电力系统分析大作业
电力系统分析课后作业题及练习题
电⼒系统分析课后作业题及练习题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？1-2 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+%抽头处⼯作，2T 在主抽头处⼯作，3T 在%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。
习题1-4图⑵设变压器1T ⼯作于+%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。
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？第⼆章电⼒系统各元件的参数及等值⽹络2-1 ⼀条110kV 、80km 的单回输电线路，导线型号为LGJ —150，⽔平排列，其线间距离为4m ，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。
2-2 三相双绕组变压器的型号为SSPL —63000/220，额定容量为63000kVA ，额定电压为242/，短路损耗404=k P kW ，短路电压45.14%=k U ，空载损耗93=o P kW ，空载电流41.2%=o I 。
求该变压器归算到⾼压侧的参数，并作出等值电路。
2-3 已知电⼒⽹如图2-3所⽰：各元件参数如下：变压器：1T ：S =400MVA ，12%=k U ， 242/ kV2T ：S =400MVA ，12%=k U ， 220/121 kV线路：2001=l km, /4.01Ω=x km (每回路)602=l km, /4.01Ω=x km115kVT 1T 2l 1l 2习题2-3图其余参数均略去不计，取基准容量S B =1000MVA ，基准电压av B U U =，试作出等值电路图，并标上各元件的标么值参数。
电力系统分析作业答案
一、单项选择题(只有一个选项正确，共20道小题）1。
构成电力网的主要设备有（）（A) 变压器,用户(B）变压器,电力线路(C) 电缆，架空线(D）电阻，电容正确答案：B解答参考：2。
电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷的划分依据是用户对供电的（）（A）可靠性要求（B) 经济性要求（C）灵活性要求（D）优质性要求正确答案:A解答参考：3. 电力系统分析中，视在功率的单位常采用（)(A) MW(B) MVar(C) MVA(D) Var正确答案:C解答参考：4. 在电力系统的有名制中，电压、电流、功率的关系表达式为（）(A)(B）（C）(D）正确答案:A解答参考：5。
有备用电源接线方式的优缺点是( )（A）可靠性高、电压高(B) 可靠性高、造价高(C) 供电可靠性和电压质量高、造价高、调度复杂(D) 供电可靠性高、调度方便、造价高正确答案：B解答参考:6。
负荷的峰谷差是指日负荷曲线的( )。
（A) 最大负荷值（B）最大负荷与平均负荷之差（C）最大负荷与最小负荷之差(D) 平均负荷与最小负荷之差正确答案：C解答参考：7。
一台将220kV电压降为35kV的降压变压器连接两个网络,两侧均与线路相连,这台变压器的额定变比为(）（A) 不接地（B）直接接地(C) 经电抗接地（D) 经电阻接地正确答案:B解答参考：8. 中性点不接地系统发生单相金属性接地故障,中性点对地电位升高为（)（A)(B)(C）(D）正确答案：B解答参考：9. 电力线路中，电纳参数B主要反映电流流过线路产生的（)(A) 热效应(B）电场效应(C) 磁场效应（D）电晕损耗正确答案：A解答参考:10。
采用分裂导线，与相同截面的普通架空三相输电线相比，可使其线路对地电容（）. （A) 增大(B) 减小(C）不变（D) 无法确定正确答案:A解答参考：11. 输电线路的额定电压为UN=110kV，则它表示的是( )（A)（B)（C)(D)正确答案:C解答参考：12。
电力系统分析(本)网上作业一及答案
练习一：单项选择题1、额定变比为10.5kV/242kV的变压器工作于+2.5％抽头，其实际变比为（）。
