电力系统分析第1章(1)
《电力系统分析》朱一纶课后习题解
电力系统分析xx课后习题选择填空解答第一章1）电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为（D）A、厂用电负荷B、发电负荷C、工业负荷D、供电负荷2）电力网某条线路的额定电压为Un=110kV，则这个电压表示的是（C）A、相电压B、1相电压C、线电压D、3线电压3)以下（A）不是常用的中性点接地方式。
A、中性点通过电容接地B、中性点不接地C、中性点直接接地D、中性点经消弧线圈接地4）我国电力系统的额定频率为（C）A、30HzB、40HzC、50HzD、60Hz5）目前,我国电力系统中占最大比例的发电厂为（B）A、水力发电厂B、火力发电厂C、核电站D、风力发电厂6）以下（D）不是电力系统运行的基本要求。
A、提高电力系统运行的经济性B、安全可靠的持续供电C、保证电能质量D、电力网各节点电压相等7）一下说法不正确的是（B）A、火力发电需要消耗煤、石油B、水力发电成本比较大C、核电站的建造成本比较高D太阳能发电是理想能源8）当传输的功率（单位时间传输的能量）一定时，（A）A、输电的压越高，则传输的电流越小B、输电的电压越高，线路上的损耗越大C、输电的电压越高，则传输的电流越大D、线路损耗与输电电压无关9）对（A）负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故。
A、一级负荷B、二级负荷C、三级负荷D、以上都不是10）一般用电设备满足（C）A、当端电压减小时，吸收的无功功率增加B、当电源的频率增加时，吸收的无功功率增加C、当端电压增加时，吸收的有功功率增加D、当端电压增加时，吸收的有功功率减少填空题在后面第二章1）电力系统采用有名制计算时，三相对称系统中电压、电流、功率的关系表达式为（A）A．S=UI B．S=3UI C．S=UIcos? D．S=UIsin?2）下列参数中与电抗单位相同的是（B）A、电导B、电阻C、电纳D、导纳3）三绕组变压器的分接头，一般装在（B）A、高压绕组好低压绕组B、高压绕组和中压绕组C、中亚绕组和低压绕组D、三个绕组组装4）双绕组变压器，Γ型等效电路中的导纳为（A ）A．GT-jBT B．-GT-jBT C．GT+jBT D．-GT+jBT5）电力系统分析常用的五个量的基准值可以先任意选取两个，其余三个量可以由其求出，一般选取的这两个基准值是（D ）A.电压、电流B.电流、电抗C.电压、电抗D.线电压、三相功率6）额定电压等级为500KV的电力线路的平均额定电压为（C）A. 550kVB. 520 kVC. 525kVD. 500kV7)已知某段10kV的电压等级电力线路的电抗X=50Ω，若取SB=100MVA，UB=10kV，则这段电力线路的电抗标幺值为（B）A、X*=50Ω B、X*=50C、X*=0.5D、X*=58）若已知变压器的容量为SN，两端的电压比为。
电力系统分析(第三版)于永源 杨绮雯 1章 概述
第一章 电力系统概述和基本概念 表1-1 我国三相交流电力网和用电设备的额定电压∕kV
分类
电力网和用电设备的 额定电压
0.22/0.127
发电机额定电压
0.23 0.40 0.69
电力变压器额定电压
一次绕组 0.22/0.127 0.38/0.22 0.66/0.38 二次绕组 0.23/0.133 0.40/0.23 0.69/0.40
二.电力系统的发展概况
1.电力工业发展历程
1882年，法国人首先实现了较高电压的直流输电，被认为是 世界上第一个电力系统(57km，送端电压1300V，受端电压 850V，输送功率1.5KW)
第一章 电力系统概述和基本概念
1889年，俄国工程师先后发明了三相异步电动机、三相变压 器和三相交流制。 1891年，德国工程师密勒主持建立了第一条三相交流输电线 路，三相交流输电使输送功率、输电电压、输电距离日益 增大。(输送距离175km，输送功率130KW)
图 供电线路上的电压变化示意图
注意：当变压器一次绕组直接与发电机相连时，其额定电压应与发电 机的额定电压相同。
其中5%用于补偿变压器满 第一章 电力系统概述和基本概念 载供电时一、二次绕组上的 可以不考虑线路上的电 电压损失； 另外5%用于补 压损失，只需要补偿满 偿线路上的电压损失，用于 载时变压器绕组上的电 变压器的二次绕组：对于用电设备而言，相当于电源。 35kV及以上线路。 压损失即可，用于10kV 及以下线路。 当变压器二次侧供电线路较长时：应比同级电网额定电
为中心的全国统一联合电网。 21世纪：在北、中、南三大电网的基本格局下，逐步形
成全国联合大电网。与此同时，在21世纪将形成与周边国
家互联的亚洲东部联合电网。
电力系统分析(大学电力专业期末复习资料)
3．为用户提供充足的电能。
1.2 电力系统的电压等级和负荷
一、电力系统的额定电压 电力网的额定电压：我国高压电网的额定电压等级有3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV等。 1.用电设备的额定电压：与同级电网的额定电压相同。 2.发电机的额定电压：比同级电网的额定电压高出5%， 用于补偿线路上的电压损失。
例1-1 已知下图所示系统中电网的额定电压，试确定发电机和变压 器的额定电压。
G
T1
变压~器T1的二次侧
供电距离较长，其
额定电压应10比kV线路
额定电压高10%
110kV
变T2压器T6k1V的一次绕组与 发电机直接相连，其一 次侧的额定电压应与发 电机的额定电压相同
发电机G的额定电压：UN·G=1.05×10=10.5（kV）
Wa Pmax
pdt
0
Pmax
