电力系统分析部分习题答案(参考)稳态部分第一章 电力系统的基本概念1-2 (1)各个元件的额定电压 G ：10.5kVT ：10.5/121kV ，10.5kV/399V , 110/38.5/11(10.5)kV,35/6.6(6.3)kV (2) a)发电机和变压器的额定电压G:10.5kV T 1:10.5/121kV T 2:10.5/38.5kV T 3:35/11(10.5)kV b)变压器的实际变比T-1：121(1+2.5%)/10.5 T-2:110/38.5 T3:35(1-5%)/11(10.5)(3) G:10.5kV T 1:10.5/242kV T 2:220/121/38.5kV T 3:35/6.3kV T 4:220/38.5kV T 5:10.5/3.15kV D 1:3kV D 2:6kV第二章 电力网络元件的参数和等值电路2-2-1解：R T =P k *U N 2/(1000S N 2)=100*1102/(1000*31.52)=2.4389(Ω) X T =U k %*U N 2/(100S N )=10.5*1102/(100*31.5)=40.33(Ω) G T =P 0/(1000U N 2)=86/(1000*1102)=7.1074*10-6(s)B T =I 0%*S N /(100U N 2)=2.7*31.5/(100*1102)=7.0289*10-5(s) 等值电路为：2-2-3 解：R T(100)=P kmax *U N 2/(2000S N 2)=163*1102/(2000*202)=2.4654(Ω) R T(50)= 2R T(100) =2*2.4654=4.9307(Ω)U K1%=1/2*( U K1-2%+ U K1-3%- U K2-3%)=1/2*(10.5+17-6)=10.75 U K2%=1/2*( U K1-2%+ U K2-3%- U K1-3%)=1/2*(10.5+6-17)=-0.25 U K3%=1/2*( U K1-3%+ U K2-3%- U K1-2%)=1/2*(17+6-10.5)=6.25 X T1=U k1%*U N 2/(100S N )=10.75*1102/(100*20)=65.0375(Ω)X T2=U k2%*U N 2/(100S N )=-0.25*1102/(100*20)=-1.5125(Ω) X T3=U k3%*U N 2/(100S N )=6.25*1102/(100*20)=37.8135(Ω)G T =P 0/(1000U N 2)=75/(1000*1102)=6.1983*10-6(s)B T =I 0%*S N /(100U N 2)=3.3*20/(100*1102)=5.4545*10-5(s)2-2-5解：P k13=4P ’k13=4*52=208kW P k23=4P ’k23=4*47=188kW P k1= (P k12+P k13- P k23)/2=(152.8+208-188)/2=86.4kW P k2= (P k12+P k23- P k13)/2=(152.8+188-208)/2=66.4kW P k3= (P k23+P k13- P k12)/2=(188+208-152.8)/2=121.6kW R T1=P k1*U N 2/(1000S N 2)=86.4*1212/(1000*202)=3.16(Ω) R T2=P k2*U N 2/(1000S N 2)=66.4*1212/(1000*202)=2.43(Ω) R T3=P k3*U N 2/(1000S N 2)=121.6*1212/(1000*202)=4.45(Ω) U K1%=1/2*( U K1-2%+ U K1-3%- U K2-3%)=1/2*(10.5+18-6.5)=11 U K2%=1/2*( U K1-2%+ U K2-3%- U K1-3%)=1/2*(10.5+6.5-18)=-0.5 U K3%=1/2*( U K1-3%+ U K2-3%- U K1-2%)=1/2*(18+6.5-10.5)=7 X T1=U k1%*U N 2/(100S N )=11*1212/(100*20)=80.53(Ω) X T2=U k2%*U N 2/(100S N )=-0.5*1212/(100*20)=-3.66(Ω) X T3=U k3%*U N 2/(100S N )=7*1212/(100*20)=51.24(Ω) G T =P 0/(1000U N 2)=75/(1000*1212)=5.123*10-6(s)B T =I 0%*S N /(100U N 2)=4.1*20/(100*1212)=5.60*10-5(s) 2-1-2 