电力系统分析第七章例题(栗然)(DOC)
《电力系统暂态分析》第七章提纲
第七章电力系统暂态稳定第一节概述暂态稳定是指电力系统在某个正常运行方式下，突然受到某种大的干扰后，经过一段暂态过程，所有发电机能否恢复到相同速度下运行，能恢复则称系统在这种运行方式下是暂态稳定的。
暂态稳定与运行方式和扰动量有关。
因此不能够泛说电力系统是暂态稳定或不稳定的，只能说在某种运行方式和某种干扰下系统是暂态稳定或不稳定的。
在某种运行方式下和某种扰动下是稳定的，在另一种运行方式和另一种扰动下可能就是不稳定的。
运行方式一般是指系统负荷的大小，系统负荷越大，暂态稳定性问题越严重。
扰动量一般是指短路故障，短路故障扰动量与短路方式和短路地点有关。
大扰动原因有：①负荷突然变化，如投、大容量用户等；②投、切系统的主要元件，如变压器、发电机或线路等；③发生短路故障，这是最主要、也是最严重的的扰动。
一般用短路故障来检验系统是否暂态稳定。
我国颁布的《电力系统安全稳定导则》规定：①发生单相接地故障时，要保证电力系统安全稳定运行，不允许失负荷；②发生三相短路故障时，要保证电力系统稳定运行，允许损失少量负荷；③发生严重故障时，系统可能失稳，允许损失负荷，但不允许系统瓦解和大面积停电，应尽快恢复正常运行。
大扰动后的暂态过程大致分为三阶段：（1）起始阶段：故障后1s内时间，调节装置还来不及起作用；（2）中间阶段：大约5s，调节装置起作用；（3）后期阶段：几十s～几min，热力设备动作过程也起作用。
本课程主要介绍前两个阶段。
暂态稳定分析的基本假设：（1）不计定子绕阻电磁暂态过程中的非周期分量电流。
因为①衰减快；②非同期分量电流产生的磁场在空间不动，在转子绕组产生同步频率电流，其产生的平均功率接近于零。
（2）不计零、负序电流产生的功率。
因为负序电流产生的转矩很小，而零序电流不产生转矩。
（3）不计网络电磁暂态过程，即网络方程用代数方程描述。
（4）根据计算的不同要求，负荷、发电机可以采用不同模型。
第二节简单电力系统的暂态稳定U发电机采用E '、dX '模型。
电力系统分析第7-8章 课后习题参考答案
电力系统分析第7-8章课后习题参考答案7-1.选择填空1．将三个不对称相量分解为三组对称相量的方法是（ B ）A．小干扰法B．对称分量法C．牛顿—拉夫逊法D．龙格—库塔法2．电力系统发生三相短路时，短路电流只包含（ A ）A.正序分量B.负序分量C.零序分量D.正序和零序分量3．当电力系统的某点出现a相直接接地短路时，下式不成立( C ) A．U a=0 B. I b=0C．I a=0 D. I c=04．根据对称分量法，任何一组不对称的三个相量可以分解成三组分量，不包含（ C ）分量。
A．正序分量 B. 负序分量C．直流分量 D. 零序分量5．在故障分析时，以下说法不正确的是（ A ）A．发电机中是不存在正序电动势的。
B．发电机中是不存在负序电动势的。
C．发电机中是不存在零序电动势的。
D．同步发电机的负序电抗是不等于其正序电抗的。
6．在故障分析时，对变压器，以下说法不正确的是（ D ）A．变压器的正序、负序和零序的等值电阻相等。
B．变压器的正序、负序和零序的等值漏抗也相等。
C．变压器是一种静止元件。
D．变压器的正序、负序、零序等效电路与外电路的连接方式相同。
7．在故障分析时，对电力线路，以下说法正确的是（ C ）。
A．电力线路的正序参数与负序参数不相等。
B．架空电力线路的正序电抗大于电缆的电抗。
C．电力线路的正序参数与零序参数不相等。
D．电力线路的零序电抗一定等于正序电抗的三倍。
8．在故障分析时，对负荷的处理，以下说法不正确的是（ C ）A．在计算起始次暂态电流I''时，在短路点附近的综合负荷，用次暂态电动势和次暂态电抗串联构成的电压源表示。
B．在应用运算曲线确定短路后任意时刻的短路电流的周期分量时，略去所有的负荷。
C．异步电动机的零序电抗等于0。
D．异步电动机通常接成三角形或接成不接地的星形，零序电流不能流过。
9．已知a相的正序电压为U a=10∠30o kV，则以下正确的是（ D ）A．U b=10∠120o kV B．U b=10∠150o kVC．U c=10∠120o kV D．U c=10∠150o kV 10．已知a相的负序电压为U a=10∠30o kV，则以下正确的是（ B ）A．U b=10∠120o kV B．U b=10∠150o kVC．U c=10∠120o kV D．U c=10∠150o kV7-2 填空1．正序分量是指三个相量模相同，但相位角按（A-B-C ）顺序互差（120 ）度。
电力系统分析教学资料 07例7-4
• 非故障相的电压为 U fa 3U f 1 30.361.08
I f
2
U f 0 Z 1 Z 2
1 j (0.177 0.177)
j2.825
Uf1Uf Nhomakorabea2
1U 2
fa
0
0.5 I fb
j
3If 1 j
3( j2.825)4.893
• 故障相短路电流为 Ifc j 3If 1 j 3( j2.825)4.893
• 故障相(a相)的短路电流为
Ifa 3If1 3( j1.718) j5.154
• 其有名值为
I fa 5.154 0.502 2.587 (kA)
• 故障点b、c相对地电压为
U fb a 2U f 1 aU f 2 U f 0 0.6962400.3043000.392 0.588 j0.8661.047124.2
• 线路L5： X16(1)=50×0.4×(100/1152)=0.151 X16(0)=3×0.151=0.453
• ⑵制订各序网络，计算各序等值电抗 • ①正序网络：如图7-33b，简化图7-33c所示
• 正序等值阻抗 1
1
X 1 1 1 1 1 1 1 0.177
1.358 1.23 0.712 0.7
• ⑶单相(a相)短路接地计算
• 此时的复合序网是正序、负序、零序网络在端
