第二章
[例2-5]有一台SFL120000/110型的向10kV 网络供电的降压变压器，铭牌给出的实验数据为：
试计算归算到高压侧的变压参数。 解 由型号知，.110,20000kV V A kV S N N =?=高压侧额定电压
各参数如下：
Ω=Ω??=??=08.41020000
110135103
2
2
322N N S T S V P R
ΩΩ53.6310200001001105.1010100%323
22=???=??=N N S T S V V X
s s V P G N T 6
33
3
20
1082.110110
2210---?=?=?=? 1011
110102.1310110100200008.010100%216
32
320===?=???=??=---N N T N N T V V s s V S I B k
例 2-6 三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL-120000/220，额定容量为
120MVA/120MVA/60MVA ，额定电压为：220kV/121kV/11kV,kW P K
601)21(='-，kW P K 5.182)31(='?-，kW P K 5.132)32(='- ，85.14%)21(=-K U ，
25.28%)31(=-S V ，96.7%)32(=-S V ，kW P 1350=?，663.0%0=I ，求
变压器归算到220kV 侧的参数，并作出等值电路。
解：（1）求各绕组的电阻
kW
kW S S P S S P P P N
N S N N S S S 5.400])60
120(5.132)60120(5.182601[5.0])()(
[2
12
223)32(23)31()21(1=?-?+?='-'+'=---????同理可得：
kW P kW P S S 5.3295.20032==??
8
.0%,22,5.10%,13500==?==?I kW P V kW P s s
电阻计算如下：346.1120
10002005.4001000 2
2
22
11=??==Ω?N N S T S V P R
107.1674
.0 32==T T R R
（2）求各绕组电抗
68
.10%72.2%57
.17%)%%(2
1
%32)32()31()21(1=-==-+=---S S S S S V V V V V V 电抗计算：ΩΩ86.70120
10022057.17100%2211=??==N N S T S V V X
ΩΩ
08.4397.1032=-=T T X X
变压器阻抗参数：
Ω)68.70346.1(111j jX R Z T T T +=+= Ω
Ω
)08.43107.1()97.10674.0(32j Z j Z T T +=-=（3）求导纳
S
jB G Y S S V S I B S S V P G T T T N N T N T 66
2
206
2
2
10)4.1679.2(104.16220100120663.0100%1079.2220
10001351000---?-=-=?=??==?=?=
=
?
－
例2—7 试计算2—15（a ）所示输电系统各元件电抗的标幺值。已知各元件的参数如下： 发电机：26.0,5.10,30*)()()(===N G N G N G X kV U MVA S ，
变压器 T-1：;121/5.10,5.10%,5.311)(1===T k N T k U MVA S 变压器T-2：;6.6/110,5.10%,152)(2===T k N T k U MVA S
电抗器 :5%,3.0,6)()(===R N R N R X kA I kV U ；架空线路长80km ，每公里电抗为Ω4.0；电缆线路长2.5km,每公里电抗为Ω08.0。
解 首先选择基准值。取全系统的基准功率M V A S B 100=。为了使标幺值参数的等值电路中不出现串联的理想变压器，选取相邻段的基准电压比
k k k k
T III II B T B 2)(1)
II I (,==--。这
样，只要选出三段中的某一段的基准电压，其余的基准电压就可以由基准变比确定了。选第I 段的基准电压,5.10)(kV U I B =于是
kV kV k U U II I B I B II B 121121
5
.101
5.101)
()
()(=?
==-
kV
kV k k U k U U III II B II I B I B III II B II B III B 26.7)6
.6110()1215.10(1
5.1011
)
()()
()
()
()(=??===---各元件电抗的标幺值为
87.05
.10100
305.1026.0222)()
(2
)
(*
)(1=??=?=I B B N G N G N G U S S U X X
33.05
.101005.315.101005.10100%2
22)I ()(12
)I (1*
)(12=??=??==B B N T N T K B T U S S U U X X 22.0100
804.0)
II (121
2
2
*)(3=?
?===U S
X
X X B B
L
B L
58.0100
151005.10)
II ()II (2100
%121
11022
2
)
(22
*
)(24=??=??
==
U S S U U
X X
B N T B
N T K
B T 09.1100
3.031005)
III ()(100
%
26
.76322
)
(*
)(5=???=
??
==
U S
I U X
X
X B N R B
N R R
B R 38.0100
5.208.0)
III (26
.72
2
*)(6=?
?===
U S
X
X X B B
C
B C
[例 2-8] 给定基准功率
MVA S B
100=，基准电压等于各级平均额定电压。假定发电
机电势标幺值等于1.0。试计算例2-7的输电系统在电缆末端短路的短路电流（分别按元件
标幺参数的近似值和精确值计算）。
,5.10)(kV U I B =,115)II (kV U B =,3.6)III (kV U B =
87.05.10100
305.1026.02
22)()
(2)
(*
)(1=??=?=I B B N G N G N G U S S U X X 33.05
.101005.315.101005.10100%2
22)I ()(12
)I (1*
)(12=??=??==B B N T N T K B T U S S U U X X 24.0115
100804.0)
II (2
2
*)(3=?
?===U S
X
X X B B
L
B L
7.0115100151151005.10100%2
2)
II (2)(2)II (22
*)(24=??=??==U U B B
N T N T K B T S S U X X 46.13
.6100
3.0361005)
III ()(100
%
22
)
(*
)(53=???=
??
==U S
I U X
X
X B N R B
N R R
B R 504.0100
5.208.03
.62
)
III (2
*)(6=?
?==
=U
S
X X X B B
C
B C
计算公式：)()(1
III B III B f I X I X E I ∑
∑==
654321X X X X X X X +++++=∑
精确计算：47.338.009.158.022.033.087.0=+++++=∑
X
kA I kA
kA U S I f B B B 29.247
.395
.795.726
.73100
3)III ()III (==
=?==
近似计算：107.4504.046.17.024.033.087.0=+++++=∑
X
kA I kA
kA U S I f III B B III B 24.2107
.417
.917.93
.63100
3)()(==
=?==
近似计算结果的相对误差为2.2%，在工程计算中是允许的。
第三章
3．1 电网结构如图3—11所示，其额定电压为10KV 。已知各节点的负荷功率及参数： MVA j S )2.03.0(2
+=，MVA j S )3.05.0(3+=，
MVA j S )15.02.0(4+=
Ω+=)4.22.1(12j Z ，Ω+=)0.20.1(23j Z ，Ω+=)0.35.1(24j Z
试求电压和功率分布。
解：（1）先假设各节点电压均为额定电压，求线路始端功率。
0068.00034.0)21(103.05.0)(2
2
223232232323j j jX R V Q P S N +=++=++=?0019.00009.0)35.1(10
15.02.0)(2
2
224242242424j j jX R V Q P S N +=++=++=
?
则： 3068.05034.023323j S S S +=?+=
1519.02009.024424
j S S S +=?+=
6587.00043.122423'12
j S S S S +=++=
又 0346
.00173.0)4.22.1(106587.00043.1)(2
2
212122'12'1212j j jX R V Q P S N +=++=++=?
故： 6933.00216.112'
1212
j S S S +=?+=
（2） 再用已知的线路始端电压kV V 5.101=及上述求得的线路始端功率12S ，求出
线路各点电压。
kV
V X Q R P V 2752.05
.104
.26933.02.10216.1)(11212121212=?+?=+=? kV V V V 2248.101212=?-≈
kV
V V V kV V X Q R P V 1508.100740.0)
(24242
2424242424=?-≈?=+=?
kV
V V V kV V X Q R P V 1156.101092.0)
(23232
2323232323=?-≈?=+=?