图 年最大负荷与年最大负荷利用小时数
1.3 电力系统中性点运行方式
我国电力系统中性点有三种运行方式：
中性点不接地 中性点经消弧线圈接地 中性点直接接地
小电流接地系统 大电流接地系统
1、中性点不接地的电力系统
1.正常运行时，系统的三相电压对称，地中无电流流过， 2.当系统发生A相接地故障时 ，A相对地电压降为零，中性
点电压 U 0 U A 0 U 0 U A
UA
U A
U0
IPE
U C
U 0
U B
U C
U B
图1-8 中性点不接地系统发生A相接地故障时的电路图和相量图
电力系统分析1~6章课程总结 曹娜
3：有两级电压网络的计算
U1
1
2
3
S '3
S ''1
S ''2
3 简单闭式网络的计算
1：两端供电网络
（1）假设全网为额定电压，计算运算负荷，网络简化
（2）直接代力矩公式初步计算功率分布 （3）在（电压较低的）功率分点打开网络，成为两个开式网络， 分别 按开式网络（知首端电压和末端功率情况）计算
传播系数 波阻抗（特性阻抗）
y1 z1 L1C1
ZC z1 / y1 L1 / C1
4 综合负荷
综合用电负荷 供电负荷 发电负荷
负荷的电压静态特性
负荷的频率静态特性
负荷模型
U 2 U P PN aP ( ) bP ( ) cP 其中：aP bP cP 1 UN UN U 2 U Q QN aq ( ) bq ( ) cq 其中：aq bq cq 1 UN UN
U 20 U 2 U 20
P '1 R Q '1 X P ' X Q '1 R j 1 U1 j U1 U1 U1
横分量
I0 % SN 100 P '2 2 Q '2 2 S Z ( R jX ) 2 U2 1 2 SY 1 Y U1 2 SYT P0 j
表3-1 最大负荷损耗时间 max
Pmax
功率的自然分布
功率的经济分布
均一电网
W Pmax
2 简单开式网络的计算
1：两端供电网络 2：已知首端电压和末端功率
（1）：假定未知节点的电压为额定电压，算出电纳的功率 （2）：合并为运算负荷
电力系统第1章参考答案
第一章 习题1-1什么是动力系统、电力系统和电力网络？答： 由生产、变换、输送、分配、消费电能的发电机、变压器、电力线路和各种用电设备以及测量、保护、控制装置等组成的统一整体，称为电力系统。
电力系统中，由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分称为电力网络。
电力系统和发电厂动力部分（如火力发电厂的锅炉、汽轮机等，水力发电厂的水库和水轮机，核电厂的反应堆等）的总和称为动力系统。
1-2电能的生产、输送、分配和消费具有什么特点？对电力系统的运行有何基本要求？答：电能的生产、输送、分配和消费具有以下特点：（1）电能与国民经济各个部门之间的关系密切；（2）电能不能大量储存；（3）生产、输送、消费电能各环节所组成的统一整体不可分割；（4）电能生产、输送、消费工况的改变十分迅速；（5）对电能质量的要求颇为严格对电力系统运行的基本要求有：（1）保证可靠地持续供电；（2）保证良好的电能质量；（3）保证系统运行的经济性。
1-3在相同的电压等级下，用电设备、发电机、变压器及线路的额定电压是否相同？它们之间具有什么关系？答：相同电压等级下，用电设备、发电机、变压器及线路的额定电压不相同。
相同电压等级下，用电设备的额定电压与线路额定电压相等；发电机的额定电压为线路额定电压的105%；变压器一次侧的额定电压等于用电设备的额定电压（直接与发电机相联的变压器一次侧额定电压等于发电机额定电压），变压器二次侧电压较线路额定电压高10%（漏抗很小的、二次侧直接与用电设备相联和电压特别高的变压器，二次侧额定电压较线路额定电压高5%）。
1-4 若将升压变压器和降压变压器互换使用，对系统的运行电压有何影响？答：互换使用可能会人为降低系统的运行电压。
例如，对于图示系统，两级电网的额定电压为110kV 和10kV 。
此时应使用降压变压器，额定电压为110/11kV 。
假设母线A 的电压为110kV ，若不计变压器内部电压损耗时，可得母线B 的电压为110×（11/110）=11kV 。
(完整版)电力系统分析答案(吴俊勇)(已修订)
第一章 电力系统的基础概念1-1 解:(1) 电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力负荷组成的，包括了发电、输电、配电和用电的全过程。
(2) 发电厂的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，是电力系统的能量来源。
110kV 及以上的电力网称输电网，主要功能是将大量的电能从发电厂远距离传输到负荷中心，并保证系统安全、稳定和经济地运行。
35kV 及以下的电力网称为配电网，主要功能是向终端用户配送满足一定电能质量要求和供电可靠性要求的电能。
电力负荷是电力系统中的能量流向和被消费的环节，电力负荷通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量，为地区经济和人民生活服务。
1-2解：(1) 电力系统的运行有以下特点： 电能不能大量储存；过渡过程非常迅速；电能生产与国民经济各部门和人民生活关系密切。