口的串联，由式7-28得
If 1
If
2
If
0
Z 1
U f 0 Z2
电力系统分析模考试题(含答案)
电力系统分析模考试题（含答案）一、单选题（共56题，每题1分，共56分）1.对电力系统并列运行的暂态稳定性而言.最不利的短路故障是（）。
A、两相短路接地B、三相短路C、单相接地短路D、两相短路正确答案：B2.对于供电可靠性，下述说法正确的是(____)。
A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电D、一级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可能不停电、三级负荷的供电不做特殊要求正确答案：D3.10kV线路的平均额定电压为(____)。
A、10kVB、12kVC、10.5kVD、llkV正确答案：C4.系统频率上升将使负荷所需要的有功功率(____)。
A、增大B、减小C、不变D、以上情况都有可能正确答案：A5.电力系统频率主要取决于(____)。
A、各节点注入电流的大小B、有功平衡C、各节点电压的高低D、无功平衡正确答案：B6.变压器消耗的有功功率的参数是(____)。
A、电抗B、电纳C、电流D、电导正确答案：D7.电力线路中，电纳B主要反映导线与导线之间，导线与大地之间的(____)。
A、热效应B、电容效应C、磁场效应D、电晕损耗正确答案：B8.l0kV及以下三相供电电压允许的电压偏移为(____)。
A、-5%～+5%B、-7%～+7%C、-10%～+7.5%D、-10%～+5%正确答案：B9.某台发电机额定容量400MW，调差系数0.05，则此发电机单位调节功率为(____)MW/Hz。
A、220B、160C、180D、200正确答案：B10.某10kV线路某点的实际电压为10.4kV，则电压偏移为(____)。
A、0.08B、0.105C、0.1D、0.04正确答案：D11.下面电压序列完全属于电力线路额定电压的一组是(____)。
A、500kV，220kV，ll0kV，35kV，l0kVB、525kV，242kV，12lkV，38.5kV，11kVC、500kV，230kV，12lkV，37kV，10.5kVD、525kV，230kV，115kV，37kV，10.5kV正确答案：A12.以高压甚至超高压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络称为(____)。
最新(完美版)国网考试复习资料第七章复习题---3页
第七章复习题一、选择题1、发生概率最多的短路是( )A. 三相短路B. 两相短路接地C. 两相短路D. 单相接地短路2、无限大功率电源供电的三相对称系统,发生三相短路,短路电流的非周期分量的衰减速度（）A．A、B、C三相相同B．只有B、C两相相同C．只有A、B两相相同D．只有A、C两相相同3、无限大容量电源供电的简单系统三相短路暂态过程中( )A. 短路电流无限大B. 短路功率无限大C. 短路电流有周期和非周期分量D. 短路电流有2倍频分量4、由无限大容量电源供电的短路电流中，大小不变的分量是( )。
A. 直流分量B. 倍频分量C. 自由分量D. 周期分量6、短路冲击电流是指（）。
短路冲击电流在（）时刻出现。
(1) a. 短路电流瞬时值；b. 短路电流有效值；c. 短路电流最大瞬时值；d. 短路电流最大有效值；(2) a. 0秒；b. 半个周期； c. 一个周期7、短路冲击电流是指短路电流的（）。
A．有效值B．平均值C．均方根值D．最大可能瞬时值8、冲击系数k ch的数值变化范围是( )A．0≤k ch≤1 B．1≤k ch≤2 C．0≤k ch≤2 D．1≤k ch≤39、不属于无穷大电源特点的是（）A．电压恒定B．电流恒定C．功率无限大D．频率恒定10、将三个不对称相量分解为三组对称相量的方法是（）A．小干扰法B．对称分量法C．牛顿—拉夫逊法D．龙格—库塔法11、输电线路的正序阻抗与负序阻抗相比，其值要（）A．大B．小C．相等D．都不是12、在输电线路上各序阻抗间关系为（）A．Z1>Z2B．Z2>Z1C．Z0<Z1D．Z1=Z213、单回输电线零序阻抗Z(0)和有架空地线的单回输电线零序阻抗Z(0)(w)的关系为（）。
a. Z(0)大于Z(0)(w)；b. Z(0)小于Z(0)(w)；c. Z(0)等于Z(0)(w)14、当电力系统发生不对称短路时，变压器中性线上通过的电流为（）。
电力系统分析习题集及参考答案 附部分章节内容重点解析
目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析，研究的内容分为两类，一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算，另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。
第一章电力系统的基本概念1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？1-2 为什么要规定额定电压？电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的？1-3 我国电网的电压等级有哪些？1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。
1-5 请回答如图1－5所示电力系统中的二个问题：⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。
⑵ 当变压器1T 在+2.5%抽头处工作，2T 在主抽头处工作，3T 在-2.5%抽头处工作时，求这些变压器的实际变比。
1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。