（3）根据上述求得的线路各点电压，重新计算各线路的功率损耗和线路始端功率。
0066.00033.0)21(12.103.05.02
2
223j j S +=++=? 0018.00009.0)35.1(15
.1015.02.02
2
224j j S +=++=? 故 3066.05033.023323j S S S +=?+=
1518.02009.024424j S S S +=?+= 则 6584.00042.122423'
12
j S S S S +=++=
又
0331.00166.0)4.22.1(22
.106584.00042.12
2
212j j S +=++=? 从而可得线路始端功率 6915.00208.112
j S +=
这个结果与第（1）步所得计算结果之差小于0.3%，所以第（2）和第（3）的结果可作为最终计算结果；若相差较大，则应返回第（2）步重新计算，直道相差较小为止。
3.2 如图所示简单系统，额定电压为110KV 双回输电线路，长度为80km ，采用LGJ-150导线，其单位长度的参数为：r=0.21Ω/km ，x=0.416Ω/km,b=2.74km S /10
6
-?。变电
所中装有两台三相110/11kV 的变压器，每台的容量为15MVA,其参数为：
5.3%,5.10%,128P 5.40s 0===?=?o s I V kW kW P ，。母线A 的实
际运行电压为117kV ，负荷功率：
MVA j S MVA j S LDc LDb 1520,1230+=+=。当变压器取主轴时，求母线
c 的电压。
解 （1）计算参数并作出等值电路。 输电线路的等值电阻、电抗和电纳分别为
Ω=Ω??=4.821.08021
L R Ω=Ω??=6.16416.0802
1
L X S S B c
461038.41074.2802--?=???=
由于线路电压未知，可用线路额定电压计算线路产生的充电功率，并将其等分为两部分，便得
var
65.2var 1101038.42
121242
M M V B Q N c B -=???-=-=?-将B Q ?分别接于节点A 和b
，作为节点负荷的一部分。
两台变压器并联运行时，它们的等值电阻、电抗及励磁功率分别为
Ω=Ω???=?=4.3151000110128211000212
2
22N N s T S V P R Ω=Ω???==4.4215
1001105.1021100%212
2
2N N s T S V V R MVA
j MVA j Q j P o o 05.108.0)100
155.30405.0(2+=?+?=?+?变压器的励磁功率也作为接于节点b 的负荷，于是节点b 的负荷
MVA
j MVA j j j Q j P Q j S S B LDb b 4.1008.3065.205.108.01230)
(00+=-+++=?+?+?+=节点
c 的功率即是负荷功率 MVA j S c 1520+=
这样就得到图所示的等值电路
（2）计算母线A 输出的功率。
先按电力网络的额定电压计算电力网络中的功率损耗。变压器绕组中的功率损耗为
()MVA
j MVA j jX R V S S T T N c T 19.218.0)4.424.3(110152022
22
+=++=+???
? ??=? 由图可知
MVA
j MVA j j Q j P S S T T c c 19.1718.2019.218.01520'+=+++=?+?+=
MVA
j MVA j j S S S b c c 59.2726.504.1008.3019.1718.20'''+=+++=+=
线路中的功率损耗为
()MVA j MVA j jX R V S S L L N L 51.428.2)6.164.8(110
59.2726.502
222
''
1+=++=+???? ??=?
于是可得
MVA
j MVA j j S S S L 1.3254.5251.428.259.2726.50''1'1+=+++=?+=
由母线A 输出的功率为
MVA
j MVA j j Q j S S B A 45.2954.5265.21.3254.52'1+=-+=?+
=
（3）计算各节点电压。
线路中电压降落的纵分量和横分量分别为
kV kV V X Q R P V A L L L 3.81176.161.324.824.52'1'1=?+?=+=?
kV kV V R Q X P V A L L L 2.5117
4
.81.326.1624.52'1'1=?-?=-=δ
b 点电压为
()()()
kV
kV V V V
V L L A
b 8.1082.53.811722
2
2
=+-=
+?-=
δ
变压器中电压降落的纵，横分量分别为
kV kV V X Q R P V b T c T c T 3.78
.1084.4219.174.318.20''=?+?=+=?
kV kV V R Q X P V b T C T c T 3.78
.1084.319.174.4218.20'
'=?-?=-=δ
归算到高压侧的c 点电压
()()()
kV
kV V V V
V T T b
c 7.1013.73.78.10822
2
2
'=+-=
+?-=
δ
变电所低压母线c 的实际电压
kV kV V V c c 17.10110
11
7.10111011'
=?=?=
如果在上述计算中都不计电压降落的横分量，所得结果为 kV V b
7.108=， kV V c 4.101'=， kV V c 14.10=
与计及电压降落横分量的计算结果相比，误差很小。
3.3 某一额定电压为10kV 的两端供电网，如图所示。线路1L 、2L 和3L 导线型号均为LJ-185，线路长度分别为10km ，4km 和3km ，线路4L 为2km 长的LJ-70导线；各负荷点负
荷如图所示。试求kV V A
?∠=05.10 、kV V
B ?∠=04.10 时的初始功率分布，且找到电压最低点。（线路参数LJ-185：z=0.17+j0.38Ω/km ；LJ-70：z=0.45+j0.4Ω/km ）
解 线路等值阻抗
Ω+=+?=8.37.1)38.017.0(101j j Z L Ω+=+?=52.168.0)38.017.0(42j j Z L Ω+=+?=14.151.0)38.017.0(33j j Z L Ω+=+?=8.09.0)4.045.0(24j j Z L 求C 点和D 点的运算负荷，为 kVA j j S CE
925.004.1)8.09.0(1016.03.02
22+=++=?
kVA j j j j S C 925.176004.2901925.004.116030016002600+=+++++=
kVA j j j S D 1200220010001600200600+=+++=
循环功率
()
()()()kVA j kVA j j Z V V V S N B A
c
12958038.017.043.33938.017.017104.105.10+=+=-??-=-=
*
∑
**
()kVA j j j S j j S c AC 85.106578.216212958085.93678.1582312007925.176032200704.2901171
+=+++=+?+?+?+?=
()kVA j j j S j j S c
BD 07.189526.293812958007.202426.351814120010925.17601422001004.290117
1
+=--+=-?+?+?+?=
kVA j j j S S BD AC 92.296004.510107.189526.293885.106578.2162+=+++=+ kVA j j j S S D C 92.296004.510112002200925.176004.2901+=+++=+ kVA j j j S S S D BD CD 07.69526.7381200220007.189526.2938+=--+=-=
C 点为功率分点，可推算出E 点为电压最低点。进一步可求得E 点电压 kVA j MVA j S AC
8.22078.98)8.37.1(10
07.116.22
22+=++=? kVA j j j S AC 65.128656.22618.22078.9885.106578.2162'
+=+++=
kV V AC 8328.05
.108
.329.17.126.2=?+?=
?
kV V V V AC A C 6672.98328.05.10=-=?-=
kV V CE 041.06672
.98
.0161.09.0301.0=?+?=
?
