电力系统分析——习题

1： 110kv 架空线路长70km ，导线采用LGJ-120型钢芯铝线，计算半径r=7.6mm ，相间距
离为3.3m ，导线分别按等边三角形和水平排列，是计算输电线路的等值电路参数，并比较分析排列方式对参数的影响。

2： 110kv 架空线路长90km ，双回路共杆塔，导线及地线在杆塔上的排列如题图2-2所示，
导线采用LGJ-120型钢芯铝线，计算半径r=7.6mm ，试计算输电线路的等值电路参数。

3： 500kv 输电线路长600km ，采用三分裂导线3×LGJQ-400，分裂间距为400mm ，三相水
平排列，相间距离为11m ，LGJQ-400导线的计算半径r=13.6mm 。

试计算输电线路Ⅱ型等值电路的参数：
（1）不计线路参数的分布特性；
（2）近似计及分布特性；
（3）精确计及分布特性。

并对三中条件计算所得结果进行比较分析。

4： 一台1SFL -3500/35型双绕组三相变压器，额定变比为35/11，查得△0P =30kw ，0I =%，
△S P =，S V =8%,求变压器参数归算到高、低压侧的有名值。

5： 型号为SFS-40000/220的三相三绕组变压器，容量比为100/100/100，额定变比为
220/11，查得△0P =，0I =%，△(12)S P -=217kW ，△(13)S P -＝，△(23)S P -＝，(12)S V -=17%，(13)S V -＝%，(23)S V -=6%。

试求归算到高压侧的变压器参数有名值。

6： 一台SFSL-31500/110行三绕组变压器，额定变比为110/11，容量比为110/100/，空
载损耗80kvar ，短路损耗△(12)S P -=450kW ，△(13)S P -＝240kW ，△(23)S P -＝270kW ，短路电压(12)S V -=%，(13)S V -＝%，(23)S V -=21%。

试计算变压器归算到各电压级参数。

7： 三台单相三绕组变压器组成三相变压器组，每台单项变压器的数据如下：额定容量为
30000kVA ；容量比为100/100/50：绕组额定电压为127/；△0P =，0I =%，△(12)S P -=111kW ，
△(13)S P -＝，△(23)S P -＝，(12)S V -=%，(13)S V -＝%，(23)S V -=%。

试求三相结成0Y /0Y /△时变压器组的等值电路及归算到低压侧的参数有名值。

8： 一台三相双绕组变压器，已知：N S =31500kVA ，TN k =220/11，△0P =59kW ，0I =%，
△S P =208kw ，S V =14% 。

（1）计算归算到高压侧的参数有名值；
（2）作出∏型等值电路并计算其参数；
（3）当高压侧运行电压为210kV ，变压器通过额定电流，功率因数为时，忽略激磁电流，计算∏型等值电路各支路的电流及低压侧的实际电压，并说明不含磁耦合关系的∏型等值电路是怎样起到变压器作用的。

9： 系统接线示于题图2－9，已知各元件参数如下
发电机G ：N S =30MVA ，N V =，x=27% 。

变压器T-1：N S =，T k =121，S V =% 。

变压器T-2、T-3：N S =15MVA ，T k =110/，S V =% 。

线路L ：l=100km ，x=Ω/km 。

电抗器R ：N V =6kV ，N I =，x R =6% 。

试作不含磁耦合关系的等值电路并计算其标幺值参数。

10： 对题9的电力系统，若选各电压级的额定电压作为基准电压，试作含理想变压器的等
值电路并计算其参数的标幺值。

11： 若各电压级均选平均额定电压作为基准电压，并近似地认为各元件的额定电压等于平
均额定电压，重作上题的等值电路并计算其参数标幺值。

1． 何谓电力系统的负荷？发电负荷、供电负荷和综合负荷有何不同？三者之间有何关系？
2． 何谓负荷曲线？常用的负荷曲线有哪几种？有何用途？
3． 何谓负荷特性？如何分类？
4． 何谓负荷的数学模型？常用的负荷数学模型有哪几种？
5． 同样截面的导线，如LGJ-240型导线，用于不同的电压等级，如110kV 和220kV ，其电
抗1x 是否相同？为什么？
6． 分裂导线的电纳比同载流截面单导线大还是小？其对输电线的运行特性有何影响？
7． 和架空线路相比，同截面同电压级电缆的电抗1x 是大还是小？电纳1b 是大还是小？为
什么？
8． 和架空线路相比，电能沿电缆的传输速度是快还是慢？为什么?查有关手册，进行计算，
验证你的回答。