解：（a ）ρ=31.5Ω.mm 2/kM S=150 mm 2 r1=ρ/S=0.21Ω/kM D m =68mm .50398*4*4D D D 33bc ac ab == r=17.0/2=8.5mmx1=0.1445lg(D m /r)+0.0157=0.4164Ω/kM b1=7.58/lg(D m /r)*10-6=2.7335*10-6s/kM (b)因为为双回输电线路R=r1*l/2=0.21*100/2=10.5(Ω) X=x1*l/2=0.4164*100/2=20.8198(Ω) B/2=2*b1*l/2=2*2.7335*10-6*100/2=2.734*10-4 (S) (c) Q=U 2*B=1102*2.734*10-4*2=2*3.308=6.616Mvar 2-1-6解：因为为分裂导线r1=ρ/S=31.5/(2*300)=0.0525Ω/kMΩD m =0794m .1016*8*8D D D 33bc ac ab == 5691mm .70400*12.45d *r r 12eq ===x1=0.1445lg(D m /r eq )+0.0157/2=0.3192Ω/kM b1=7.58/lg(D m /r eq )*10-6=3.5177*10-6s/kM R=r1*l=0.0525*300=15.75(Ω) X=x1*l=0.3192*300=95.7665(Ω) B/2=b1*l/2=0.5277*10-3 (S) 2-4-1解：G ：S N =P N /cos φN =50/0.85=58.8235MV AXd ”=0.15*10.52/58.8235*(242/10.5)2=149.3382(Ω) T: R T =P k *U N 2/(1000S N 2)=300*2422/(1000*602)=4.8803(Ω) X T =U k %*U N 2/(100S N )=12.5*2422/(100*60)=122.0083(Ω) G T =P 0/(1000U N 2)=90/(1000*2422)=1.5368*10-6(s) B T =I 0%*S N /(100U N 2)=2*60/(100*2422)=2.049*10-5(s)L :R=r1*l=0.08*200=16(Ω) X=x1*l=0.406*200=81.2(Ω)B/2=b1*l/2=2.81*10-6*200/2=2.81*10-4 (S) 2-4-3解：X 线路=x1*l=0.4*70=28(Ω)U B =110kV ,S B =20MV A,且变压器的变比为110/6.6kV ，所以： X T*=U k %/100*(U N 2/S N )/（U B 2/S B ）=0.105 X T*/2=0.0525 X 线路*=28/（1102/20）=0.0463X R*=2121.020/6.6/3.0*3/6*04.0S U /I 3U *100%X 2B 26.B6NNR ==）（）（）（ 因为为双回线X 电缆*=1/2*x1*l/（U B 2/S B ）=1/2*0.08*2.5/(6.62/20)=0.0918/2=0.0459R 电缆*=1/2*ρ/S *l/（U B 2/S B ）=1/2*18.8/70*2.5/(6.62/20)=0.3083/2=0.15415第三章 简单电力系统的分析和计算3-1-1解：首先求出线路的参数：D=6.5m D m =1895m .813*5.6*5.6D D D 33bc ac ab == 查表得单位线路参数：r1=0.079Ω/kM x1=0.412Ω/kM b1=2.77*10-6S/kM 线路的等值电路为π型等值电路R=r1*l=0.079*230=18.17Ω X=x1*l=94.76Ω B/2=3.1855*10-4S 进行潮流计算：P 2=120MW cos φ=0.92 ⇒Q 2=51.1198MVar线路末端的注入功率： Q 2l =1/2*U 22*B=3.1855*10-4*2092=13.9146MVar S 2’=S 2-Q 2l =120+j51.1198-j13.9146=120+j37.2052 MV A 线路阻抗支路的功率损耗：ΔS Z =（P 2’2+Q 2’2）/U 22*(R+jX)=6.5658+j34.2417 MV A S 1’=S 2’+ΔS Z =126.5658+j71.4469 MV A 求线路上的首端电压：173kV .j513.236U R Q X P j U X Q R P U U j U U U 2'2'22'2'222221+=-+++=+∆+=δ U 1=241.7788kV 线路首端注入电容功率：Q1l=1/2* U 12*B=18.6215Mvar线路首端功率：S 1=S 