清华电机系电力系统第三章习题答案..
电力系统基础第三章习题
第三章 电力系统潮流计算一、填空题1. 输电线路始末两端电压的向量差称为 。
2. 输电线路始末两端电压的数值差称为 。
3. 输电线路始端电压或末端电压与线路额定电压的差值称为 。
4. 电力系统的潮流计算是求解电力网 、 以及 。
5. 所谓 是指输电线首端与末端电压的(相量)之差。
是指输电线某点的实际电压与额定电压的(数值)的差。
6. 两端供电网络的两端电压相等时其 。
二、判断题 1. 电压降落的表达式为 （ ）2. 电压损耗的表达式为 （ ）3. 所谓线损率系指线路上损耗的电能与线路始端输入电能的比值。
（ ）4. 在环型网络的潮流中，其有功分点与无功分点总是重合的（ ）。
5. 线路首端的电压一定高于末端的电压。
( )6. 高压电网中无功功率分点的电压最低。
（ ）7. 任何多电压等级环网中都存在循环功率。
（ ）三、选择题1． 输电线路单位长度的电阻主要决定于（ D ）。
A 材料与对地高度B 电晕损耗与电压C 几何均距与半径D 材料与截面大小2． 线路电压在220KV 及以上时，采用分裂导线的目的是（ ）。
A 减少导线重量B 增大导线应力C 增大线路电容D 减少电晕与线路电抗3． 架空输电线路全换位的目的是（ ）。
A 使三相线路的电阻参数相等；B 使三相线路的电抗与电纳参数相等；C 减小线路电抗；D 减小线路电阻。
4． 架空输电线路的电抗与导线之间几何平均距离的关系为（ A ）。
A 几何平均距离越大，电抗越大；B 几何平均距离越大，电抗越小；C 输电线路的电抗与几何平均距离无关；D 改变导线之间的几何平均距离可以明显改变线路的电抗。
5． 架空输电线路的电纳与导线之间几何平均距离的关系为（ ）。
A 几何平均距离越大，电纳越大；B 几何平均距离越大，电纳越小；U j U U U δ+∆=-.2.1U U U∆≈-21C 输电线路的电纳与几何平均距离无关；D 改变导线之间的几何平均距离可以明显改变线路的电纳。
电机学答案3
第三章习题解答（Page 64~66）3-1 三相变压器组与三相心式变压器在磁路上各有什么特点？【解】变压器组每相有一个闭合的独立磁路；心式变压器每相磁路需经过另外两相铁心柱闭合。
3-2 试标出图3-29(a)、(b)、(c)、(d)四图中变压器绕组的同极性端，并画出高、低压侧绕组的电压向量图，写出其连结组标号。
3-4 已知图3-30所示三相变压器连结组及绕组相对极性，试画相量图判定其连结组标号。
(a) (b) (c) (d)图3-29 习题3-2用图【解】根据绕向可判断出绕组的同极性端，其标注如上图所示。
按同极性端画出相量图，其中图（b ）对应于（g ）图，图（a ）、（c ）、（d）对应于（h ）图。
O(X,x)(g) (h)即图（a ）、（c ）、（d ）变压器的连结组别为I,i6；图（b ）变压器的连结组别为I,i0。
(a) (b)(c)(d)图3-30 习题3-4用图【解】根据接线图上端头所对应的同极性端关系，可分别画出相应的高、低压侧电压相量图如下：(a)图的电压相量图 (b)图的电压相量图 (c)图的电压相量图 (d)图的电压相量图 Y ,y8连结组 Y ,y10连结组 Y ,d5连结组 D,y5连结组3-5 根据下列连结组标号，画出其三相绕组的接线⑴Y,y8；⑵Y,y2；⑶Y,d7；⑷D,y1。
【解】第一步：根据连结组号，首先画出高、低压侧的电压相量图，如下图所示。
3-6 已知三相变压器的连结组标号为Y,y2，试将其改接成Y,y0，并画出必要的电压相量图说明。
【解】先画出Y ,y0和Y ,y2连结组的电压相量图，再画出它们的接线图，如下图所示。
(a)Y ,y8连结组的 (b)Y ,y2连结组的 (c)Y ,d7连结组的 (d)D,y1连结组的 电压相量图 电压相量图 电压相量图 电压相量图第二步：然后画出三相绕组，把高压绕组的首端分别标成A 、B 、C 并打上同极性端记号“●”。
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【最新整理，下载后即可编辑】电力系统稳态分析部分习题答案第一章 电力系统的基本概念1-2 电力系统的部分接线示与图 1-2，各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。
题图 1-2 系统接线图试求：（1） 发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压；（2） 各变压器的额定变比；（3） 当变压器T-1工作于+5%抽头，T-2、T-4工作于主轴头，T-3工作于—2.5%轴头时，各变压器的实际比？解（1）发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压。
发电机 ：V GN =10.5KV,比同电压级网络的额定电压高5%。
