电力系统分析习题集

电力系统分析习题集
第1章
1.简述电力系统的构成。

2.简述电力系统、电力网和动力系统的联系与区别。

3.电力系统运行的特点和要求分别是什么
4.电力变压器的主要作用是什么
5.我国的电压等级有哪些简述对用电设备、发电及和变压器额定电压的规定。

6.电能质量最主要的两个指标是什么
7.试标出如图1所示G、T1、T2、T3、T4、M等各元件的额定电压。

图1
8.电力系统中性点接地方式有哪些各有什么特点各用于什么样的电压等级
9.消弧线圈的工作原理是什么补偿方式有哪些电力系统一般采用哪知补偿方式为什么
10.电力系统的接线方式有哪些各自的优、缺点有哪些
11.某一60kV电力线路长100km，每相导线对地电容为0.005F/km，当电力线路末端发生单相接地故障时，试求线路对地电容电流值(60kV系统中性点经消弧线圈接地)。

第2章
1.试画出电力线路等值电路。

2.在220kV及以上的超高压架空线路上，普遍采用分裂导线，采用分裂导线后，线路电感、线路并联电容会增大还是变小分裂数为多少比较合适为什么
3.在电力系统计算时，导线材料的电阻率为什么略大于它们的直流电阻率
4.试画出单相变压器等值电路。

5.当变压器带有一定负荷时，在其中要产生哪些功率损耗空载时有无损耗为什么
6.试讨论如何直接计算变压器归算到任一侧的参数
7.变压器等值电路中，各绕组的参数计算时能否代入各对应绕组的额定电压，为什么
8.发电机的电抗百分值的（%）含义是什么
9.发电机的运行受哪些条件的约束发电机的运行极限有哪些
10.电力系统等值网络中，有名制和标么制分别表示什么含义
11.采用标么值计算有什么优点在电力系统计算中，基准值如何选择
12.有一回电压等级为110kV，长为400km的输电线路，电阻r1=Ω/km，电抗x1=Ω/km，电纳b1=×10-6S/km，试求其稳态等值电路。

13. 有一台三绕组变压器，S N =20MVA ，容量比为100/100/50，额定电压为110/11kV ，短路损耗为P k1-2=，P’k1-3=52 kW ，P’k2-3=47 kW ，空载电流为I 0%=，空载损耗P 0=75kW ，短路电压为U k1-2%=10，U k1-3%=18，U k2-3%=6；试求解变压器参数并作出等效电路。

14. 系统如图2所示。

输电线路单位长电阻r 1=Ω/km，电抗x 1=Ω/km，电纳b 1=×10-6
S/km ，。

变压器参数为：
T 1：P k ＝230kW ，U k %=，P 0＝，I 0％＝， T 2：P k ＝183kW ，U k %=，P 0＝，I 0％＝， T 3：P k ＝160kW ，U k %=，P 0＝，I 0％＝， 试作出有名值和标么值等效电路。

图2
15. 试画出如图3所示非标准变比变压器的等值电路，并标出其参数。

T Z
a
1:k
b
图3
第3章
1. 什么是电力系统潮流计算电力系统潮流计算的目的是什么
2. 试分别说明电压损耗和电压降落的概念。

3. 电力线路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以相电压推导的，是否适合于线电压为什么
4. 电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么电力线路始、末端的电容功率表达式是什么上述表达式均是以单相形式推导的，是否适合于三相形式为什么
5. 电压偏移的定义是什么
6. 什么是自然功率若线路首、末两端电压固定，都为额定电压，当线路通过的功率大于自然功率时，线路电压中间最低，并越接近两端电压越高，试说明之。

7. 什么是传播常数、衰减常数、相位常数、波阻抗
8.
什么叫运算功率什么叫运算负荷一个变电所的运算负荷如何计算
9. 对简单开始网络、变电所较多的开始网络和环形网络，潮流计算的内容和步骤是什么 10. 有一回电压等级为110kV ，长为200km 的输电线路，电阻r 1=Ω/km，电抗x 1=Ω/km，电纳b 1=×10-6
S/km ，末端接一台容量为的降压变压器，变比为110/11kV 。