试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。
1-7 电力系统结线如图1-7所示，电网各级电压示于图中。
试求：⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。
⑵设变压器1T工作于+2.5%抽头， 2T 工作于主抽头，3T 工作于-5%抽头，求这些变压器的实际变比。
1-8 比较两种接地方式的优缺点，分析其适用范围。
1-9 什么叫三相系统中性点位移？它在什么情况下发生？中性点不接地系统发生单相接地时，非故障相电压为什么增加3倍？1-10 若在变压器中性点经消弧线圈接地，消弧线圈的作用是什么？ 1-11 什么叫分裂导线、扩径导线？为什么要用这种导线？1-12 架空线为什么要换位？规程规定，架空线长于多少公里就应进行换位？1-13 架空线的电压在35kV 以上应该用悬式绝缘子，如采用X —4.5型绝缘子时，各种电压等级应使用多少片绝缘子？第二章 电力系统各元件的参数及等值网络2-1 一条110kV 、80km 的单回输电线路，导线型号为LGJ —150，水平排列，其线间距离为4m ，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。
电力系统分析习题集(第七章)
电力系统分析习题集（第七章）【例7-1】用改进欧拉法求解微分方程2dx t x dt x=- 其初值为00t =，01x =。
【解】：步长取2.0。
计算结果见下表。
这一微分方程的准确解为x =当1t =时， 1.73205x =，故误差为 0225.07543.173205.1=-【例7-2】用四阶龙格-库塔法求解例7-1中的一阶微分方程。
【解】步长取2.0=h 。
计算过程及结果如下表所示。
由以上计算结果可知，当采用龙格-库塔法时，函数值在1=t 时为 1.732141x =。
和准确解相比，其误差为.1=-0000973205.1.0732141和例7-1相比精确度提高很显著。
【例7-3】考虑图7-12所示的9节点电力系统[5]。
该系统有3台发电机、3个负荷以及9条支路。
支路数据和发电机参数分别列于表7-5和表7-6，正常运行情况下的系统潮流如表7-7所示，系统频率为60Hz。
图7-12 9节点系统单线结构图【解】下面针对该系统进行简单模型下的暂态稳定性分析。
干扰是在零秒线路5－7靠近母线7处发生三相接地短路，故障在5个周波（约0.08333秒）由断开线路5－7而被消除。
E'保持恒定来模拟，各负荷用恒定阻抗模拟，电力网络用导纳矩阵各发电机用暂态电势q描述，微分方程用改进欧拉法求解，网络方程用直接法求解。
根据图6-8中暂态稳定性分析的基本过程和上节所介绍的方法及计算公式，暂态稳定性分析可归纳如下：1） 初值计算根据式错误！未找到引用源。
计算各负荷的等值并联导纳，结果如下：负荷（节点5）：50440.026099.1j - 负荷（节点6）：29255.087765.0j - 负荷（节点8）：33914.096898.0j -根据式错误！未找到引用源。
错误！未找到引用源。
计算各发电机的暂态电势qE '、初始功角)0(δ及其输入机械功率)0(m P ，结果如表7-8所示。
另外各发电机角速度的初值为1)0(3)0(2)0(1===ωωω。
电力系统分析第七章(1)
′ EqU
& jX qΣ I d
& jX dΣ I d
&& Pe = PU = Re(UI * ) = U d I d + U q I q
&′ Eq
& E′
& U Gq
& Uq & Iq
& jX qΣ I q
& UG
& U
& I
δ
δ′
ϕ
& Ud
& Id
当发电机为隐极机时xd=xq
′ ′ Pe ( Eq ) = PU ( Eq ) =
&& S U = PU + jQU = UI * = U (sin δ + j cos δ )( I d − jI q ) = U d I d + U q I q + j (U q I d − U d I q )
U d = I q X qΣ
U q = Eq − I d X dΣ
选q轴为虚轴
X dΣ = X qΣ = X d + X TL , X TL = X T1 + X L1 // X L2 + X T2
EqU
电机向外输出(系统接收)的有功功率最大(极限)值
QU = U q I d − U d I q = U q
Eq − U q X dΣ
EqU Ud U2 −Ud = cos δ − X dΣ X dΣ X dΣ
3)QU 随发电机功角δ的增大而减小，并在 δ=180度时达到最小值。其原因在于，随着 δ数值的增大，支路电流不断增加，各电气 设备消耗的无功功率不断增加。 在电力系统稳定分析中，主要关心发电 机的有功输出Pe，因此在后面章节中， 将主要讨论Pe与δ的关系。
电力系统分析习题和答案解析
电力系统分析目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析，研究的内容分为两类，一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算，另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。
第一章电力系统的基本概念1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？1-2 为什么要规定额定电压？电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的？1-3 我国电网的电压等级有哪些？1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。