kV V V V CE C E 6262.9041.06672.9=-=?-=
3.4 图所示110kV 闭式电网，A 点为某发电厂的高压母线，其运行电压为117kV 。网络各组件参数为：
变电所b MVA S N 20=，MVA j S 6.005.00+=?，Ω=84.4T R ，Ω=5.63T X 变电所c MVA S N 10=，MVA j S 35.003.00+=?，Ω=4.11T R ，Ω=127T X 负荷功率 MVA j S LDb 1824+=，MVA j S LDc 912+= 试求电力网络的功率分布及最大电压损耗。 解 （1）计算网络参数及制定等值电路。
线路Ⅰ： Ω+=Ω?+=I 38.252.1660)423.027.0(j j Z S S B 46
1061.16010
69.2--I ?=??=
var 95.1var 11010
61.1224
M M Q B -=??-=?-I
线路Ⅱ： Ω+=Ω?+=∏15.215.1350)423.027.0(j j Z
S S B 4
61035.1501069.2--∏?=??=
var 63.1var 1101035.122
4M M Q B -=??-=?-∏
线路Ⅱ： Ω+=Ω?+=I I I 6.171840)44.045.0(j j Z S S B 46
1003.14010
58.2--I I I ?=??=
var 25.1var 1101003.1224
M M Q B -=??-=?-I I I
变电所b ：()Ω+=Ω+=
75.3142.25.6384.42
1
j j Z Tb ()MVA j MVA j S b 2.11.06.005.020+=+=? 变电所b ：()Ω+=Ω+=
5.637.51274.112
1
j j Z Tc ()MVA j MVA j S c 7.006.035.003.020+=+=? 等值电路如图所示
（2）计算节点b 和c 的运算负荷。
()MVA j MVA j S Tb
36.218.075.3124.2110
18242
2
2+=++=? MVA
j M j j j j j Q j Q j S S S S B BI ob Tb LDb b 96.1928.24623.0975.02.11.036.218.01824+=--+++++=?+?+?+?+=I I I ()MVA j MVA j S Tc
18.1106.05.637.5110
9122
2
2+=++=? MVA
j MVA j j j j j Q j Q j S S S S B B oc Tc LDc c 44.917.12815.0623.07.006.018.1106.0912+=--+++++=?+?+?+?+=I I I I I （3）计算闭式网络的功率分布。
()
()()()()MVA
j MV j j j j j Z Z Z Z S Z Z S S c b 79.1564.1813.647.4715.215.1344.917.1275.385.3196.1928.24+=--++-+=++++=*
III
*II *I *
II *III *II I ()
()()()()MVA
j MVA
j j j j j Z Z Z Z S Z Z S S b c 6.138.1713
.647.4738.252.1696.1928.2498.422.3444.1917.12+=--++-+
=
++++=
*I I I
*I I *I *
I *I I I *I I I MVA j MVA j j S S I 39.2944.366.138.1779.1564.18+=+++=+I I MVA j MVA j j S S c b 4.2945.3644.917.1296.1928.24+=+++=+
可见，计算结果误差很小，无需重算。取MVA j S 79.1564.18+=I 继续进行计算。 MVA j MVA j j S S S b 16.463.58.1565.1896.1928.24+=--+=-=I I I I
由此得到功率初分布，如图所示。 （4）计算电压损耗。
由于线路Ⅰ和Ⅲ的功率均流向节点b 为功率分点，且有功功率分点和无公功功率分点都在b 点，因此这点的电压最低。为了计算线路Ⅰ的电压损耗，要用A 点的电压和功率1A S 。
()MVA j MVA j j S S S L A 05.1745.1938.252.161108.1564.188.1565.182
2
21+=+++
+=?+=I
I MVA V X Q R P V A A A 39.6117
38
.2505.172.1645.191=?+?=+=
?I I I I
变电所b 高压母线的实际电压为
MVA V V V A b 61.11039.6117=-=?-=I
3.5 变比分别为11/1101=k 和11/5.1152=k 的两台变压器并联运行，如图所示，两台变压器归算到低压侧的电抗均为1Ω，其电阻和导纳忽略不计。已知低压母线电压10kV ，负荷
功率为16+j12MVA ，试求变压器的功率分布和高压侧电压。
解 （1）假定两台变压器变比相同，计算其功率分布。因两台变压器电抗相等，故
()MVA j MVA j S S S LD LD LD 6812162
1
2121+=+==
= （2）求循环功率。因为阻抗已归算到低压侧，宜用低压侧的电压求环路电势。若取其假
定正方向为顺时针方向，则可得 kV kV k k V E B 5.01105.1010112=???
??-=?
??
?
??-≈? 故循环功率为 MVA j MVA j j Z Z E V S T T B c 5.21
15.01021=--?=+?≈
*
* （3）计算两台变压器的实际功率分布。
MVA j MVA j j S S S c LD T 5.885.26811+=++=+= MVA j MVA j j S S S c LD T 5.385.26822+=-+=-=
（4）计算高压侧电压。不计电压降落的横分量时，按变压器T-1计算可得高压母线电压为 ()kV kV k V A 5.1081085.0101015.8101=?+=??
?
???+
= 按变压器T-2计算可得
()kV kV k V A 68.1085.1035.0101015.3102=?+=??
?
???+
= 计及电压降落的横分量，按T-1和T-2计算克分别得。 kV V A 79.108=，kV V A 109=
（5）计及从高压母线输入变压器T-1和T-2的功率 。 MVA j MVA j j S
T 86.981105.885.8822
2'1
+=?+++=
MVA j MVA j j S
T 26.48110
5.385.382
2
2'2
+=?+++= 输入高压母线的总功率为
MVA j MVA j j S S S T T 12.141626.4886.982
2'
1'
+=+++=+= 计算所得功率分布，如图所示。
3．6 如图所示网络，变电所低压母线上的最大负荷为40MW ，8.0cos =?，h T 4500max =。试求线路和变压器全年的电能损耗。线路和变压器的参数如下： 线路（每回）：r=0.17Ω/km, x=0.409Ω/km, km S b /1028.26
-?= 变压器（每台）:kW P 860=?,kW P s 200=?,7.2%0=I ,5.10%=s V 解 最大负荷时变压器的绕组功率损耗为
kVA
j kVA j S S
S V j P Q j P S N
N s s T T T 41662525.3128.0/40315001005.1020022100%22
2
+=??
?
?????? ???+=???
?
????? ??+?=?+?=?
变压器的铁芯损耗为
kVA j kVA j S I j P S N 1701172315001007.2862100%2000+=???
???+=??
? ??+?=?