(2) 对电力系统的基本要求有：保证供电的可靠性 保证供电的电能质量保证电力系统运行的经济性 满足节能与环保的要求1-3 解: （核心内容：P4 表1-1 P5 图1-2） (1) 发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压： 发电机：G ： ()kV kV 5.10%5110=+⨯ 变压器：T1:()()kV kV V N T 5.10%511011=+⨯=kV kV V N T 242%)101(220)2(1=+⨯=变压器：T2:kV V N T 220)1(2=kV kV V N T 121%)101(110)2(2=+⨯=kV kV V N T 5.38%)101(35)3(2=+⨯=变压器：T3:kV V N T 35)1(3=kV kV V N T 6.6%)101(6)2(3=+⨯=若考虑到3-10Kv 电压等级线路不会太长，T3也可以写为：kV V N T 35)1(3=()()kV kV V N T 3.6%51623=+⨯=标号注意：1、单位 2、下脚标写法 (2) 低压侧的额定电压高压侧的额定电压变压器的额定变比=：T1：5.10242)1(1)2(11==N T N T N V V K T2：121220)2(2)1(2)21(2==-N T N T N T V V K 5.38220)3(2)1(2)31(2==-N T N T N T V V K 2(2)2(23)2(3)12138.5T N T N T N V K V -==变压器的额定变比可记为：5.38/121/220T3：6.635)2(3)1(33==N T N T N V V K 或 3(1)33(2)356.3T N N T N V K V ==变比注意：1、顺序为 高/中/低 2、不必计算结果 (3) 1T 变压器运行于%5+抽头时：T1(2))1T1(1)V 242(15%)254V 10.510.5T K ⨯+=== 2T 变压器运行于主抽头，变压器的实际变比等于额定变比，即5.381212203T 变压器运行于%5.2-抽头：T3(1)3T3(2)V 35(1 2.5%)34.125V 6.6 6.6T K ⨯-===或：T3(1)3T3(2)V 35(1 2.5%)34.125V 6.3 6.3T K ⨯-===1-4 解：（核心内容：P4 表1-1 P5 图1-2）(1) 发电机、电动机及变压器高、中、低压绕组的额定电压：发电机G ：13.8kv注意：特殊发电机电压：13.8、15.75、18Kv 不用提高5%，直接为13.8、15.75、18Kv 。
电力系统分析部分习题答案
-0.454 + j1.891 -0.588 + j2.353 1.042-j7.543
j3.333
0⎤
0
⎥ ⎥
j3.333 ⎥
-j3.333⎥⎦
习题 3.6 Y33=1.042-j8.2430 Y34=Y43=j3.667
习题 3.7
− j9
1
− j8
2
j3
3
− j7 4
j2
j4
j1
习题 3.8
S12 = −9 − j7.6MVA 。
（2）U1 = 105.61KV ，U2 = 106.56KV 。 （3） k = 1.031。
习题 3.5
⎡ 0.935-j4.262
⎢⎢-0.481+ j2.404
⎢-0.454 + j1.891
⎢ ⎣
0
-0.481+ j2.404 1.069-j4.728 -0.588 + j2.353
Z 22
=
K
2 1
Z
20
(Z10
+
Z12 )
K12 (Z10 + Z12 ) + Z 20
Z 33
=
1
K
2 2
[ K12 Z 20 (Z10 + Z12 ) K12 (Z10 + Z12 ) + Z 20
+ Z 23 ]
Z12
=
k1z10 z20 k12 (z12 + z10 ) +
z20
Z13
=
+ C3
=
54044.65(¥ /h)
⎪⎩PG1 = 318.18(MW )
《电力系统分析》第一章 电力系统的基本概念
例1.1的附图
解：发电机G的额定电压为10.5KV。
变压器T1:低压侧额定电压为10.5KV,高压侧额定电压为242KV；
变压器T2:高压侧额定电压为220KV，中压侧额定电压为121KV ，
低压侧额定电压为38.5KV；
变压器T3:高压侧额定电压为110KV,低压侧额定电压为11KV；
变压器T4:高压侧额定电压为35KV，低压侧额定电压为6.6KV；
6
二、电力工业发展概况
1．电力系统的发展简史 2．我国的电力系统发展现状 3．我国的电力工业展望与改革
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电力系统分析
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2.中国电力工业的现状
（1）发电量：1980年以来，平均年增长率9％，现为世 界第二位。
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2.中国电力工业的现状
（2）装机容量：居世界第二位。
• 系统与用电设备的额定电压（表1－3） • 电力网中的电压分布。
• 额定频率：50Hz。
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表 1-3 1000V 以上的额定电压
用电设备额定线电压/kV
系统的额定电压
交流发电机额定线电压/kV
变压器额定线电压/kV
一次绕组
二次绕组
34
3. 变压器 –一次侧：相当于用电设备，其额定电压与 系统（或线路）相同；与发电机直接相连时， 则与发电机相同 –二次侧：相当于电源，其额定电压应比系 统高5%，考虑变压器内部的电压损耗（5%）， 实际应定为比线路高10%。
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例题1.1 电力系统接线图如图1.2所示，图中标明了各级电 力线路的额定电压。试求发电机和变压器绕组的额定电压。
