的基本方程式15.2 节点导纳矩阵及其算法15.3 节点阻抗矩阵及其算法小结思考题与习题第16章电力系统故障的计算机算法16.1 概述16.2 对称故障的计算机算法16.3 简单不对称故障的计算机算法小结思考题与习题第17章电力系统潮流计算的计算机算法 17.1 概述17.2 潮流计算的基本方程17.3 牛顿-拉夫逊法潮流计算17.4 pq分解法潮流计算小结思考题与习题第18章电力系统稳定的计算机算法18.1 简化模型的暂态稳定计算18.2 简化模型的静态稳定计算小结思考题与习题附录附录1 程序清单1.1 形成节点导纳矩阵1.2 形成节点阻抗矩阵1.3 对称故障的计算1.4 用计算曲线计算对称故障1.5 简单不对称故障的计算1.6 牛顿-拉夫逊法潮流计算1.7 户口分解法潮流计算1.8 分段法确定发电机转子摇摆曲线1.9 小干扰法判断系统的静态稳定附录2 短路电流周期分量计算曲线数字表参考文献电力系统分析(第2版)目录《电力系统分析(第2版)》是教育科学“十五”国家规划课题研究成果之一。

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。