线路末端充电功率 var 412.3var 1101001082.22
2
262
2M M V bl Q B -=???-=-=- 等值电路中流过线路等值阻抗的功率为
MVA
j MVA j j j j jQ S S S S B T 455.32424.40412.3701.1172.0166.4252.03040201+=-+++++=+?+?+=线路上的有功功率损耗
MW MW R V S P L L 8879.110017.021
110455.32424.402
22221=???+=
=? 已知8.0cos =?，h T 4500max =，从表中查得h 3150=τ，假定变压器全年投入运行，则变压器全年的电能损耗
h kW h kW P P W T T ?=??+?=??+??=?2300520315025287601723150876020
线路全年的电能损耗
h kW h kW P W L L ?=??=??=?594688531509.18873150 输电系统全年的总电能损耗
h kW h kW W W L T ?=?+=?+?824740559468852300520
电力系统分析（大题部分） 14年和15年考过的题应该不会再考，今年考 调压的可能性非常的大，其次是潮流计 算，最优 网损，最优有功分配。不过每个专题的大题都应该掌握，以下列出最经典的题， 记住做题步骤，理解做题方法，掌握以后基本可以应试。 14年15年的考题的解答放在了 相应的板块中。 一.元件参数： 本节本质：只需要把公式记下来会算即可，知道算出来以后 变压器的等值电路、线路的n 型等值电路 如何画。 1. 线路参数计算： 如果考会给这些已知量：电阻率p （铝31.5），导线截面积S （如LGJ-400,截面积 就是 400），导线长度（km ）,直径d 或者半径r （公式里是半径），三相导线的几何平 均距离Dm （Dm 是三根导线互相之间距离乘积，开个三次根号，如ABC 三相相邻间隔4 米, 那么Dm=U X 4 X 8）。有了上述这些可以算出导线的等值电路。 先算出每千米导线的电阻r ，电抗X ，电纳b ，最后乘以长度。 公式如下： 电阻：r = p / S 亠丄、 Dm 电抗：x = 0.1445lg + 0.0157 r 用算出来的乘以长度，得出线路参数 R,X,B ，单位是欧姆Q 和西门子S 。 等值电路: 2. 变压器参数计算: 如果考会给这些已知量：额定容量S N ,短路损耗P k ,阻抗电压百分数U%空载损耗 P 。，空载电流 电纳: 7.58 弄X10
百分数I。％以及变比，如220kv/11kv。 直接带入公式计算： 厂P K U2 R T = X' 11000S N S N 2 7 U K% U N2 X T = X 1100 S N P0 S N Gr = X —2 I000S N U N2 I 0% S N B T = X —2 100 U N2 上述U N的选择：高压侧低压侧都可，按高压侧电压带入，算出来的参数是高压侧的，同理低压侧。比如220KV/11KV的变压器，如果末端电压10KV。变压器参数计算时，UN带入的是高压侧电压220,那么整条线路进行潮流计算的时候电压等级就是220，末端电压 需要归算，即乘以变压器的变比（归算只需看从这头到那头经过多少变压器，乘以变比即可），10X 220/11=200，在计算中，末端电压就是200kV。 等值电路： 注意是G-jB，线路是正的，这里是负的。 二?简单电力网潮流计算： 大纲中只要求开式网计算，但是14年15年都考了超纲内容，环网还是看一下比较好, 加了*号，有精力要看一下，实在没时间就舍弃吧。 本节本质：对于单电源线路运用三个公式求出每个节点的电压，功率。对于环网和双电源网络，还需掌握额外几个公式。有可能结合第一节的内容来考，考到可能性较高。 题型有三种，已知首端或末端电压及此节点的功率（即电压功率在一个节点）；已知首端电压和末端功率，或末端电压首端功率（即电压功率不在一个节点）；
电力系统自动化报告 学院: 核技术与自动化学院 专业: 电气工程及其自动化 班级: 2011060505班 学号: 3201106050504 姓名: ~~~~~~ 指导老师: 顾民 完成时间: 2014年4月30日
电力系统自动化实验报告 实验一发电机组的启动与运转实验 一、实验目的: 1．了解微机调速装置的工作原理和掌握其操作方法。 2．熟悉发电机组中原动机（直流电动机）的基本特性。 3．掌握发电机组起励建压，并网，解列和停机的操作。 二、原理说明: 在本实验平台中，原动机采用直流电动机模拟工业现场的汽轮机或水轮机，调速系统用于调整原动机的转速和输出的有功功率，励磁系统用于调整发电机电压和输出的无功功率。 THLZD-2型电力系统综合自动化实验台输电线路的具体结构如下图所示： 调速系统的原理结构图：
励磁系统的原理结构示意图 三、 实验内容与步骤： 1．发电机组起励建压
接着依次打开控制柜的“总电源”、“三相电源”和“单相电源”的电源开关；再打开实验台的“三相电源”和“单相电源”开关。 ⑵将控制柜上的“原动机电源”开关旋到“开”的位置，此时，实验台上的“原动机启动”光字牌点亮，同时，原动机的风机开始运转，发出“呼呼”的声音。 ⑶按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“自动”方式，开机默认方式为“自动方式”。 ⑷按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“启动”键，此时，装置上的增速灯闪烁，表示发电机组正在启动。当发电机组转速上升到1500rpm 时，THLWT-3 型微机调速装置面板上的增速灯熄灭，启动完成。 ⑸当发电机转速接近或略超过1500rpm 时，可手动调整使转速为1500rpm，即：按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“自动/手动”键，选定“手动”方式，此时“手动”指示灯会被点亮。按下THLWT-3 型微机调速装置面板上的“＋”键或“－”键即可调整发电机转速。 ⑹发电机起励建压有三种方式，可根据实验要求选定。一是手动起励建压；一是常规起励建压；一是微机励磁。发电机建压后的值可由用户设置，此处设定为发电机额定电压400V，具体操作如下： ①手动起励建压 1) 选定“励磁调节方式”和“励磁电源”。将实验台上的“励磁调节方式”旋钮旋到“手动 调压”，“励磁电源”旋钮旋到“他励”。 2) 打开励磁电源。将控制柜上的“励磁电源”打到“开”。 3) 建压。调节实验台上的“手动调压”旋钮，逐渐增大，直到发电机电压（线电压）达到设定的发电机电压。
第一章电力系统基本知识 一、单项选择题(每题的备选项中，只有一项最符合题意) 1.电力系统是由(B)、配电和用电组成的整体。 A.输电、变电 B.发电、输电、变电 C.发电、输电 2.电力系统中的输电、变电、(B)三个部分称为电力网。 A.发电 B.配电 C.用电 3.直接将电能送到用户的网络称为(C)。 A.发电网 B.输电网 C.配电网 4.以高压甚至超高压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络称为（B）。 A.发电网 B.输电网 C.配电网 5.电力生产的特点是(A)、集中性、适用性、先行性。 A.同时性 B.广泛性 C.统一性 6.线损是指电能从发电厂到用户的输送过程中不可避免地发生的(C)损失。 A.电压 B.电流 C.功率和能量 7.在分析用户的负荷率时，选(A)中负荷最高的一个小时的平均负荷作为高峰负荷。 A.一天24小时 B.一个月720小时C一年8760小时 8.对于电力系统来说，峰、谷负荷差越(B)，用电越趋于合理。 A.大 B.小 C.稳定 D.不稳定 9.为了分析负荷率，常采用(C)。 A.年平均负荷 B.月平均负荷 C.日平均负荷
10.突然中断供电会造成经济较大损失、社会秩序混乱或在政治上产生较大影响的负荷属(B)类负荷。 A.一类 B.二类 C.三类 11.高压断路器具有开断正常负荷和(B)的能力。 A.过载 B.过载、短路故障 C.短路故障 12.供电质量指电能质量与(A) A.供电可靠性 B.供电经济性 C.供电服务质量 13.电压质量分为电压允许偏差、三相电压允许不平衡度、(C)、电压允许波动与闪变。 A.频率允许偏差 B.供电可靠性 C.公网谐波 14.10kV三相供电电压允许偏差为额定电压的(A) A.±7% B. ±10% C.+7%-10% 15.当电压上升时，白炽灯的(C)将下降。 A.发光效率 B.光通量 C.寿命 16.当电压过高时，电动机可能(B)。 A.不能起动 B.绝缘老化加快 C.反转 17.我国国标对35~110kV系统规定的电压波动允许值是(B)。 A.1.6% B.2% C.2.5% 18.(B)的电压急剧波动引起灯光闪烁、光通量急剧波动，而造成人眼视觉不舒适的现象，称为闪变。 A.连续性 B.周期性 C.间断性 19.电网谐波的产生，主要在于电力系统中存在(C)。 A.电感和电容元件 B.三相参数不对称 C.非线性元件
