电力工程基础习题答案(王锡凡)第二章
电力工程基础(课后习题答案)..
第一章1-1 什么是电力系统？建立联合电力系统有哪些好处？答：电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和电力用户组成的整体。
建立联合电力系统的优点是：可以减少系统的总装机容量；可以减少系统的备用容量；可以提高供电的可靠性；可以安装大容量的机组；可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。
1-2 电能生产的主要特点是什么？对电力系统有哪些要求？答：电能生产的主要特点是：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。
对电力系统的基本要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。
1-3 我国规定的三相交流电网额定压等级有哪些？用电设备、发电机、变压器的额定电压与同级电网的额定电压之间有什么关系？为什么？答：我国规定的三相交流电网额定压等级，低压有0.22/0.127 kV、0.38/0.22 kV和0.66/0.38kV；高压有3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV和750 kV。
用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同；发电机的额定电压应比同级电网额定电压高5%；变压器一次绕组的额定电压，对于降压变压器，应等于电网的额定电压，对于升压变压器，应等于发电机的额定电压；变压器二次绕的额定电压，当二次侧供电线路较长时，应比电网额定电压高10%，当变压器二次侧供电线路较短时，应比同级电网额定电压高5%。
1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些？简述它们对电力系统的主要影响。
答：衡量电能质量的主要指标有：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波（波形畸变率）、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。
对电力系统的主要影响（略）。
1-5 什么叫小电流接地系统？什么叫大电流接地系统？小电流接地系统发生一相接地时，各相对地电压如何变化？这时为何可以暂时继续运行，但又不允许长期运行？答：中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的系统称为小电流接地系统；性点直接接地（或经低电阻接地）的系统称为大电流接地系统。
电力工程基础习题答案（王锡凡）第五章
电力工程基础习题答案（王锡凡）第五章第五章远距离大容量输电5-1 影响线路传输容量的约束条件主要有哪些？对于远距离输电线路而言，最主要的约束条件是什么？答：约束条件有：热极限、电压约束、稳定性约束；对于远距离输电线路而言，最主要的约束条件是稳定性约束。
5-2 为什么说当线路输送功率为自然功率时，其沿线电压的幅值处处相等？答：线路终端负荷阻抗为2Z ，无损耗线路波阻抗为c Z ，当c Z Z =2阻抗匹配时，如果nU U U ==21，线路在额定电压下运行，则此时线路输送的功率为自然功率。
无损耗线的基本方程为??+=+=x Z U j x I I x Z I j x U U c x c x ββββsin cos sin cos 2222 当c Z Z =2时，2222I Z I Z U c ==，则方程化简为()()??=+==+=x j x x j x e I x j x I I e U x j x U U ββββββ2222 sin cos sin cos 线路上各点的电压幅值相等，电流的幅值也相等，且电流与电压同相位。
5-3 判断简单电力系统静态稳定的条件是什么？提高静态稳定的措施有哪些？答：简单电力系统静态稳定的判据是：0>δd dP E ，即δcos ∑=X U E dt dP q E 。
090<δ，稳定运行；090=δ，静稳极限；090>δ，不稳定运行。
提高静态稳定的措施：1、提高系统电压；2、采用自动励磁调节装置；3、调节元件的电抗，做法有：采用分裂导线，采用串联电容补偿，一般补偿度不超过50%。
5-4 简单电力系统是由等值电抗50.=G X 的发电机，经过01.=L X 的串联电抗连接至无限大母线组成。
设无限大母线电压为0001∠=.U，发电机端电压保持为1.20，试计算系统的静态稳定功率极限。