1’-Q1l=126.5658+j52.8255 MV A 3-1-2解：末端注入功率：Q 2l =1/2*U 22*B=5.5*10-4*2202=26.62Mvar 设末端功率因数为cos φ2，则有：S 2’=S 2-Q 2l =P 2+jQ 2-jQ 2l =220+j(Q 2-Q 2l )=220+j(Q2-26.62)=P 2’+jQ 2’2'2'22'2'222221U R Q X P j U X Q R P U U j U U U -+++=+∆+=δ 22'2'222'2'22222221)U R Q X P ()U X Q R P U ()U ()U (U U -+++=+∆+=δ解得Q 2’=95.2162，所以Q 2=121.8362Mvar 8748.0Q P /P cos 22222=+=ϕ 3-1-14解： 线路参数为：R=r1*l=0.82*2=1.64Ω X=x1*l=0.38*2=0.76Ω 忽略电压降落横分量有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯+≤⨯≤+%10*)R U )cos /(P P (R U )cos /(P U %10U X Q R P 22222222222N222ϕϕ 将R ，X, cos φ,U N 带入得561MW .1P 561MW .1P 629MW.1P 222≤⎩⎨⎧⇒≤≤ 当P 2=1.561MW 时，10%p%9.58%U U X Q R P %U N222=∆=+=∆3-1-15解：Ω=⇒⎪⎩⎪⎨⎧=====≤+ 1.5R 600kW P 3kV,U U ,X R ,0Q U %10U XQ R P 22N 2N222 342.86kW P 8.0cos ,X R U %10U X Q R P '2N 2'22'≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧==≤+ϕ 3-1-17解1(a)首先求出系统的等值电路，计算各个元件的参数LGJ-185： D=4m ， 0397m .52*4D 3m ==，查表得：r1=0.17Ω/kMx1=0.409Ω/kM b1=2.79*10-6S/kM因为为双回线，有：R=r1*l/2=100*0.17/2=8.5Ω, X=x1*l/2=0.409*100/2=40.9/2Ω B=2*b1*l=2*2.79*100*10-6=2*2.79*10-4S计算变压器的参数：查表得：P k =190kW,P 0=31.05kW,Uk%=10.5,I 0%=0.7 归算至高压侧的阻抗和导纳参数为：X T =40.3333Ω，R T =2.317Ω，G T =2.5661*10-6S ，B T =1.8223*10-5S 因为两台变压器并列运行，所以并列运行后的参数为X ’T = X T /2= 40.3333/2Ω，R T =2.317/2Ω，G T =2*2.5661*10-6S ，B T =2*1.8223*10-5S 又因为：P2=40MW, 8.0cos 2=ϕ，所以Q 2=30MVar 系统的等值电路为：变压器低压侧U 21=10.5kV ,归算到高压侧为U 2=k*U 21=110/11*10.5=105kV (1)j7.3515kV111.2032 j7.3515kV2032.6105U R Q X P j U X Q R P U U j U U U 2'T 2'T 22'T 2'T 222222'+=++=-+++=+∆+=δ U ’2=111.446kV变压器损耗：AyTmaxyTmax 'T 'T 2'2yT ZTmaxZTmax 'T 'T 222222ZT Q j P 4527MV A .j00637.0)jB G (U S ~Q j P j4.5729MV A 2627.0)jX R (U Q P S ~∆+∆=+=+=∆∆+∆=+=++=∆（或者用下式计算变压器的损耗441MVA.j00621.0)31.5*0.007*j 03105.0(*2)jQ P (2S ~j4.1667MVA0.239431.5)*10010.5j (0.19*)5.31*2(3040*2)jQ P ()2S S (2S ~yT yT yT 222kT kT 2N ZT +=+=+=∆+=++=+=∆）线路注入功率： 4652MV ar .3446.111*10*79.2U *B *2/1Q 242'22l -=-=-=- 所以5604MVA .j313264.40jQ S ~S ~S ~S ~2l yT ZT 2'1+=+∆+∆+=线路的首端电压j12.918kV119.72 j5.5667kV 5183.8UU RQ X P jU XQ R P U U j U U U 