电力系统稳态分析部分习题答案 第一章电力系统的基本概念 1-2电力系统的部分接线示与图1-2，各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。 题图1-2系统接线图 试求： （1）发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压； （2）各变压器的额定变比； （3）当变压器T-1工作于+5%抽头，T-2、T-4工作于主轴头，T-3工作于一2.5%轴头时，各变压器的实际比？ 解（1）发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压。 发电机：V GN=10.5KV，比同电压级网络的额定电压高5%。 对于变压器的各侧绕组，将依其电压级别从高到低赋以标号1、2和3。 变压器T-1为升压变压器：V N2=10.5KV，等于发电机额定电压；V N1=242KV，比同电 压级网络的额定电压高10%。 变压器T-2为将压变压器：V N2=121KV和V N3=38.5KV，分别比同电压级网络的额定电压咼10%。 同理，变压器T-3：V N1=35KV和V N2=11KV。变压器T-4 : V N1=220KV和V N2=121KV （2 ）各变压器的额定变比。 以比较高的电压作为分子。 T-1：k TN1=242/10.5=23.048 T-2：k T2N（1-2）=220/121=1.818 k T2N（1-3）=220/38.5=5.714 k T1N（2-3）= 121/38.5=3.143 T-3：k T3N=35/1 仁3.182 T-4：k T4N=220/12仁1.818 （3）各变压器的实际比。 各变压器的实际变比为两侧运行时实际整定的抽头额定电压之比。 T-1：k T1 =（1 + 0.05）X 242/10.5=24.3 T-2：k T2（1-2）=220/121= 1.818 k T2（1-3）=220/38.5=3.143 k T2（2-3）=121/38.5=3.143
电路分析试题（Ⅰ） 二. 填空（每题1分，共10分） 1．KVL体现了电路中守恒的法则。 2．电路中，某元件开路，则流过它的电流必为。 3．若电路的支路数为b，节点数为n，则独立的KCL方程数 为。 4．在线性电路叠加定理分析中，不作用的独立电压源应将 其。 5．若一阶电路电容电压的完全响应为uc(t)= 8 - 3e-10t V,则电容电压的零输入响应为。 7．若一个正弦电压的瞬时表达式为10cos(100πt+45°)V,则它的周期T 为。 8．正弦电压u1(t)=220cos(10t+45°)V, u2(t)=220sin(10t+120°)V, 则相位差φ12＝。 9．若电感L＝2H的电流i =2 cos(10t+30°)A (设u ,i为关联参考方向)，则它的电压u为。三．求下图单口网络的诺顿等效电路，并画等效电路图。(15分) a b 四．用结点分析法，求各结点电位和电压源功率。(15分) 1 2
五．一阶电路如图，t = 0开关断开，断开前电路为稳态，求t ≥0电感电流i L(t) ,并画出波形。(15分) 电路分析试题（Ⅱ） 二. 填空（每题1分，共10分） 1．电路的两类约束 是。 2．一只100Ω，1w的电阻器，使用时电阻上的电压不得超过 V。 3．含U S和I S 两直流电源的线性非时变电阻电路，若I S单独作用时，R 上的电流为I′，当U S单独作用时，R上的电流为I"，（I′与I" 参考方向相同），则当U S和I S 共同作用时，R上的功率应 为。 4．若电阻上电压u与电流i为非关联参考方向，则电导G的表达式 为。 5．实际电压源与理想电压源的区别在于实际电压源的内 阻。 6．电感元件能存储能。 9．正弦稳态电路中, 某电感两端电压有效值为20V，流过电流有效值为2A，正弦量周期T =πS , 则电感的电感量L ＝。 10．正弦稳态L，C串联电路中, 电容电压有效值为8V , 电感电压有效值 为12V , 则总电压有效值为。 11．正弦稳态电路中, 一个无源单口网络的功率因数为0. 5 , 端口电压u(t) ＝10cos (100t +ψu) V，端口电流i(t) = 3 cos(100t - 10°)A (u,i 为
《电力系统基础》试题库 一、名词解释： 1、动力系统－将电力系统加上各种类型发电厂中的动力部分就称为动 力系统 2、电力系统－由发电机、变压器输配电线路和用户电器等各种电气设 备连接在一起而形成的生产、输送分配和消费电能的整体就称为电力系统 3、电力网－由各种电压等级的变压器和输、配电线路所构成的用于变 换和输送、分配电能的部分称为电力网 4、频率的一次调整－由发电机的自动调速器完成的频率调整 5、频率的二次调整－就是自动或手动地操作调频器而完成的频率调整 6、频率的三次调整－按照负荷曲线及最优化准则在各个发电厂之间分 配发电负荷。 7、电压中枢点－指在电力系统中监视、控制、调整电压的有代表性的 点母线 8、同步运行状态－指电力系统中所有并联运行的同步电机都有相同的 电角速度
9、稳定运行状态－在同步运行状态下，表征运行状态的各参数变化很 小，这种情况为稳定运行状态 10、稳定性问题－电力系统在运行时受到微小的或大的扰动之后，能否 继续保护系统中同步电机同步运行的问题称为电力系统稳定性问题11、静态稳定－指电力系统在运行中受到微小扰动后，独立地恢复到它 原来的运行状态的能力叫静态稳定 12、暂态稳定－指电力系统受到较大的扰动后各发电机是否能继续保持 同步运行的问题 13、功角稳定－指系统中各发电机之间的相对功角失去稳定性的现象 14、顺调压－在最大负荷时使中枢点的电压不低于线路额定电压的％ 倍，在最小负荷时使中枢点的电压不高于线路额定的额定电压的％倍，这种调压方式叫顺调压 15、逆调压－在最大负荷时使中枢点的电压较该点所连接线路的额定电 压提高5％，在最小负荷时使中枢点的电压等于线路额定电压的调压方式叫逆调压 16、常调压－在任何负荷下中枢点电压保持为大约恒定的数值，一般较 线路额定电压高2％～5％，这种调压方式叫常调压 二、问答：
三、简答题 31．电力变压器的主要作用是什么? 答：电力变压器的主要作用是升高或降低电压,另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用. 32。简单闭式网分为哪些类网络? 答:简单的闭式网可分为两端供电网络(2分)和环形网络(２分）两类(1分)。 33．为什么说当电力系统无功功率不充足时仅靠改变变压器变比分按头来调压并不能改变系统的电压水平？ 答：通过调分接头实质是改变了电力网的无功分布，只能改善局部电压水平,同时却使系统中另个的某些局部电压水平变差并不能改变系统无功不足的状况因此就全系统总体来说并不能改变系统的电压水平。 34。为什么变压器中性点经小电阻接地能够提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性? 答：在输电线路送端的变压器经小电阻接地,当线路送端发生不对称接地时，零序电流通过该电阴将消耗部分有功功率起到了电气制动作用,因而是能提高系统的暂态稳定性。 四、简算题 35。某三相单回输电线路，采用LGJ-30０型导线（计算外径25．2m ｍ），已知三相导线正三角形布置,导线间距离D ＝6m ，求每公里线路的电抗值. 解:计算半径：m 106.12mm 6.122 2. 25r 3-?=== 几何均距:D m =D=６m /km 403.0 0157.010 6.126 lg 1445.0 0157.0r D g l 1445.0x 3 m 1Ω=+?=+=- 36.。１10ＫV 单回架空线路,其参数如图所示,线路始端电压为116KV ，末端负荷为15＋j １0M ＶA ，求该电力线路末端电压及始端输出的功率。 解:
3７.某系统发电机组的单位调节功率为７40MＷ/Hｚ，当负荷增大2００MW时,发电机二次调频增发40MＷ,此时频差为0.2Ｈz，求负荷的单位调节功率. 解： ３８．网K点发生两相短路接地,求K点短路电流值。