对于变压器的各侧绕组，将依其电压级别从高到低赋以标号1、2和3。
变压器T-1为升压变压器：V N2=10.5KV ，等于发电机额定电压；V N1=242KV ，比同电压级网络的额定电压高10%。
变压器T-2为将压变压器：V N2=121KV 和V N3=38.5KV ，分别比同电压级网络的额定电压高10%。
同理，变压器T-3：V N1=35KV 和V N2=11KV 。
变压器T-4：V N1=220KV 和V N2=121KV（2）各变压器的额定变比。
以比较高的电压作为分子。
T-1：k TN1=242/10.5=23.048T-2：k T2N(1-2)=220/121=1.818k T2N(1-3)=220/38.5=5.714k T1N(2-3)= 121/38.5=3.143T-3：k T3N =35/11=3.182T-4：k T4N =220/121=1.818（3）各变压器的实际比。
各变压器的实际变比为两侧运行时实际整定的抽头额定电压之比。
T-1：k T1 =(1＋0.05)×242/10.5=24.3T-2：k T2(1-2)=220/121=1.818k T2(1-3)=220/38.5=3.143k T2(2-3)=121/38.5=3.143T-3：k T3 =(1—0.025)×35/11=3.102T-4：k T3 =220/110=21-3电力系统的部分接线如题图1-3所示，网络的额定电压已在图中标明。
清华电机系电力系统第三章习题答案
第三章电力系统潮流分析和计算如图线路，负荷由发电厂母线经110KV 单回线供电，线路长 80Km ，型号为LGJ-95，1116 0 KV ，送出负荷 S 1 15 j10MVA ，求线路长l 80( km)线间几何均距为5m 。
发电厂母线电压 U 负荷电压U2OU iS 80km LGJ-95T S L答案：KV详细答案：(1) 计算线路的参数计算电阻 默认31。
5 31。
5r 一nS计算电抗: 1*950。
3316()默认系数0。
81 ，查表得 r 0 13。
9/2 6。
95(mm)。
Deq 5000(mm) r'r 0 5。
6295( mm) Deqx 0。
14451g -q 0。
4261()r'计算电纳:D S n nR n % r 0b -58 10 6 2。
6531 10 6(西门)， D-q lgD S\Z rl jxl 26。
5263 +j34。
0847() Y jbl 2。
1225 10由于不是配电网络，因此应该按照中长线路来计算，线路等值参数Zeq Z ， Yeq Y(2)& 15 j10MVA S 1g U 12-Yeqj1。
4280(MW)4' & 4 g 15+j11。
428(MW)6。
7881(kV)U |2 u|1 ( u|1 j U 1) 109。
21 1。
7942(kV) 109。
2267 0。
9412作业中出现的问题：(1) 不少同学把此题中 80km 线路当成短线来计算，课本上关于短线说得是“对于 35kV 电压等级以下的架空线路〞，所以此题还是应该按照中长线来计算。
(2)在计算 U 1时，不少同学直接使用 S 1的有功无功，其实还应该除去线路首端的 充电功率。
(3) 计算线路电抗时，有的同学直接使用查表得到的作为等值半径，应该是 2。
(4)\有同学将题干给出的线间几何均距和线间实际距离混淆；3-4 /两回平行的220KV ，长度为200Km 的架空输电线，供电给地区降压变电所，线路单回 架设，型号为LGJ - 400，每回线水平排列，几何均距为7m ，线路首端电压为 245KV 。
电力系统分析第三章答案
电⼒系统分析第三章答案3 简单电⼒系统潮流计算3．1 思考题、习题1）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？2）电⼒线路阻抗中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？3）什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率？4）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？5）对简单开式⽹络、变电所较多的开式⽹络和环形⽹络潮流计算的内容及步骤是什么？6）变压器在额定状况下，其功率损耗的简单表达式是什么？7）求环形⽹络中功率分布的⼒矩法计算公式是什么？⽤⼒矩法求出的功率分布是否考虑了⽹络中的功率损耗和电压降落？8）⼒矩法计算公式在什么情况下可以简化？如何简化？9）为什么要对电⼒⽹络的潮流进⾏调整控制？调整控制潮流的⼿段主要有哪些？10）欲改变电⼒⽹络的有功功率和⽆功功率分布，分别需要调整⽹络的什么参数？11）超⾼压远距离交流输电的作⽤和特点分别是什么？12）什么是传播常数、衰减常数、相位常数、波阻抗、波长、相位速度？13）什么是⾃然功率？当远距离交流输电线路输送⾃然功率时，会有什么有趣的现象？14）何为半波长电⼒线路、全波长电⼒线路？半波长电⼒线路的运⾏会有什么缺点？15）怎样提⾼远距离交流输电线路的功率极限，改善其运⾏特性？原理是什么？16）110双回架空线路，长度为150kM，导线型号为120，导线计算外径为15.2，三相导线⼏何平均距离为5m。