2'2'*'1'12'*'1'12'l l 2'1+=++=-+++=+∆+= δU 1=120.4165kV线路上的阻抗损耗和首端线路电容注入功率0455MVar.4120.4165*10*79.2U *B *2/1Q Q j P j4.3167MVA 7946.1)jX R (U Q P S ~2411l ZTm axZlm ax '22'21'21Zl -=-=-=∆+∆=+=++=∆-线路首端功率8325MVA .j3142.121jQ S ~S ~S ~1l Zl 1''1+=+∆+= （2）查表得3150max =τ121MW .27946.10637.02627.0P P P P yTmax Zlmax ZTmax Tmax =++=∆+∆+∆=∆全年总的电能损耗为：6824.5MW.h543.9965653.0827.5050 8760*0.06213150*1.79463150*0.2627 8760*P 3150*P 3150*P W yT Zlmax ZTmax =++=++=∆+∆+∆=∆2.当负荷变为原来的0.5倍和0.25倍时，变压器为单台变压器运行，线路仍为双回线运行，则等值电路为按上述过程计算得：当max 25P .0P =时4133MW .0P 0319.0P 1313.0P Zl yT ZT =∆=∆=∆，， 5765MW .0P 0.5pmax =∆ 当max 225P .0P =时0919MW .0P 03.0P 0328.0P Zl yT ZT =∆=∆=∆，， 1547MW .0P 0.25pmax =∆0MW.h.6975 6000-8760*P 20006000*P 2000*P W 0.25pmax 0.5plmax max =∆+-∆+∆=∆）（）（3-2-3解：等值电路图从左向右编号分别为1，2，3，4，则有： 变压器2的功率损耗为：0021.j0(-j0.0162)*12.03.0Z U S S ~222T232N 2B23B23-=+==∆（第2个变压器的第3个绕组） 0066.j0j0.131*11.02.0Z U S S ~222TB222N 2B22B22=+==∆ 3045.j05.0Z U S S ~S ~S ~S ~S ~TB222N 2B22B23B22B22B23'B2+==∆+∆++=34222TB212N'2B2B2l S ~092.j0j0.268*13045.05.0Z U S S ~∆==+==∆ 则节点3的运算负荷为： j0.2780.5j0.118-j0.0923045.j05.0S ~S ~S ~S ~30B21'B23+=++=∆+∆+= 变压器1的功率损耗：016.j0j0.32*11.02.0Z U S S ~222TB12N 2B1Bl =+==∆j0.00510098.j0j0.156)(0.0298*1278.05.0Z U S S ~222232N2323+=++==∆ 129.j0j0.118)-(-j0.011*1Y U S ~20*2N 20-===∆316.j07098.0S ~S ~S ~S ~S ~S ~Bl Bl 202332+=+∆+∆+∆+=j0.00850016.j0j0.014)(0.026*1316.07098.0Z U S S ~222122N 2212+=++==∆3245.j07114.0S ~S ~S ~122A '+=∆+=011.j0(-j0.011)*1Y U S ~10*2N 10-===∆3135.j07114.0S ~S ~S ~S ~10122A +=∆+∆+=然后由以上计算所得的功率和已知的o A01.1U ∠= 计算各点的电压：（以下电压的计算也可以不考虑横分量）kV435.00943.1 j0.0083kV 0057.0U UR Q X P j UX Q R P U U j U U U o 1A12'A 12'A A12'A 12'A 1l2l212-∠=--=-++-=-∆-= δ同理可以计算kV 3.59062.1 j0.0583kV 0339.0U U j U U U o 2B1B12B1-∠=--=-∆-= δkV 3.99037.1 j0.0638kV 0601.0U U j U U U o 2232323-∠=--=-∆-= δ kV 11.69992.0 j0.129kV 1023.0U U j U U U o 3343434-∠=--=-∆-= δ kV 11.38994.0 j0.0048kV 0032.0U U j U U U o 4B3B34B3-∠=++=-∆-= δ kV 12.97012.1U j U U U o B2B24B2-∠=-∆-=δ 同理：然后算出各点的有名值kV 3.59887.40k *U *U U kV 435.075.240 U o B1N *B1B1o 2-∠==-∠= kV 3.9914.228U o 3-∠= kV 11.38586.68k *U *U U o B13N *B3B3-∠== kV 12.97626.10k *U *U U o B12N *B2B2-∠==3-2-6解：因为求初步功率分布，只需计算两端电源供给负荷的功率即可。