实验一自动准同期并网实验 1.本次实验的目的和要求 1）加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件。 2）掌握自动准同期装置的工作原理及使用方法。 3）熟悉同步发电机准同期并列过程。 2.实践内容或原理 自动准同期并列装置设置与半自动准同期并列装置相比，增加了频差调节和压差调节功能，自动化程度大大提高。 微机准同期装置的均频调节功能，主要实现滑差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机组的调速机构发出准确的调速信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。 微机准同期装置的均压调节功能，主要实现压差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机的励磁系统发出准确的调压信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。此过程中要考虑励磁系统的时间常数，电压升降平稳后，再进行一次均压控制，以使压差达到较小的数值，更有利于平稳地进行并列。 图1 自动准同期并列装置的原理框图 3.需用的仪器、试剂或材料等 THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台 4.实践步骤或环节 选定实验台上面板的旋钮开关的位置：将“励磁方式”旋钮开关打到“微机励磁”位置；将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“自动”位置。微机励磁装置设置为“恒U g”控制方式；“自动”方式。 1）发电机组起励建压，使n=1480rpm；U g=400V。（操作步骤见第一章） 2）查看微机准同期各整定项是否为附录八中表1的设置（出厂设置）。如果不符，则进行相关修改。然后，修改准同期装置中的整定项： “自动调频”：投入；“自动调压”：投入。
“自动合闸”：投入。 3）在自动准同期方式下，发电机组的并列运行操作 在这种情况下，要满足并列条件，需要微机准同期装置自动控制微机调速装置和微机励磁装置，调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。 ⑴微机准同期装置的其他整定项（导前时间整定、允许频差、允许压差）分别按表1，2，3修改。 注：QF0合闸时间整定继电器设置为t d-（40～60ms）。t d为微机准同期装置的导前时间设置。微机准同期装置各整定项的设置方法可参考附录四（微机准同期装置使用说明）、实验三（压差、频差和相差闭锁与整定）等实验内容。 ⑵操作微机励磁装置上的增、减速键和微机励磁装置升、降压键，U g=410V，n=1515 rpm，待电机稳定后，按下微机准同期装置投入键。 观察微机准同期装置当“升速”或“降速”命令指示灯亮时，微机调速装置上有什么反应；当“升压”或“降压”命令指示灯亮时，微机励磁调节装置上有什么反应。 微机准同期装置“升压”、“降压”、“增速”、“减速”命令指示灯亮时，观察本记录旋转灯光整步表灯光的旋转方向、旋转速度，以及发出命令时对应的灯光的位置。 微机准同期装置压差、频差、相差闭锁与“升压”、“降压”、“增速”、“减速”灯的对应点亮关系，以及与旋转灯光整步表灯光的位置。 注：当一次合闸过程完毕，微机准同期装置会自动解除合闸命令，避免二次合闸。此时若要再进行微机准同期并网，须按下“复位”按钮。 4）发电机组的解列和停机。 5.教学方式 老师先进行实验原理及步骤的讲解，演示操作过程，并且提醒学生在实验过程当中的注意事项。同时，根据每个实验的不同，提出相关问题，激发学生的创新思维，提高学生解决实际问题的能力。 6.考核要求
第一章电力系统基本知识题库（81题占7.77％） 一、选择题（40题） 1、产生谐波电流最为突出的设备是（）。 A. 晶闸管变流设备 B. 电焊机 C. 荧光灯 正确答案:A 2、停电时间包括事故停电、（）及临时性停电时间。 A. 限电 B. 用户非工作时间段停电 C. 计划检修停电 正确答案:C 3、中性点非直接接地系统中发生单相接地时，非故障相对地电压会（）。【★★☆☆☆】 A. 不变 B. 升高 C. 降低 正确答案:B 4、10KV三相供电电压允许偏差为额定电压的（）。【★★☆☆☆】 A. ±7% B. ±10% C. +7%，-10% 正确答案:A 5、在（）系统，相与地之间通过电弧形成的连接视为短路。【★★☆☆☆】 A. 中性点直接接地 B. 中性点经消弧线圈接地 C. 中性点不接地 正确答案:A 6、供电质量指电能质量与（）。 A. 供电可靠性 B. 供电经济性 C. 供电服务质量 正确答案:A 7、工作接地的接地电阻一般不应超过（）Ω。 A. 4 B. 5 C. 10 正确答案:A 8、相与地之间通过金属导体、电弧或其他较小阻抗连接而形成的短路称为（）。 A. 单相短路 B. 两相短路 C. 三相短路 正确答案:A 9、高压长线路重载运行时，线路末端电压（）首端电压。 A. 低于
C. 等于 正确答案:A 10、我国技术标准规定电力系统的额定工作频率是（）Hz。 A. 40 B. 50 C. 60 正确答案:B 11、TN-C系统是指电力系统中性点直接接地，整个系统的中性线与保护线是（）。 A. 合一的 B. 分开的 C. 部分合一部分分开的 正确答案:A 12、在并联运行的同一电力系统中，任一瞬间的（）在全系统都是统一的。 A. 电压 B. 频率 C. 波形 正确答案:B 13、电压变化的速率大于（），即为电压急剧变化。 A. 1% B. 2% C. 5% 正确答案:A 14、我国电力系统中，线路始端的最低电压等级为（）。 A. 0.20kV B. 0.38kV C. 0.4kV 正确答案:C 15、发电厂的发电机输出电压通常为6.3kV，10.5kV，最高不超过（）。 A. 20kV B. 25kV C. 30kV 正确答案:A 16、远距离输送电能时，首先要将发电机的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏，以（）输电线上的能量损耗。【★★☆☆☆】 A. 减小 B. 增大 C. 改变 正确答案:A 17、220V单相供电电压允许偏差为额定电压的（）。 A. ±7% B. ±10% C. +7%，-10% 正确答案:C 18、远距离输送电能时，首先要将发电机的输出电压通过升压变压器升高到几万伏或几十万伏，以减小输电线上的（）。
电力系统习题答案
一．填空 1．发电机准同期并列的条件为1、电压频率相等2、电压幅值相等3、电压相角差为零有功冲击电流的大小与电压相角差有关，无功冲击电流的大小与电压幅值差有关，暂态过程的长短与频差有关。 2．合闸逻辑部分中，怎样判断滑差合格t恒定越前时间>t恒定越前相角。 3．并联运行机组间无功负荷的合理分配取决于发电机外特性。可以利用自动调压器的调差接线达到这一目的。 4.励磁系统中，对励磁功率单元的要求是1. 足够的调节容量 2. 较大的顶值电压和电压上升速度 5．交流励磁系统中，自动调压器直接调节发电机励磁电流与调节励磁机励磁电流相比好处是励磁电压响应速度快，但是受机端电压和系统测故障的影响。 6．电压响应比是说明发电机转子磁场建立快慢的粗略参数。 7．理想灭磁过程要求发电机转子电压保持最大值不变，放电电流直线下降。 8.负荷的调节效应系数K是表示系统频率变化1%时，负荷功率变化的百分数。9．经济负荷分配的原则是等耗量微增率。 10．自励式励磁机比他励式励磁机时间常数大。 11．积差调频的调频方程式为0 ? ? + = ? ?c p f。 k dt 12．EMS是Energy Management System 。DMS是Distribution Management System 。SCADA是Supervisory Control And Data Acquisition 。RTU是Remote Terminal Unit。13．自动准同期装置主要由合闸、调频、调压和电源组成。 14. 同步发电机的励磁系统主要是由励磁功率单元和励磁调节单元两大部分组成。 15.远程自动抄表系统主要包括四个部分：具有自动抄表功能的电能表，抄表集中器，抄表交换机，中央信息处理机。
自测题（一）一电力系统的基本知识 一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题 2.5分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（）。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（）。 A、一级负荷； B、二级负荷； C、三级负荷； D、特级负荷（ 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（）。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电； D—级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可 能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（）。 A、电压偏移、频率偏移、网损率； B ［、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D、厂用电率、网损率、