已知电⼒线路末端负荷为3015，末端电压为106，求始端电压、功率，并作出电压向量图。
17）220单回架空线路，长度为200kM，导线型号为300，导线计算外径为24.2，三相导线⼏何平均距离为7.5m。
已知电⼒线路始端输⼊功率为12050，始端电压为240，求末端电压、功率，并作出电压向量图。
《电力系统分析》第3章习题答案
第三章 思考题及习题答案3-1 电力线路和变压器的功率损耗如何计算？二者在导纳支路上的无功功率损耗有什么不同？答：线路阻抗上的功率损耗为：()jX R U Q P S Z +′+′=Δ222222~ 首、末端导纳支路中的功率损耗分别为：21121~BU j S Y −=Δ，22221~BU j S Y −=Δ 变压器阻抗支路的功率损耗为：()T T ZT jX R U Q P S +′+′=Δ222222~ 或 22k 22k 100%1000~⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛Δ=ΔN NNZT S S S U j S S P S 变压器导纳支路的功率损耗为：21)(~U jB G S T T YT +=Δ 或100%1000~0Y N T S I j P S +Δ=Δ 电力线路导纳支路的无功功率损耗为容性；而变压器导纳支路的无功功率损耗为感性。
3-2 电力线路和变压器阻抗元件上的电压降落如何计算？ 答：电力线路电压降落的纵、横分量分别为：222U X Q R P U ′+′=Δ，222U R Q X P U ′−′=δ变压器电压降落的纵、横分量分别为222U X Q R P U T T ′+′=Δ，222U R Q X P U T T ′−′=δ3-3 什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移？答：电压降落是指线路始末端电压的相量差，即 21U U U d −=电压损耗是指线路始末端电压的数值差。
电压损耗常以百分数表示：100%21×−=ΔNU U U U 电压偏移是指网络中某节点的实际电压与线路额定电压的数值差。
电压偏移也常以百分数表示。
始、末端电压偏移分别为：100%11×−=ΔN N N U U U U ，100%22×−=ΔNNN U U U U3-4 什么叫运算功率？什么叫运算负荷？如何计算变电所的运算功率和运算负荷？答：运算功率是指发电厂高压母线输入系统的等值功率，它等于发电机低压母线送出的功率，减去变压器阻抗、导纳中的功率损耗，再加上发电厂高压母线所连线路导纳无功功率为的一半。
电机学 课后答案 第三章
3-1.已知某直流电动机铭牌数据如下，额定功率，额定电压，额kw P N 30=)(220v U N =定转速，额定效率，试求该电机的额定电流和额定输出转矩。
)/(1500m r n N =%87=ηN 解：电动机输出额定转矩T 2N 等于其输出功率除以其机械角速度；P N N ΩT 2N =/=/(===191(Nm)P N N ΩP N )602(N n πN N n P π260150021030603⨯⨯⨯π=/=30/0.87=34.48(kW)P 1P N ηN I N =/=34480/220=156.7(A)P 1U N3-2已知一直流发电机数据为：元件数S 和换向片K 均等于22，极对数p=2，右行单叠绕组。
（1）计算绕组各节距y k ,y 1,y,y 2；（2）列出元件连接次序表；（3）画出绕组展开图，磁极与电刷位置，并标出电刷的极性；（4）画出并联支路图，求支路对数a 。
解：（1）y k =1,y=y k =1取y 1=5，则y 2=y 1-y=5-1=4（2）元件联结次序表为：1—2—3—4—5—6—7—8—9—10—11—12—13—14—15—16—17—18—19—20—21—22—1（3）略.(4)并联支路图略：a=P=2。
3-3已知一台并励直流发电机，额定功率，额定电压，额定转速kW P N10=V U N 230=，电枢回路总电阻，励磁绕组电阻，一对电min /1450r n N =Ω=486.0a R Ω=215f R 刷上压降为2V。
额定负载时的电枢铁损耗，机械损耗。
求：W p Fe 442=W p m104=（1）额定负载时的电磁功率和电磁转矩；（2）额定负载时的效率。