1-5 请回答如图1－5所示电力系统中的二个问题：⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。
⑵ 当变压器1T 在+2.5%抽头处工作，2T 在主抽头处工作，3T 在-2.5%抽头处工作时，求这些变压器的实际变比。
1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。
试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。
1-7 电力系统结线如图1-7所示，电网各级电压示于图中。
试求：⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。
⑵设变压器1T 工作于+2.5%抽头， 2T 工作于主抽头，3T 工作于-5%抽头，求这些变压器习题1-4图的实际变比。
1-8 比较两种接地方式的优缺点，分析其适用范围。
1-9 什么叫三相系统中性点位移？它在什么情况下发生？中性点不接地系统发生单相接地时，非故障相电压为什么增加3倍？1-10 若在变压器中性点经消弧线圈接地，消弧线圈的作用是什么？1-11 什么叫分裂导线、扩径导线？为什么要用这种导线？1-12 架空线为什么要换位？规程规定，架空线长于多少公里就应进行换位？1-13 架空线的电压在35kV以上应该用悬式绝缘子，如采用X—4.5型绝缘子时，各种电压等级应使用多少片绝缘子？第二章电力系统各元件的参数及等值网络2-1 一条110kV、80km的单回输电线路，导线型号为LGJ—150，水平排列，其线间距离为4m，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。
电力系统分析例题
第六章习题6-1某输电系统的等值电路如图所示。
已知电压V 1=115kV 维持不变。
负荷有功功率P LD =40MW 保持恒定，无功功率与电压平方成正比，即220)110(V Q QLD =。
试就Q 0=20Mvar 两种情况按无功功率平衡的条件确定节点2的电压V 2。
V 112V 2X=40ΩP+jQP LD +jQ LD解：用式5-15计算线路送到节点2的无功功率为222222222222221025.016002656.8404040115V V V V X V P X V V Q --=--⎪⎭⎫ ⎝⎛=--⎪⎭⎫ ⎝⎛= 两种情况下负荷的无功功率分别为22)1(11020⎪⎭⎫ ⎝⎛=V Q LD 和22)2(11030⎪⎭⎫ ⎝⎛=V Q LD由此可列出下表可得：当Q 0=20Mvar 时，V 2=107kV ； 当Q 0=30Mvar 时，V 2=103.7kV6-2 某变电所由阻抗为4.32+j10.5Ω的35kV 线路供电。
变电所负荷集中在变压器10kV 母线B 点。
最大负荷8+j5MV A ，最小负荷4+j3MV A ，线路送端母线A 的电压在最大负荷和最小负荷时均为36kV ，要求变电所10kV 母线上的电压在最小负荷与最大负荷时电压偏差不超过±5%，试选择变压器分接头。
变压器阻抗为0.69+j7.84Ω，变比为35±2×2.5%/10.5kV 。
解：变压器阻抗与线路阻抗合并得等值阻抗Ω+=+=)34.1801.5(j jX R Z线路首端输送功率为MVAj j j jQ P S A A A 33.636.8)34.1801.5(35256458)(2max max +=++++=+= MVAj j j jQ P S A A A 37.31.4)34.1801.5(3591634)(2min min +=++++=+= B 点折算到高压侧电压：kV V B 6.313634.1833.601.536.836max =⨯+⨯-='kV V B7.333634.1837.301.51.436min =⨯+⨯-='按调压要求10kV 母线电压在最大负荷时不低于9.5kV 和最小 负荷运行不高于10.5kV ，则可得分接头：kV V V V V N B B 9.345.101095.06.312max max max =⨯⨯=⨯'=kV V V V V N B B 7.335.101005.17.332min min min =⨯⨯=⨯'=取平均值：kV V V V t 3.342minmax =+=选择变压器最接近的分接头%2%1001353.34-=⨯⎪⎭⎫⎝⎛- 所以选-2.5%分接头，即kV V t 125.3435975.035)025.01(=⨯=⨯-=按所选分接头校验10kV 母线的实际电压kV V B 72.9125.345.106.31max =⨯=电压偏移=%8.2101072.9-=-kV V B 37.10125.345.107.33min =⨯=电压偏移=%7.31010375.10=-可见，10kV 母线上的电压在最小负荷与最大负荷时电压偏差不超过±5%，因此所选变压器分接头满足调压要求。
电力系统分析习题与答案
电力系统分析目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析，研究的内容分为两类，一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算，另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。
第一章电力系统的基本概念1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？1-2 为什么要规定额定电压？电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的？1-3 我国电网的电压等级有哪些？1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。