解：设发电机发送的功率为1 1）计算发电机母线端电压GU 的相角0G δ 发电机电磁功率：10121100=?===G G L G E X UU UI P δδ?sin ..sin cos 求得：004456.=G δ 2）计算电流I00060180551336600101001445621........∠=+=∠-∠=-=j j jX U U I L G 3）计算qE0007371579149981495205160180551001........∠=+=?∠+∠=+=∑j j X I j U E q 所以静稳极限对应的功率极限为：05315115791...max =?==∑X UE P q 储备系数：%.%.%max 3510011053110000=?-=?-=P P P K p5-5 什么是电力系统次同步谐振？产生的原因是什么？如何克服？答：5-6 什么是电力系统的暂态稳定性？可采用什么方法分析？如何判断电力系统的暂态稳定性？答：电力系统暂态稳定是指系统在某个运行情况下突然受到较大的扰动之后，能否经过暂态过程达到新的稳定运行状态或回到原来的状态。
电力工程答案
电力工程复习题第一章 电力系统的基本概念1、 何谓电力系统、电力网?答：从发电机到变压器、输电线路、用电设备构成的整体叫电力系统，变压器、输电线路构成的整体叫做电力网。
2、 电力系统运行有什么特点及要求?答：特点：A.与国民经济各个部门关系密切;B.电能不能储存；C.过渡过程短暂。
要求：可靠、优质、经济、充足、环保 3、 我国目前3KV 及以上的电压等级是什么?答：指的是额定电压，单位（KV）3、6、10、20、35、60、110、（154）、220、330、500、750、10004、 电力系统各元件的额定电压是如何确定的? 答：发电机：U GN ＝1.05U N 用电设备： U YN ＝U N变压器：升压变：变压器一次侧：U 1N ＝1.05U N 降压变：变压器一次侧：U 1N ＝U N 变压器二次侧: U 2N ＝1.1 U N ’ 变压器二次侧: U 2N ＝1.1U N ’U N ’指二次电网的额定电压5、标出下图中各元件的额定电压。
答：G:(10.5KV) T1：（10.5/242KV） T2：（220/121/38.5KV） T3:(110/11KV) 升压变 降压变 降压变 6、 电力系统的中性点接地方式有哪几种?各应用在哪些场合? 答：方式：直接接地、消弧线圈接地、中性点不接地应用：直接接地（U N >=110kv ）、消弧线圈接地（U N <=60kv ）、中性点不接地（U N <=60kv ）第二章 电力网的参数和等值电路1、 架空输电线路主要由哪些元件构成的?10KV220KV110KV10KV35KV答：导线、绝缘子、杆塔、避雷线、金具2、 输电线路的电气参数有哪几个?分别代表何物理特性? 答：电阻：导线产生的有功损耗 电抗：导线产生的无功损耗电导：导线产生的有功功耗（反映泄漏） 电纳：导线产生负的无功损耗3、导线型号LGJ-300/40中各字母和数字代表什么？答：300表示载流额定截面积为300、40表示钢芯额定截面积为40mmL 表示铝、G 表示钢芯、J 表示绞线４、何为分裂导线? 电力系统采用分裂导线有何作用？答：分裂导线又称复导线，其将每相导线分成若干根，相互间保持一定的距离。
电气工程基础课后习题第二章
1 PS 1 （PS 1 2 +PS 13 -PS 23） 2 1 PS 2 （PS 1 2 +PS 23 -PS 13） 2 1 PS 3 （PS 13 +PS 23 -PS 1 2） 2
P0 j Q 0
图2.31 三绕组变压器的等值电路
第二章电力网的参数计算和等值电路 §2.1 概论
电力网：由各种不同电压等级的输电线路和升降变压器组成， 它们的参数计算及等值电路时电力系统分析计算的基础。 本章主要内容： 1.输电线路的结构、架空线路各参数的物理意义及参数计算； 2.各种变压器参数的物理意义、计算及等值电路，包括双绕组 变压器的II型等值电路； 3.导线的选择，校验方法。
2.4.2 三绕组变压器
短路损耗必须进行折算，折算公式如下：
容量比100/100/50 （ PS 13 PS'1 3 SN 2 ） 4PS'13 SN 3 SN 2 ） 4PS' 23 SN 3
（ PS 23 PS' 2 3
容量比100/50/100 SN 2 ） 4PS'1 2 PS 1 2 PS'1（ 2 SN 2 （ PS 23 PS' 2 3 SN 2 ） 4PS' 23 SN 2
2.3.4 电力线路的等值电路 2.3.5.1一字型等值电路：对于线路不超过100km的短架空线路及不长的电缆线 路当线路电压不高时， 线路电纳可忽略， 得到一字型等值电路。
2.3.5.2П型和T型等值电路 长度在100-300km之间的架空线路或者长度不超过100km的电缆线路（中等 长度的电力线路），采用П型和T型等值电路
当f=50Hz, Ur=1时
x 1 0.1445lg
电力工程基础第二版习题及答案
第一章1-1 什么是电力系统？建立联合电力系统有哪些好处？答：电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和电力用户组成的整体。
建立联合电力系统的优点是：可以减少系统的总装机容量；可以减少系统的备用容量；可以提高供电的可靠性；可以安装大容量的机组；可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。
1-2 电能生产的主要特点是什么？对电力系统有哪些要求？答：电能生产的主要特点是：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民一般生活的关系极为紧密。
