[理學(xué)]電力系統(tǒng)分析習(xí)題集及答案

1、電力系統(tǒng)分析習(xí)題集 華北電力大學(xué)前 言本書(shū)是在高等學(xué)校教材電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析和電力系統(tǒng)暫態(tài)分析多次修改之后而編寫(xiě)的與之相適應(yīng)的習(xí)題集。電力系統(tǒng)課程是各高等院校、電氣工程專(zhuān)業(yè)的必修專(zhuān)業(yè)課，學(xué)好這門(mén)課程非常重要，但有很大的難度。根據(jù)國(guó)家教委關(guān)于國(guó)家重點(diǎn)教材的編寫(xiě)要求，為更好地滿足目前的教學(xué)需要，為培養(yǎng)出大量高質(zhì)量的電力事業(yè)的建設(shè)人材，我們編寫(xiě)了這本電力系統(tǒng)分析習(xí)題集。力求使該書(shū)具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性、針對(duì)性和可操作性，以便能夠使學(xué)生扎實(shí)的掌握電力系統(tǒng)基本理論知識(shí)，同時(shí)也能夠?yàn)閺V大電力工程技術(shù)人員提供必要的基礎(chǔ)理論、計(jì)算方法，從而更準(zhǔn)確地掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)。全書(shū)內(nèi)容共

2、分十五章，第一至第六章是電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析的習(xí)題，第七至第十四章是電力系統(tǒng)暫態(tài)分析的習(xí)題，第十五章是研究生入學(xué)考試試題。本書(shū)適用于高等院校的師生、廣大電力工程技術(shù)人員使用，同時(shí)也可作為報(bào)考研究生的學(xué)習(xí)資料。由于編寫(xiě)的時(shí)間短，內(nèi)容較多，書(shū)中難免有缺點(diǎn)、錯(cuò)誤，誠(chéng)懇地希望讀者提出批評(píng)指正。 目 錄第一部分 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第一章 電力系統(tǒng)的基本概念第二章 電力系統(tǒng)的元件參數(shù)及等值電路第三章 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的計(jì)算和分析第四章 電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法第五章 電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調(diào)整第六章 電力系統(tǒng)的無(wú)功功率和電壓調(diào)整第二部分 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析第七章 電力系統(tǒng)故障分析的基本知識(shí)第八章 同步發(fā)電機(jī)突然三相

3、短路分析第九章 電力系統(tǒng)三相短路的實(shí)用計(jì)算第十章 對(duì)稱(chēng)分量法及元件的各序參數(shù)和等值電路第十一章 不對(duì)稱(chēng)故障的分析、計(jì)算第十二章 電力系統(tǒng)各元件的機(jī)電特性第十三章 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定第十四章 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定第十五章 研究生入學(xué)考試試題附錄第一部分 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析，研究的內(nèi)容分為兩類(lèi)，一類(lèi)是電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀況下的分析與潮流分布計(jì)算，另一類(lèi)是電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀況的優(yōu)化和調(diào)整。第一章 電力系統(tǒng)的基本概念1-1 什么叫電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)及動(dòng)力系統(tǒng)？電力系統(tǒng)為什么要采用高壓輸電？1-2 為什么要規(guī)定額定電壓？電力線、發(fā)電機(jī)、變壓器和用電設(shè)備的額定電壓是如何確定的？1-3 我國(guó)電網(wǎng)的電壓等

4、級(jí)有哪些？ 1-4 標(biāo)出圖1-4電力系統(tǒng)中各元件的額定電壓。10kv 220kv 110kv 35kv 10kv 380/220kv6kv110kv 35kv 6kv 380/220kv380/220kvdd123dd123dd習(xí)題1-4圖123dl35kvgt1t2t3t410kv110kv6kv380v10kv單相習(xí)題1-5圖1-5 請(qǐng)回答如圖15所示電力系統(tǒng)中的二個(gè)問(wèn)題： 發(fā)電機(jī)、變壓器、三相電動(dòng)機(jī)、單相電燈等各元件的額定電壓。 當(dāng)變壓器在+2.5%抽頭處工作，在主抽頭處工作，在-2.5%抽頭處工作時(shí)，求這些變壓器的實(shí)際變比。d1d2t1t2t46kv10kv110kv35kv3kvgt