电力系统暂态分析：第一章 电力系统故障分析(1)
1.1 基本概念
（5）不对称接地短路，引起不平衡电流产生不平衡磁通， 引起电磁干扰，造成通讯中断；
（6）过大的短路电流使得断路器难以熄弧，以对电网的安 全稳定运行带来重大隐患。
➢ 短路电流计算是电力技术方面的基本问题之一。选择合理的 电气结线、选配电气设备和断路器、整定继电保护定值以及 选择限制短路电流措施等，都必须以短路电流计算结果为依 据。
1.1 基本概念
➢ 短路的基本类型：三相短路、两相短路、单相接地短路、两 相短路接地；
➢ 短路的危害： （1）短路电流值大大增加，短路点的电弧有可能烧坏电气 设备，短路电流通过电气设备中的导体时，其热效应会引起 导体或其绝缘的损坏； （2）短路电流产生强大的电动力冲击，致使导体变形，甚至 损坏；
（3）短路还会引起电网中电压降低，特别是靠近短路点处 的电压下降得最多，结果可能使部分用户的供电受到破坏；
于绕组电感与电流的乘积， n Li
➢ 电感正比于磁通，磁通反比于磁阻，磁阻正比于气隙宽度；
➢ 气隙宽度小，磁阻小，电感系数大； 气隙宽度大，磁阻大 ，电感系数小。
➢ 随着发电机转子的旋转，定子绕组的磁路在不断发生变化， 磁阻也不断变化，使得定子绕组的自感与互感均随转子而周 期性变化，这给磁链计算带来了困难。
iQ 产生的沿 a轴的磁通为： aQ nQiQ Pq sin
dQ
q qQ FqQ aQ
Q
iQ 产生的 a 相绕组磁链为：
aQ M aQiQ naQ nnQiQ Pq cos
1.2.1 abc电压方程和磁链方程
故阻尼Q绕组与定子 a 绕组间的互感为： M aQ nnQPq cos mQ cos
分量为：
第1章 电力系统基本知识(1)
电力系统基础电气与自动化工程学院2012年电力系统基础本课程是电力系统中重要的基础知识，包括：（1）电力系统的基本知识；（2）电力网元件的等值电路和参数计算；（3）简单电力系统的潮流计算（4）电力系统的正常运行与控制；（5）电力系统故障与实用短路电流计算。
本课程：（1）与房大中老师等编电力系统分析配套（2）是考电力（电力系统及其自动化、高电压技术）方面的研究生的笔试面试主要课程第1章电力系统基本知识1.1 电力系统的组成1.2 电力系统概况1.3 电力系统的特点和对运行的基本要求1.4 电力系统的接线方式和中性点接地方式1.5 电力系统的输电方式1.6 电力系统负荷1.7 电力系统电源类型及特点简介第1章电力系统基本知识1.1电力系统的组成电能是由一次能源经加工转换成的能源，现在是人类最主要的二次能源。
¾优点：便于大量生产和远距离输送；方便转换和易于控制；损耗小；效率高；污染小。
¾缺点：不便大量储存；作为统一、不可分割的系统，它的生产、输送、消费需同步完成；需要维持电压、频率的稳定，系统安全稳定。
发电厂输电线路升压站配电线路枢纽、降压站照明、动力配变分布式发电1.1电力系统的组成第1章电力系统基本知识(1) 电力系统--是由生产、输送、分配和消耗电能的所有电气设备所组成的统一整体。
它的主要设备是生产电能的发电机、输送和分配电能的变压器和电力线路以及消耗电能的各种用电设备（如电动机等）。
习惯上称其为一次系统；电力系统还包括继电保护装置、安全自动装置、通信设备和调度自动化等辅助系统，一般称为二次系统。
1.1电力系统的组成1.1电力系统的组成(2) 电力网--是电力系统中除去发电机和用户，剩余的变压器和电力线路所组成的输送、分配电能的网络。
1.1电力系统的组成(3) 动力系统--是电力系统再加上电厂的原动机等动力部分。
动力部分主要有：火电厂的锅炉和汽轮机等；水电厂的水库和水轮机等；原子能电厂的反应堆等；风力发电场的风机等。
电力系统分析课后习题解答
电力系统分析课后习题解答第1章 绪论1-1答：能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压，称为额定电压。
用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。
发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5％，用于补偿电网上的电压损失。
变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。
当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。
变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10％。
当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7％）时，二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5％。
%1-2答：一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量（输电能力）就越大，输送的距离也越远。
因为输电电压高，线路损耗少，线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。
在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较大的容量，则输送的距离就短。
当然，输送容量和距离还要取决于其它技术条件以及是否采取了补偿措施等。
1-3答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。