1-5 请回答如图1－5所示电力系统中的二个问题：⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。
⑵ 当变压器1T 在+2.5%抽头处工作，2T 在主抽头处工作，3T 在-2.5%抽头处工作时，求这些变压器的实际变比。
1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。
试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。
1-7 电力系统结线如图1-7所示，电网各级电压示于图中。
试求：⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。
⑵设变压器1T 工作于+2.5%抽头， 2T 工作于主抽头，3T 工作于-5%抽头，求这些变压器的实际变比。
习题1-4图1-8 比较两种接地方式的优缺点，分析其适用范围。
1-9 什么叫三相系统中性点位移？它在什么情况下发生？中性点不接地系统发生单相接地时，非故障相电压为什么增加3倍？1-10 若在变压器中性点经消弧线圈接地，消弧线圈的作用是什么？1-11 什么叫分裂导线、扩径导线？为什么要用这种导线？1-12 架空线为什么要换位？规程规定，架空线长于多少公里就应进行换位？1-13 架空线的电压在35kV以上应该用悬式绝缘子，如采用X—4.5型绝缘子时，各种电压等级应使用多少片绝缘子？第二章电力系统各元件的参数及等值网络2-1 一条110kV、80km的单回输电线路，导线型号为LGJ—150，水平排列，其线间距离为4m，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。
电力系统分析第7章习题答案
第七章 思考题及习题答案7-1 电力系统短路的分类、危害及短路计算的目的是什么？答：短路的类型有三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。
短路对电力系统的危害有：短路电流很大，并会电气设备使发热急剧增加，导致设备因过热而损坏；导体产生很大的电动力，有可能引起设备机械变形、扭曲甚至损坏；短路时系统电压大幅度下降，会影响电气设备的正常工作；发生不对称短路时，不平衡电流所产生的不平衡磁通会对邻近的通信系统造成干扰；短路情况严重时，会导致并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定性。
短路计算目的有：设计和选择合理的发电厂、变电所及电力系统的电气主接线；选择有足够动稳定度和热稳定度的电气设备及载流导体；合理配置各种继电保护和自动装置并正确地整定其参数；分析和计算在短路情况下电力系统的稳定问题。
7-2 无限大功率电源的含义是什么？由无限大电源供电的系统三相短路时，短路电流包括几种分量？有什么特点？答：无限大功率电源是指其容量为无限大、内阻抗为零的电源。
由无限大功率电源供电的系统三相短路时，短路电流包括周期分量和非周期分量。
其特点是在外电路发生短路时，电源电压基本上保持恒定，因此周期分量不随时间而变化。
7-3 什么叫短路冲击电流？它出现在短路后的哪一时刻？冲击系数的大小与什么有关？ 答：短路冲击电流是指在最严重短路情况下三相短路电流的最大瞬时值。
它出现在短路发生半个周期（0.01s ）时。
冲击系数与短路回路中电抗与电阻的相对大小有关。
7-4 什么是短路功率？在三相短路计算中，对某一短路点，短路功率的标幺值与短路电流的标幺值有何关系？答：短路功率等于短路电流有效值乘以短路处的正常工作电压（一般用平均额定电压）。
短路功率的标幺值与短路电流的标幺值相等。
7-5 什么是短路电流的最大有效值？与冲击系数有什么关系？答：短路电流的最大有效值是指短路后第一周的电流有效值。
它与冲击系数的关系为2)1(21−+=imp p imp K I I7-6 什么是电力系统三相短路的实用计算？分为几个方面的内容？答：电力系统三相短路的实用计算，主要是计算系统中含多台发电机、电源并非无限大功率电源供电时，三相短路电流周期分量的有效值。
电力系统分析练习题和答案
例7-1 图7-17（a）所示输电系统，在f点发生接地短路，试绘出各序网络，并计算电源的组合电势∑E和各序组合电抗∑1X、∑2X和∑X。
已知系统各元件参数如下：发电机G：50MW，8.0cos=ϕ，15.0=''dX，18.02=X，08.11=E变压器T-1、T-2：60MVA，V s%=10.5，中性点接地阻抗Ω=22nx负荷线路L：50km，kmx/4.01Ω=，13xx=解（1）各元件参数标幺值计算。
选取基准功率BS=100MVA和基准电压avBVV=，计算各元件的各序电抗的标幺值，计算结果标于各序网络图中。
发电机：24.08.0/5010015.01=⨯=GX288.08.0/5010018.02=⨯=GX变压器T-1、T-2：175.0601001005.1021=⨯==TTXX中性点接地阻抗:607.137100222=⨯=nx负荷LD：8151002.11=⨯=LDX333.21510035.02=⨯=LDX输电线路L：461.1371004.05021=⨯⨯=LX383.4416.13=⨯=LX（2）制订各序网络正序和负序网络不包括中性点接地电抗和空载变压器T-2，因此，正序和负序网络中包括发电机G、变压器T-1、负荷LD以及输电线路L ,如图7-17（b）和7-17（c）所示。
由于零序电流不流经发电机和负荷，因此，零序网络中只包括变压器T-1、T-2和输电线路L，如图7-17（d）所示。
（3）网络化简，求组合电势和各序组合电抗。