5、3習(xí)題1-6圖220kv1-6 圖1-6中已標(biāo)明各級(jí)電網(wǎng)的電壓等級(jí)。試標(biāo)出圖中發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的額定電壓及變壓器的額定變比。1-7 電力系統(tǒng)結(jié)線如圖1-7所示，電網(wǎng)各級(jí)電壓示于圖中。試求：發(fā)電機(jī)和變壓器、高低壓側(cè)的額定電壓。設(shè)變壓器工作于+2.5%抽頭， 工作于主抽頭，工作于-5%抽頭，求這些變壓器的實(shí)際變比。t3g10kv110kv35kv10kvt1t2習(xí)題1-7圖1-8 比較兩種接地方式的優(yōu)缺點(diǎn)，分析其適用范圍。 1-9 什么叫三相系統(tǒng)中性點(diǎn)位移？它在什么情況下發(fā)生？中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，非故障相電壓為什么增加倍？1-10 若在變壓器中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地，消弧線圈的作用是什么？1

6、-11 什么叫分裂導(dǎo)線、擴(kuò)徑導(dǎo)線？為什么要用這種導(dǎo)線？1-12 架空線為什么要換位？規(guī)程規(guī)定，架空線長(zhǎng)于多少公里就應(yīng)進(jìn)行換位？1-13 架空線的電壓在35kv以上應(yīng)該用懸式絕緣子，如采用x4.5型絕緣子時(shí)，各種電壓等級(jí)應(yīng)使用多少片絕緣子？第二章 電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)及等值網(wǎng)絡(luò)2-1 一條110kv、80km的單回輸電線路，導(dǎo)線型號(hào)為150，水平排列，其線間距離為4，求此輸電線路在40時(shí)的參數(shù)，并畫(huà)出等值電路。2-2 某220kv輸電線路選用300型導(dǎo)線，直徑為24.2mm,水平排列，線間距離為6，試求線路單位長(zhǎng)度的電阻、電抗和電納，并校驗(yàn)是否發(fā)生電暈。2-3 某電力網(wǎng)由雙回110kv的輸電線向

7、末端變電所供電，其接線如圖2-3（a）所示，輸電線長(zhǎng)100km，用120型導(dǎo)線，在桿塔上布置如圖2-3（b）。末端變電所裝兩臺(tái)110/11kv、20000kva的三相鋁線變壓器，其型號(hào)為20000/110。試求：用查表法計(jì)算40時(shí)，每公里架空線路的參數(shù)。求末端變壓器折到110kv側(cè)的參數(shù)。求并聯(lián)運(yùn)行后的等值參數(shù)，并畫(huà)出其等值電路圖。校驗(yàn)此線路在t=25正常大氣壓下是否會(huì)發(fā)生電暈。110kv10kv2lgj-120100km2sfl-20000/1106 m5 m4 m3.5m3.5m習(xí)題2-3圖(a)(b)2-4 某220kv線路，選用2240分裂導(dǎo)線，每根導(dǎo)線直徑為22.4mm，分裂間距為4

8、00mm，導(dǎo)線水平排列，相間距離為8m，光滑系數(shù)取0.85，氣象系數(shù)取0.95，空氣相對(duì)密度為1.0。試求輸電線每公里長(zhǎng)度的電阻、電抗、電納及電暈臨界電壓。2-5 有一回500kv架空線路，采用型號(hào)為4400的分裂導(dǎo)線，長(zhǎng)度為250km。每一導(dǎo)線的計(jì)算外徑為27.2mm，分裂根數(shù)n，分裂間距為400mm。三相導(dǎo)線水平排列，相鄰導(dǎo)線間距離為11m，求該電力線路的參數(shù)，并作等值電路。2-6 一條110kv、16km的線路，用2150（雙分裂導(dǎo)線）導(dǎo)線架設(shè)水平排列，相鄰線間距離為4.125m，分裂導(dǎo)線外徑為17mm，分裂間距為250 mm，求50時(shí)線路阻抗歐姆值。2-7 有一條330kv單回輸電線路