1-4 解：（1）G ：；T-1：242kV ；T-2：220kV/121kV ，220kV/；T-3：110kV/11kV ； T-4：35kV/；T-5：，（长线路） （短线路）（2）T-1工作于+5%抽头：实际变比为242×（1+5%）=，即K T-1==；T-2工作于主抽头：实际变比为K T-2(1-2)=220/121=；K T-2(1-3)=220/=； )K T-2(2-3)=121/=；T-3工作于%抽头：实际变比为K T-3=110×%)/11=； T-4工作于-5%抽头：实际变比为K T-4=35×(1-5%)/=； T-5工作于主抽头：实际变比为K T-5=(3+3×5%)=。
1-5解：由已知条件，可得日总耗电量为MW 204027041204902804100280450270=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=d W则日平均负荷为MW 8524204024===d av W P 负荷率为708.012085max m ===P P k av ；最小负荷系数为417.012050max min ===P P a 1-6·解：系统年持续负荷曲线如图所示。
电力系统分析课后习题答案
电力系统分析课后习题答案第一章电力系统概述和基本概念1－1 电力系统和电力网的定义是什么？答：通常将生产、变换、输送、分配电能的设备如发电机、变压器、输配电电力线路等，使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等，以及测量、继电保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体，称为电力系统。
电力系统中，各种电压等级的输配电力线路及升降变压器所组成的部分称为电力网络。
1－2 电力系统接线图分为哪两种？有什么区别？答：地理接线图：电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径，以及它们相互间的连接。
地理接线图不能更加详细地反映电力系统各电气设备之间的连接关系。
电气接线图：电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路之间的电气接线。
电气接线图并不侧重反映系统中发电厂、变电所的地理位置，电力线路的路径，以及它们相互间的连接。
1－3 对电力系统运行的基本要求是什么？电能生产的基本特点是什么？答：对电力系统运行的基本要求是：（1）保证系统运行的安全可靠性（2）保证良好的电能质量（3）保证运行的经济性。
另外，环境保护问题日益受到人们的关注。
火力发电厂生产的各种污染物质，包括氧化硫、氧化氮、飞灰等排放量将受到严格限制，也将成为对电力系统运行的要求。
电能生产的特点是：（1）电能与国民经济各个部门、国防和日常生活之间的关系都很密切。
（2）电能不能大量储存。
（3）电力系统中的暂态过程十分迅速（4）对电能质量的要求比较严格。
1－4 电力系统的额定电压是如何确定的？系统元件的额定电压是多少？什么叫电力线路的平均额定电压？答：电力系统额定电压的确定，首先应从电力系统输送电能的经济性上考虑。
因为电力线路的三相输送功率S和线电压U、线电流I之间的关系为S＝sqrt(3)UI，当输送功率S一定时，输电电压U越高，则电流I越小，因此选用的导线截面积可相应减小，投资也就越小。
但电压U越高，对绝缘的要求越高，杆塔、变压器、断路器等的绝缘的投资也越大。
电力系统分析思考题和习题及答案解析
第1章思考题与习题1-1动力系统、电力系统和电力网的基本组成形式如何？1-2电力系统的接线方式有几种？何谓开式网络？何谓闭式网络？1-3简述电力系统运行特点和要求。
1-4如何评价电能质量，电能质量的三个指标是什么？各有怎样要求？1-5为什么要规定电力系统的电压等级？简述主要电压等级。
1-6电力系统的各个元件（设备）的额定电压如何确定？举例说明。
1-7电力系统的负荷曲线有几种？什么是年持续负荷曲线和最大负荷利用小时数？T。
1-8某一负荷的年持续负荷曲线如图1-11所示，试求最大负荷利用小时数max图1-11 题1-8的年持续负荷曲线1-9试确定图1-12所示的电力系统中发电机和变压器的额定电压（图中标示电力系统的额定电压）。
图1-12题1-9电力系统接线图+抽头，T2运行于主抽头，1-10试求图1-12中各变压器的额定变比，当变压器T1运行于5%-抽头时，各变压器的实际变比是多少？T3运行于 2.5%1-11某电力系统的典型日负荷曲线如图1-13所示，试计算日平均负荷和负荷率。
图1-13题1-11的日负荷曲线第2章思考题与习题2-1 架空输电线路的电阻、电抗、电纳和电导是如何计算的，影响电抗的参数的主要因素是什么？2-1 架空线路采用分裂导线有哪些优点？电力线路一般采用什么样的等效电路表示？ 2-3 何谓自然功率？2-4 双绕组和三绕组变压器一般以什么样等值电路表示？2-5 对于升压型和降压型的变压器，如果所给出的其他原始数据均相同，它们的参数相同吗？为什么？2-7 什么称为变压器的额定变比、实际变比、平均额定电压变比，在归算中如何应用？ 2-8 何谓有名值？何谓标幺制？标幺制有什么优缺点？基准值如何选取？ 2-9 电力系统等值电路的元件参数计算时，何谓精确计算法？何谓近似计算法？它们分别用在怎样的场合？2-10 试推导由负荷功率求取恒定负荷阻抗或导纳的方法。
2-11 一条长度为600km 的500kV 架空线路，使用4×LGJ-400分裂导线，611110.01870.275 4.05100r x km b S km g -=Ω=Ω=⨯=、、、。
电力系统分析习题解答