由图7-17（b ）可得05.1824.0808.1=+⨯=∑E869.1461.1175.0)8//24.0(1=++=∑X由图7-17（b ）和图7-17（c ）可得892.1461.1175.0)333.2//288.0(2=++=∑X172.0175.0//)383.4821.4175.0(0=++=∑X例7-2如图7-27（a ）所示电力系统，各元件参数如下：发电机G-1：100MW ，cos ϕ=0.85，223.0,183.02==''X X d；G-2：50MW ，cos ϕ=0.8，141.0=''d X ，172.02=X ；变压器T-1：120MVA ，V s %=14.2；T-2：63MVA ，V s %=14.5；输电线路L ：每回120km ，1015,/432.0x x km x =Ω=。
电力系统分析习题与答案
电力系统分析目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析，研究的内容分为两类，一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算，另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。
第一章电力系统的基本概念1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？1-2 为什么要规定额定电压？电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的？1-3 我国电网的电压等级有哪些？1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。
1-5 请回答如图1－5所示电力系统中的二个问题：⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。
⑵ 当变压器1T 在+2.5%抽头处工作，2T 在主抽头处工作，3T 在-2.5%抽头处工作时，求这些变压器的实际变比。
1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。
试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。
1-7 电力系统结线如图1-7所示，电网各级电压示于图中。
试求：⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。
⑵设变压器1T 工作于+2.5%抽头， 2T 工作于主抽头，3T 工作于-5%抽头，求这些变压器的实际变比。
习题1-4图1-8 比较两种接地方式的优缺点，分析其适用范围。
1-9 什么叫三相系统中性点位移？它在什么情况下发生？中性点不接地系统发生单相接地时，非故障相电压为什么增加3倍？1-10 若在变压器中性点经消弧线圈接地，消弧线圈的作用是什么？1-11 什么叫分裂导线、扩径导线？为什么要用这种导线？1-12 架空线为什么要换位？规程规定，架空线长于多少公里就应进行换位？1-13 架空线的电压在35kV以上应该用悬式绝缘子，如采用X—4.5型绝缘子时，各种电压等级应使用多少片绝缘子？第二章电力系统各元件的参数及等值网络2-1 一条110kV、80km的单回输电线路，导线型号为LGJ—150，水平排列，其线间距离为4m，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。
(完整版)电力系统分析(答案在题后)
电力系统分析一、填空题1．中性点不接地系统，发生单相接地故障时，故障相电压为。
2．当计算电抗X js> 时，短路电流的周期分量保持不变。
3．输电线路的正序阻抗与负序阻抗大小。
4．电力系统中，各支路的电流分布系数的和等于。
5．电力系统中无功电源包括调相机、静止补偿器、发电机和。
6．电力系统中发电机调压一般是采用调压方式。
7．正常条件下，输电线路的电导参数认为等于。
8．采用分裂导线后，线路的自然功率比普通线路的。
9．冲击电流的计算是短路故障发生后周期的可能短路电流的最大值。
10．、有功日负荷预测的依据是曲线。
11. 电力系统静态稳定性的判据。
12. 系统f点发生a、c两相短路时的原始边界条件为。
13. Y/D-11接线的变压器，其D侧正序电流超前Y侧正序电流度14. 电力系统接线图分为和电气接线图。
15. K s表示的单位调节功率，K G表示发电机的单位调节功率16. 影响变压器零序电抗的因素有变压器的类型，中性点是否接地，以及绕组接线方式。
17. 系统发生不对称短路时，从故障点到发电机，正序电压。
18. 已知系统的基准电压U B，基准容量S B，则阻抗的基准值为。
19. 如果短路点距异步电动机端点较近时，有可能，异步电动机改作发电机运转，将向系统供出反馈电流。
20. 频率的变化取决于系统的功率的变化。
21. 电力系统运行的基本要求有供电可靠性、良好的电能质量和。
22 当负荷在两台机组间分配时，如果燃料耗量微增率相等，则所需要的总的燃料。
23. 一次调频由发电机的进行，二次调频由发电机的进行。
24. 电力网的损耗电量占供电量的百分值叫做电力网的。
25. 加速过程中发电机输出电磁功率所作的功减速过程中转子消耗的动能，系统才能保持暂态稳定。
26. 中枢点的调压方式有常调压、和顺调压。
27. 二次调频可以实现调频。
28. 发电机的额定电压比系统额定电压%。
29.以等值电源容量为基准容量的转移电抗称为。
电力系统分析第七章例题(栗然)
第七章习题7-1：电力系统接线图示于图6-44a 。
试分别计算f 点发生三相短路故障后0.2s 和2s 的短路电流。
各元件型号及参数如下：水轮发电机G-1：100MW ，cos ϕ=0.85，''0.3dX =；汽轮发电机G-2和G-3每台50MW ，cos ϕ=0.8，''0.14d X =；水电厂A ：375MW ，''0.3d X =；S 为无穷大系统，X=0。
