电力系统分析理论 刘天琪 第三版 课后习题解答
《电力系统分析》第三版_-课后答案
答：自然功率也称波阻抗负荷。是指负荷阻抗为波阻抗时，该负荷所消耗的功率。 2-6、什么叫变压器的短路试验和空载试验，从这两个试验可确定变压器哪些参数？ 答：1）短路试验：低压侧短路，在高压侧加电压使绕组通过的电流达额定值，测出高压侧 所加电压值和回路所消耗的有功功率 PK 。可确定的参数：绕组电阻 RT =
2-11 、电力系统负荷有几种表示方式？它们之间有什么关系？
答：电力系统负荷有两种表示方法：阻抗和导纳，它们相互等值。 2-12 、组成电力系统等值网络的基本条件是什么？ 答：标么值的折算和电压级的归算即求出的电力系统各元件参数。 2-13 、什么是有名制？什么是标幺制？标幺制有什么特点？基准值如何选取？ 答：有名制：进行电力系统计算时，采用有单位的阻抗、导纳、电压、电流、功率等进行运 算。 标幺制：进行电力系统计算时，采用没有单位的阻抗、导纳、电压、电流、功率等的 相对值进行运算。 标幺制的特点：线电压和相电压的标幺值数值相等，三相功率和单相功率的标幺值数
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3 Ia=3 Ia。即故障时单相接地电
当 IL=
系统中会产生谐振过电压， 这是不允许的； 当I ∑ IC 时称为全补偿，
L
＞
∑ IC
时称为过补偿，这是系统运行中经常使用的补偿方式；当 IL ＜
∑ IC 时称为欠补偿，一般
也不采用， 以防止再切除线路或系统频率下降时使 电压。
2-1 、架空电力线路由哪些部分组成？它们的作用如何？架空电力线路的杆塔由哪些形 式？ 答：架空电力线路由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等构成。 作用：1 ）导线：传输电能； 2 ）避雷线：将雷电流引入大地以保护电力线路免受雷击； 3 ）杆塔：支持导线和避雷线，保持导线与导线、导线与避雷线、导线与大地 的安全距离； 4）金具：支持、接续、保护导线和避雷线，连接和保护绝缘子。 杆塔的型式：直线杆，耐张杆，终端杆，转角杆等。 2-2、在电力系统计算时，导线材料的电阻率ρ为什么略大于它们的直流电阻率？
电力系统分析理论(第二版-刘天琪-邱晓燕)课后思考题标准答案(不包括计算)
第一章1、电力系统的额定电压是如何定义的？电力系统中各元件的额定电压是如何确定的？答:电力系统的额定电压：能保证电气设备的正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压。
电力系统各元件的额定电压：a.用电设备的额定电压应与电网的额定电压相同。
b.发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5%，用于补偿线路上的电压损失。
c.变压器的一次绕组额定电压等于电网额定电压，二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10%。
2、电力线路的额定电压与输电能力有何关系？答：相同的电力线路，额定电压越高，输电能力就越大。
在输送功率一定的情况下，输电电压高，线路损耗少，线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。
3、什么是最大负荷利用小时数？答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年消耗的电能。
第二章1、分裂导线的作用是什么？分裂导线为多少合适？为啥？答：在输电线路中，分裂导线输电线路的等值电感和等值电抗都比单导线线路小，分裂的根数越多，电抗下降也越多，但是分裂数超过4时，电抗的下降逐渐趋缓。
所以最好为4分裂。
2、什么叫变压器的空载试验和短路试验？这两个试验可以得到变压器的哪些参数？答：变压器的空载试验：将变压器低压侧加电压，高压侧开路。
此实验可以测得变压器的空载损耗和空载电流变压器的短路试验：将变压器高压侧加电压，低压侧短路，使短路绕组的电流达到额定值。
此实验可以测得变压器的短路损耗和短路电压。
3、对于升压变压器和降压变压器，如果给出的其他原始数据都相同，它们的参数相同吗？为啥？答：理论上只要两台变压器参数一致（包含给定的空载损耗，变比，短路损耗，短路电压），那么这两台变压器的性能就是一致的，也就是说可以互换使用，但是实际上不可能存在这样的变压器，我们知道出于散热和电磁耦等因数的考虑，一般高压绕组在底层（小电流），低压绕组在上层（大电流，外层便于散热）。
绕组分布可以导致一二次绕组的漏磁和铜损差别较大，故此无法做到升压变压器和降压变压器参数完全一致。
刘天琪电力系统分析理论第5章答案完整版
5-5、电力系统调压的基本原理是什么？电力系统有哪几种主要调压措施？当电 力系统无功不负时，是否可以只通过改变变压器的变比？为什么？ 答：基本原理： 由于电力系统的结构复杂，用电设备数据极大，电力系统 运行部门对网络中各母线电压及用电设备的端电压进行监视和调整是不可能， 而