9、，采用2300分裂導(dǎo)線，每根導(dǎo)線的直徑24.2mm，分裂間距為400mm，線間距離為2m，線路長(zhǎng)300km，試作出該線路的等值電路圖。2-8 某變電所裝設(shè)的三相雙繞組變壓器，型號(hào)為31500/110，額定電壓為110/38.5kv，空載損耗kw，短路損耗kw,短路電壓，空載電流，試求變壓器的阻抗及導(dǎo)納參數(shù)，并繪制t型等值電路。2-9 三相雙繞組變壓器的型號(hào)為sspl63000/220，額定容量為63000kva，額定電壓為242/10.5kv，短路損耗kw，短路電壓，空載損耗kw，空載電流。求該變壓器歸算到高壓側(cè)的參數(shù)，并作出等值電路。2-10 某發(fā)電廠裝設(shè)一臺(tái)三相三繞組變壓器，額定容量mva

10、，額定電壓為121/38.5/10.5kv，各繞組容量比為100/100/100，兩兩繞組間的短路電壓為，空載損耗kw。最大短路損耗kw，空載電流，試求變壓器參數(shù)，并作等值電路。2-11 某變電所裝設(shè)的變壓器型號(hào)為20000，額定電壓為110/38.5/11kv，各繞組容量比為100/100/50，各對(duì)繞組短路電壓為，空載損耗kw，最大短路損耗kw，空載電流，試求變壓器參數(shù)，并作等值電路。2-12 有臺(tái)容量為20mva的三相三繞組變壓器，三個(gè)線圈的容量比為100/100/50，額定電壓為121/38.5/10.5kv，短路損耗為kw,kw，kw，空載電流為，空載損耗kw，短路電壓為，。試求該變

11、壓器的阻抗、導(dǎo)納參數(shù)，并作出等值電路。2-13 某變電所裝設(shè)一臺(tái)osfpsl90000/220型三相三繞組自耦變壓器，各繞組電壓220/121/38.5kv，容量比為100/100/50，實(shí)測(cè)的短路、空載試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： kw，kw，kw，kw，。試求該自耦變壓器的參數(shù)并繪制等值電路。2-14 一臺(tái)容量為90/90/45mva的三相三繞組自耦變壓器，額定電壓為220/121/11 kv 。短路損耗為kw,kw，kw。短路電壓為，空載損耗kw，空載電流。試求該自耦變壓器的參數(shù)。（注：、是最小繞組容量為基值給出的）110kv6kv6kv習(xí)題 2-15圖2-15 簡(jiǎn)化系統(tǒng)如圖2-15 所示，元件參數(shù)如

12、下：架空線：kv，km，長(zhǎng)70 km。變壓器：兩臺(tái)sfl20000/110型號(hào)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，短路電壓為uk %=10.5。電抗器：額定電壓為6kv，額定電流為300a，電抗百分值為4%。電纜線：雙回銅電纜線路，kv，長(zhǎng)2.5km，纜芯截面mm2， km，電阻系統(tǒng)mm2/km。當(dāng)選基準(zhǔn)容量mva，基準(zhǔn)電壓為各段的平均電壓。試求該系統(tǒng)各元件的標(biāo)么參數(shù)，并作等值電路。2-16 已知電力網(wǎng)10.5kv230kv115kvt1 t2l1l2習(xí)題2-16圖如圖2-16所示：各元件參數(shù)如下：變壓器： ：s=400mva， 242/10.5 kv ：s=400mva， 220/121 kv 線路：km, k

