电力系统稳态分析课后习题答案

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？

1-5 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。

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。

2-9 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242/10.5kV ，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。

2-12 有台容量为20MVA 的三相三绕组变压器，三个线圈的容量比为100/100/50，额定电压为121/38.5/10.5kV ，短路损耗为()8.15221=-k P kW,()5213='-k P kW ，()4732='-k P kW ，空载电流为1.4%=o I ，空载损耗75=o P kW ，短路电压为()5.10%21=-k U ，()18%13=-k U ，

()5.6%32=-k U 。试求该变压器的阻抗、导纳参数，并作出等值电路。

2-17 简单电力系统结线如图2-17所示，有关参数标于图中。 试求此系统的等值电路（参数均以有名值

表示）。

2-18 某系统接线如图2-18所示，如果已知变压器1T 归算至121kV 侧的阻抗为2.95+j 48.7Ω，2T 归算至110kV 侧的阻抗为

Ω+4.4848.4j ，

3T 归算至35kV 侧的阻抗为Ω+188.9127.1j ，输电线路的参数已标于图中，试分别作出元件参数用有名值和标么值表示的等值电路。

2-20 简单电力结线如图2-20所示。

试作出该系统的等值电路（不计电阻，导纳）。 ⑴所有参数归算到110 kV 侧； ⑵所有参数归算到10 kV 侧；

⑶选取100=B S MVA ，av B U U =时以标么值表示的等值电路。 3-2

已知图3-2所示输电线路始末端电压分别为248kV 、220kV ，末端有功功率负荷为220MW

，无功功率负

荷为165 MVAR 。试求始端功率因数。

242/10.5kV P

k =300kW P 0=90kW I 0%=2

U k %=12.5

习题2-17图

G cos ϕ

U G =10.5kV 〞

X d =0.15 l =200km b 0=2.81×10-6S /km

r 0=0.8Ω/km x 0=0.406Ω/km 习题2-18图 10.5/121kV 110/38.5kV 35/11kV

〞

X d =0.27 U k %=10.5 2×15MV A 110/6.6kV U k %=10.5

x 0=0.4Ω/km 6kV 1.5kA X r %=8

习题2-20图

P 2=220MW

2=165MV AR

8+j40Ω 习题图 3-2

3-3

单回220kV 架空输电线长200km ，线路每公里参数为/108.01Ω=r km ，

/426.01Ω=x km ，

611066.2-⨯=b S/km ，线路空载运行，末端电压2U 为205kV ，求线路送端电压1U 。

3-7 有一回电压等级为110kV ，长为140km 的输电线路，末端接一台容量为31.5MVA 的降压变压器，变比为110/11 kV 。如图3-7所示，当A 点实际电压为115 kV 时，求A 、C 二点间的电压损耗及B 点和C 点的实际电压。

(注：190=k P kW ， 5.10%=k U ， 05.31=o P kW ， 7.0%=o I )

3-8

额定电

压

110 kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图3-8所示。已知电源A 的电压为121 kV ，求功率分布和各母线电压。（注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量

3-21 如图3-21所示电力系统，已知Z 12、Z 23、Z 31均为1+j3Ω，U A =37kV ，若不计线路上的功率损耗及电压降落的横分量，求功率分布及最低点电压。

=0

习题图 3-3

S L

LGJ -95 80km

习题图 3-4

A

习题图 3-8

习题图3-7

A

A

习题图 3-21

习题图 3-23

3-23 如图3-23所示电力系统，Z Aa Z ab Z bB已知，U A =115kV，U B=114kV，求功率分布及各点电压（不计电压降落的横分量δU）。

习题图3-23

5-2 某火电厂装设两套发电设备，其耗量特性分别为：

F1=2+0.2P G1 +0.001P G12(t/h)

F2=4+0.2P G2 +0.002P G22(t/h)

两台发电机的额定容量均为200MW，而最小有功功率为P G1min=P G2min=50MW。若该电厂承担负荷为300MW，试求负荷的最优分配方案。

5-4 设有三个火电厂并列运行，各电厂的耗量特性及有功功率的约束条件如下：

F1=4+0.3P G1 +0.0007P G12(t/h) 100MW≤P G1≤200MW

F2=3+0.32P G2 +0.0004P G22(t/h) 120MW≤P G2≤250MW

F3=3.5+0.3P G3 +0.00045P G32(t/h) 150MW≤P G1≤300MW

当总负荷为700MW，试确定发电厂间的最优分配方案。

5-16 三个电力系统联合运行如图5-16所示。已知它们的单位调节功率为：

K A=200MW/Hz，K B=80MW/Hz，K C=100MW/Hz，当系统B增加200MW负荷时，三个系统都参加一次调频，并且C系统部分机组参加二次调频增发70MW功率。求联合电力系统的频率偏移Δf。

习题5-16图

5-17 A、B两系统并列运行，A系统负荷增大500MW时，B系统向A系统输送的交换功率为300MW，如这时将联络线切除，切除后A系统的频率为49Hz，B系统的频率为50Hz，试求：

⑴A、B两系统的系统单位调节功率K A、K B；

⑵A系统负荷增大750MW，联合系统的频率变化量。