A 10.5kV/242kVB 10kV/220kV C10.5kV/248.05Kv（答案：C）2、额定变比为35kV/11kV的变压器工作于-2.5％抽头，其实际变比为（）。
A 34.125kV/10.725kVB 34.125kV/11kV C35kV/11Kv（答案：B）3、三绕组变压器的结构，通常将高压绕组绕在铁心的（）。
A 外层B 内层C中层（答案：A）4、采用分裂导线可（）输电线电容。
A 增大B 减小C保持不变（答案：A）5、采用分裂导线可（）输电线等效半径。
A 增大B 减小C保持不变（答案：A）6、短路电流周期分量的标么值与（）有关。
A.转移电抗和短路时间B.计算电抗和短路点距离C.计算电抗和短路时间（答案：C）7、在系统发生短路时，异步电动机（）向系统提供短路电流。
A.绝对不B.一直C.有时（答案：C）8、在运用计算曲线进行短路电流计算时，负荷。
A.用恒定阻抗表示B.用变阻抗表示C.不予考虑（答案：A）9、对于静止元件来说，其（）。
A 正序电抗＝负序电抗B正序电抗＝零序电抗C负序电抗＝零序电抗（答案：A）10、架空输电线的正序电抗（）于其零序电抗。
A 大于B 小于C等于（答案：B）11、有架空地线的输电线的零序电抗（）无架空地线的输电线的零序电抗。
A 大于B 小于C等于（答案：B）12、平行架设的双回输电线的零序阻抗（）单回输电线的零序阻抗。
A 大于B 小于C等于（答案：A）13、对于变压器的各序漏抗，其值大小（）A 相等B 不等C不能确定（答案：A）14、两相短路时的比例系数m(n)为（）。
A.3B.1C.3（答案：A）15、电压和电流对称分量在经过（）接线的变压器后相位不变。
A. Y，d11B. Y，y0C.Y，d1（答案：B）16、电力系统发生短路后，系统中各点电压的不对称程度主要由（）序分量决定。
电力系统分析作业
5.取MVA S B 100=，av B U U =，作如下图所示系统的有名值等值电路、精确标么值等值电路、近似标么值等值电路。
已知各元件的参数如下：发电机G ：MVA S G N 30=，kV U G N 5.10=，26.0=''dX ； 变压器T 1：MVA S N T 5.311=，5.10%=k U ，121/5.101=T k ；变压器T 2：MVA S N T 152=，5.10%=k U ，6.6/1101=T k ；架空线路L ：长80km ，每km 电抗为0.4Ω；电抗器R ：kV U RN 6=，kA I RN 3.0=，5%=R X 。
6、如图所示一个输电系统的网络图。
发电机经过变压器和双回路输电线向受端系统送电。
各元件额定参数如下：发电机G ：240MW ，10.5kV ， co sφ= 0.8 , Xd=1变压器T-1：300MVA ，10.5/242kV ，X=0.14变压器T-2：280MVA ，220/121kV ，X ＝0.14线路L ：230km ，每回路每公里电抗为0. 4Ω以上标么值均按本身的额定值为基值。
（1）做以220kV 为基本级的有名值等值电路。
（2）做标幺值等值电路：a 、按各级变压器实际变比计算。
b 、按各级平均电压计算。
7.如下图无限大电源供电系统，短路前空载。
求k 点发生三相短路的冲击电流和短路功率有名值。
（作标幺值等值电路时取S B = 100MVA ，V B =平均额定电压。
M k 1.8=。
）8.如图所示系统中，k 点发生三相短路，选MVA S B 100=，=B U 平均额定电压，取9.1=M k 。
求：1）k 点短路电流周期分量的起始值、冲击电流、及短路容量（有名值）；2）电源对k 点的转移电抗Gk x 、计算电抗js Gk x .。
假设t ＝0.2s 时短路电流已由运算曲线查出为2.0,G I ，给出短路电流有名值的表达式。
吉林大学2021年9月考试《电力系统分析》作业考核试题.doc
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2020-2021学年第二学期期末考试电力系统分析一计算题 (共2题，总分值20分 )1. 三相双绕组升压变压器的型号SFPSL-40500/220，额定容量为40500kv·A，额定电压为121kv/10.5kv，，，求该变压器的参数，并作其等效电路。