电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（）。 A、配电线路； B、直配线路； C、输电线路； D、输配 电线路。 6、关于变压器，下述说法中错误的是（） A、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的 1.1倍。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（）。 A、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建 设投资、网损率； C、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8关于联合电力系统，下述说法中错误的是（）。 A、联合电力系统可以更好地合理利用能源; B、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减 少;
1.本次实验的目的和要求 1 ）加深理解同步发电机准同期并列原理，掌握准同期并列条件。 2）掌握自动准同期装置的工作原理及使用方法。 3）熟悉同步发电机准同期并列过程。 2.实践内容或原理 自动准同期并列装置设置与半自动准同期并列装置相比，增加了频差调节和压差调节功能，自动化程度大大提高。 微机准同期装置的均频调节功能，主要实现滑差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机组的调速机构发出准确的调速信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。 微机准同期装置的均压调节功能，主要实现压差方向的检测以及调整脉冲展宽，向发电机的励磁系统发出准确的调压信号，使发电机组与系统间尽快满足允许并列的要求。此过程中要考虑励磁系统的时间常数，电压升降平稳后，再进行一次均压控制，以使压差达到较小 的数值，更有利于平稳地进行并列。 3.需用的仪器、试剂或材料等 THLZD-2型电力系统综合自动化实验平台 4.实践步骤或环节 选定实验台上面板的旋钮开关的位置：将“励磁方式”旋钮开关打到“微机励磁”位置; 将“励磁电源”旋钮开关打到“他励”位置；将“同期方式”旋钮开关打到“自动”位置。 微机励磁装置设置为“恒U g”控制方式；“自动”方式。 1）发电机组起励建压，使n=1480rpm ；U g=400V。（操作步骤见第一章） 2 ）查看微机准同期各整定项是否为附录八中表1的设置（出厂设置）。如果不符，则 进行相关修改。然后，修改准同期装置中的整定项： “自动调频”：投入；“自动调压”：投入。 实验自动准同期并网实验 图1自动准同期并列装置的原理框图
“自动合闸”：投入。 3)在自动准同期方式下，发电机组的并列运行操作 在这种情况下，要满足并列条件，需要微机准同期装置自动控制微机调速装置和微机励磁装置，调节发电机电压、频率，直至电压差、频差在允许范围内，相角差在零度前某一合适位置时，微机准同期装置控制合闸按钮进行合闸。 ⑴微机准同期装置的其他整定项(导前时间整定、允许频差、允许压差)分别按表1，2，3修改。 注：QFO合闸时间整定继电器设置为t d- (40?60ms )。t d为微机准同期装置的导前时 间设置。微机准同期装置各整定项的设置方法可参考附录四(微机准同期装置使用说明) 、实验三(压差、频差和相差闭锁与整定)等实验内容。 ⑵ 操作微机励磁装置上的增、减速键和微机励磁装置升、降压键，U g=410V , n=1515 rpm，待电机稳定后，按下微机准同期装置投入键。 观察微机准同期装置当“升速”或“降速”命令指示灯亮时，微机调速装置上有什么反应；当“升压”或“降压”命令指示灯亮时，微机励磁调节装置上有什么反应。 微机准同期装置“升压”、“降压”、“增速”、“减速”命令指示灯亮时，观察本记录旋转 灯光整步表灯光的旋转方向、旋转速度，以及发出命令时对应的灯光的位置。 微机准同期装置压差、频差、相差闭锁与“升压”、“降压”、“增速”、“减速”灯的对应 点亮关系，以及与旋转灯光整步表灯光的位置。 注：当一次合闸过程完毕，微机准同期装置会自动解除合闸命令，避免二次合闸。此时若要再进行微机准同期并网，须按下“复位”按钮。 5.教学方式 老师先进行实验原理及步骤的讲解，演示操作过程，并且提醒学生在实验过程当中的注 意事项。同时，根据每个实验的不同，提出相关问题，激发学生的创新思维，提高学生 解决实际问题的能力。 6.考核要求学生根据实验要求和步骤完成实验任务，按照实验报告的要求和格式按成实验报
2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（ ）。 A 、一级负荷； B 、二级负荷； C 、三级负荷； D 、特级负荷。 4、衡量电能质量的技术指标是（ ）。 A 、电压偏移、频率偏移、网损率； B 、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C 、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D 、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（ ）。 A 、配电线路； B 、直配线路； C 、输电线路； D 、输配电线路。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（ ）。 A 、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建设投资、网损率； C 、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8、关于联合电力系统，下述说法中错误的是（ ）。 A 、联合电力系统可以更好地合理利用能源； B 、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少； C 、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量； D 、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。 9、我国目前电力系统的最高电压等级是（ ）。 A 、交流500kv ，直流kv 500±； B 、交流750kv ，直流kv 500±； C 、交流500kv ，直流kv 800±；； D 、交流1000kv ，直流kv 800±。 10、用于连接220kv 和110kv 两个电压等级的降压变压器，其两侧绕组的额定电压应为（ ）。 A 、220kv 、110kv ； B 、220kv 、115kv ； C 、242Kv 、121Kv ； D 、220kv 、121kv 。 11、对于一级负荷比例比较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（ ）。 A 、单电源双回路放射式； B 、双电源供电方式； C 、单回路放射式接线； D 、单回路放射式或单电源双回路放射式。 12、关于单电源环形供电网络，下述说法中正确的是（ ）。 A 、供电可靠性差、正常运行方式下电压质量好； B 、供电可靠性高、正常运行及线路检修（开环运行）情况下都有好的电压质量； C 、供电可靠性高、正常运行情况下具有较好的电压质量，但在线路检修时可能出现电压质量较差的情况； D 、供电可靠性高，但电压质量较差。 13、关于各种电压等级在输配电网络中的应用，下述说法中错误的是（ ）。 A 、交流500kv 通常用于区域电力系统的输电网络； B 、交流220kv 通常用于地方电力系统的输电网络； C 、交流35kv 及以下电压等级通常用于配电网络； D 、除10kv 电压等级用于配电网络外，10kv 以上的电压等级都只能用于输电网络。 14、110kv 及以上电力系统应采用的中性点运行方式为（ ）。 A 、直接接地； B 、不接地； C 、经消弧线圈接地； D 、不接地或经消弧线圈接地。 16、110kv 及以上电力系统中，架空输电线路全线架设避雷线的目的是（ ）。
电力系统的潮流计算 西安交通大学自动化学院 2012.10 3．1 电网结构如图3—11所示，其额定电压为10KV 。已知各节点的负荷功率及参数： MVA j S )2.03.0(2 +=， MVA j S )3.05.0(3+=， MVA j S )15.02.0(4+= Ω+=)4.22.1(12j Z ，Ω+=)0.20.1(23j Z ，Ω+=)0.35.1(24j Z 试求电压和功率分布。 解：（1）先假设各节点电压均为额定电压，求线路始端功率。 0068.00034.0)21(103.05.0)(2 2223232232323j j jX R V Q P S N +=++=++=?0019.00009.0)35.1(10 15.02.0)(2 2 224242242424j j jX R V Q P S N +=++=++=?