且没有必要。然而，选择一些有集中负荷的母线作为电压中枢点，运行人员监视 中枢点电压，将中枢点电压控制在允许的电压偏移范围以内。只要这些中枢点的 电压质量满足要求，系统中其它各处的电压质量也基本上满足要求。 简单一句话概况为：通过对中枢点电压控制实现电网电压调整。 电力系统的电压调整可以采用以下措施： （1）调节发电机的励磁电流以改变发电机的端电压 VG ； （2）通过适当选择变压器的变比 k 进行调压； （3）通过改变电力网络的无功功率 Q 分布进行调压； （4）通过改变输电线路参数 X 进行调压。 在系统无功功率不足的条件下， 不宜采用调整变压器分接头的办法来提高电 压。因为当某一地区的电压由于变压器分接头的改变而升高后，该地区所需的无 功功率也增大了，这就可能进一步扩大系统的无功缺额，从而导致整个系统的电 压水平更加下降。所以从全局来看，当系统无功不足时不宜采用改变变压器变比 进行调压。
ΔVT min =
Pmin R + Qmin X 13 3 × 3 + 10 × 48 4 = 4.72kV V = V1min 110
最大负 负荷时发电 电机电压为 1 11kV，则分 分接头电压为
V1t max =
(120 + 7) ) × 10.5 = 12 21.23kV 11
(110 + 4.7 72) × 10.5 = 120.456kV k 10
最小负 负荷时发电 电机电压为 1 10kV，则分 分接头电压为
5电力系统分析理论,【刘天琪】【邱晓燕】课后答案
co m
5-11
并联补偿调压—静电电容器&同步调相机
Z 17 2.32 j 40 j 40 19.32 j80()
ww
V2'C max 117 23.12 93.88(kV )
w.
Vmax
31.954 19.32 26.09 80 23.12kV 117
kh
课 后 答
可选用110+5%分接头，电压为115.5KV。
da w.
案
网
Vt max Vt min 115.551 113.9539 Vt KV 2 2 114.75KV
co m
最大、最小负荷时中压绕组分接头电压为：
VtⅡmax V
' tⅡmax
Vt VtⅡmax
最大负荷时：
V max VⅡmax
ww
VⅢ max
w.
P 6 4 1 5 ⅡR ⅡQ Ⅱ XⅡ KV 0.1785 KV V max V max 112 5.5446 PⅢ RⅢ QⅢ X Ⅲ 6 5 30 4 KV 1.409 KV V max V max 112 5.5446
V min 115 KV
（3）根据低压母线调压要求，由高、低压两侧，选择高压绕组分 接头。最大、最小负荷时低压母线调压要求为6-6.5KV。 最大、最小负荷时高压绕组分接头电压为：
Vt max
Vt min
ww
w.
VN 3 6.6 KV 115.551KV VⅢ max ' 105.0464 VⅢ max 6
kh
确定调相机容量p180(5-34) V2 c max V2'c max 2 Qc (V2 c max )kT X kT
电力系统分析理论(刘天琪)课后思考题答案
第一章1、电力系统的额定电压是如何定义的?电力系统中各元件的额定电压是如何确定的？答:电力系统的额定电压：能保证电气设备的正常运行,且具有最佳技术指标和经济指标的电压。
电力系统各元件的额定电压：a。
用电设备的额定电压应与电网的额定电压相同。
b。
发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5%，用于补偿线路上的电压损失。
c。
变压器的一次绕组额定电压等于电网额定电压，二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10%.2、电力线路的额定电压与输电能力有何关系？答：相同的电力线路，额定电压越高，输电能力就越大.在输送功率一定的情况下,输电电压高,线路损耗少,线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。
3、什么是最大负荷利用小时数？答：是一个假想的时间，在此时间内,电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能,恰好等于该电力负荷全年消耗的电能。
第二章1、分裂导线的作用是什么？分裂导线为多少合适?为啥？答：在输电线路中，分裂导线输电线路的等值电感和等值电抗都比单导线线路小，分裂的根数越多,电抗下降也越多，但是分裂数超过4时，电抗的下降逐渐趋缓。
所以最好为4分裂.2、什么叫变压器的空载试验和短路试验？这两个试验可以得到变压器的哪些参数?答：变压器的空载试验：将变压器低压侧加电压，高压侧开路。
此实验可以测得变压器的空载损耗和空载电流变压器的短路试验：将变压器高压侧加电压，低压侧短路，使短路绕组的电流达到额定值。
此实验可以测得变压器的短路损耗和短路电压。
3、对于升压变压器和降压变压器，如果给出的其他原始数据都相同，它们的参数相同吗？为啥？答:理论上只要两台变压器参数一致（包含给定的空载损耗，变比，短路损耗,短路电压）,那么这两台变压器的性能就是一致的，也就是说可以互换使用，但是实际上不可能存在这样的变压器，我们知道出于散热和电磁耦等因数的考虑,一般高压绕组在底层（小电流),低压绕组在上层（大电流，外层便于散热）。
绕组分布可以导致一二次绕组的漏磁和铜损差别较大，故此无法做到升压变压器和降压变压器参数完全一致。
刘天琪电力系统分析理论 答案完整版