变压器T-1：125MVA ，V S%=13; T-2和T －3每台63MVA ，V S （1-2）%=23，V S （2-3）%=8，V S （1-3）%=15。
线路L-1：每回200km ，电抗为0.411 /km Ω；L-2：每回100km ；电抗为0.4 /km Ω。
解：（1）选S B =100MVA ，V B = Vav ，做等值网络并计算其参数，所得结果计于图6-44b 。
（2）网络化简，求各电源到短路点的转移电抗利用网络的对称性可将等值电路化简为图6-44c 的形式，即将G-2，T-2支路和G-3，T-3支路并联。
然后将以f ，A ，G 23三点为顶点的星形化为三角形，即可得到电源A ，G 23对短路点的转移电抗，如图6-44d 所示。
230.1120.1190.1120.1190.3040.1180.064G X ⨯=++=+(0.1180.064)0.1190.1180.0640.1190.4940.112Af X +⨯=+++=最后将发电机G-1与等值电源G 23并联，如图6-44e 所示，得到139.0304.0257.0304.0257.0123=+⨯=f G X（3）求各电源的计算电抗。
123100/0.85250/0.80.1390.337100jsG f X +⨯=⨯=853.1100375494.0=⨯=jsA X（4）查计算曲线数字表求出短路周期电流的标幺值。
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第七章习题7-1：电力系统接线图示于图6-44a 。
试分别计算f 点发生三相短路故障后0.2s 和2s 的短路电流。
各元件型号及参数如下：水轮发电机G-1：100MW ，cos ϕ=0.85，''0.3dX =；汽轮发电机G-2和G-3每台50MW ，cos ϕ=0.8，''0.14d X =；水电厂A ：375MW ，''0.3d X =；S 为无穷大系统，X=0。
变压器T-1：125MVA ，V S%=13; T-2和T －3每台63MVA ，V S （1-2）%=23，V S （2-3）%=8，V S （1-3）%=15。
线路L-1：每回200km ，电抗为0.411 /km Ω；L-2：每回100km ；电抗为0.4 /km Ω。
解：（1）选S B =100MVA ，V B = Vav ，做等值网络并计算其参数，所得结果计于图6-44b 。
（2）网络化简，求各电源到短路点的转移电抗利用网络的对称性可将等值电路化简为图6-44c 的形式，即将G-2，T-2支路和G-3，T-3支路并联。
然后将以f ，A ，G 23三点为顶点的星形化为三角形，即可得到电源A ，G 23对短路点的转移电抗，如图6-44d 所示。
230.1120.1190.1120.1190.3040.1180.064G X ⨯=++=+(0.1180.064)0.1190.1180.0640.1190.4940.112Af X +⨯=+++=最后将发电机G-1与等值电源G 23并联，如图6-44e 所示，得到139.0304.0257.0304.0257.0123=+⨯=fG X （3）求各电源的计算电抗。
123100/0.85250/0.80.1390.337100jsG f X +⨯=⨯=853.1100375494.0=⨯=jsA X（4）查计算曲线数字表求出短路周期电流的标幺值。
对于等值电源G123用汽轮发电机计算曲线数字表，对水电厂A 用水轮发电机计算曲线数字表，采用线性差值得到的表结果为G123A G123A 0.2I =2.538 I =0.5812I =2.260 I =0.589t s t s ==时 时系统提供的短路电流为821.12078.01==S I（5）计算短路电流的有名值。
N1N2N3100/0.85250/0.8I I I 0.609+⨯++==kANA I A=0.941k kA =kA I B 251.02303100=⨯=总的短路电流为0.2I 2.5380.6090.5810.94112.8210.251 5.310f kA =⨯+⨯+⨯= 2I 2.2600.6090.5890.94112.8210.251 5.148f kA =⨯+⨯+⨯=7-2：某系统接线及各元件参数如图所示，设在 f 点发生三相短路。
若选S B =100MVA ，U B =平均额定电压，试计算：（1）f 点短路电流周期分量起始值（有名值）？ （2）电源G 对 f 点的转移电抗x Gf 及计算电抗x Gjs ？50MW 60MV A Cos φ=0.85 8%=k u2.0''=d xf解：34.085.0/501002.0=⨯=G x133.06010008.0=⨯=T x f 点短路电流06.11153100133.034.01=⨯⨯+=f I (kA)473.0133.034.0=+=G f x278.010085.0/50473.0=⨯=Gjs x7-3：某系统接线及各元件参数如图所示，设在变压器高压侧母线发生三相短路。
若选S B =100MVA ，U B =平均额定电压，试计算：（1）发电机出口周期分量初始值（有名值）？ （2）流过每条输电线的短路电流（有名值）？Cos φ=0.85 8%=k u18.0''=d x解：以S B 为基准的发电机电抗标幺值153.085.0/10010018.0S S x x G B ''dG =⨯== 以S B 为基准的变压器电抗标幺值0667.012010008.0S S %u x T B k T =⨯== 以S B 为基准的每条输电线电抗标幺值0.1151151002.15U S 38.040x 22BB L =⨯=⨯= 发电机出口短路电流为)kA (02.255.1031000.0667153.01U 3S x x 1I BB TG G =⨯⨯+=+=流经输电线的短路电流为)kA (4.3711531000.1151U 3S x 1I BB LL =⨯⨯==7-4： 电力系统接线如图7-7（a ）所示，A 系统的容量不详，只知断路器B 1的切断容量为3500MVA ，C 系统的容量为100MVA ，电抗X C ＝0.3，各条线路单位长度电抗均为0.4Ω/km ，其他参数标于图中，试计算当f 1点发生三相短路时短路点的起始次暂态电流''1f I 及冲击电流i M ，(功率基准值和电压基准值取av B B U U MVA S ==,100)。