对电力系统的根本要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充分的电能；提高电力系统运行的经济性。
1-3 我国规定的三相交流电网额定压等级有哪些？用电设备、发电机、变压器的额定电压与同级电网的额定电压之间有什么关系？为什么？答：我国规定的三相交流电网额定压等级，低压有0.22/0.127 kV、0.38/0.22 kV和0.66/0.38kV；高压有3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV和750 kV。
用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同；发电机的额定电压应比同级电网额定电压高5%；变压器一次绕组的额定电压，对于降压变压器，应等于电网的额定电压，对于升压变压器，应等于发电机的额定电压；变压器二次绕的额定电压，当二次侧供电线路较长时，应比电网额定电压高10%，当变压器二次侧供电线路较短时，应比同级电网额定电压高5%。
1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些？简述它们对电力系统的主要影响。
答：衡量电能质量的主要指标有：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波〔波形畸变率〕、三相不平衡度及临时过电压和瞬态过电压。
对电力系统的主要影响〔略〕。
1-5 什么叫小电流接地系统？什么叫大电流接地系统？小电流接地系统发生一相接地时，各相对地电压如何变化？这时为何可以临时继续运行，但又不同意长期运行？答：中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的系统称为小电流接地系统；性点直接接地〔或经低电阻接地〕的系统称为大电流接地系统。
电力工程基础第2版习题答案
2-9 解： 习题2-9电力负荷计算表序号用电设备名称台数设备容量/kWd Kϕcos ϕtan计算负荷铭牌值换算值 30P /kW30Q /kvar 30S /kV A30I /A1 冷加工机床 50 200 200 0.16 0.5 1.73 32 55.36 2 吊车3 4.5 3.5 0.15 0.5 1.73 0.525 0.91 3 通风机 8 24 24 0.8 0.8 0.75 19.2 14.4 4 电焊变压器 4 88 35.47 0.35 0.35 2.68 12.4 33.23 5 空压机1 55 55 0.85 0.8 0.75 46.75 35.06 小计66110.875 138.96 负荷总计（取9.0=∑K ）99.8125.06160243.12-10 解： 习题2-10电力负荷计算表（需要系数法）用电设备名称台数设备容量/kWd K ϕcos ϕtan计算负荷30P /kW30Q /kvar 30S /kV A30I /A冷加工机床302000.160.51.733255.3663.9497.15习题2-10电力负荷计算表（二项式系数法）用电设备名称设备台数设备容量二项式系数ϕcosϕtan计算负荷n /x∑eP/kW ∑xP/kW b/ c 30P /kW30Q /kvar 30S /kV A30I /A冷加工机床30/520035.50.14/0.40.51.7342.27384.32128.12-11 解：（1） 变压器的功率损耗和电能损耗675)8.0tan(arccos900tan )2(30)2(30=⨯==ϕP Q kvar 112586.0900cos 230)2(30===ϕ）（P S kV A 变压器的负荷率为：703.080021125=⨯=β查附录表A-1可知，S9-800/10型（Dyn11）变压器的技术数据为：4.10=∆P kW ，5.7=∆k P kW ，5.2%0=I ，5%=k U则两台变压器的功率损耗为：2.10)5.7703.04.1(2)(2220=⨯+⨯=∆+∆=∆k T P P P βkW 54.79)5703.05.2(1008002%)%(1002220=⨯+⨯=+⨯=∆k N T U I S Q βkvar 由5000max =T h 和8.0cos =ϕ查图2-7得：3650=τh 。
电力工程基础习题答案
第一章1-1 什么是电力系统？建立联合电力系统有哪些好处？答：电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和电力用户组成的整体。
建立联合电力系统的优点是：可以减少系统的总装机容量；可以减少系统的备用容量；可以提高供电的可靠性；可以安装大容量的机组；可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。
1-2 电能生产的主要特点是什么？对电力系统有哪些要求？答：电能生产的主要特点是：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。