（10 分）2. 系统接线如图6-6所示，已知各元件参数如下：发电机G ，=0.14；变压器T ，=8；线路L l=20km，=0.38Ω/km。
试求k点三相短路时的起始次暂态电流、冲击电流、短路电流最大有效值和短路容量等的有名值。
图6-6 习题6-10（10 分）二问答题 (共10题，总分值80分 )3. 如何应用对称分量法分析不对称短路故障？（8 分）4. 电力系统中变量的约束条件是什么？（8 分）5. 电力系统中无功功率平衡与电压水平有什么关系？（8 分）6. 简述影响线路负载能力的因素。
（8 分）7. 什么是潮流，电力网络潮流计算的目的是什么？（8 分）8. 电力系统中性点接地方式与电压等级有何关系？（8 分）9. 简述电力系统中节点的类型和作用。
（8 分）10. 电力系统频率的二次调整是指什么？如何才能做到频率的无差调节？（8 分）11. 输电线路和变压器的功率损耗如何计算？它们在导纳支路上的损耗有什么不同？（8 分）12. 何为电力系统的中枢点？系统中枢点有哪三种调压方式？其要求如何？（8 分）。
吉大 2016-2017学年第二学期期末考试《电力系统分析》大作业
一、简答题（每小题8分，共40分）1、动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何？答：由生产、变换、传送、分配和消耗电能的电气设备（发电机、变压器、电力线路以及各种用电设备等）联系在一起组成的统一整体就是电力系统。
动力系统是电力系统和发电厂动力部分的总和。
电力网是电力系统中除去发电机和用电设备外的部分。
2、根据发电厂使用一次能源的不同，发电厂主要有哪几种形式？答：发电厂主要有火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂和其他能源（太阳能、风能、潮汐）发电厂。
3、电力变压器的主要作用是什么？主要类别有哪些？答：主要作用是变换电压,以利于功率的传输.在同一段线路上,传送相同的功率,电压经升压变压器升压后,线路传输的电流减小,可以减少线路损耗,提高送电经济性,达到远距离送电的目的,而降压则能满足各级使用电压的用户需要.(1)按相数分为单相变压器、三相变压器；(2)按冷却方式分为干式变压器、油浸式变压器；(3)按用途分为电力变压器、试验变压器、特种变压器；(4)按绕组形式分为双绕组变压器、三绕组变压器、自耦变电器；(5)按铁芯形式分为芯式变压器、壳式变压器。
4、架空线路与电缆线路有什么特点？答：架空线路是由导线、避雷针、杆塔、绝缘子和金具等构成；由于架空线采用多股导线，为增加机械强度，采用钢芯铝线，外部铝线作为主要载流部分；线路电压超过220KV 时，为减小电晕损耗或线路电抗，采用扩径导线或分裂导线；为了减小三相参数不平衡，架空线的三相导线需要换位，在中性点直接接地的电力系统中，长度超过100kW的架空线都应换位。
电缆线路比架空线造价高，检修麻烦。
优点是不用杆塔，占地小，供电可靠，对人身较安全，不易受破坏等。
5、直流输电与交流输电比较有什么特点？答：直流输电的主要优点：(1) 线路造价低；(2) 年电能损失小；(3) 不存在系统稳定问题，可实现电网的非同期互联，而交流电力系统中所有的同步发电机都保持同步运行；(4) 限制短路电流。
2017-2018学年 电力系统分析 大作业
2017-2018学年第一学期期末考试《电力系统分析》大作业一、简答题：（每小题5分，共40分）1、输电线路和变压器的功率损耗如何计算？它们在导纳支路上的损耗有什么不同？答：输电线路和变压器的功率损耗可以根据输电线路和变压器的等效电路，按照电路的基本关系，通过计算阻抗和导纳支路的功率损耗来进行，不同的是，线路导纳损耗的是容性无功功率，而变压器导纳支路损耗的是感性的无功功率。
2、电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整是如何定义的？电压降落是指输电线路或变压器两端电压的相量差。
电压损耗是指两端电压的数值差。
电压偏移是指线路或变压器的一端的实际运行电压与线路额定电压的数值差。
电压调整是指线路末端空载电压与负载电压的数值差。