解：（1）额定负载时电磁功率aNaN M I E P =)(55.4421523023010103A R U U P I I I f N N N f N aN =+⨯=+=+=)(7.2532486.055.442302V R I U E a aN N aN =+⨯+=++=所以)(3.1155.447.253kW I E P aN aN M =⨯==电磁转矩为)(4.74145011300260260m N n P P T N M N M N ⋅===Ω=ππ（2）额定负载时的效率为1P P N N =η)(842.11104442113001kW p p P P m M Fe =++=++=所以%4.84846.11101===P P N N 3-4设有一台他励直流发电机，额定转速，额定电压伏，额定m r n N /1000=230=U N 电流，励磁电流I f =3A，电枢电阻为(包括电刷接触电阻)1欧，励磁绕组电阻R f =50A I aN 10=欧，750r/min 时空载特性如下：试求发电机在额定转速时：（1）空载端电压；（2）满载的感应电动势；（3）若将此电机改为发电机，则额定负载时励磁回路应串入多大的电阻？（4）若整个电机的励磁绕组共有850匝，则满载时电枢反映的去磁磁动势为多少？解：空载端电压U 0=E 0,从n=750r/min 时的空载特性时的空载电动势)/(1000m r n N =为=258.7(V)750/1941000'00⨯==E n n E N 所以U 0=E 0=258.7(V)(2)满载时的感应电动势为E aN =U N +I aN R a =230+10=240(V)(3)改为并励发电机，励磁回路应串入电阻R s ：R s +R f =U N /I f =230/3所以R s =230/3-R f =26.7（欧）（4）已知额定转速时满载感应电动势E aN =240V，换算成n=750r/min 时的电动势为E aN ’=E aN n/n N =180V,由E aN ’从空载特性上可查得所须励磁电流为I f0=2.6A.因此电枢反应的去磁电流为If-If0=3-2.6=0.4A,电枢反应的去磁磁动势为0.4850=340A.⨯3-5设有一台并励直流发电机，当转速为1450r/min 时，测得的空载特性如下：电枢回路总电阻（包括电刷接触电阻）Ra=0.568欧,额定电枢电流为40.5A，当额定负载是电枢反映的去磁效应相当于并励绕组励磁电流的0.05A ,求该电机在额定转速为1450r/min ，额定电压为230V 时，并励电路电阻是多少？解：额定运行的情况下的电枢感应电动势为；)(253568.05.40230V R I U E a e e aN =⨯+=+=有空载特性曲线表格中求出，当=253V 时，I f0=1.82A 。
电力系统暂态分析第三章课后答案
电力系统暂态分析第三章课后答案1、什么是动力系统、电力系统、电力网？答:通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统；把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统；把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。
2、现代电网有哪些特点?答:1、由较强的超高压系统构成主网架。
2、各电网之间联系较强,电压等级相对简化。
3、具有足够的调峰、调频、调压容量,能够实现自动发电控制,有较高的供电可靠性。
4、具有相应的安全稳定控制系统,高度自动化的监控系统和高度现代化的通信系统。
5、具有适应电力市场运营的技术支持系统,有利于合理利用能源。
3、区域电网互联的意义与作用是什么?答：1、可以合理利用能源,加强环境保护,有利于电力工业的可持续发展。
2、可安装大容量、高效能火电机组、水电机组和核电机组,有利于降低造价,节约能源,加快电力建设速度。
3、可以利用时差、温差,错开用电高峰,利用各地区用电的非同时性进行负荷调整,减少备用容量和装机容量。
4、可以在各地区之间互供电力、互通有无、互为备用,可减少事故备用容量,增强抵御事故能力,提高电网安全水平和供电可靠性。
5、能承受较大的冲击负荷,有利于改善电能质量。
6、可以跨流域调节水电,并在更大范围内进行水火电经济调度,取得更大的经济效益。
4、电网无功补偿的原则是什么?答:电网无功补偿的原则是电网无功补偿应基本上按分层分区和就地平衡原则考虑,并应能随负荷或电压进行调整,保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。
5、简述电力系统电压特性与频率特性的区别是什么?答：电力系统的频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性(负荷随频率的变化而变化的特性叫负荷的频率特性。
《电机学》课后习题答案(3-7单元)