对电力系统的基本要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。
1-3 我国规定的三相交流电网额定压等级有哪些？用电设备、发电机、变压器的额定电压与同级电网的额定电压之间有什么关系？为什么？答：我国规定的三相交流电网额定压等级，低压有0.22/0.127 kV、0.38/0.22 kV和0.66/0.38kV；高压有3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV和750 kV。
用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同；发电机的额定电压应比同级电网额定电压高5%；变压器一次绕组的额定电压，对于降压变压器，应等于电网的额定电压，对于升压变压器，应等于发电机的额定电压；变压器二次绕的额定电压，当二次侧供电线路较长时，应比电网额定电压高10%，当变压器二次侧供电线路较短时，应比同级电网额定电压高5%。
1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些？简述它们对电力系统的主要影响。
答：衡量电能质量的主要指标有：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波（波形畸变率）、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。
对电力系统的主要影响（略）。
1-5 什么叫小电流接地系统？什么叫大电流接地系统？小电流接地系统发生一相接地时，各相对地电压如何变化？这时为何可以暂时继续运行，但又不允许长期运行？答：中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的系统称为小电流接地系统；性点直接接地（或经低电阻接地）的系统称为大电流接地系统。
《电气工程基础》习题集(2版)
第1章电力系统的基本概念1-1 电力网、电力系统和动力系统的定义是什么?基本构成形式如何？1—2 对电力系统运行的基本要求是什么?1—3 电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？1-4 电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压如何确定？1—5 目前我国电力系统的额定电压等级有哪些？额定电压等级选择确定原则有哪些?1—6 电力系统的接线方式有哪些?各自的优、缺点有哪些？1—7 联合电力系统的优越性有哪些？1-8 根据发电厂使用一次能源的不同，发电厂主要有哪几种型式？1—9 电力变压器的主要作用是什么？主要类别有哪些？1-10 架空线路与电缆线路各有什么特点？1-11 直流输电与交流输电比较有什么特点?1-12 电力系统的结构有何特点?比较有备用和无备用接线形式的主要区别。
1—13 为什么要规定电力系统的电压等级?主要的电压等级有哪些？1-14 试述我国电压等级的配置情况.1—15 电力系统各个元件(设备)的额定电压是如何确定的?1—16 某一60kV电力线路长为100km,每相导线对地电容为0.005 F/km,当电力线路末端发生单相接地故障时，试求接地电容电流值（60kV系统中性点经消弧线圈接地）。
1—17 电力网的额定电压是怎样规定的？电力系统各类元件的额定电压与电力网的额定电压有什么关系?1—18 升压变压器和降压变压器的分接头是怎样规定的？变压器的额定变化与实际变化有什么区别?1—19 电能生产的主要特点是什么？对电力系统运行有哪些基本要求?1—20 根据供电可靠性的要求，电力系统负荷可以分为那几个等级？各级负荷有何特点?1—21 电能质量的基本指标是什么？1-22 直流输电与交流输电相比较，有什么特点？1—23 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别？1—24 我国电力系统的中性点运行方式主要有哪些？各有什么特点？1—25 电能质量的三个主要指标是什么？各有怎样的要求？1—26 电力系统的主要特点是什么？1—27 电力网的接线方式中，有备用接线和无备用接线，各有什么特点?1—28 什么是开式网络？什么是闭式网络？它们各有什么特点？1—29 你知道各种电压等级单回架空线路的输送功率和输送距离的适宜范围吗？1—30 电力系统的部分接线示于题图1—30，各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。
电力工程基础习题与解答
电⼒⼯程基础习题与解答第⼀章发电⼚概述习题与解答⼀、简答题1、简述⽔⼒发电、⽕⼒发电和风⼒发电的能量转换过程。
答：⽔⼒发电是将⽔流的动能转换为机械能，再将机械能转换为电能的过程。
⽕⼒发电是将燃料的化学能转换为热能，再将热能转换为机械能，然后再将机械能转换为电能的过程。
风⼒发电是将空⽓的动能转换为机械能，再将机械能转换为电能的过程。
2、⽕电⼚按照原动机不同可分哪⼏类？⽕电⼚的三⼤主机是什么？答：⽕电⼚按照原动机不同可分为汽轮机电⼚、燃⽓轮机电⼚、蒸汽—燃⽓轮机联合循环电⼚。