13、m (每回路)km, km其余參數(shù)均略去不計(jì)，取基準(zhǔn)容量sb=1000mva，基準(zhǔn)電壓，試作出等值電路圖，并標(biāo)上各元件的標(biāo)么值參數(shù)。2-17 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)結(jié)線如圖2-17所示，有關(guān)參數(shù)標(biāo)于圖中。60mva242/10.5kvpk=300kwp0=90kwi0%=2uk%=12.5g10kv220kvlt習(xí)題2-17圖pg=50mwcos =0.85ug=10.5kvxd =0.15lgjq400l=200kmb0=2.8110-6s/kmr0=0.8/kmx0=0.406/km試求此系統(tǒng)的等值電路（參數(shù)均以有名值表示）。 2-18 某系統(tǒng)接線如圖2-18所示，如果已知變壓器歸算至121kv 側(cè)

14、的阻抗為2.95+j48.7，歸算至110kv 側(cè)的阻抗為，歸算至35kv 側(cè)的阻抗為，輸電線路的參數(shù)已標(biāo)于圖中，試分別作出元件參數(shù)用有名值和標(biāo)么值表示的等值電路。6t2g10kvt1 t3110kv35kv10kv習(xí)題2-18圖31.5mva10.5/121kv20mva110/38.5kv10mva35/11kv6.6+j810.5+j20.8123452-19 電力系統(tǒng)結(jié)線如圖2-19所示：線路電抗均取km。試求各元件參數(shù)標(biāo)么值，并作等值電路。l1220kvl3120kmt1 t2110kvl4180km50km90kmgt3st2=31.5mvauk%=14st1=60mvauk%=1

15、2.5習(xí)題2-19圖l2sg=60mvaxd =0.15ug=10.5kvst3=20mvauk%=14l2t1 t2110kvl1gt310kv30mva10.5kvxd =0.2731.5mva10.5/121kvuk%=10.5215mva110/6.6kvuk%=10.5100kmx0=0.4/km6kv1.5kaxr%=8習(xí)題2-20圖2-20 簡(jiǎn)單電力結(jié)線如圖2-20所示。試作出該系統(tǒng)的等值電路（不計(jì)電阻，導(dǎo)納）。所有參數(shù)歸算到110 kv 側(cè)；所有參數(shù)歸算到10 kv 側(cè)；選取mva，時(shí)以標(biāo)么值表示的等值電路。第三章 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的計(jì)算和分析p2=220mwq2=165mvaru

16、2u18+j40c1 j5.510-4 s c2 j5.510-4s習(xí)題圖 3-23-1 今有一條220kv電力線路供給地區(qū)負(fù)荷，采用lgjj400型號(hào)的導(dǎo)線，線路長(zhǎng)230km，導(dǎo)線水平排列，線間距離為6.5m，線路末端負(fù)荷為120mw、，末端電壓為209kv。試求出線路始端電壓及功率。3-2 已知圖3-2所示輸電線路始末端電壓分別為248kv、220kv，末端有功功率負(fù)荷為220mw，無(wú)功功率負(fù)荷為165 mvar。試求始端功率因數(shù)。u1u2l=200kms=0習(xí)題圖 3-3u1u2sllgj-9580km習(xí)題圖 3-43-3 單回220kv架空輸電線長(zhǎng)200km，線路每公里參數(shù)為km，km

17、，s/km，線路空載運(yùn)行，末端電壓為205kv，求線路送端電壓。3-4 如圖3-4所示，某負(fù)荷由發(fā)電廠母線經(jīng)110kv單線路供電，線路長(zhǎng)80 km，型號(hào)為lgj95，線間幾何均距為5m，發(fā)電廠母線電壓kv，受端負(fù)荷mva，求輸電線路的功率損耗及受端電壓 。al=100km20+j10mvar=0.125kmx=0.4/kmb習(xí)題圖 3-53-5 有一條110 kv輸電線路如圖3-5所示，由a向b輸送功率。試求： 當(dāng)受端b的電壓保持在110kv時(shí)，送端a的電壓應(yīng)是多少？并繪出向量圖。 如果輸電線路多輸送5mw有功功率，則a點(diǎn)電壓如何變化？ 如果輸電線路多輸送5mvar無(wú)功功率，則a點(diǎn)電壓又如何變