第三章 变压器3．1 变压器有哪几个主要部件？各部件的功能是什么？ 变压器的主要部件:铁心:磁路,包括芯柱和铁轭两部分 绕组:电路油箱:加强散热，提高绝缘强度 套管:使高压引线和接地的油箱绝缘 3．2 变压器铁心的作用是什么？为什么要用厚0.35mm 、表面涂绝缘漆的硅钢片制造铁心？ 变压器铁心的作用是磁路.铁心中交变的磁通会在铁心中引起铁耗,用涂绝缘漆的薄硅钢片叠成铁心,可以大大减小铁耗.3．3 为什么变压器的铁心和绕组通常浸在变压器油中？因变压器油绝缘性质比空气好，所以将铁心和绕组浸在变压器油中可加强散热和提高绝缘强度.3．4 变压器有哪些主要额定值？一次、二次侧额定电压的含义是什么？ 额定值 1N I ,2N I ,1N U ,2N U ,N S ,N f1N U :一次绕组端子间电压保证值2N U :空载时,一次侧加额定电压,二次侧测量得到的电压3．5 变压器中主磁通与漏磁通的作用有什么不同？在等效电路中是怎样反映它们的作用的？主磁通:同时交链一次，二次绕组,但是能量从一次侧传递到二侧的媒介,使1122E N E N k ==,实现变压功能漏磁通:只交链自身绕组,作用是在绕组电路中产生电压降,负载时影响主磁通,1E 和二次电压2U 的变化,以及限制二次绕组短路时短路电流的大小,在等效电路中用m Z 反应磁通的作用,用1x δ,2x δ反应漏磁通的作用3．6 电抗σ1X 、k X 、m X 的物理概念如何？它们的数据在空载试验、短路试验及正常负载运行时是否相等？为什么定量计算可认为k Z 和m Z 是不变的？*k Z 的大小对变压器的运行性能有什么影响？在类变压器*k Z 的范围如何？1x δ:对应一次绕组的漏磁通,磁路的磁组很大，因此1x δ很小,因为空气的磁导率为常数,∴1x δ为常数12k x x x δδ=+叫短路电抗m x :对应于主磁通,主磁通所走的磁路是闭合铁心,其磁阻很小,而电抗与磁阻成反比,因此m x 很大.另外,铁心的磁导率不是常数,它随磁通密度的增加而变小，磁阻与磁导率成反比,所以励磁电抗和铁心磁导率成正比由于短路时电压低,主磁通小，而 负载试验时加额定电压，主磁通大，所以短路试验时m x 比空载试验时的m x 大.正常负载运行时加额定电压，所以主磁通和空载试验时基本相同,即负载运行时的励磁电抗与空载试验时基本相等，1x δ,k x 在空载试验,断路试验和负载运行时,数值相等,KK U K I Z =叫短路阻抗1212()()K K K Z R j X R R j x x δδ=+=+++是常数∴不变(12,R R 随温度变化)2112m E fN m I R Z π===(见背面)3．7 为了得到正弦感应电动势，当铁心不饱和与饱和时，空载电流应各呈何种波形？为什么？铁心不饱和时,空载电流Φ与成正比,如感应电势成正弦,则Φ也为正弦变化，∴0i 也为正弦铁心饱和时: 0i 为尖顶波,见123P 图3.83．8 试说明磁动势平衡的概念极其在分析变压器中的作用？一次电流1I 产生的磁动势1F 和二次电流2I 产生的磁动势2F 共同作用在磁路上，等于磁通乘磁组,即 12m m F F R α+=Φ其中α是考虑铁心的磁滞和涡流损耗时磁动势超前磁通的一个小角度,实际铁心的m R 很小，而0mR ≈,则120F F +=,即12F F =-这就叫磁动势平衡,即一二次磁动势相量的大小相等，方向相反，二次电流增大时,一次电流随之增大. 当仅考虑数量关系时,有1122N I N I =即12kI I =或21Ik I =∴利用磁动势平衡的概念来定性分析变压器运行时,可立即得出结论,一,二次电流之比和他们的匝数成反比.3．9 为什么变压器的空载损耗可以近似地看成是铁耗，短路损耗可以近似地看成是铜耗？负载时变压器真正的铁耗和铜耗与空载损耗和短路损耗有无差别，为什么？ 解： 0Fe P P ≈ ∵空载损耗 2001Fe P mI R P =+空载时0I 很小，∴201mI R 可忽略 ∴0Fe P P ≈k c u P P ≈ ∵k cu Fe P P P =+∵短路试验时外施电压k U 很小, ∴Φ很小,0I 很小 ∴铁耗很小,可忽略铁耗, k cu P P ≈负载时Fe P ：与空载时无差别，这是因为当f 不变时，2222FeP B E U ∝∝Φ∝∝负载与空载时一次绕组侧施加的电压基本不变，∴Fe P 基本不变，则不变损耗，严格说，空载时，漏抗压降大∴磁密略低，铁耗略少些cu P ：如果是同一电流，则无差别。
电力系统分析课后习题答案汇总
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(3UI，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。
第3章思考题和习题解答
第3章短路电流计算3-1 什么叫短路？短路的类型有哪些？造成短路的原因是什么？短路有什么危害？答：短路是不同相之间，相对中线或地线之间的直接金属性连接或经小阻抗连接。
短路种类有三相短路，两相短路，单相短路和两相接地短路。
短路的原因主要有设备绝缘自然老化，操作过电压，大气过电压，污秽和绝缘受到机械损伤等。
短路的危害有：1 短路产生很大的热量，导体温度身高，将绝缘损坏。
2 短路产生巨大的电动力，使电气设备受到变形或机械损坏。