锅炉、汽轮机、发电机是常规⽕⼒发电⼚的三⼤主机。
3、简述蒸汽动⼒发电⼚的⽣产过程。
答：燃料送⼊锅炉燃烧放出⼤量的热能，锅炉中的⽔吸收热量成为⾼压、⾼温的蒸汽，经管道有控制地送⼊汽轮机，蒸汽在汽轮机内降压降温，其热能转换成汽轮机转轴旋转机械功，⾼速旋转的汽轮机转轴拖动发电机发出电能，电能由升压变压器升压后送⼊电⼒系统，⽽做功后的乏汽（汽轮机的排汽）进⼊凝汽器被冷却⽔冷却，凝结成⽔由给⽔泵重新打回锅炉，如此周⽽复始，不断⽣产出电能。
4、常规燃煤⽕电⼚对环境的污染主要体现在哪些⽅⾯？答：主要是烟⽓污染物排放、灰渣排放、废⽔排放，其中烟⽓排放中的粉尘、硫氧化物和氮氧化物经过烟囱排⼊⼤⽓，会给环境造成污染。
5、⽬前⽐较成熟的太阳能发电有哪些形式？答：太阳能热发电和太阳能光发电。
6、简述闪蒸地热发电的基本原理。
答：来⾃地热井的热⽔⾸先进⼊减压扩容器，扩容器内维持着⽐热⽔压⼒低的压⼒，因⽽部分热⽔得以闪蒸并将产⽣的蒸汽送往汽轮机膨胀做功。
如地热井⼝流体是湿蒸汽，则先进⼊汽⽔分离器，分离出的蒸汽送往汽轮机做功，分离剩余的⽔再进⼊扩容器（如剩余热⽔直接排放就是汽⽔分离法，热能利⽤不充分），扩容后得到的闪蒸蒸汽也送往汽轮机做功。
7、简述双循环地热发电的基本原理。
答：地下热⽔⽤深井泵加压打到地⾯进⼊蒸发器，加热某种低沸点⼯质，使之变为低沸点⼯质过热蒸汽，然后送⼊汽轮发电机组发电，汽轮机排出的乏汽经凝汽器冷凝成液体，⽤⼯质泵再打回蒸发器重新加热，重复循环使⽤。
电力工程基础第二版习题及答案
第一章1-1 什么是电力系统？建立联合电力系统有哪些好处？答：电力系统是由发电厂、变电所、输配电线路和电力用户组成的整体。
建立联合电力系统的优点是：可以减少系统的总装机容量；可以减少系统的备用容量；可以提高供电的可靠性；可以安装大容量的机组；可以合理利用动力资源，提高系统运行的经济性。
1-2 电能生产的主要特点是什么？对电力系统有哪些要求？答：电能生产的主要特点是：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。
对电力系统的基本要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。
1-3 我国规定的三相交流电网额定压等级有哪些？用电设备、发电机、变压器的额定电压与同级电网的额定电压之间有什么关系？为什么？答：我国规定的三相交流电网额定压等级，低压有0.22/0.127 kV、0.38/0.22 kV和0.66/0.38kV；高压有3 kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV和750 kV。
用电设备的额定电压规定与同级电网的额定电压相同；发电机的额定电压应比同级电网额定电压高5%；变压器一次绕组的额定电压，对于降压变压器，应等于电网的额定电压，对于升压变压器，应等于发电机的额定电压；变压器二次绕的额定电压，当二次侧供电线路较长时，应比电网额定电压高10%，当变压器二次侧供电线路较短时，应比同级电网额定电压高5%。
1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些？简述它们对电力系统的主要影响。
答：衡量电能质量的主要指标有：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波（波形畸变率）、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。
对电力系统的主要影响（略）。
1-5 什么叫小电流接地系统？什么叫大电流接地系统？小电流接地系统发生一相接地时，各相对地电压如何变化？这时为何可以暂时继续运行，但又不允许长期运行？答：中性点不接地和中性点经消弧线圈接地的系统称为小电流接地系统；性点直接接地（或经低电阻接地）的系统称为大电流接地系统。
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第二章电力系统稳态运行分析与计算2-9为什么求解潮流方程时要将系统的节点分类?各类节点有何特点？答:在实际的电力系统中，己知运行条件往往不是节点的注入电流而是发电机和负荷的功率。
因此不能用节点电压方程來进行潮流计算。
必须在已知节点导纳矩阵的情况下，用己知的节点功率来代替未知的节点注入电流，再求得各节点电压，进而求得整个系统的潮流分布。
把功率方程展开成实数形式，在n个节点的系统屮可得到2n个实数的方程：电力系统的每个节点上有4个变量：节点注入有功功率；节点注入无功功率；节点电压实部; 节点电压虚部。
也就是说在n个母线系统中有4n个变量，用以上2n个方程是解不出4n个变量的，为Y使潮流计算有确定的解，必须根据系统的实际情况给定2n个变量，來求其余2n 个变量。
这就是系统节点分类的问题。
在潮流计算小常把节点分成三类：1)PQ节点：己知节点的有功功率Pi和无功功率Qi,求节点的电压幅值和角度。
这种节点对应于实际系统中的负荷节点和给定发电机有功和无功出力的发电机节点。