9． 计算电抗1x 公式中的'e R 和计算电纳1b 公式中的e R 含义各是什么？为何前者用'e R 而
后者用e R ？
10． 何谓输电线路的自然功率？为何希望输送的功率接近自然功率？
11． 何谓短输电线路、中长输电线路和长输电线路？它们是相对于什么而言的？它们的
等值电路有何不同？
12． 长输电线路首端带电、末端空载时会出现什么现象？为何会出现这种现象？有何危
险？如何防止？
13． 在电力系统计算中，广泛采用变压器的何种等值电路？其优点何在？
14． 同容量、同电压等级的升压变压器和降压变压器的参数是否相同？为什么？
15． 自耦变压器与普通变压器相比有何有点？为何总有一个容量较小且接成三角形的
第三绕组？
16． 三绕组变压器三个绕组的排列应遵循什么原则？升压变压器三个绕组如何排列？
降压变压器三个绕组如何排列？其等值电路中哪一个绕组的等值电抗最小？为什么？
17． 何谓变压器的铜耗和铁耗？何谓变压器的不变损耗和可变损耗？如何计算？
18． 一用户将同电压级别的升压变压器作为降压变压器使用，用户端电压是高了还是低
了？
19． 何谓同步发电机的原始基本方程？为何不便于直接使用？是什么原因造成的？
20． 为何要引入Park 变换？Park 变换的实质是什么？
21． 何谓发电机电势？何谓变压器电势？二者各有何特点？稳态运行时，上述两种电势
均存在否？
22． 0I ％q E 是何电势？Q E 是何电势？二者有何不同？有何联系？
23． 试画出稳态运行时凸极发电机的相量图和等值电路。

24． 何谓基本级？何谓基准电压比？制定电力系统标幺制等值电路时，常用的基准电压
比有几种选择方法？各有何优缺点？各应用于什么场合？
25． 何谓变压器的标准变比和非标准变比？变压器∏型等值电路的标准情况指什么情
况？在电力系统等值电路中常采用那种表示方法？为何采用这种方法？
26． 何谓变压器的等值负荷？如何计算？
27． 110kV 母线上接有负荷.
D S =20+j15MVA 。

试分别用阻抗和导纳表示该负荷，如取B S =100MVA ，av B N U U = ，将其表示为以导纳表示的标幺制等值电路。

28． 500kV 架空线长600km ，采用三分裂导线，型号为LGJQ-400×3(计算半径R=13.7mm)，
裂距400mm ，三相导线水平排列，线距D=11m 。

试作出其等值电路并计算波阻抗c R 、波长λ、传播速度ν、自然功率N P 、充电功率c Q 、和末端空载时的电压升高率△U 。

29．
30． 一变压器的等值电路如图所示，试写出其∏型等值电路的表达式。

31． OSFPSL1-120000/120000/60000型号220kV 三相三圈自耦变压器，额定电压为
220/121/115kV ，短路损耗（未折算）为△(12)S P -=410kW ，△(13)S P -＝440kW ，△(23)S P -＝350kW ，短路电压百分值（已折算）S(1-2)%U =，S(1-3)%U =，S(2-3)%U =，空载数据为0(1-2)△P =，0%I 。

试求：①归算至原方的有名值参数，作出变压器的∏型等值电路；②以自身额定值为基准的标幺值参数；③设二次绕组均带50%额定负荷，求变压器功率损耗。

32．
33．
34．
35．
同步发电机额定运行，d x =，q x =，N cos φ=，作相量图及等值电路，求其输出功
率。

36． 如图所示，简单电力系统，各元件有关参数如下：G ：25MW ，，d x ％=130，N cos φ=；T1：，121kV ，S U ％=；L ：100km ；1x =Ω/km ；T2：15MVA ，110/，S U ％=；R ：6kV ，，R X ％=6。

试完成：①以110kV 为基本级，作有名制等值电路；②取B S =100MVA ，按基准电压比的
三种选择方法作标幺制等值电路。

37． 如图所示简单电力系统，各元件有关参数如下：G:100MW ，，d x =，q x =，N cos φ=，
T1：125MV ，242kV ，S U ％=12；L ：LGJQ-400导线，水平排列，线距6m ，长度100km ；T2：125MVA,220/12kV ，S U ％=12；系统S ：S U =115kV ，输送至系统的功率为100MW ，N cos φ=。

试不计元件电阻和并阻导纳，取B S =100MVA ，110kV 为基本级，B U =115kV ，取B k =T k ，作系统标幺制等值电路，求G U 、q E 并画出发电机运行于此状态的相量图。

38． 某110kV 降压变电所有两台额定量均为10MVA 的变压器，两台变压器的参数相同：
△S P =74kW ，S U ％=，△0P =26kW ，0I ％=，共同承担18MVA 负荷。

求此变电所等值负荷。