3、输电线路和变压器阻抗原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?答：电压降落是指变压器和输电线路两端电压的向量差，可按照电路原理进行计算，电压降落大小主要取决于电压降落的纵分量△U=(PR+QX)/U，相位主要取决于电压降落的横行分量△U=(PX-QR)/U，当线路末端的功率为容性负荷时，如线路空载，只有充电功率时，由于X>>R，由计算公式可见，会出现首端电压低于末端电压的情况。
4、运算功率指的是什么？运算负荷指的是什么？如何计算升压变压所的运算功率和降压变电所的运算负荷？答：在电力系统中运算功率是指物体在单位时间内所做的功即功率，是描述做功快慢的物理量，功的数量一定时间越短功率就越大在电力系统中运算功率是指单位时间内有功功率跟有功损耗的总和。
线路的充电功率和相应节点负荷功率的总和叫运算负荷。
升压变电所的运算功率是总功率等于额定电流乘额定电压。
降压变电所的运算负荷是在负荷计算的基础上进行的，降压变电所的负荷应当考虑负荷的同时系数。
对于不同的专业，同时系数值有不同的计算方法。
5、什么是潮流，电力网络潮流计算的目的是什么？本义指由潮汐引起的水流运动，引申义为流行趋势的动向，比喻社会变动或发展的趋势，在电力工程中特指电网各处电压（包括幅值与相角）、有功功率、无功功率等的分布。
电力系统分析潮流计算大作业
电力系统分析潮流计算大作业电力系统潮流计算是电力系统分析的一项重要工作。
通过对电力系统中各个节点之间的电压、电流等参数进行计算和分析，可以有效地评估电力系统的运行状态，保证电力系统的安全稳定运行。
潮流计算主要包括节点电压、机组输出以及线路功率等参数的计算。
通过潮流计算，可以得到节点电压的大小、相位，电网各发电机的负荷分担，线路的负载情况等重要信息，为电力系统的运行和调度提供重要参考。
在进行潮流计算时，常用的方法有直流潮流计算和交流潮流计算两种。
直流潮流计算是通过假设电网中的所有元件都是直流的，然后根据节点电压平衡、功率平衡等方程进行计算。
直流潮流计算方法简单、计算速度快，但对于系统中大量的非线性元素无法准确描述，因此适用于简单的系统。
交流潮流计算是基于电力系统的非线性特性进行计算的，适用于复杂的电力系统。
交流潮流计算考虑了系统中各元件的非线性特性，并且能够考虑系统中的各种限制条件，如发电机容量限制、变压器容量限制等。
交流潮流计算的过程中，需要对电力系统的节点电压和功率进行迭代计算，直到满足系统的平衡条件为止。
在进行潮流计算时，需要准确的系统数据，包括发电机的容量、变压器的参数、线路的参数等。
同时，还需要对系统的边界条件进行定义，如负荷水平、变压器的调整范围等。
在计算的过程中，还需要考虑一些特殊情况的处理，如发电机的启停、线路的开关操作等。
电力系统潮流计算是电力系统分析的基础，对电力系统的运行和调度具有重要作用。
通过潮流计算，可以评估电力系统的运行状态，确定电力系统的运行可行性，指导电力系统的运行和调度。
同时，也可以为电力系统的规划和设计提供重要参考。
因此，电力系统潮流计算是电力系统工程中一项重要的研究内容。
总之，电力系统潮流计算是评估电力系统运行状态和指导电力系统运行调度的重要工具。
通过对节点电压、机组输出和线路功率等参数的计算，可以为电力系统的运行和调度提供重要参考。
在进行潮流计算时，需要准确的系统数据和边界条件，并考虑特殊情况的处理。
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ANYANGINSTITUTEOFTECHNOLOGY
《电力系统分析》课程设计
院（部）名称：电子信息与电气工程
专业班级：电气工程及其自动化2011级1班
学生姓名：王江平
学号：201111020067
8-42如图1所示电力系统中，有一个容量和内电抗不详的系统C；发电机G的额定容
量为250MVA，X''
d =0.12；变压器T的额定容量为240MVA，U
K
（%）=10.5；电力线
路L
1长为20km，x
1
=0.4Ω/km；L
2
长为10km，x
1
=0.4Ω/km。
在下述三种情况下，分别求K点三相短路时短路电流。
①系统C的115kV母线上，断路器QF的断开容量为1000MVA；②系统C的变电所115kV母线三相短路时，由系统C供给的短路电流为1.5kA；③系统C是无限大容量电力系统。
解（1）参数计算。
取S
B =1000MVA，U
B
=U
av n g
=115kV，则得
I
B
5.02
==()