b.应用：分散安装在各用户处和一些降压变压所的 10KV 或 35KV 母线上使高低压 电力网（包括配电网）的电压损耗和功率损耗都得到减小，在高峰负荷时能提高 全网的电压水平，在负荷较低时，可以切除部分并联电容器，防止电压过高。 串联电容器：a.特点：串联电容器提升的末端电压的数值 QXc/V（即调压效果） 随无功负荷增大而增大，随无功负荷的减小而减小，恰与调压要求一致。但对负 荷功率因数字或导线截面小的线路，由于 PR/V 分量的比重大，串联补偿的调压 效果就很小。 b.应用：只用于 110KV 以下电压等级，长度特别大或有冲击负荷的架空分支线路 上，220KV 以下电压等级的远距离输电线路中采用串联电容补偿，作用在于提高 运行稳定性和输电能力。
5-2、电力系统中无功负荷和无功功率损耗主要指什么？ 答：电力系统的无功负荷分为感性与容性两类，感性无功负荷用于建立变压
器、电动机以及所有电磁元件的磁场，容性无功负荷用于建立电容器等元件的电 场，感性无功与容性无功可以相互补偿。电力系统的无功负荷主要是指以滞后的 功率因数运行的用电设备所吸收的感性无功功率，其中主要是异步电动机。一般 情况下，系统综合负荷的功率因数大致为 0.6～0.9。综合负荷的功率因数愈低， 负荷所吸收的无功功率也愈多。
V2 min
=
(110 +
4.72) ×10.5 121
=
9.96kV
所选分接头不能满足调压要求，但不严重。
5-9 、 有 一 台 降 压 变 压 ， SN=20MVA, VN=110±2×2.5%/11kV ，
△Ps=163kW,Vs%=10.5。变压器低压母线最大负荷为 18MVA，cosφ=0.8; 最小负 荷为 7MVA，cosφ=0.7。已知变压器高压母线在任何方式下维持电压为 107.5kV， 如果变压器低压侧要求顺调压，试选择变压器的分接头。
电力系统分析理论 刘天琪 第三版 课后习题答案
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3-11
QBb2U l N 2 2.0M 5var
S1Sma x jQ B3 2j2M 0 VA
cos 32 0.82
322 222
3150 （查表得）
p S12 UN2
RL
2.4MW
Wp7562k5W0h0
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8-11
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电V 力1 t 系m i 统n 分( 析V 1 理m i 论n 刘 天V 琪T m 第i n ) 三V 版2 N V 2 m i n V 2 m i n V 2 N V 2 m i n
电力系统分析课后习题解答
电力系统分析课后习题解答第1章 绪论1-1答：能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压，称为额定电压。
用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。
发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5％，用于补偿电网上的电压损失。
变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。
当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。
变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10％。
当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7％）时，二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5％。
1-2答：一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量（输电能力）就越大，输送的距离也越远。
因为输电电压高，线路损耗少，线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。
在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较大的容量，则输送的距离就短。
当然，输送容量和距离还要取决于其它技术条件以及是否采取了补偿措施等。
1-3答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。
1-4 解：（1）G ：10.5kV ；T-1：10.5kV/242kV ；T-2：220kV/121kV ，220kV/38.5kV ；T-3：110kV/11kV ； T-4：35kV/6.6kV ；T-5：10.5kV/3.3kV ，（长线路） 10.5kV/3.15kV （短线路）（2）T-1工作于+5%抽头：实际变比为10.5/242×（1+5%）=10.5/254.1，即K T-1=254.1/10.5=24.2；T-2工作于主抽头：实际变比为K T-2(1-2)=220/121=1.818；K T-2(1-3)=220/38.5=5.714； K T-2(2-3)=121/38.5=3.143；T-3工作于-2.5%抽头：实际变比为K T-3=110×(1-2.5%)/11=9.75； T-4工作于-5%抽头：实际变比为K T-4=35×(1-5%)/6.6=5.038； T-5工作于主抽头：实际变比为K T-5=10.5/(3+3×5%)=3.333。