电⼒系统分析习题解答习题解答第1章1-1 选择填空 DCACB DBAAC 1-2 填空1）发电机（电源）、负荷（⽤电设备）以及电⼒⽹（连接发电机和负荷的设备） 2）500kV 、220kV 、110kV 、10kV3）发电机的额定电压规定⽐系统的额定电压⾼5%或7.5%4）电能与国民经济各部门以及⼈民的⽣活关系密切，电能不能⼤量贮存，电⼒系统中的暂态过程⼗分迅速。
5）50Hz，±0.2Hz 6）10%7）中性点直接接地8）⽇负荷率和最⼩⽇负荷系数，⽇负荷率m ax P P k av m =，最⼩⽇负荷系数maxmin P P=α 9）35kV , 向终端⽤户配送满⾜质量要求的电能。
10) 110kV ，将⼤量的电能从发电⼚远距离传输到负荷中⼼。
1-3 简答1）假设电⼒系统中的负荷始终等于最⼤值P max ，经过T max ⼩时后所消耗的电能恰好等于全年的实际耗电量，则称T max 为最⼤负荷利⽤⼩时数。
2）负荷对供电可靠性的要求，可将负荷分成三级：⼀级负荷:是指对这类负荷停电会给国民经济带来重⼤损失或造成⼈⾝事故，所以⼀级负荷不允许停电，必须由两个或两个以上的独⽴电源供电。
⼆级负荷：是指对这类负荷停电会给国民经济带来⼀定的损失，影响⼈民⽣活⽔平。
所以⼆级负荷尽可能不停电，可以⽤两个独⽴电源供电或⼀条专⽤线路供电。
三级负荷：是指对这类负荷停电不会产⽣重⼤影响，⼀般采⽤⼀条线路供电即可。
3）有两⼤类，为有效接地⽅式和⾮有效接地系统。
输电⽹中的变压器中性点通常采⽤中性点直接接地或经⼩阻抗接地的有效接地⽅式。
配电⽹通常是采⽤中性点不接地或经消弧线圈接地的⾮有效接地系统。
4）电⼒系统中描述电能质量最基本的指标是频率和电压。
我国规定电⼒系统的额定频率为50Hz ，允许偏差为±0.2Hz ，规定各点的电压允许变化范围为该点额定电压的±5%。
5）安全可靠的供电，保证电能质量和尽可能提⾼电⼒系统运⾏的经济性。
1电力系统分析(上)判断题 2
一.判断题（每题2分，共20分）第一章1. 可靠性、技术性和实用性是对电力系统运行的基本要求。
（N）2. 频率和电压是衡量电能质量的两个基本指标。
（Y）3. 频率和电流衡量电能质量的两个基本指标。
（N）4. 衡量电能的主要指标是电压和频率。
（Y）5. 电力网的接线方式按供电可靠性分为无备用和有备用两类。
（Y）6. 电力网的接线方式按供电经济性分为无备用和有备用两类。
（N）7. 一般降压变压器二次侧额定电压比用电设备的额定电压高出10 % （Y）8. 降压变压器二次侧直接接负荷时其二次侧额定电压比系统额定电压高出5% 。
（Y）9 . 某升压变压器，一次绕组连接额定电压为10.5kV发电机, 二次绕组连接额定电压为220kV的输电线路，则该变压器额定变比为10.5/242kV。
( Y)10. 同为220kV的升压变压器和降压变压器，其分接头额定电压不同。
（Y）11. 变压器的一次绕组相当于受电设备，变压器的二次绕组相当于供电设备。
（Y）12. 变压器的二绕组相当于受电设备，变压器的一次绕组相当于供电设备。
（N）13. 电力线路的平均额定电压近似为电力线路首端和末端所接电气设备额定电压的平均值。
(Y)14. 电力线路额定电压为35kV，其平均额定电压为36.75kV。
(N)15. 电力线路按结构分为架空线路和电缆电力线路。
（Y）16. 当中性点不接地系统发生单相接地故障时，接地点电流是一个容性电流，其值为正常运行时单相对地电容电流的3倍。
（Y）17. 当中性点不接地系统发生单相接地故障时，接地点电流是一个感性电流，其值为正常运行时单相对地电容电流的3倍。
（N）18.电力系统是由发电机、变压器、输配电线路和用电设备按照一定规律连接而成，用于电能生产、变换、输送分配和消费的系统。
（）Y19.电能生产的主要特点可以概括为连续性、瞬时性和重要性。
（）Y20.负荷等级的分类是按照供电中断或减少所造成的后果的严重程度划分的。
电力系统分析第1章
表1.2 各级电压架空线路与输送容量、输送距离的关系 额定电压 （KV） 0.38 3 6 输送容量 （MW） 0.1以下 0.1～1.0 0.1～1.2 输送距离 （Km） 0.6以下 1～ 3 4～15 适用地区 低压动力与三相照明 高压电动机 发电机电压、高压电动机
10
35 110 220 330 500 750
0.5
1949年容 量185万瓦
1952 1957 1962 1967 1972 1977 1982 1987 1992 1997 2002
0
500kV 330kV 220kV
火电厂 水电厂 核电厂
中国电网
东北
华北 新疆
西藏
西北
华东 华中 川渝
电网覆盖率96.4%
南方
第1章
电力系统的基本概念
1.1电力系统的组成和特点
1.1UN-0.05UN=1.05UN
特：内阻抗小于7.5％的小型变压器（3kv—
10kv电压等级）和供电距离很短的变压器，1.05UN
分类
电力网和 用电设备额定电压
发电机 额定电压
电力变压器额定电压 一次绕组 二次绕组
低压
高压
220/127 380/220 660/380 3 6 10 － 35 63 110 220 330 500 750
（2）电能不能大量储存，生产与消费具有同时性
（3）电力系统暂态（过渡）过程非常短暂
2、电力系统运行的基本要求
（1）保证安全可靠地供电 （2）保证良好的电能质量
（3）保证电力系统运行的经济性
（1）保证安全可靠的供电。
一级负荷在任何情况下都不停电； 二级负荷尽量不停电； 三级负荷可以停电。
电力系统分析(孙宏斌)第一章电力系统概述(第二讲)
