电力系统稳态分析第三章习题
电力系统稳态分析习题集
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。
电力系统稳态分析部分习题答案
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—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高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=23.048T-2：k T2N(1-2)=220/121=1.818k T2N(1-3)=220/38.5=5.714k T1N(2-3)= 121/38.5=3.143T-3：k T3N=35/11=3.182T-4：k T4N=220/121=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)×242/10.5=24.3T-2：k T2(1-2)=220/121=1.818k T2(1-3)=220/38.5=3.143k T2(2-3)=121/38.5=3.143T-3：k T3 =(1—0.025)×35/11=3.102T-4：k T3 =220/110=21-3电力系统的部分接线如题图1-3所示，网络的额定电压已在图中标明。
电力系统暂态第三章答案
第3章作业参考答案3-1 什么是短路功率（短路容量）？在三相短路计算时，对某短路点，短路功率的标幺值与短路电流的标幺值是否相等？为什么？答：短路功率等于短路电流有效值与短路处正常工作电压构成的三相功率，短路功率的标幺值与短路电流的标幺值是相等的。
因为："""D D B BI I S S I S I ∑*∑*====3-2 在对电网三相对称短路的起始次暂态电流进行实用计算时，采用等值法与采用叠加法的主要不同之处有哪些？答：等值法与叠加法的主要不同之处有：1) 短路前的电气量求取：等值法要求出各个电源点的次暂态电势E”， 而叠加法要求出短路点开路电压以及待求量的正常分量。
2) 网络化简：等值法针对有源网络求取各个电源对短路点的转移电抗，而叠加法针对无源网络求取整个网络对短路点的等值电抗。
3) 最后，等值法对有源网络直接求取其它待求量，而叠加法对无源网络求取其它待求量的故障分量且要加上正常分量。
3-3 电源的转移电抗是指什么？它与运算电抗有何关系？何为短路点的等值电抗？答：电源的转移电抗是指电源与短路点直接连接的电抗（中间无其它支路）。
准确描述为：某个电源对短路点的转移电抗指：除该电源电动势外，网络中其它电源电动势为0(短路)，该电源电动势与短路点电流的比值。
某个电源对短路点的运算电抗是指以该电源容量为基准的转移电抗。
转移电抗转换为计算电抗的公式为：Ni jsi ki Bs x x s =。
短路点的等值电抗是指所有电源对短路点转移阻抗的并联。
即网络对短路点的戴维南等值阻抗。
3-4 三相短路实用计算中，同步发电机如何等值？在什么情况下应该将异步电动机（综合负荷）作为电源看待？答：三相短路实用计算中，同步发电机可用直轴次暂态电抗"d x ，而电动势采用次暂态电势"E （次暂态电抗后的电势00""d E U j I x =+）。
另外在不及负荷时也可假设全网空载，全部电动势均为1且同相位。
电力系统稳态分析部分习题答案
电力系统稳态分析部分习题答案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1－1电力系统、电力网和动力系统的定义是什么？ 1－2见图示电力系统，试求变压器和发电机的额定电压。
110kV 平均额定电压是多少？解：U GN =1.05×10=10.5kVU 1N.T 1=U GN =10.5kV U 2N.T 1=1.1×110=121kV U 1N.T 2=110kVU 2N.T 2=1.1×35=38.5kVU 3N.T 2=1.05×6=6.3kVU 1N.T 3=U GN =10.5kV U 2N.T 3=1.05×3=3.15kV110kV 线路平均额定电压U av =（U 2N.T 1+ U 1N.T 2）/2=（121+ 110）/2≈115kV第二章作业及解答2－1什么是发电机的功角特性？隐极式发电机和凸极式发电机的功角特性有何区别？ 2－2 已知一台三相三绕组变压器容量比为：300/300/150MVA, 三次侧额定电压为113.8N U kV =、2121N U kV =、3242N U kV =，实验数据：(12)950K P kW -=、(13)500K P kW -=、(23)620K P kW -=, (12)%13.73K U -=、(13)%11.9K U -=、(23)%18.64K U -=， 0123P kW =，0%0.5I =, 计算变压器参数（归算至高压侧）并画出等值电路。
解：由于已知的三绕组变压器三个绕组的容量不同，因此由变压器制造厂提供的变压器短路实验数据就存在归算的问题。
根据标准，制造厂提供的短路损耗是没有归算到各绕组中通过变压器额定电流时数值，而制造厂提供的短路电压是归算好的。