2)PV节点：己知节点的有功功率Pi，和需要维持的电比幅值Ui,待求的是节点的无功功率Qi和电压角度以。
这种节点对应于给定发电机有功出力并控制发电机母线电压的发电厂母线及装有无功补偿装置的变电站母线。
3)平衡节点：这种节点用来平衡全系统的功率。
由于电网屮的有劝和无功损耗均为各母线电压的函数，在各母线电压未计算出来时是未知的，因而不能确定电网屮所有发电机所发功率，必须有一台容量较大的机组来担负平衡全网功率的任务，这个发电机於点称为平衡节点。
在平衡节点上，电压幅值収U=l, «=0, 一般•一个系统屮只设一个平衡节点。
2-12用简单电力系统说明电力系统电压调整有哪些方式，并说明各方式的优缺点。
答：kl、k2分别为升压变压器和降压变压器的变比Rx和Xx为归算到岛压侧的变压器和线路的总阻抗。
忽略变压器励磁支路和线路的并联支路，以及M络的功率损耗。
电力工程基础答案
1-2 电能生产的主要特点是什么对电力系统有哪些要求答：电能生产的主要特点是：电能不能大量存储；过渡过程十分短暂；与国民经济各部门和人民日常生活的关系极为密切。
对电力系统的基本要求是：保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；为用户提供充足的电能；提高电力系统运行的经济性。
1-4 衡量电能质量的主要指标有哪些简述它们对电力系统的主要影响。
答：衡量电能质量的主要指标有：频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、高次谐波（波形畸变率）、三相不平衡度及暂时过电压和瞬态过电压。
对电力系统的主要影响（略）。
1-7 为什么我国规定110kV以上的高压电网和380/220V的低压电网要采用大电流接地系统各有什么优点答：大电流接地系统发生单相接地时中性点电位仍为零，非故障相对地电压不会升高，仍为相电压，因此电气设备的绝缘水平只需按电网的相电压考虑，故可以降低工程造价。
所以我国110kV 及以上的电力系统基本上都采用中性点直接接地的方式。
而在380/220V系统中采用中性点直接接地方式，主要是考虑人身安全问题，一旦发生单相接地故障，可以迅速跳开自动开关或烧断熔断丝，将故障部分切除。
1-8 试确定图1-12所示供电系统中发电机和所有变压器的额定电压。
图1-12 习题1-8附图答：发电机G：；变压器T1：242kV；变压器T2：10/；变压器T3：220/；变压器T4：220/121/；变压器T5：35/ kV2-9 某工厂车间380V 线路上接有冷加工机床50台，共200kW ；吊车3台，共（%15=ε）；通风机8台，每台3 kW ；电焊变压器4台，每台22kVA （%65=ε，5.0cos =N ϕ）；空压机1台，55kW 。
试确定该车间的计算负荷。
解：该车间的计算负荷如下表所示。
电力负荷计算表2-12 某电力用户10kV 母线的有功计算负荷为1200kW ，自然功率因数为，现要求提高到，试问需装设多少无功补偿容量如果用—40—1W 型电容器，问需装设多少个装设以后该厂的视在计算负荷为多少比未装设时的视在计算负荷减少了多少 解：（1）需装设的型并联电容器容量及个数822)]9.0tan(arccos )65.0s [tan(arcco 1200=-⨯=C Q kvar55.2040822===C C q Q n 取21=n 则实际补偿容量为：8404021=⨯=C Q kvar（2） 无功补偿前后视在负荷的变化补偿前：1403)65.0tan(arccos 1200tan 3030=⨯==ϕP Q kvar184665.01200cos 3030===ϕP S kVA 补偿后：5.1325)8401403(1200)(2223023030=-+=-+='C Q Q P S kVA补偿后视在负荷减少了：5.5205.132518463030=-='-S S kVA2-13 某降压变电所装有一台Y ,yn0联结的S9—800/10型电力变压器，其二次侧（380V ）的有功计算负荷为520kW ，无功计算负荷为430kvar ，试求此变电所一次侧的计算负荷和功率因数。
电力工程基础习题答案（王锡凡）
第三章 电力系统短路电流计算3-18 试计算图3-43中流过断路器QF 的最大可能的次暂态电流"I ，MVA S B 300=。
解：取av B B U U MVA S ==,100X1、X2为发电机次暂态电抗，X3、X4为线路和电抗器电抗，X5、X6为变压器电抗。
41608025********..."=⨯===GN B d S S X X X ，0511051021..""===**E E 3-27 一台无阻尼绕组同步发电机，已知：850200.cos ,==N GN MW P ϕ，kV U GN 7515.=，9621.==q d X X ，2460.'=d X ，当发电机运行于额定电压且带负荷MVA j S L110180+= 时，机端发生三相短路。
求： 1）'',,E E E q q 的值，并画出正常运行时的相量图；2）计算暂态电流交流分量的起始值。
