第 1 页 共 83 页 答案参见我的新浪博客： 电力系统分析 习题集 华北电力大学 第 2 页 共 83 页 答案参见我的新浪博客： 前 言 本书是在高等学校教材电力系统稳态分析和电力系统暂态 分析多次修改之后而编写的与之相适应的习题集。 电力系统课程是各高等院校、电气工程专业的必修专业课，学好 这门课程非常重要，但有很大的难度。根据国家教委关于国家重点教 材的编写要求，为更好地满足目前的教学需要，为培养出大量高质量 的电力事业的建设人材，我们编写了这本电力系统分析习题集 。 力求使该书具有较强的系统性、针对性和可操作性，以便能够使学生 扎实的掌握电力系统基本理论知识，同时也能够为广大电力工程技术 人员提供必要的基础理论、计算方法，从而更准确地掌握电力系统的 运行情况，保证电力系统运行的可靠、优质和经济。 全书内容共分十五章，第一至第六章是电力系统稳态分析的 习题，第七至第十四章是电力系统暂态分析的习题，第十五章是 研究生入学考试试题。 本书适用于高等院校的师生、广大电力工程技术人员使用，同时 也可作为报考研究生的学习资料。 由于编写的时间短，内容较多，书中难免有缺点、错误，诚恳地 希望读者提出批评指正。 目 录 第一部分 电力系统稳态分析 第 3 页 共 83 页 答案参见我的新浪博客： 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 第 4 页 共 83 页 答案参见我的新浪博客： 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 15 所示电力系统中的二个问题： 发电机、变压器、三相电动机、单相电灯等各元件的额定电压。G 1 T 2 T 3 T 4 TDL 当变压器在+2.5%抽头处工作，在主抽头处工作，在-2.5%抽头处工作时， 求 1 T 2 T 3 T 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： 发电机和变压器、高低压侧的额定电压。G 1 T 2 T 3 T 设变压器工作于+2.5%抽头， 工作于主抽头，工作于-5%抽头， 求这些变压器 1 T 2 T 3 T 的实际变比。 12 3 D L 35kV T1T2T3 T4 110kV6kV 380V 单相 习题 1-5 图 D1 D2 T1 T2 T4 6kV 110kV 35kV 3kV T3 习题 1-6 图 220kV 10kV 220kV 110kV 35kV 10kV 380/220kV 6kV 110kV 35kV 6kV 380/220kV 380/220kV DD 1 2 3 D D 12 3 DD 习题 1-4 图 第 5 页 共 83 页 答案参见我的新浪博客： 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倍？3 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 X4.5 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150，水平排列，其线间LGJ 距离为 4，求此输电线路在 40时的参数，并画出等值电路。m 2-2 某 220kV 输电线路选用300 型导线，直径为 24.2mm,水平排列，线间距离LGJ 为 6，试求线路单位长度的电阻、电抗和电纳，并校验是否发生电晕。m 2-3 某电力网由双回 110kV 的输电线向末端变电所供电，其接线如图 2-3（a）所示， 输电线长 100km，用120 型导线，在杆塔上布置如图 2-3（b） 。末端变电所装两台LGJ 110/11kV、20000kVA 的三相铝线变压器，其型号为20000/110。试求：LGJ 用查表法计算 40时，每公里架空线路的参数。 求末端变压器折到 110kV 侧的参数。 求并联运行后的等值参数，并画出其等值电路图。 校验此线路在 t=25正常大气压下是否会发生电晕。 T3 10kV 110kV 35kV10kV T1 T2 习题 1-7 图 110kV10kV 2LGJ- 120 100km 2SFL- 20000/110 6 m 5 m 4 m 3.5m 3.5m 习题 2-3 图 (a)(b) 第 6 页 共 83 页 答案参见我的新浪博客： 2-4 某 220kV 线路，选用2240 分裂导线，每根导线直径为 22.4mm，分裂间LGJJ 距为 400mm，导线水平排列，相间距离为 8m，光滑系数取 0.85，气象系数取 0.95， 1 m 2 m 空气相对密度为 1.0。试求输电线每公里长度的电阻、电抗、电纳及电晕临界电压。 2-5 有一回 500kV 架空线路， 采用型号为4400 的分裂导线， 长度为 250km。LGJQ 每一导线的计算外径为 27.2mm，分裂根数 n，分裂间距为 400mm。三相导线水平排列， 相邻导线间距离为 11m，求该电力线路的参数，并作等值电路。 