则： 3068.05034.023323j S S S +=?+= 1519.02009.024424j S S S +=?+= 6587.00043.122423' 12 j S S S S +=++= 又 0346 .00173.0)4.22.1(106587.00043.1)(2 2 212122'12'1212j j jX R V Q P S N +=++=++=? 故： 6933.00216.112'1212 j S S S +=?+= （2） 再用已知的线路始端电压kV V 5.101 =及上述求得的线路始端功率 12 S ，求出线 路 各 点 电 压 。
kV V X Q R P V 2752.05 .104.26933.02.10216.1)(11212121212=?+?=+=? kV V V V 2248.101212=?-≈ kV V V V kV V X Q R P V 1508.100740.0) (24242 2424242424=?-≈?=+=? kV V V V kV V X Q R P V 1156.101092.0) (23232 2323232323=?-≈?=+=? （3）根据上述求得的线路各点电压，重新计算各线路的功率损耗和线路始端功率。 0066.00033.0)21(12.103.05.02 2 223j j S +=++=? 0018.00009.0)35.1(15 .1015.02.02 2 224j j S +=++=? 故 3066.05033.023323j S S S +=?+= 1518.02009.024424j S S S +=?+= 则 6584.00042.122423' 12 j S S S S +=++= 又 0331.00166.0)4.22.1(22 .106584.00042.12 2 212j j S +=++=? 从而可得线路始端功率 6915.00208.112 j S +=
《电路分析基础》练习题及答案一．填空题（每空分） 1)电压和电流的参考方向一致，称为关联参考方向。 2)电压和电流的参考方向相反，称为非关联参考方向。 3)电压和电流的负值，表明参考方向与实际方向不一致。 4)若P>0（正值），说明该元件消耗（或吸收）功率，该元件为负载。 5)若P<0（负值），说明该元件产生（或发出）功率，该元件为电源。 6)任一电路中，产生的功率和消耗的功率应该相等，称为功率平衡定律。 7)基尔霍夫电流定律（KCL）说明在集总参数电路中，在任一时刻，流出（或流出）任一 节点或封闭面的各支路电流的代数和为零。 8)基尔霍夫电压定律（KVL）说明在集总参数电路中，在任一时刻，沿任一回路巡行一 周，各元件的电压代数和为零。 u(t)，与流过它的电流i无关的二端元件称为电压源。 9)端电压恒为 S ，与其端电压u无关的二端元件称为电流源。 10)输出电流恒为6VΩΩscΩ Ω 11)几个电压源串联的等效电压等于所有电压源的电压代数和。 12)几个电流源并联的等效电流等于所有电流源的电流代数和。 13)某元件与理想电压源并联，其等效关系为该理想电压源。 14)某元件与理想电流源串联，其等效关系为该理想电流源。 15)两个电路的等效是指对外部而言，即保证端口的伏安特性（VCR）关系相同。 16)有n个节点，b条支路的电路图，必有n－1 条树枝和b－n+1条连枝。 17)有n个节点，b条支路的电路图，其独立的KCL方程为n－1个，独立的KVL方程数 为b－n+1。 18)平面图的回路内再无任何支路的闭合回路称为网孔。 19)在网孔分析法中，若在非公共支路有已知电流源，可作为已知网孔电流。 20)在节点分析法中，若已知电压源接地，可作为已知节点电压。 21)叠加定理只适用线性电路的分析。
一、电磁型电流继电器和电压继电器实验 一、实验目的 熟悉DL型电流继电器和DY型电压继电器的实际结构、工作原理、基本特性：掌握动作电流值、动作电压值及其相关参数的整定方法。 二、预习与思考 1、电流继电器的返回系数为什么恒小于1 ? 2、动作电流(压)、返回电流(压)和返回系数的定义是什么? 3、实验结果如返回系数不符合要求，你能正确地进行调整吗? 4、返回系数在设计继电保护装置中有何重要用途? 三、原理说明 DL-20c系列电流继电器用于反映发电机、变压器及输电线路短路和过负荷的继电保护装置中。 DY-20c系列电压继电器用于反映发电机、变压器及输电线路的电压升高(过电压保护)或电压降低(低电压起动)的继电保护装置中。 D L-20c、D Y-20c系列继电器的内部接线图见图l-l。 上述继电器是瞬时动作的电磁式继电器，当电磁铁线圈中通过的电流达到或超过整定值时，衔铁克服反作用力矩而动作，且保持在动作状态。 过电流(压)继电器：当电流(压)升高至整定值(或大于整定值)时，继电器立即动作，其常开触点闭合，常闭触点断开。 低电压继电器：当电压降低至整定电压时，继电器立即动作，常开触点断开，常闭触点闭合。 继电器的铭牌刻度值是按电流继电器两线圈串联，电压继电器两线圈并联时标注的指示值等于整定值：若上述二继电器两线圈分别作并联和串联时，则整定值为指示值的2倍。 转动刻度盘上指针，以改变游丝的作用力矩，从而改变继电器动作值。
图1-3过电压继电器实验接线图 四、实验设备 序号设备名称使用仪器名称数量l ZBll DL-24C／6电流继电器l 2 ZBl5 DY-28C／160电压继电器 1 3 ZB35 交流电流表 1 4 ZB36 交流电压表l 5 DZB0l-l 单相自耦调压器l 交流器 1 触点通断指示灯 1 单相交流电源l 可调电阻Rl 6.3 Ω/10A l 6 1000伏兆欧表l l、绝缘测试 单个继电器在新安装投入使用前或经过解体检修后，必须进行绝缘测试，对于额定电压为100伏及以上者，应用1000伏兆欧表测定绝缘电阻：对于额定电压为100伏以下者，则应用500伏兆欧表测定绝缘电阻。测定绝缘电阻时，应根据继电器的具体接线情况，注意把不能承受高压的元
1、根据图1-1所示电路中电压和电流的参考方向，试计算该元件吸收的功率_______________。 根据图1-1所示电路中电压和电流的参考方向，试计算该元件吸收的功率_______________。 2、计算图1-2所示电路中端口a-b端的等效电阻R ab = _______________。 计算图1-2所示电路中端口1-2端的等效电阻R ab = _______________。 计算图1-2所示电路中端口a-b端的等效电阻R ab = _______________。 3、电路如图1-3所示，理想变压器变比2:1，则R = _________。
4、如图1-4所示，在t=0时刻开关断开，求电路的电压u C(0+) = ___________________。 如图1-4所示，在t=0时刻开关断开，求电路的电压u C(0+) = ___________________。 5、电路如图1-5所示，当电路发生谐振时，谐振的频率ω= _______________。 电路如图1-5所示，当电路发生谐振时，谐振的频率f = _______________。 6、电路如图1-6所示，电路中的U x = ___________________。
电路如图1-6所示，电路中的U0 = ___________________。 7、电路如图1-7所示，电路中的电流i = _________________。 电路如图1-7所示，电路中的电流i = _________________。 8、电路如图1-8所示，L R可获得最大功率为__________________。
八、某简单系统如图若在K 点发生三相短路，求使得系统保持暂态稳定的极限切除角。 九、某电厂有两台机容量均为50MW ，耗量特性分别22 1 11222F 0.01P 1.2P 10F 0.02P P 12＝＋＋，＝＋＋，最小技术负荷为其容量的25%，求电厂按图示负荷曲线运行时如何运行最经济？
十、有一台降压变压器如图所示，其归算至高压侧的参数为4.93＋j63.525Ω，已知变压器母线在任何方式下均维持电压为107.5KV，其低压侧母线要求顺调压，若采用静电电容器作为补偿设备，试选择变压器分接头和无功补偿设备容量。 解
一、10kV 线路的等值电路如图所示，已知末端电压为10.4kV 。求始端电压。 解： 2113 0.48kV 10.4 PR QX U U +?+??= == 1210.40.4810.40.4810.88kV U U U =+?=+=+= 二、试求如图所示的等效电路的节点导纳矩阵，图中给出了各支路阻抗和对地导纳的标幺值。若3、4节点间的支路用图2所示的支路代替，再求该网络的节点导纳矩阵。 1+j3Ω 10.4kV 2＋j1MV A 1U
解 三、某电力系统如图所示，f 处发生不对称接地故障，试画出正序、负序和零序等值电路（各元件的序参数用相应的符号表示，如用X L1表示线路正序电抗）。 3 j0.3 0.1+j0.4 0.12+j0.5 j0.25 j0.25 2 4 0.08+j0.4 1
解 四、已知系统如图所示。k点发生不对称接地短路，试画出图示系统的正序、负序、零序网络。 解 L N x f G-1 G-2 B-1 B-2 G1 G2 115kV k T2 N jx T1 l G1G2