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1、电力系统分析思考题与习题 第152页 共152页第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？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。图1-11 题1-8的年持续负荷曲线解：1-9试确定图1-1
2、2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）。解：发电机 变压器图1-12题1-9电力系统接线图1-10试求图1-12中各变压器的额定变比，当变压器T1运行于抽头，T2运行于主抽头，T3运行于抽头时，各变压器的实际变比是多少？解：T1运行于抽头，T2运行于主抽头，T3运行于抽头 T1 254/10.5 T2 220/121/38.5 T3 -2.5% 35(1-2.5%)=34.125 34.125/6.61-11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、
3、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？2-2 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？2-6 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？2-7 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？2-8 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？2-9 试推导由负荷功率求取恒定负荷阻抗或导纳的方
4、法。2-10 一条长度为600km的500kV架空线路，使用4LGJ-400分裂导线，。试计算该线路的形等值电路。并讨论精确计算和近似计算的误差。解：1.准确计算，计算KZ 、KL计算型等值电路2.实用近似计算与准确计算比较，电阻误差-0.4% 电抗误差-0.12% 电纳误差-0.24%3不考虑分布参数的影响2-11 已知一条长度200km的输电线路，系统额定频率。试求：（1）短线路；(2)中线路；（3）长线路模型求其形等值电路。解：（1）短线路（2）中长线路（3）长线路2-12 有一台双绕组变压器，电压比,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
5、侧），空载试验电压为10kV（二次侧）。测得：(参数均未折算)。求折算至一次侧的变压器参数，并绘出形等值电路图。解：(1)推导电阻、电抗(2)推到GT 、BT因采用额定数据计算 2-13三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,，。求该变压器的参数，并绘出其等值电路。解：计算至一次侧1.电阻 2.电导2-14 有一台SFL120000/110型10kV供电网络的降压变压器，铭牌给出的试验数据为：。要求（1）试计算折算至一次侧的变压器参数； (2)试求变压器不含励磁支路的形等值电路。解：2-15 如图2-36所示简单电力系统，各元件有关参数
6、如下：发电机：；变压器：；：；线路：；电抗器：。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,按基准电压比作出标幺制的等值电路。RT3T2GT1图2-36 题2-15系统网络图解：1.精确计算 取发电机G 变压器T1 T2 线路l 电抗器 2.近似计算 取SB=100MVA UB =UAv发电机 变压器 电抗器 以110KV为基本级，做出有各值等效电路发电机 变压器 线路 2-16 110kV母线上接有负荷。试分别用阻抗和导纳表示表示该负荷，如取,将其为以导纳表示的标幺制等值电路。解：2-17 500kV架空线路长600km，采用三分裂导线，型号为LGJ
7、Q4003(计算半径)裂距400mm，三相导线水平排列，线距。试作出其等值电路并计算波阻抗、波长、传播速度、自然功率、充电功率和末端空载时的电压升高率。解：2-18 如图2-37所示，选取,试求。图2-37 题2-18电路图解：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
8、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3-1所示，输电线路长80，额定电压110，线路参数为，变压器,变比,已知变压器低压侧负荷为,正常运行时要求电压36，试求电源处母线应有的电压和功率。 图3-1题3-7的电力网接线图图3-2题3-7电力网的等效电路解：用有名值计算线路参数：变压器； 已知末端电压36kV，求电源处的母线电压。将末端电压折算到110kV侧为线路答案：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
9、？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，线路末端功率10MW，（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：，。解：3-11输电线路参数同3-10，线路末端功率10MW，（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：， 。解：3-12一台双绕组变压器，型号SFL1-10000，电压，, , ，低压侧负荷10MW，(滞后)，低压侧电压为10kV，变压器抽头电压为。试求：（1）功率分布；！（2）高压侧电压。答案： （1），； （2）36.61k
10、V。解:3-13某电力系统如图3-31所示，已知变压器型号SFT-40000/110，额定数据, ，,变比；线路AC段；线路BC段；线路AB段；各段线路的导纳均可以忽略不计，负荷功率为；母线B点电压为108kV时，试求：（1）网络的功率分布及功率损失； （2）求A、B、D点的电压。答案：（1）略；（2）115.42kV，108.55kV，101kV。解：图3-31题3-13的电力系统接线图3-14某35kV变电所有两台变压器并联运行。变压器T1为，, ；T2为, , ；忽略两台变压器励磁支路，变压器低压侧总功率。试求：（1）当两台变压器变比相同时，每台变压器通过的功率各是多少？（2）当变压器T
11、1变比为34.125/11，变压器T2变比为35/11时，每台通过功率各是多少？答案：（1）； (2) 。3-15某变电所有一台三绕组变压器，额定电压为110/38.5/6.6kV，其等值电路（参数归算到高压侧）和负荷如图3-32所示，当实际变比为110/38.5/6.6.时，低压母线电压6kV，试计算高、中压测的实际电压。答案：,.图3-32题3-15的变压器等值电路第4章思考题与习题4-1电力系统的节点导纳矩阵有什么特点?其与节点阻抗矩阵有什么关系？4-2电力系统中节点分为几类？各类节点有什么特点？4-3何谓节点，为什么潮流计算中必须有一个而且只有一个节点?4-4简述牛顿-拉夫逊法进行潮流
12、分布计算的步骤？4-5P-Q分解法相对牛顿法做了哪些改进？有何优点？ 4-6已知一电力网络的节点导纳矩阵为，画出其相应的网络结构，并标出各接地支路的导纳值及串联支路的阻抗值。4-7如图4-6所示变压器支路，做出以导纳和阻抗表示的形等值电路12图4-12题4-7的变压器支路4-8电力网络如图4-13所示，网络中参数均为电抗标幺值，试求该网络的节点导纳矩阵。j2j4j0.2j0.4132j0.5图4-13题4-8电力网络图解：4-9电力系统网络如图4-14所示，节点1为平衡节点，电压为。节点2负荷。线路阻抗（基准功率100MVA）试求：（1）用高斯-塞得尔迭代法求，初始估计值为，进行迭代2次。(2
13、)经过次迭代后，节点2 电压收敛于，求和线路的有功功率和无功功率损耗。 (3)已知求用牛顿迭代的雅克比矩阵表达式。12图4-14题4-9电力系统网络图解：节点1为平衡节点，节点2为负荷节点4-10电力系统网络如图4-9所示，线路阻抗用标幺值标注在图中，已知负荷功率的标幺值为，；电源功率为;各节点电源幅值为，节点3装有无功功率补偿设备。试用牛顿-拉夫逊法迭代一次求解潮流，求出、及线路功率。图4-15题4-10电力系统网络接线图4-11图4-16为一个两节点系统，节点1为平衡节点，电压为。节点2连接负荷，负荷吸收有功功率100MW，无功功率50Mvar。线路电抗（基准功率100MVA）。试用牛顿-拉夫逊法求节点2的电压幅值和相角。初始估计值为和，要求迭代两次。21100MW50Mvar图4-16题4-11电力系统接线图解：用牛顿法求节点2电压幅值。初始估计值4-12如图4-11所示电力系统，已知线路阻抗为：, , ；负荷功率为,试用牛顿-拉夫逊法计算潮流。（1）求节点导纳矩阵；（2）第一次迭代用的雅克比矩阵；（3）当用牛顿-拉夫逊法计算潮流时，求三次迭代结果。图4-17题4-12电力系统接线图4-13如图4-18所示简单电