如图4所示。

变压器参数为P k ＝190kW ，U k %=，P 0＝，I 0％＝。

当C 点实际电压为109kV 时，求A 点的电压大小。

110/11kV
A
图4
11.对于题4，若已知A点实际电压为115kV时，求A、C二点间的电压损耗及B点和C点的实际电压。

12.试证明线电压和相电压的电压降、电压损耗的计算公式形式相同。

第4章
1.节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵中各元素的物理意义是什么
2.节点导纳矩阵有什么特点
3.节点导纳矩阵如何形成和修改其阶数与电力系统的节点数有什么关系
4.电力系统潮流计算中节点是如何分类的
5.电力系统潮流计算中变量的约束条件是什么为什么
6.高斯—塞德尔法潮流计算的迭代式是什么迭代步骤如何PV节点如何进行迭代
7.牛顿—拉夫逊法的基本原理是什么潮流计算的修正方程式是什么
8.PQ分解法潮流计算如何从牛顿—拉夫逊法演化而来分析演化的条件是否合理
9.PQ分解法潮流计算速度与牛顿—拉夫逊法相比怎么样为什么
10.直流法潮流计算是否需要迭代能否计算各节点电压大小计算结果是否非常准确
11.若从原网络节点i到一新节点增加一变压器支路，请对节点导纳矩阵进行修改。

如图5所示。

1:k
图5
12.如图6所示系统，图中给出了各支路阻抗和对地导纳的标么值（即对地支路以导纳表示，其他支路以阻抗表示）。

试写出节点导纳矩阵。

U
图6
13.试用高斯－塞德尔法计算电力系统分析习题12的潮流（只迭代一次）。

14.试用牛顿－拉夫逊法计算电力系统分析习题12的潮流（只迭代一次）。

15.试用PQ分解法（只迭代一次）和直流法计算电力系统分析习题12的潮流。

第5章
1.什么是短路故障短路故障有哪些种类哪些短路类型和中性点接地方式有关
2.什么是纵向故障什么是横向故障
3.短路故障的原因是什么
4.短路故障的后果是什么
5.短路计算的目的是什么
6.什么情况下可认为系统为无限大功率系统它的特点是什么
7.什么是短路冲击电流冲击电流出现的条件是什么
8.无限大功率系统短路时周期性分量是否衰减
9.什么是无限大功率系统短路电流最大有效值如何计算
10.电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等
11.什么是正序等效定则
12.电源处和不对称短路的短路点哪一点的负序电压高
13.如图7所示网络，求短路冲击电流、短路电流最大有效值及短路功率。

115/38.5kV U k%=10.5x1=0.4Ω/km35/10.5kV
U k%=7
d
(3)
图7
14.系统如图8所示。

d点发生三相短路，变压器T2空载。

求：（1）求用标么值表示的等值网络；（2）短路处起始次暂态电流和短路容量；（3）计算短路冲击电流；
图8
15.一简单电力系统接线如图9所示，取S B=220MVA，U B（110）=115kV，试用精确法和近似法（平均额定电压法）分别计算其等值电路并分别计算两种情况下的短路冲击电流，短路电流最大有效值。

240MW 10.5kV cos φ=0.800.3d
x ''=300MVA 10.5/242kV U k %=14
230km x =0.42Ω/km
280MVA
220/121kV U k
%=14
K (3)
图9
16. 某电力系统如图10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）。

图10
17. 如图11所示系统，k 点发生a 相单相接地短路，已知1a E ∑＝j1，1Z ∑＝，2Z ∑＝，0Z ∑＝，以上均为标么值。

求短路点a 相发生单相接地短路时的各相电流、电压。

图11
18. 已知系统如图12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。

图12
19. 如图13所示系统，线路电抗标么值是以电机额定值为基准。

求发电机及电动机的次暂态电势。

30MVA 10.5kV
0.2d
x ''=0.2d
x ''=10.5kV
(0)cos 0.8ϕ=
图13
20. 试推导题16中f 处发生两相接地短路时的复合序网。

21. 图14所示网络中，已知参数如下：系统容量基准B S ＝300MVA ，f 点等效系统阻抗
120.3x x ==，0x ＝（不考虑N jx 时）；变压器T 参数：N S ＝75MVA ，%S U ＝，欲使f 点发生单
相接地短路和两相接地短路时，短路处入地电流大小相等，问中性点电抗N jx 应等于多少
S jx
图14。