清华大学电力系统 第一章习题答案及作业分析

第一章 电力系统的基本概念

1－1

已知网络各级额定电压如图所示，发电机额定电压为10. 5KV 。试在图上标注出各变压器的一、二次额定电压。

答案：

T1：10.5/0.4/3.3KV T2：10.5/121/242KV T3：220/11KV T4：10/0.4KV 学生作业的问题：

（1） T1、T4 400V 侧不少学生使用了399V （380*1.05），部分学生使用了418V

（380*1.1）。

（2） 有少量同学T1 10.5KV 侧写成10KV ，T4 10KV 侧写成9.5KV 。 （3） 变压器T1、T3、T4二次侧电压高10%，而同学不少认为是高5%。

1－2

设如图所代表的三相对称交流电路，电源经由阻抗

2020T Z j =+Ω向某负载供电，输

送电流2015a I A =∠−° 。负载的复功率为106D S j KVA =− （容性）。求：(1)电源送出的

有功功率及无功功率？其无功功率是感性的还是容性的？（2）电源的线电压

ab U 相量。

S

a

答案：

（1）34+j18KV A ，即发出有功34KW ，感性无功18Kvar （2）0

9.421.1∠KV 学生作业的问题：

（1） 电源送出的功率为2

3ZT D a T D

S S S I Z S =+=+ ，值得注意的是，我们说负荷功率一般都是三相的总功率，不应该再乘以3了，有的同学写成

()

23a T D S I Z S =+ ；有的同学写成D

S S = ，漏掉线损了。 （2） 使用公式2

3ZT a T

S I Z = 时，有的同学少了3（错把三相当单相），有的同学使用了2

a

I （注意：此时是相量的平方，而不是模的平方）。（其实将公式展开就是***233()33ZT a a a T a a a T a T S U I I Z I I I Z I Z ==== ）

。 （3）

使用*

30j ab

S I e −= 时，不少同学漏掉了30j e −，有的错把系数当成3或1，要搞清楚公式中每个变量的物理含义，最好把Y 型接法与Δ型接法的公式都

自己推导一遍，然后就会发现，如果使用线电压、线电流，两者的公式一样。

1－3

过激运行的三相同步电动机，它的电流I

可以领先电压U

，应用它可以改进功率因数。设同步电动机的线电压

30000ab U V =∠° ，线电流50030a I A =∠° ，求它的有功功率、无

功功率。它吸收的无功功率是感性的还是容性的？

答案：

1299-j2250(KV A)

学生作业的问题：

本题易犯的错误跟1-2

类似，使用*

30j ab

S I e −= 时，不少同学漏掉了30j e −，有的

错把系数当成3或1。

1－4

如图单相电路，

12200E V =∠° ，222060E V =∠−° ，111Z j =−Ω，223Z j =+Ω，

336Z j =+Ω，用复功率概念求：

（1）各阻抗消耗的功率P 及Q 。 （2）各个电源发出的功率

1P ，1Q ，2P ，2Q 。

（3）分别求出负荷消耗的总功率

L P 、L Q ，和电源发出的总功率S P 、S Q ，

并用0P =∑，

0Q =∑检验计算结果。

答案：

（1）各阻抗消耗： S1=484-j484（V A ） S2=968+j1452（V A ） S3=1452+j2904（V A ） （2）电源发出： Se1=4805-j579（V A ） Se2=-1901+j4451（V A ）

（3）总发出的有功：2904W 无功： 3872（Var ）

可验证有功无功均平衡（或者近似平衡，与计算误差有关）

学生作业的问题：