3 短路使系统电压严重降低，电器设备正常工作受到破坏。
4 短路造成停电，给国家经济带来损失，给人民生活带累不便。
5严重的短路将影响电力系统运行的稳定性，使并联运行的同步发电机失去同步，严重的可能造成系统解列，甚至崩溃。
6 不对称短路产生的不平横磁场，对附近的通信线路和弱电设备产生严重的电磁干扰，影响其正常工作。
3-2 什么叫无限大功率电源供电系统？它有什么特征？为什么供配电系统短路时，可将电源看做无限大功率电源供电系统？答：所谓“无限大容功率电源”是指端电压保持恒定、没有内部阻抗和功率无限大的电源，它是一种理想电源，即相当于一个恒压源。
无限大功率电源供电系统的特征是：系统的容量无限大、系统阻抗为零和系统的端电压在短路过程中维持不变。
实际上并不存在真正的无限大功率电源，任何一个电力系统的每台发电机都有一个确定的功率，即有限功率，并有一定的内部阻抗。
当供配电系统容量较电力系统容量小得多，电力系统阻抗不超过短路回路总阻抗的5%~10%，或短路点离电源的电气距离足够远，发生短路时电力系统母线降低很小，此时可将电源看做无限大功率电源供电系统，从而使短路电流计算大为简化。
3-3无限大功率电源供电系统三相短路时，短路电流如何变化？答：三相短路后，无源回路中的电流由原来的数值衰减到零；有源回路由于回路阻抗减小，电流增大，但由于回路内存在电感，电流不能发生突变，从而产生一个非周期分量电流，非周期分量电流也不断衰减，最终达到稳态短路电流。
电力系统课后答案
习题和思考题3-1.什么叫短路？短路的类型有哪些？造成短路故障的原因有哪些？短路有哪些危害？短路电流计算的目的是什么？答：所谓短路，就是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间、相与地之间的短接等。
其特征就是短接前后两点的电位差会发生显著的变化。
在三相供电系统中可能发生的主要短路类型有三相短路、两相短路、两相接地短路及单相接地短路。
三相短路称为对称短路，其余均称为不对称短路。
在供电系统实际运行中，发生单相接地短路的几率最大，发生三相对称短路的几率最小，但通常三相短路的短路电流最大，危害也最严重，所以短路电流计算的重点是三相短路电流计算。
供电系统发生短路的原因有：（1）电力系统中电气设备载流导体的绝缘损坏。
造成绝缘损坏的原因主要有设备长期运行绝缘自然老化、设备缺陷、设计安装有误、操作过电压以及绝缘受到机械损伤等。
（2）运行人员不遵守操作规程发生的误操作。
如带负荷拉、合隔离开关（内部仅有简单的灭弧装置或不含灭弧装置），检修后忘拆除地线合闸等；（3）自然灾害。
如雷电过电压击穿设备绝缘，大风、冰雪、地震造成线路倒杆以及鸟兽跨越在裸导体上引起短路等。
发生短路故障时，由于短路回路中的阻抗大大减小，短路电流与正常工作电流相比增加很大（通常是正常工作电流的十几倍到几十倍）。
同时，系统电压降低，离短路点越近电压降低越大，三相短路时，短路点的电压可能降低到零。
因此，短路将会造成严重危害。
（1）短路产生很大的热量，造成导体温度升高，将绝缘损坏；（2）短路产生巨大的电动力，使电气设备受到变形或机械损坏；（3）短路使系统电压严重降低，电器设备正常工作受到破坏,例如,异步电动机的转矩与外施电压的平方成正比，当电压降低时，其转矩降低使转速减慢，造成电动机过热而烧坏；（4）短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民生活带来不便；（5）严重的短路影响电力系统运行稳定性，使并列的同步发电机失步，造成系统解列，甚至崩溃；（6）单相对地短路时，电流产生较强的不平衡磁场，对附近通信线路和弱电设备产生严重电磁干扰，影响其正常工作。
电力系统课后习题最新答案
=
.
90 × 17 + 18.32 × 41 90 × 41 − 18.32 × 17 +j = 20.74 + j30.7(kv) 110 110
' ' ' ' P22 RL + Q22 X L2 P22 X L 2 − Q22 RL d U 2 = ∆U 2 + jδU 2 = +j U 2N U 2N
PK (1− 3) = 182 .5 KW ,
PK ( 2− 3) = 132. 5KW ,U K (1− 2 ) (%) = 14.85, U K (1− 3) (%) = 28.25,
U K ( 2−3 ) (%) = 7.96, P0 = 135KW , I 0 (%) = 0.663, 求该变压器的参数,并作等值电路。
IV： BT =
第三章
3-13. 某电力线路导线为 LGJ-185, 长度为 100km, 导线计算外径为 19mm, 线路末端负荷为 90+j20MVA,该电力线路由 110kv 升压至 220kv 运行, 假设升压后导线截面和负荷大小保持不 变 , 且不计电晕损失的增加,导线水平排列,升压前后线间距离由 4m 增加到 5.5m,试问升压后, 该电力线路的功率损耗减少了多少?电压损耗的百分数减少了多少? 解: r1 =
.