因此： （1）根据容量比归算短路损耗： 2(13)(13)3002000150K K P P kW --⎛⎫'=⨯= ⎪⎝⎭2(23)(23)3002480150KK P P kW --⎛⎫'=⨯= ⎪⎝⎭（2）各绕组的短路损耗： 1(12)(13)(23)1()0.2352K K KK P P P P MW ---''=+-= 2(12)(23)(13)1()0.7152K K KK P P P P MW ---''=+-= 3(13)(23)(12)1() 1.7652K K KK P P P P MW ---''=+-= （3）各绕组短路电压百分数： 1(12)(13)(23)1%(%%%) 3.4952K K K K U U U U ---=+-=2(12)(23)(13)1%(%%%)10.2352K K K K U U U U ---=+-=3(13)(23)(12)1%(%%%)8.4052K K K K U U U U ---=+-=（4）变压器归算到高压侧参数：2211120.235242 3.4952420.153 6.823300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯2222220.71524210.2352420.46519.98300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯2233321.7652428.405242 1.14816.408300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯6221230.5300(2.125.6)101000242100242Y G jB j j s -⨯=-=+=-⨯⨯⨯ 2－3答案2－4某一回110kV 架空电力线路，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm ，三相导线水平排列，两相邻导线之间的距离D=4m 。
电力系统暂态分析第三章课后答案
电力系统暂态分析第三章课后答案1、什么是动力系统、电力系统、电力网？答:通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统；把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统；把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。
2、现代电网有哪些特点?答:1、由较强的超高压系统构成主网架。
2、各电网之间联系较强,电压等级相对简化。
3、具有足够的调峰、调频、调压容量,能够实现自动发电控制,有较高的供电可靠性。
4、具有相应的安全稳定控制系统,高度自动化的监控系统和高度现代化的通信系统。
5、具有适应电力市场运营的技术支持系统,有利于合理利用能源。
3、区域电网互联的意义与作用是什么?答：1、可以合理利用能源,加强环境保护,有利于电力工业的可持续发展。
2、可安装大容量、高效能火电机组、水电机组和核电机组,有利于降低造价,节约能源,加快电力建设速度。
3、可以利用时差、温差,错开用电高峰,利用各地区用电的非同时性进行负荷调整,减少备用容量和装机容量。
4、可以在各地区之间互供电力、互通有无、互为备用,可减少事故备用容量,增强抵御事故能力,提高电网安全水平和供电可靠性。
5、能承受较大的冲击负荷,有利于改善电能质量。
6、可以跨流域调节水电,并在更大范围内进行水火电经济调度,取得更大的经济效益。
4、电网无功补偿的原则是什么?答:电网无功补偿的原则是电网无功补偿应基本上按分层分区和就地平衡原则考虑,并应能随负荷或电压进行调整,保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。
5、简述电力系统电压特性与频率特性的区别是什么?答：电力系统的频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性(负荷随频率的变化而变化的特性叫负荷的频率特性。
3电力系统稳态分析第四周作业-答案
94.76
34.246M var
PR QX 12017.94 37.294.76
U
27.167kV
U2
209
首端电压为：
U1 U2 U 209 27.167 236.167kV
线路首端充电功率为：
Qy1
1 2
BU
2
2
236.1672
318.55106
17.767M
var
首端功率为：
318.55106
13.915M var
S2 S2 Sy2 120 j51.12 j13.915=120+j37.2MVA
线路阻抗中的损耗为：
P P22 Q22 R 1202 37.22 17.94 6.483MW
U2
2092
Q
P22 Q22 U2
X
1202 37.22 2092
为 120+j50MVA，始端电压为 240kV，求末端电压、功率，并作出电压向量图。
r1=31.5/300=0.105Ω/km，
x1=0.1445lg(Dm/r)+0.0157=0.1445lg(7500/12.1)+0.0157=0.42Ω/km b1=7.56/lg(Dm/r)*10-6=2.71*10-6S/km
S y 2
1 2
GU
2 2
1 2
jBU
2 2
；
首端的电容功率：
S y1
1 2
GU12
1 2
jBU12
；适用三相形式。
2、电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么？其电压降 落的计算公式是一相电压推导的，是否合适于线电压？为什么？
U P2R Q2 X ;U P2 X Q2R
陈衍《电力系统稳态分析》参考答案
耗时，可得母线 B 的电压为 110×（11/110）=11kV。若误用升压变压器（相同电压等级下， 升压变压器的额定电压为 10.5/121kV） ， 则母线 B 的电压为 110× （10.5/121） = 9.55kV<11kV。
1
1-5
输电电压、输送功率和输送距离这三者之间具体有什么关系？ 答：对应一定的输送功率和输送距离，有一最合理的输电电压。一般说来，当输送功率
(b)对于 100km 的双回输电线
R
r 0.21 100 100 10.5() 2 2
X
x1 0.416 100 100 20.8() 2 2
G0
(c)等值电路
10.5 j20.8
B 2b1 100 5.467 10 4 ( S )
一定时，输电电压越高，可以输送的距离就越远；当输电距离一定时，输送功率越大，所需 的输电电压就越高。