第一章电力系统概述(Introduction to Power Systems)（第二讲）（回顾）1问题1、电能是如何传输的？2、电力系统为何用功率作为变量?3、交流电路的功率和复功率如何引入?4、什么是电力系统负荷和负荷曲线?5、典型负荷曲线有哪些？有何用途？2一、电力网有哪些主要设备？除去发电机与负荷究高压输电网，配电网看成负荷一部分。
主要设备：输电线路、变电站设备（变压器、开关、母线等）。
超高压架空电力线路电力变压器带有开关发电机变压器开关输电线路二、电力网络是如何接线的？对保证供电的接线图：两种类型电气接线：电力设备间电气联接关系地理接线：发电厂、变电所间相对地理位置及其联接路径接线方式（与计算机网络类似），综合考虑：供电可靠、电压合格、运行灵活、操作安全、费用经济等因素。
开式闭式地理接线图发电厂变电站开式接线（从放射式(a)(d)闭式接线（环式（单电源）一些实际电力网英国电网东京电网远距离大容量输电为何要采用高电压进行？!10三、电力网为何要采用高电压？ 远距离大容量容量：S=U*I压降：∆损耗：P高电压→高考虑绝缘，压到110-750kV高压线远距离输电，大负荷6-110kV线路电压500低压配电1035110(部分输电)高中压配电220 750输电电压等级(kV)四、为何要确定额定电压?标准化：导致互联困难最佳的技术经济性能电压下进行优化设计、制造和使用。
需要确定的额定电压：线路（即：电网、用电设备）发电机变压器(五、如何确定额定电压?(0.95U N11.1U N1U N1U NU N11次侧1.05U N0.951.05U N2(1.1)U N21次U N1升压变1次侧接线路如何确定额定电压?线路（电网）发电机额定电压升压变压器一次侧二次侧降压变压器一次侧二次侧如何确定额定电压?用电设备（线路、电网)(kV)61035110220330500750六、高压直流输电（变压器三相交流整流装置送电端直流输电的优点？适用于大系统互联运行，无需同频率，本身不存在稳定问题。
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第一章电力系统的基本概念
1.电力网电压等级的选择
1.出现不同电压等级的原因：
s 3U线I线 3U相I相
a.假定S一定→电压高 →电流低→导线截面积小→导线投资
小（有利） 电压高→有利：线损小 不利：对绝缘要求高，设备投资大
b.电压低→电流高→导线投资大（有利）
电压低→不利：线损大 有利：绝缘投资小
第一章电力系统的基本概念
说明： 1.即使在同一电压等级中，各种电器设备（发电机， 变压器，输电线路，用电设备等）的额定电压并不完 全相同。
2.根据电力系统运行需要，通常在变压器的高压绕组 上（三绕组变压器的高、中压绕组上）设有若干个分 接抽头，供调压选择使用。此时变比K=变压器高压绕 组的实际抽头电压/低压绕组的额定电压>1 。
第一章电力系统的基本概念
(3)发电机的额定电压
发电机作为直接配电的电源，总是接在线路的 始端，为了补偿线路运行时产生的电压降，所 以发电机的额定电压应该比线路的额定电压高5 %(与线路始端电压相当)，即为UGN=UN(1+5 %)。
第一章电力系统的基本概念
(4)变压器的额定电压（双绕组）
a.一次侧：相当于负荷（用电设备） 所以此时 UTN1=UN 特殊：若变压器一次侧与发电机相联，则此时UTN1=1.05UG N b.二次侧：相当于电源
第一章电力系统的基本概念
结论： 对一定的输送功率（容量）和一定长度的输
电线路总能找到一个最合适的电压等级。 我国的额定电压等级？
第一章电力系统的基本概念
额定电压/kV 输送容量/M W
3
0．1~1．0
6
0．1~1．2
10
0．2~2．0
35
2~10
110
10~50
输送距离/km 额定电压/kV 输送容量/M W
它们所联系起来的各类变电所所组成的电力网络。
电力网=电力系统—发电机—用电设备
和分配的
=变压器+输电线路 ——用于电能的输送
第一章电力系统的基本概念
区域电网七个： 东北、华北、华东、华中、西南、华 南、西北。 发电公司五个：国电、华能、大唐、华电、电力投资
第一章电力系统的基本概念
3.动力系统： 动力系统=电力系统+动力部分
稳态内容： 1.电力系统物理模型转化为数学模型 2.对电力系统数学模型进行分析计算（手算、
机算）
3.有功功率、频率调整——无功功率、电压 调整
第一章电力系统的基本概念
暂态内容： 1.波过程（高电压技术） 2.电磁暂态过程：短路（对称、不对称）
（继电保护、自动装置） 3.机电暂态过程：与动力部分有关（电力系
低压电网：电压等级在1KV以下的电力网。 中压电网：1KV——35KV之间的电力网 高压电网：35KV——330KV之间的电力网 超高压电网：330——1000KV之间的电力网 特高压电网：1000KV以上的电力网（09年晋东南
（长治）-南阳-荆门特高压交流试验示范工程） 标志性意义！ 直流最高电压？
直流输电克服了上述电感的损耗.只有导线电阻的损耗.主要应用于 远距离大容量输电、电力系统联网、远距离海底电缆或大城市地下 电缆送电、配电网络的轻型直流输电等方面。直流 输电与交流输电 相互配合，构成现代电力传输系统。随着电力系统技术经济需求的 不断增长和提高，直流输电受到广泛的注意并得到不断的发展。与 直流输电相关的技术，如电力电子、微电子、计算机控制、绝缘新 材料、光纤、超导、仿真以及电力系统运行、控制和规划等的发展 为直流输电开辟了广阔的应用前景。
第一章电力系统的基本概念
第一章 电力系统的基本概念
第一章电力系统的基本概念
地位： 电力系统主干课，呈前其后。
前导课：高数，电路，电机，电磁场 后续课：发电厂电气部分，电力系统继电
保护，电力系统自动装置，高电压技术
第一章电力系统的基本概念
特点：
1.理论性比较强 2.与实际工程、实践结合紧密 3.计算与理论并重