解： 额定容量：MVA P S N GN N 3235850200..cos ===ϕ 额定电流：kA U S I GN N N 62587515332353...=⨯==以电机端电压为参考相量，*=I U S GNL3， 正常工作电流： kA j U S I GN L 004331733775153433195210751531101803......∠=⨯∠=⨯+==*电流标么值：467507650043318966062584331733700.......j I -=-∠=-∠= 虚构电动势标么值：()00638435250119171962146750765001.......∠=+=⨯-+=+=j j j X I j U E qQ0000496943310638...=+=+=ϕδψ交轴电流：19360247300638314100638496989660063800000......cos ..cos j I I q +=∠=∠⨯=∠=ψ直轴电流：()6612051770945183980945149698966006389000000......sin ..cos j I I d -=-∠=-∠⨯=+-∠=ψ空载电动势： 00638435250119171....∠=+==j E E Q q 端电压交轴分量：00006387875006380638....cos ∠=∠=-=GN d d q q U X I j E U交轴暂态电动势：000638994102460945183980063878750.......''∠=⨯-∠+∠=+=j X I j U E dd q q 'dX 后的暂态电动势： 005819131118820115124604331896601.......''∠=+=⨯-∠+=+=j j X I j U E d有效值：kV E q 353875154352...=⨯= kV E q 6615751599410...'=⨯=kV E 811775151311...'=⨯=2）暂态电流交流分量的起始值 标么值：0414246099410...'''===d q X E I有效值：kA I 853*********...'=⨯='dX 后的近似暂态电流交流分量的起始值： 标么值：598424601311...'''===d X E I有效值：kA I 653962585984...'=⨯=。
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第二章 电力系统稳态运行分析与计算
2-9为什么求解潮流方程时要将系统的节点分类?各类节点有何特点? 答：在实际的电力系统中，己知运行条件往往不是节点的注入电流而是发电机和负荷的功率。
因此不能用节点电压方程来进行潮流计算。
必须在已知节点导纳矩阵的情况下，用己知的节点功率来代替未知的节点注入电流，再求得各节点电压，进而求得整个系统的潮流分布。
把功率方程展开成实数形式，在n 个节点的系统中可得到2n 个实数的方程： 电力系统的每个节点上有4个变量：节点注入有功功率；节点注入无功功率；节点电压实部；节点电压虚部。
也就是说在n 个母线系统中有4n 个变量，用以上2n 个方程是解不出4n 个变量的,为了使潮流计算有确定的解，必须根据系统的实际情况给定2n 个变量，来求其余2n 个变量。
这就是系统节点分类的问题。
在潮流计算小常把节点分成三类：
1）PQ 节点：已知节点的有功功率Pi 和无功功率Qi ，求节点的电压幅值和角度。
这种节点对应于实际系统中的负荷节点和给定发电机有功和无功出力的发电机节点。
2）PV 节点：已知节点的有功功率Pi ，和需要维持的电比幅值Ui ，待求的是节点的无功功率Qi 和电压角度δi 。
这种节点对应于给定发电机有功出力并控制发电机母线电压的发电厂母线及装有无功补偿装置的变电站母线。
3）平衡节点：这种节点用来平衡全系统的功率。
由于电网中的有劝和无功损耗均为各母线电压的函数，在各母线电压未计算出来时是未知的，因而不能确定电网中所有发电机所发功率，必须有—台容量较大的机组来担负平衡全网功率的任务，这个发电机节点称为平衡节点。
在平衡节点上，电压幅值取U=1，δ＝0，一般一个系统中只设一个平衡节点。
2-12用简单电力系统说明电力系统电压调整有哪些方式，并说明各方式的优缺点。
答：k1、k2分别为升压变压器和降压变压器的变比R Σ和X Σ为归算到高压侧的变压器和线路的总阻抗。
忽略变压器励磁支路和线路的并联支路，以及网络的功率损耗。
负荷点的电压为
由上式可见，为调整用户端电压U 有如下的措施 ①改变发电机端电压UG ； ②改变变压器的变比k1，k 2； ③改变网络中流动的无功功率Q ；
④在高压网中一般满足R Σ＜X Σ，因此改变输电线路的电抗X Σ也是有效的调压措施。
2-13何谓一次调频?一次调频如何完成?能否做到无差调节?为什么? 由调速器自动调整负荷变化引起的频率偏核称之为频率的一次调整。
现代电力系统户所有并列运行的发电机组都装有调速器，当系统负荷变化时，有可调容量机组的调速器均将自动反应系统频率的变化，按着各自纳静特性及时调节各发电机的出力，使有功功率重新达到平衡以保持频率的偏移在一定范围之内。
2-14何谓二次调频?二次调频如何完成?能否做到无差调节，为什么?