电力系统分析第7-8章课后习题参考答案7-1.选择填空1．将三个不对称相量分解为三组对称相量的方法是（ B ）A．小干扰法B．对称分量法C．牛顿—拉夫逊法D．龙格—库塔法2．电力系统发生三相短路时，短路电流只包含（ A ）A.正序分量B.负序分量C.零序分量D.正序和零序分量3．当电力系统的某点出现a相直接接地短路时，下式不成立( C ) A．U a=0 B. I b=0C．I a=0 D. I c=04．根据对称分量法，任何一组不对称的三个相量可以分解成三组分量，不包含（ C ）分量。
A．正序分量 B. 负序分量C．直流分量 D. 零序分量5．在故障分析时，以下说法不正确的是（ A ）A．发电机中是不存在正序电动势的。
B．发电机中是不存在负序电动势的。
C．发电机中是不存在零序电动势的。
D．同步发电机的负序电抗是不等于其正序电抗的。
6．在故障分析时，对变压器，以下说法不正确的是（ D ）A．变压器的正序、负序和零序的等值电阻相等。
B．变压器的正序、负序和零序的等值漏抗也相等。
C．变压器是一种静止元件。
D．变压器的正序、负序、零序等效电路与外电路的连接方式相同。
7．在故障分析时，对电力线路，以下说法正确的是（ C ）。
A．电力线路的正序参数与负序参数不相等。
B．架空电力线路的正序电抗大于电缆的电抗。
C．电力线路的正序参数与零序参数不相等。
D．电力线路的零序电抗一定等于正序电抗的三倍。
8．在故障分析时，对负荷的处理，以下说法不正确的是（ C ）A．在计算起始次暂态电流I''时，在短路点附近的综合负荷，用次暂态电动势和次暂态电抗串联构成的电压源表示。
B．在应用运算曲线确定短路后任意时刻的短路电流的周期分量时，略去所有的负荷。
C．异步电动机的零序电抗等于0。
D．异步电动机通常接成三角形或接成不接地的星形，零序电流不能流过。
9．已知a相的正序电压为U a=10∠30o kV，则以下正确的是（ D ）A．U b=10∠120o kV B．U b=10∠150o kVC．U c=10∠120o kV D．U c=10∠150o kV 10．已知a相的负序电压为U a=10∠30o kV，则以下正确的是（ B ）A．U b=10∠120o kV B．U b=10∠150o kVC．U c=10∠120o kV D．U c=10∠150o kV7-2 填空1．正序分量是指三个相量模相同，但相位角按（A-B-C ）顺序互差（120 ）度。
电力系统分析智慧树知到课后章节答案2023年下山东建筑大学山东建筑大学第一章测试1.某低压配电系统采用单回路链式接线方式为负荷供电，此负荷一般为（）。
（）A:二级负荷 B:三级负荷 C:一级负荷 D:一级负荷中特别重要的负荷答案:三级负荷2.在某110kV降压变电所中，主变高压侧额定电压为（）。
（）A:121kV B:110kV C:115kV D:105kV答案:110kV3.（）是新能源发电厂。
（）A:风力发电厂 B:光伏电站 C:地热能发电厂 D:核电厂答案:风力发电厂;光伏电站;地热能发电厂4.为了比较精确地掌握负荷，调度部门每天都进行短期负荷预测，以估计次日的连续型负荷曲线。
（）A:对 B:错答案:错1.用电气参数（）反映线路的磁场效应。
（）A:电抗 B:电阻 C:电纳 D:电导答案:电抗2.输电线路采用分裂导线可以（）。
（）A:减小线路电抗 B:增大线路电纳 C:减小线路电阻 D:提高电晕临界电压，防止电晕。
答案:减小线路电抗;增大线路电纳;提高电晕临界电压，防止电晕。
3.当元件的电压、电流参考方向关联时，（）元件的阻抗呈容性。
（）A:线路对地导纳 B:变压器励磁导纳 C:电流超前电压 D:电流滞后电压答案:线路对地导纳;电流超前电压4.通过变压器空载试验，可以计算得到（）。
（）A:电阻 B:电抗 C:电纳 D:电导答案:电纳;电导5.在变压器短路试验中，短路电压百分数是指短路电压占（）的百分数（）。
A:高压侧额定电压 B:测量侧额定电压 C:电网额定电压 D:低压侧额定电压答案:测量侧额定电压1.变压器正在运行，若通过变压器的功率发生变化，可以近似认为不变的量是变压器的（）。
（）A:铁心损耗 B:绕组有功损耗 C:绕组无功损耗 D:绕组电压损耗答案:铁心损耗2.已知放射式电力网末端负荷和首端电源电压，手工计算潮流的步骤是（）。
（）A:先从末端向首端逐段计算功率，再从首端向末端逐段计算电压。