.
.
∆ S = ∆ S 1 − ∆ S 2 = (11.85 + j 28.58) − (2.9 + j 7.36) = 8.95 + j 21.22(MVA)
. ' ' ' P21 R L + Q 21 X L1 P ' X − Q21 RL + j 21 L1 U 1N U 1N
电力电子第3章 习题(4)-带答案
第5章交流-直流变换器习题（4）第1部分：填空题1.逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为有源逆变，欲实现有源逆变，只能采用全控型可控整流电路，当控制角 0< α < π /2 时，整流电路工作在整流状态； π /2< α < π 时，整流电路工作在逆变状态。
2.在整流电路中，能够实现有源逆变的有三相全控桥、单相全控桥等（可控整流电路均可），其工作在有源逆变状态的条件是符合要求的直流电动势和α> π /2 。
3.晶闸管直流电动机系统工作于整流状态，当电流连续时，电动机的机械特性为一组平行直线，当电流断续时，电动机的理想空载转速将升高，随 α 的增加，进入断续区的电流增大。
4.直流可逆电力拖动系统中电动机可以实现四象限运行，当其处于第一象限时，电动机作电动运行，电动机正转，正组桥工作在整流状态；当其处于第四象限时，电动机做发电运行，电动机反转，正组桥工作在逆变状态。
5.大、中功率的变流器广泛应用的是晶体管触发电路，同步信号为锯齿波的触发电路，可分为三个基本环节，即脉冲形成和放大、锯齿波的形成和脉冲移相和同步环节。
第2部分：简答题1.使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么？答：1)要有直流电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致。
其值应大于变流电路直流侧的平均电压。
2)要求晶闸管的控制角α> π /2 ，使Ud为负值。
两者必须同时具备才能实现有源逆变。
2.什么是逆变失败？如何防止逆变失败？答：逆变运行时，一旦发生换相失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，由于逆变电路的内阻很小，形成很大的短路电流，这种情况称为逆变失败，或称为逆变颠覆。
为了防止逆变失败，不仅逆变角不能等于零，而且不能太小，必须限制在某一允许的最小角度内。
3.锯齿波触发电路由哪些部分组成？各部分的主要作用是什么？答：组成部分：①脉冲形成环节：产生触发脉冲波并将其放大。
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试确定线路首端功率，变电所低压边的电压和输电线的传输效率。计算时，忽略线路的电导。
答案：
首端功率
低压边电压
效率96.94%
详细答案：
题目示意图如下：
等效电路图如下：
（1）计算并联线路的参数
计算电阻
默认
计算电抗：
默认系数 ，查表得 。
计算电纳：
线路长
由于是短线路，并且是双回路，线路等值参数
（4）有同学将题干给出的线间几何均距和线间实际距离混淆；
3
两回平行的220KV，长度为200Km的架空输电线，供电给地区降压变电所，线路单回架设，型号为LGJ - 400，每回线水平排列，几何均距为7m，线路首端电压为245KV。
变电所中装有两组并联运行的降压变压器，变比为209/121KV。每组由三台单相双绕组变压器组成，每台变压器容量为40MVA。每组变压器折合于220KV侧的电阻、电抗各为2. 04Ω及52. 4Ω，每组变压器的铁耗 ，激磁损耗 。
（2）题目中说了“不计功率损耗”，因此只考虑基本功率分布即可，即包括自然功率分布和循环功率分布的两部分；有些同学还考虑功率损耗了，注意审题。
（3）计算循环功率时，一定要注意正方向的规定，自己的题目前后要一致，有些同学将循环功率的负号弄反了。
（4）注意求解网络功率分布应求出各个节点之间的潮流状况。
3
已知某110KV网络，T代表理想变压器，变比为l：K，求
第三章电力系统
3
如图线路，负荷由发电厂母线经110KV单回线供电，线路长80Km，型号为LGJ－95，线间几何均距为5m。发电厂母线电压 ，送出负荷 ，求负荷电压 。
答案：
109.21KV
详细答案：
（1）计算线路的参数
计算电阻
默认
计算电抗：
默认系数 ，查表得 。
计算电纳：
线路长
