电力系统分析思考题与习题及答案

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=⨯=、、、。试计算该线路的π形等

值电路。并讨论精确计算和近似计算的误差。

2-12 已知一条长度200km 的输电线路，0.1 2.00.01/R L mH km C F km μ=Ω==、、，系统额定频率60N f Hz =。试求：（1）短线路；(2)中线路；（3）长线路模型求其π形等值电路。

2-13 有一台双绕组变压器，电压比3510kV KV ,额定容量20MVA,欲通过短路、空载试验求参数。受条件限制，短路实验电流200A （一次侧），空载试验电压为10kV （二次侧）。测

得：045,% 4.85,18K K P kW U P kW ===，

0%0.5=I (参数均未折算)。求折算至一次侧的变压器参数T T T T R X G B 、、、，并绘出Γ形等值电路图。

2-14三相双绕组升压变压器的型号为SFPSL-40500/220，额定容量40500kVA ，额定电压为

12110.5kV kV ,234.4%11K K P kW U ==、，0093.6,% 2.315P kW I ==。求该变压器

的T T T T R X G B 、、、参数，并绘出其等值电路。

2-15 有一台SFL 120000/110型10kV 供电网络的降压变压器，铭牌给出的试验数据为：

00135%10.522%0.8K K P kW U P k ====、、，I 。

要求（1）试计算折算至一次侧的变压器参数；

（1） 试求变压器不含励磁支路的π形等值电路。 2-16 如图2-36所示简单电力系统，各元件有关参数如下： 发电机G ：25,10.5,%130,cos 0.8G N MW kV X ϕ==；

变压器1T ：31.5,10.5/121,%10.5K MVA kV U =；2T ：15,110/6.6,%10.5K MVA kV U =；

线路l ：1100,0.4km x km =Ω；电抗器R ：6,1.5,%6R kV kA X =。 不计元件的电阻和导纳试完成：

（1）以110kV 为基本级，做出有名制等值电路；

（2）取100

S MVA =,按基准电压比作出标幺制的等值电路。

2-17 110kV 母线上接有负荷(2015)D S j MVA =+。试分别用阻抗和导纳表示表示该负荷，如取100,B B av N S MVA U U ⋅==,将其为以导纳表示的标幺制等值电路。

2-18 500kV 架空线路长600km ，采用三分裂导线，型号为LGJQ —400×3(计算半径)裂距400mm ，三相导线水平排列，线距11D m =。试作出其等值电路并计算波阻抗c Z 、波长λ、传播速度ν、自然功率N P 、充电功率N Q 和末端空载时的电压升高率U ∆。 2-18 如图2-37所示，选取100,0.01B B U V Z ==Ω,试求B I U Z I I ***、、、、。 图2-37 题2-18电路图

I

0.01Ω

100B U V =

第3章思考题与习题

3-1何谓电压降落、电压损失、电压偏移、功率损耗和输电效率？

3-2输电线路和变压器阻抗元件上的电压降落如何计算？电压降落的大小主要由什么决定？

电压降落的相位由什么决定？什么情况下会出现线路末端电压高于首端电压的情况？ 3-3如何计算输电线路和变压器的功率损耗？其导纳支路上的功率损耗有何不同？

3-4运算功率指的是什么？运算负荷指的是什么?如何计算升压变电所的运算功率和降压变电所的运算负荷。

3-5辐射形网络潮流分布的计算可以分为哪两类型？分别说明计算方法。 3-6简单闭式网络在主要有哪几种形式？简述其潮流分布计算的主要步骤。

3-7某电力网接线如图3-30所示，输电线路长80km ，额定电压110kV ，线路参数为

61110.27,0.412, 2.7610r km x km b S km -=Ω=Ω=⨯，变压器20000110SF -,变比

11038.5kV ,0163,60k P kW P kW ==,%10.5k u =,0%3I =,已知变压器低压侧负荷为

1511.25j MVA +,正常运行时要求电压36kV ，试求电源处母线应有的电压和功率。

图3-30题3-7的电力网接线图

答案：200.350.34kV ⎡⎤∠⎣⎦

3-8什么是自然功率分布？什么是循环功率？

3-9有功分点和无功分点是如何定义的？为什么在闭式电力网络的潮流计算中要找出功率分点？

3-10某110kV 输电线路，长80km ，线路参数为10.21r km =Ω，10.409x km =Ω，

61 2.7410b S km -=⨯，线路末端功率10MW ，cos 0.95ϕ=（滞后）。已知末端电压为110kV ，

试计算首端电压的大小、相位、首端功率，并做相量图。 答案：112.14 1.367∠，10.1440.683j MVA +。

3-11输电线路参数同3-10，线路末端功率10MW ，cos 0.95ϕ=（超前）。已知首端电压为112kV ，试计算末端电压的大小、相位、首端功率，并做相量图。 答案：112.14 1.367∠， 10.168 5.66j MVA -。

3-12一台双绕组变压器，型号SFL1-10000，电压355%11kV ±，58.29k P kW =,