AC(b)(c)1(d)图7－7 简单系统等值电路(a) 系统图 (b)、(c)、(d)等值电路简化解：采用电源电势|0|''1E ≈和忽略负荷的近似条件，系统的等值电路图如图7-7(b)所示。
（1）计算各元件电抗标幺值461.137100504.0221=⨯⨯==X X 169.137100404.02543=⨯⨯===X X X3.0=C X（2）计算A 系统的电抗：若短路点发生在和A 相连的母线上即f 2点时，则A 、C 系统的短路电流都要经过断路器B 1，其中C 系统供给的短路电流标幺值为：553.081.113.0)169.1169.1//(169.1461.1//461.11)X X //(X //1B 54321"2==+++=+++=X X X I Cf由式（7-15）知短路功率和短路电流的标幺值相等，所以C 系统提供的短路功率为：3MV A .55100553.0S S B "Cf 22=⨯=⨯=Cf I 由A 系统提供的短路功率为7MVA .3444S 3500S 22Cf A f =-=A 系统的电抗为：03.07.34441001*====A B A A S S S X （2）网络化简76.0461.12103.0//217=⨯+=+=X X X X A 39.0169.13169.1169.11098=⨯⨯===X X X()()431.069.0149.169.0149.169.0//914.1//98711=+⨯==++=B X X X X X821.039.0431.01011=+=+=∑X X X（3）短路电流标幺值218.11''*1==∑X I f 短路电流有名值：)(9.1373100218.1''*"11kA I I I B f f =⨯⨯==（4）冲击电流)(85.455.2''kA I i M ==7-5： 图7－8（a ）所示一环形电网，已知各元件的参数为：发电机：1G 额定容量为100MVA ，2G 额定容量为200MVA 。
额定电压均为10.5KV ，次暂态电抗为0.2。
变压器：1T 额定容量为100MVA, 2T 额定容量为200MVA, 变比为10.5/115KV ，短路电压百分数均为10。
线路：三条线路完全相同，长60km ，电抗为0.44/km Ω。
负荷：1D S 为50＋j25(MVA)， 3D S 为25＋j0（MVA ）。
为了选择母线三上的断路器及线路1－3和2－3的继电保护，要求计算母线3短路后瞬时短路点的交流电流；该时刻母线1和2的电压；该时刻1－3和2－3线路上的电流。
解：(1) 系统的等值电路：系统等值电路如图7－8（b ）所示，采用标幺值的近似计算法，功率基准值S B 为100MVA ，电压基准值U B 为平均额定电压。
图中所有阻抗、导纳均为计算所得的标幺值。
所有参数计算如下：11000.20.2100G x =⨯= 21000.20.1200G x =⨯=11000.10.1100T x -=⨯=21000.10.05200T x -=⨯=21000.44600.2115L x =⨯⨯=2811153140.810600.0122100L y -=⨯⨯⨯⨯⨯= 1121ˆ50j25/10.5j0.25100D D S y U -⎛⎫=≈=- ⎪⎝⎭3323ˆ25j0/10.25100D D S y U -⎛⎫=≈= ⎪⎝⎭（2）短路前运行状况分析计算：如果要计及正常分量，则必须进行一次潮流计算，以确定短路点的电压以及各待求分量正常运行时的值。
这里采用实用计算，忽略电阻和并联支路，则等值电路可简化为图7－8（c ），即所有电动势、电压的标幺值均为1，电流均为零。
因此，短路点电压和各待求量的正常值为：3|0|1|0|2|0|...11U U U ===；13|0|23|0|..0I I --==图7－8 例7－3系统图及等值电路 （a ）系统图；（b ）等值电路；（c ）简化等值电路；图7－9 例7－3简化网络的步骤 （a ）～（f ）网络简化过程（3）计算故障分量：故障分量就是在短路母线3对地之间加一个负电压（－1），如图7－9（a ）所示。
用此电路即可求得母线3的短路电流f I （略去右上角的两撇）、线路1－3和2－3的故障电流13I ∆和23I ∆以及母线1和2电压的故障分量1U ∆和2U ∆。
图7－9（b ）～（f ）为简化网络的步骤。
由图7－9（f ）可得：.114.930.2029f I j jx j ∑===- 为了求得网络中各点电压和电流的分布，总是由短路点向网络中其他部分倒退回去计算，例如从图7－9（f ）～（d ）可求得：1..0.21671.830.21670.3667G f j I I j j j ∆==-+21...3.1G f G I I I j ∆=-∆=-.10(0.3)( 1.83)0.549U j j ∆=--=- .20(0.15)( 3.1)0.465U j j ∆=--=-已知各母线电压即可求得任意线路的电流：1313...0.451 2.2550.20.2U U I j j j ∆-∆∆===-2323...0.535 2.680.20.2U U I j j j ∆-∆∆===-这里顺便求出.12I∆：1212...0.0840.420.20.2U U I j j j ∆-∆-∆===12.I ∆较13.I ∆和23.I ∆小的多，它实际上是故障分量中母线1和2之间的平衡电流。