第一章电力系Leabharlann 的基本概念1-4 电力系统的接线方式
1.无备用接线：每个负荷只能从一个供电回路取得电能的开 式网。
包括：放射式接线，干线式接线和树状式接线。 优点：简单、经济。 缺点：可靠性低。
第一章电力系统的基本概念
(1)无备用接线
图1-6 无备用接线方式 a)放射式 b)树状式 c)干线式
第一章电力系统的基本概念
1~3 4~15 6~20 20~50 50~100
220 330 500 750 1000
100~500 200~800 600~1500 2000~2500
输送距离/km
100~300 200~600 400~800 500以上
第一章电力系统的基本概念
根据电压等级的高低，目前电力网大体分为低压、 中压、高压、超高压、特高压5种。
第一章电力系统的基本概念
考试： 1.平时：20% 2.期末考试：70% 3.课设：10%
第一章电力系统的基本概念
电力系统分析内容： 1.电力系统稳态分析：正常的，相对静止 的运行状态。（节点电压，功率，支路电 流，频率）
2.电力系统暂态分析：从一种运行状态向 另一种运行状态的过渡过程。
第一章电力系统的基本概念
（锅炉汽机） 4.关系：
动力系统 电力系统 电力网
交流输电和直流输电哪种好 ？？
第一章电力系统的基本概念
交流输电由来已久,交流输电线路中,除了有导线的电阻损耗外还有 交流感抗的损耗.为了解决交流输电电阻的损耗,采用高压和超高压输 电来减小电流来减小损耗.但是交流电感损耗不能减小.因此交流输电 不能做太远距离输电.如果线路过长输送的电能就会全部消耗在输电 线路上.交流输电并网还要考虑相位的一致.如果相位不一致两组发电 机并网会互相抵消. 直流输电是电力系统中近年来迅速发展的一项新 技术。
第一章电力系统的基本概念
2.保证良好的电能质量
电压质量（1）35KV及以上电压偏差是 5%； （2）10KV及以下电压偏差是 7%。
频率质量：允许偏移为 0.2HZ- 0.5HZ。
波形质量：畸变率
第一章电力系统的基本概念
3.努力提高电力系统运行的经济性
电力系统运行的经济性主要反映在降低发电厂 的能源消耗、厂用电率和电力网的电能损耗等 指标上。 电能所消耗的能源在国民经济能源的总消耗中 占的比重很大，使电能在生产、输送和分配的 过程中耗能小、效率高，最大限度地降低电能 成本有着十分重要的意义。
第一章电力系统的基本概念
1-3 对电力系统运行的基本要求
1. 电力系统运行的特点 2. 对电力系统运行的基本要求
第一章电力系统的基本概念
一. 电力系统运行的特点
1.电能不能大量储存 2.过渡过程非常迅速 3.与国民经济各部门密切相关
第一章电力系统的基本概念
1.电能不能大量储存
电能的产生、输送、分配和使用实际上是同时 进行的，每时每刻系统中发电机发出的电能必 须等于该时刻用户使用的电能，再加上传输这 些电能时在电网中损耗的电能。这个产销平衡 关系是电能生产的最大特点。
发出的电=用掉的电+电能损耗
第一章电力系统的基本概念
2.过渡过程非常迅速
电能的传输近似于光的速度，以电磁波的形式 传播，传播速度为30万km／s，“快”是它的 一个极大特点。如电能从一处输送至另一处所 需要的时间仅千分之几秒；电力系统从一种运 行状态过渡到另一种运行状态的过渡过程非常 快。
第一章电力系统的基本概念
此时：UT2=变压器内部自身压降电压5%UN+作为电源的 电压105%UN=1.1UN
特殊：1.如果变压器二次侧直接接用电设备（电动机） 2.如果变压器的漏抗（US%（短路电压百分数）<7
%）较小 此时： UT2=1.05UN
第一章电力系统的基本概念
(4)发电机、变压器的额定电压
图 电力系统各元件的额定电压
2.有备用接线：每个负荷至少能从两个不同供电回路取得电 能的网络。
包括：双回路供电网络、双端供电网络和环网。 特点：可靠性显著提高；但设备费用增加较多且运
行调度复杂。 电力系统的高压和超高压输电网采取有备用接线方式， 配电网根据负荷性质决定接线方式。
第一章电力系统的基本概念
(2)有备用接线
图1-7 有备用接线方式 a)双回路放射式 b)双回路干线式 c)双回路链式 d)环式 e)两端供电网
第一章电力系统的基本概念
1.装机容量：系统中实际安装发电机组额定 有功功率的总和。 2.年发电量：电力系统的所有发电机组全年 实际发出的电能总和。 3.额定频率：按照国家标准，我国为50HZ。
第一章电力系统的基本概念
1-2 电力系统的额定电压和额定频率
1.电力网电压等级的选择
2.电力系统各元件的额定电压
第一章电力系统的基本概念
二. 对电力系统运行的基本要求
1.保证可靠地持续供电 2.保证良好的电能质量（优质） 3.努力提高电力系统运行的经济性（经济）
第一章电力系统的基本概念
1.保证可靠地持续供电
第一类负荷-------不能停电； 第二类负荷-------可短时停电； 第三类负荷-------可长时停电；
第一章电力系统的基本概念
2.电力系统各元件的额定电压
(1)用电设备的额定电压 (2)电力线路的额定电压 (3)发电机的额定电压 (4)变压器的额定电压
第一章电力系统的基本概念
(1)用电设备的额定电压
用电设备的额定电压为 UN （最理想，最 经济的工作电压），也是其他元件的参考电 压。
第一章电力系统的基本概念
3.与国民经济各部门密切相关
现代工业、农业、国防、交通运输业等都广泛 使用着电能，此外在人民日常生活中也广泛使 用着各种电器，而且各部门的电气化程度愈来 愈高。因此，电能供应的中断或不足，不仅直 接影响各行业的生产，造成人民生活紊乱，而 且在某些情况下甚至会造成政治上的损失或极 其严重的社会性灾难。