18、化？110kv 100km lgj15040+j30mva習(xí)題圖 3-63-6 一條額定電壓為110 kv 的輸電線路，采用lgj150導(dǎo)線架設(shè)，線間幾何平均距離為5m，線路長(zhǎng)度為100km，如圖3-6所示。已知線路末端負(fù)荷為mva，線路首端電壓為115 kv 。試求正常運(yùn)行時(shí)線路末端的電壓。3-7 有一回電壓等級(jí)為110kv ，長(zhǎng)為140km的輸電線路，末端接一臺(tái)容量為31.5mva的降壓變壓器，變比為110/11 kv 。如圖3-7所示，當(dāng)a點(diǎn)實(shí)際電壓為115 kv 時(shí)，求a、c二點(diǎn)間的電壓損耗及b點(diǎn)和c點(diǎn)的實(shí)際電壓。(注：kw， ， kw， )a 20+j40 b 20+j30 c40+

19、j30mva 10+j8mva習(xí)題圖 3-8sfl131500/110110/11kv習(xí)題圖3-7dm=4m20+j15mvaabclgj150140km3-8 額定電壓110 kv 的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負(fù)荷如圖3-8所示。已知電源a的電壓為121 kv ，求功率分布和各母線電壓。（注：考慮功率損耗，可以不計(jì)電壓降落的橫分量）。5+j4mva1.47-j1.510.7+j6.5高低3128+j6mva2.47+37.8習(xí)題圖 3-90中3-9某變電所裝設(shè)一臺(tái)三繞組變壓器，額定電壓為110/38.5/6.6kv，其等值電路（參數(shù)歸算至高壓側(cè)）和所供負(fù)荷如圖3-9所示，當(dāng)實(shí)際變比為110/38.

20、5（1+0.05）/6.6kv時(shí)，低壓母線為6 kv ，試計(jì)算高、中壓側(cè)的實(shí)際電壓。3-10 今有110 kv 、100km的雙回線路，向區(qū)域變電所供電，線路導(dǎo)線型號(hào)為lgj185，水平排列，線間距離為4m，變電所中裝有兩臺(tái)31500kva、額定電壓為110/11 kv 的三相變壓器，并列運(yùn)行，負(fù)荷pl=40mw，h，h，變電所二次側(cè)正常運(yùn)行電壓為10.5 kv 。試求： 輸電線路的始端功率。 線路及變壓器中全年電能損耗。（注：變壓器實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：pk =190kw uk %=10.5， p0 =31.05kw ， i0 %=0.7）3-11 某回具有串聯(lián)電容器的110kv供電線路，其參數(shù)和已知條

21、件如圖3-11所示。試求結(jié)點(diǎn)1、4之間的電壓損耗（忽略電壓降落橫分量）以及2、3、4各點(diǎn)的電壓值。s4=40+j30mva1234115kv5+j1205+j20-j10習(xí)題圖 3-113-12 某系統(tǒng)如圖3-12所示，變壓器t1 容量為31.5mva，變比為22022.5%/38.5 kv ；變壓器t2容量為60mva，變比為22022.5%/121/38.5kv，設(shè)a端電壓維持242 kv ，進(jìn)行該電網(wǎng)的潮流計(jì)算，并在等值電路上標(biāo)出各自潮流及各點(diǎn)電壓。a l1 220kv l2 30+j20mva20+j10mva20+j10mvat1t2(a)a 0.0026+j0.014 0.0298