频率的二次调整是通过发电机组调速器的转速整定元件，也称为调频器来实现的。
频率的二次调整就是操作调频器，使发电机组的频率特性平行地上、F 移动，从而使负荷变动引起的频率偏移可保持在允许范围内。
2-15 解
m r r 3621091610150--⨯=→⨯=.π
Ω=⨯==→Ω===81680210210150
5
3100....L R R km S R ρ
414900157010
9164
14450015701445030...lg ..lg
.=+⨯=+=-r D X m
Ω=⨯==23380414900..L X X
km S r D B m 663
6010744210109164
58
710587----⨯=⨯⨯=⨯=
..lg .lg
. S L B B 46010195280107442--⨯=⨯⨯==..
2-16 解 高压侧
Ω=⋅=⋅=105240
1211000230100022
221.N N K T S U P R
Ω=⋅=⋅=433840
1211005101002
21..%N N K T S U U X
S U P G N
T 62
20
1089331211000571000-⨯=⨯=
=
.
S U S I B N
N T 52210108361214010052100-⨯=⋅=⋅=..%
低压侧524115
1012121..===N N U U k
Ω=⋅=⋅=01585040
5101000230100022
222.."
N N K T S U P R ，
Ω===015850524
11105222..."k
R R T T Ω===28940524
1143382
2..."
k
X X T T
S k G G T T 42621017552411108933--⨯=⨯⨯==..."
S k B B T T 3252100795241110836--⨯=⨯⨯==..."
2.18 某电力系统如图所示，各元件技术数据见表，数据中忽略了变压器的电阻和导纳，是
解 归算到110kV 侧 67166
6110
08678012151021..,..====
T T k k 线路L1,L2：
Ω=⨯===4010040021.L X X X L L
Ω=⨯===17100170021.L r R R L L
S L b B B L L 4602110421100108422
1
212121--⨯=⨯⨯⨯===.. 发电机同步电抗：
Ω813108678013051027011002221
2
21
2
....%'=⨯⨯===
T N N d T N
N
d G k S U X k S U X X
变压器T1：
Ω=⋅=
⋅=8480867805
3151010051010022
2
112111.....%T N N K T k S U U X 变压器T2、T3：Ω=⋅=⋅==78415
110
1005101002
222132..%N N K T T S U U X X
同步电机电动势折算：kV k E E 412208578051011
...===
电抗器R ：Ω=⨯⨯⨯=⋅=
325167165
136
10083100222...%T N N R R
k I U X X
2-26、解：变压器参数（折算到高压侧） 变压器额定电流：kA U S I N
N N 105.0110
320311=⨯=
=
变压器短路电阻：Ω=⨯==93
.4105
.031000
16331000221N k T I P R
短路电抗：Ω=⨯=⨯=525
.6320
1101005.10100%221N N
k T S U U X
最大负荷：MVA j j S 854
.126.127.01187.0182
max +=-⨯+⨯=
最小负荷：MVA j j S 0.59.47
.0177.072
min +=-⨯+⨯=
17.85.107525
.63854.1293.46.12max 1max =⨯+⨯=+=
∆U QX PR U T T T
18.35
.107525
.63593.49.4min 1min =⨯+⨯=+=
∆U QX PR U T T T
()()91.9611
025.111
17.85.107max 22max max 1max 1=⨯-=∆-=U U U U U N T t
()
()04.9711
075.111
18.35.107min 22min min 1min 1=⨯-=∆-=U U U U U N T t
975.96204
.9791.962min 1max 11=+=+=t t t U U U
5.10401=t U
校验：46.10115
.10417
.85.107201max max 1max 2=⨯-=∆-=
N t T U U U U U
98.10115
.10418
.35.107201min min 1min 2=⨯-=∆-=
N t T U U U U U
由于负荷功率因数太低，靠调变压器分接头位置满足不了调压要求
2-27、解：7120
48
163241=⨯+⨯=+=
max max U QX PR U T T T ∆
6344112
48103131.min min =⨯+⨯=+=
U QX PR U T T T ∆
()
()9512010
05110
71202211..max max max max =⨯+=+=U U U U U N T t ∆
()
()634.11610
110634.4112min 22min min 1min 1=⨯+=∆+=U U U U U N T t 792.1182
634.11695.1202min 1max 11=+=+=
t t t U U U
12101=t U
校验：10491010121
7
12020112>=⨯+=+=
.max max max N t T U U U U U ∆
51064910121
634411220112...min min min <=⨯+=+=
N t T U U U U U ∆。