由于不是配电网络，因此应该按照中长线路来计算，线路等值参数
（1）K=1时的基本功率分布（不考虑功率报耗）；
（2）若 ，求1、2处电压（要求考虑功率损耗和电压报耗）；
（3）若要使(1)的基本功率分布发生变化，使1－2线路中无功潮流为0，则K应如何变化？（不计功率报耗）。
答案：
（1） ； ； ；
。
（2） ， 。
（3） 。
详细答案：
从A点解开
（1）基本功率分布如下：
（2）求 时，只要求3点的电压即可，注意到3是悬空的，所以23支路中没有电流，因此不能再把 弄进去。
（2）题目中写的是“标么阻抗”，有的同学直接当导纳用，注意审题。
3
利用题3－1的结果，计算下图网络的节点导纳阵。
答案：
Y33=1.042-j8.2430
Y34=Y43=j3.667
作业中出现的问题：
（1）计算变压器等值电路时，一定要注意变比的位置和阻抗的位置，根据定义仔细计算节点导纳。
3
已知一网络的节点导纳矩阵上三角部分如下图所示，
变压器参数如下（归算到220KV侧）：
：变比231/110KV
：变比209/110KV
均忽略空载损耗及空载电流。
负荷状况如下：
若不计功率损耗，求网络功率分布。
答案：
等值电路图如下
从A点解开
基本功率分布如下：
循环功率计算如下：
网络的功率分布如下：
作业中出现的问题：
（1）有的同学认为 ，所以网络中没有循环功率，这是不对的，由于变压器的存在，循环功率也是存在的。
（2）不少同学在计算变电所低压边的电压时，忘记将结果归算到110kV电压等级了。
（3）变压器的对地充电功率为负值，线路的对地充电功率为正值。不少同学将变压器的对地充电功率按正值计算，结果得出首端送出无功130左右。
（4）计算线路电抗时，有的同学直接使用查表得到的27.8作为等值半径，应该是27.8/2。
（2）计算并联电压器的参数
前代求功率
回代求电压
线路的传输效率
作业中出现Байду номын сангаас问题：
（1）线路的传输效率应该时线路末端与首端的有功功率之比，而不是视在功率之比。计算线路的传输效率时，不应该使用160MW，因为160MW是负荷有功，从首端有功到负荷有功，中间有线路损耗，还有变压器损耗。计算线路的传输效率，应该用线路末端有功与线路首端有功相除。有些同学忘记计算线路的传输效率了。
答案：
详细答案：
表示从节点2看进去的对地的总阻抗，如下图所示
同理知 表示从节点3看进去的对地的总阻抗，如下图所示
表示在节点1注入单位电流、其它节点均开路时，节点2上的电压值，见下图
流过 的电流为
作业中出现的问题：
（1）通过变压器对电路参数归算时，电压、电流、阻抗要同时归算，不要漏掉一些。阻抗过变压器是比例系数是 ，而不是 。
试将下图中节点1～4之间联接成相应网络，并标明各支路导纳值。
答案：
作业中出现的问题：
（1）题目中让标明“导纳”，有的同学标成阻抗了，注意审题。
（2）互导纳是线路导纳的相反数，有些同学直接把互导纳当成线路导纳了。
3
如下网络，请写出其相应节点阻抗矩阵中的元素（可以不化筒） ， ， ， 。（变压器为理想变压器）
（5）有些同学将双回线按单回线计算。
（6）160MW是负荷的有功功率，有些同学将其当成负荷的视在功率。
（7）本题按照教材中所述的两步法求解，在由末端逆推首端功率时近似取全线为220KV额定电压求解。若在累加首端侧充电功率时采用245KV求解会出现较大偏差。
（8）同上题（4）
3
如图环形网络，在A处由系统输入功率， ，输电线参数如下（均已归算到220KV侧）：
（2）求电压
（3）求变比
线路1－2无功潮流为0，
则
有
令 ，解得
作业中出现的问题：
（1）在计算基本功率分布时，公式中用到的是阻抗的共轭，而不是阻抗。
（2）在电压降落时，如果不加特殊说明，可以忽略横向分量，这样减小大家的计算量。
3
求图中所示系统的节点导纳矩阵（数字是标么阻抗）。
答案：
作业中出现的问题：
（1）有些同学将导纳阵写成3x3的了，认为4个节点中应该有一个参考节点，实际上还有一个地节点存在，所以导纳阵应该是4x4的。
，
（2）
作业中出现的问题：
（1）不少同学把本题中80km线路当成短线来计算，课本上关于短线说得是“对于35kV电压等级以下的架空线路”，所以本题还是应该按照中长线来计算。
（2）在计算 时，不少同学直接使用 的有功无功，其实还应该除去线路首端的充电功率。
（3）计算线路电抗时，有的同学直接使用查表得到的13.9作为等值半径，应该是13.9/2。