2-6 一条 110kV、16km 的线路，用2150（双分裂导线）导线架设水平排列，LGJ 相邻线间距离为 4.125m，分裂导线外径为 17mm，分裂间距为 250 mm，求 50时线路阻抗 欧姆值。 2-7 有一条 330kV 单回输电线路，采用2300 分裂导线，每根导线的直径LGJ 24.2mm， 分裂间距为 400mm， 线间距离为 2m， 线路长 300km， 试作出该线路的等值电路图。 2-8 某变电所装设的三相双绕组变压器，型号为31500/110，额定电压为SFL 110/38.5kV，空载损耗kW，短路损耗kW,短路电压，空载电流86 o P200 k P5 .10% k U ，试求变压器的阻抗及导纳参数，并绘制 T 型等值电路。7 . 2% o I 2-9 三相双绕组变压器的型号为 SSPL63000/220，额定容量为 63000kVA，额定电压 为 242/10.5kV，短路损耗kW，短路电压，空载损耗kW，空载404 k P45.14% k U93 o P 电流。求该变压器归算到高压侧的参数，并作出等值电路。41. 2% o I 2-10 某发电厂装设一台三相三绕组变压器，额定容量MVA，额定电压为60 N S 121/38.5/10.5kV，各绕组容量比为 100/100/100，两两绕组间的短路电压为， 17% 21 k U ，空载损耗kW。最大短路损耗kW，空载 5 . 10% 13 k U 6% 32 k U150 o P410 max k P 电流，试求变压器参数，并作等值电路。3% o I 2-11 某变电所装设的变压器型号为20000， 额定电压为 110/38.5/11kV， 各绕组SFSL 容量比为 100/100/50，各对绕组短路电压为， 5 .10% 21 k U 17% 13 k U 6% 32 k U 空载损耗kW，最大短路损耗kW，空载电流，试求变压器参数，75 o P163 max k P5 . 3% o I 并作等值电路。 2-12 有台容量为 20MVA 的三相三绕组变压器，三个线圈的容量比为 100/100/50，额 第 7 页 共 83 页 答案参见我的新浪博客： 定电压为 121/38.5/10.5kV， 短路损耗为kW,kW，kW， 空 8 . 152 21 k P 52 13 k P 47 32 k P 载电流为，空载损耗kW，短路电压为，1 . 4% o I75 o P 5 . 10% 21 k U 18% 13 k U 。试求该变压器的阻抗、导纳参数，并作出等值电路。 5 . 6% 32 k U 2-13 某变电所装设一台 OSFPSL90000/220 型三相三绕组自耦变压器，各绕组电压 220/121/38.5kV，容量比为 100/100/50，实测的短路、空载试验数据如下 ： kW， 333 21 k P kW，kW， 265 13 k P 277 32 k P 09 . 9 % 21 k U 45.16% 13 k U 75.10% 32 k U kW，。试求该自耦变压器的参数并绘制等值电路。59 o P332 . 0 % o I 2-14 一台容量为 90/90/45MVA 的三相三绕组自耦变压器，额定电压为 220/121/11 kV 。 短 路 损 耗 为kW,kW，kW。 短 路 电 压 为 325 21 k P 345 13 k P 270 32 k P ， 空 载 损 耗kW， 空 载 电 流 10% 21 k U 6 . 18% 13 k U 1 . 12% 32 k U104 o P 。试求该自耦变压器的参数。 （注：、是最小绕组容量为基值给出的）65 . 0 % o I k P k U 2-15 简化系统 如图 2-15 所示， 元件参数如下： 架空线：kV，km，长 70 km。110 N U/4 . 0 1 x 变压器：两台 SFL20000/110 型号变压器并联运行，短路电压为 Uk %=10.5。 电抗器：额定电压为 6kV，额定电流为 300A，电抗百分值为 4%。 电缆线：双回铜电缆线路，kV，长 2.5km，缆芯截面mm2， 6 N U70S/08 . 0 1 x km，电阻系统mm2/km。 8 . 18 当选基准容量MVA，基准电压为各段的平均电压。试求该系统各元件的标么100 B S 参数，并作等值电路。 2-16 已知电力网如图 2-16 所示： 各元件参数如下： 变压器： ：S=400MVA， 242/10.5 kV 1 T12% k U ：S=400MVA， 220/121 kV 2 T12% k U 110kV 6kV 6kV 习题 2-15 图 10.5k V 230k V 115kV T1 T2 l1 l2 习题 2-16 图 第 8 页 共 83 页 答案参见我的新浪博客： 线路：km, km (每回路)200 1 l/4 . 0 1 x km, km60 2 l/4 . 0 1 x 其余参数均略去不计，取基准容量 SB=1000MVA，基准电压，试作出等值电路 avB UU 图，并标上