kA（2-74）
各元件参数的标幺值为
12''
1122
12
22
10000.120.48250
(%)10.51000
0.438
100100240
1000
0.4200.6051151000
0.4100.303115B G d
N K B T N B L av n B L av n
S X X S U S X S S X X L U S X X L U ==⨯==
=⨯===⨯⨯===⨯⨯=g g }（2-81）
将计算结果示与图2等值网络中，此为纯电抗电路，电抗前j 已略去，可按实数运算。
图1电力系统接线图
图2等值网络
（2）确定X C ，计算短路电流。
①设在断路器QF 之后K ()32点发生三相短路，则发电机G 、系统C 供给的电流都通过QF ，其中发电机G 对K ()32点的等值电抗为 X 1=0.48+0.438+0.605=1.523 则G 供给断路器QF 的短路容量为
''
*111
0.6571.523
G S X =
==（8-21） 所以''''*0.6571000657G G B S S S ==⨯=()MVA （2-72）
系统C 供给断路器QF 的短路功率为 由此可得系统C 的等值电抗为
1''''*11000 2.9343
B C C C S X S S =
===（8-21） 整个网络对()31K 点的等值电抗为
()3
1K 点三相短路时短路电流为
''1*111
0.9461.057I X =
==∑
（8-20） ②系统C 对断路器QF 供给的短路电流的标幺值为
''''22*
1.50.35.02B I I I ===（2-72）
所以系统C 的等值电阻为
2''
2*11 3.330.3
C X I =
==（8-26） 整个网络对()31K 点的等值电抗为
()3
1K 点三相短路时短路电流为
''2*2
11
0.9551.047
I X =
=
=∑（8-20） ③系统C 为无限大容量电力系统，内阻抗为零，因此系统C 的内阻抗Z=0。
则整个网络对()31K 点的等值电抗为
()3
1K 点三相短路时短路电流为
''3*311
1.4970.668I X =
==∑
（8-20） 公式（8-21）的推导。
电气设备短路功率为
kt N kt S I =()MVA
（8-15）
式中，U N 为短路处网络的额定电压()kV ；I kt 为短路电流的有效值()kA 。
用标幺值表示时，若取B N U U =，则
kt kt
*kt *kt B B
S I S I S I =
===（8-16） 这就是说，短路功率的标幺值的短路电流的标幺值相等。
在有名值的短路实用计算中，网络额定电压U N 一般可用平均额定电压U av ，即U N =U av ；短路电流的有效值I kt ，一般只计短路电流周期分量的有效值，即I kt =I t ω。
则式（8-15）变为
kt av S I ω=()MVA （8-18）
三相短路电流周期分量有效值I ω，计算时可将非短路点的负载略去不计，用网络的平均额定电压之比代替变压器的实际变比。
在这些简化条件下计算出整个系统归算到短路点所在电压级的等值电抗X ∑（Ω）。
而无限大容量的端电压是恒定的，通常取它所在那一段网络的平均额定电压。
于是，短路电流周期分量有效值可由下式算得
I ω
()kA （8-19）
式中，U av k g 为短路点所在段的平均额定电压()kV 。
如用标幺值计算，并取U B =U av k g ，则上式可变为
**1
B I I U I X ωω
∑===（8-20）
综上可得
**1
kt S X ∑
=
（8-21） ''
K
I 近似计算 系统元件参数计算（标幺值），按平均额定电压之比计算。
对电动势、电压、负荷的简化。
取各发电机次暂态电动势()''0E =1，或取短路点正常运行电压()0k U =1，略去非短路点的负荷，只计短路点大容量电动机的反馈电流。
短路点K 起始次暂态电流I ''K 的计算式为
()
()
0''K K
f
U I Z
Z ∑
=
+ （8-23）
Z ∑为三相短路网络的等值电路；f Z 为短路点接地的弧阻抗；
无限大容量电源供电电路的重要特征：电源的端电压及频率在短路后的暂态过程中保持
不变，而电压恒定的电源，内阻抗必然为零，因此可以认为无限大容量电源的内阻抗Z=0。