1-6
电力系统中性点有哪些接地方式？各具什么特点？适用于哪些电压等级的系统？ 答： 电力系统中性点的运行方式有直接接地和不接地两类， 其中不接地方式还包含中性
点经消弧线圈接地。 直接接地系统供电可靠性低。系统中一相接地时，形成短路回路，接地相电流大，要求 迅速切除接地相甚至三相，但非故障相的对地电压不升高。中性点直接接地方式适用于 110kV 及以上的系统。 中性点不接地系统供电可靠性高，但对绝缘水平的要求也高。当系统中一相接地时，不 构成短路回路，接地相电流不大，不必切除接地相，但这时非接地相的对地电压升高为相电 压的 3 倍。中性点不接地方式适用于 60kV 及以下系统。对于 3-60kV 网络，若单相接地时 接地点容性电流超过规定数值，中性点应装设消弧线圈。
150km VA＝220kV
电力系统稳态分析复习
电力系统稳态分析复习陈珩编第一章:电力系统的基本概念概念：1、电力系统就是由发电机、变压器、电力线路和负荷按一定方式组成的生产、传输、分配和消费电能的整体.2、电力网由变压器和线路组成。
亦可说：由输电网和配电网组成3、电力系统运行的基本要求有：可靠持续地供电、优良的电能质量和运行的经济性、(环境保护）。
或称：可靠性、优质性和经济性环保性.4、电能质量指标包含：电压(允许偏移±5％U N）、频率（允许偏移±0。
2Hz）和波形（允许畸变率约为5%）。
5、电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷是依据用户对供电可靠性要求来划分的。
6、系统运行经济性的两个考核指标是煤耗率和网损率.7、电力网络的接线方式可以分成无备用接线和有备用接线.8、电力系统无备用接线方式包括单回路放射式、干线式、链式。
9、有备用电源接线的五种接线方式为：1)两端供电；2）环形；3）双回路放射式；4)双回路干线式；5)双回路链式。
10、线路的额定电压表示的是线电压。
11、平均额定电压约为电网额定电压U N的1。
05倍。
12、电力系统中性点的运行方式分为：（1）大电流接地方式：中性点直接接地，发生单相接地立即切除故障，单相接地时非故障相对地电压不变,一般用于110kV及以上电网。
（2)小接地电流方式:中性点不接地（及中性点经消弧线圈接地），单相接地时仍可运行2小时,非故障相对地电压值由相电压升至线电压，中性点对地电压由零升至相电压。
接地电流等于正常运行时一相对地电容电流的三倍。
当网络接地容性电流超过如下数值时,中性点应装设消弧线圈进行补偿。
3～6kV-—30A；10kV——20A；35~60kV——10A补偿方式：过补偿13、我国电力系统的额定电压等级有:3、6、10、35、110、220、500（kV），目前电力系统的最高电压等级是：交流1000kV，直流±800kV习题：1、对于一级负荷比例较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为( B ）.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2、简单的闭式网络可分为两端供电式网络和（A )A。
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第三章
一、填空题
1、在标么制中，只需选定两个基准，常选的是_________和___________。
2、已知线路末端电压复功率，用功率和阻抗表示的电压降落纵分量的表达式为____________
横分量的表达式为______________。
3、标幺值计算方法中，线电压的标幺值与相电压的标幺值_________，线电压是相电压的
______倍。
4、理想超高压线路输送电能时，输送的电能大于自然功率时，线路末端电压将_______首端，
如果输送1500KM 时，线路电压偏移角度约为________度。
5、空载时末端电压高于始端电压在电缆中尤为突出，因为电缆的电抗常______于架空线，而
电纳却比架空线_______。
二、计算题
1、简单辐射型电力系统如下图参数，求图示网络始端输入首端功率1S 和电压1U •
2、已知末端电压为10.2KV ，阻抗支路∆U=－0.39KV ，δU=2.16KV 。
求始端电压，末端复功率，并画出电压向量图。
3、辐射型网络各段阻抗及负荷如图所示。
已知电源C 的电压为110KV ，求A 点功率分布和B 点母线电压数量值。
B C
A
S '
B S "
B
S 20+j40Ω
20+j30Ω
40+j30MVA
10+j8MVA
4、如图三相配电线路。
B 点的负荷为3MW (cos ϕ=0.8 感性)，线路末端C 点负荷为1MW (cos ϕ=0.8 感
性)，电压10kV 。
AB 间线路长2 km ， BC 间线路长4 km ，线路的参数为：
00.63/r km =Ω, 00.4/x km =Ω，因短线路忽略容纳, 画出电网的等值电路，求线路AC 的电压损耗，计算线路AB 流过的功率？
A
8
.03∠8.01∠
B
C
5、电力网络如图所示，已知末端c 点电压110 kV ，c 点输出0.70.5c S j MVA =+，b 点输出11 4.8b S j MVA =+，该电力网络等值电路参数如图所示，计算电网始端功率a S 和末端电压a U •
？
MVA
1611 4.8b S j MVA
=+0.70.5C S j MVA
=+c
电力网络图
~ 电力网络的等值电路
~
6、电力网络图如下所示。
计算网络参数，可得出电力网络的等值电路如下图，如已知末端输出给负荷
已知末端功率MVA j S 25.1115~
3+=，末端电压36 kV ，试计算变压器等效电压3U ，并求电网首端功率1S 和
电压1U •
？
20MVA 110/38.5 kV LGJ —120
80 km
电力网络图
~~ 电力网络的等值电路
~
~~
~。