22、+j0.156 j0.286j0.011 j0.011 j0.118 j0.1180.2+j0.10.3+j0.2j0.1310.2+j0.1j0.0162習(xí)題圖 3-12(b)j0.32z2=4+j8 z3=2+j4 z4=3+j6 bsa=30+j15mva sb=20+j10mvaaa z1=6+j12uabub習(xí)題圖 3-133-13 由a、b兩端供電的電力網(wǎng)，其線路阻抗和負(fù)荷功率等如圖3-13示。試求當(dāng)a、b兩端供電電壓相等（即ua =ub）時(shí)，各段線路的輸送功率是多少？（不計(jì)線路的功率損耗）3-14 如圖3-14所示，各段線路參數(shù)為歐姆值，各點(diǎn)負(fù)荷為兆伏安,ua =117 kv ，

23、試計(jì)算各點(diǎn)電壓（忽略電壓降的橫分量）。10.5+j25.4117kv3.28+j10 5.95+j14.3 18.7+j4.5 8.4+j15.6c b d e5.6+j4.1 29.2+j25.2 -27.8-j18 50.17+j38.9a習(xí)題圖 3-140.5+j0.3mva1段 2段 3段a1a2dm=0.8m lj-50 r1=0.63 x1=0.341 (/km) lj-35 r1=0.91 x1=0.352 (/km)0.8+j0.6mvalj-50 lj-50 lj-502km 3km 2kmlj-352km4段習(xí)題圖 3-15bcd1.5+j1.2mva3-15 簡(jiǎn)化10 k

24、v 地方電網(wǎng)如圖3-15所示，它屬于兩端電壓相等的均一網(wǎng)，各段采用鋁導(dǎo)線型號(hào)，線段距離公里數(shù)均標(biāo)于圖中，各段導(dǎo)線均為三角排列，幾何均距相等，試求該電力網(wǎng)的功率分布及其中的最大電壓損耗。ae dz1=2+j4 z2=1+j2 z3=2+j4sd=40+j30mvacb l3=10km l2=5km l1=10kmse=60+j25mvaz4=10+j20l4=50kmsc=100+j50mvauc=112kv習(xí)題圖 3-163-16 發(fā)電廠c的輸出功率、負(fù)荷d及e的負(fù)荷功率以及線路長(zhǎng)度參數(shù)如圖3-16所示。當(dāng)kv ，并計(jì)及線路ce上的功率損耗，但不計(jì)其它線路上功率損耗時(shí)，求線路ad、de、及be

25、上通過(guò)的功率。3-17 額定電壓10 kv 的地方電網(wǎng)，各段阻抗及負(fù)荷如圖3-17所示。求正常運(yùn)行時(shí)的功率分布。（注：不計(jì)功率損耗）a ua=110kvl3 l1c bsc sbl2習(xí)題圖 3-18c1.8+j1.2aa 2+j33+j2300+j200kva200+j150kva200+j120kva100+j80kva1.2+j0.84+j2bd習(xí)題圖 3-173-18 如圖3-18所示，已知閉式網(wǎng)參數(shù)如下： km km km負(fù)荷參數(shù)：=10+j5mva =30+j15mva 電源參數(shù)：ua =110 kv試求閉式網(wǎng)上的潮流分布及b點(diǎn)電壓值（計(jì)算時(shí)，不計(jì)線路上的功率損耗）。3-19 一個(gè)額

26、定電壓為35 kv 的環(huán)形地方電網(wǎng)，電源a的電壓為36 kv ，負(fù)荷的兆伏安數(shù)、線路的公里數(shù)均示于圖3-19中。導(dǎo)線均采用lgj50架設(shè)，求環(huán)形電力網(wǎng)的功率分布。3-20 有一個(gè)額定電壓為110kv的環(huán)形電力網(wǎng)，如圖3-20所示，變電所計(jì)算負(fù)荷、導(dǎo)線型號(hào)及線路長(zhǎng)度的公里數(shù)均標(biāo)于圖中，導(dǎo)線為水平排列，線間幾何均距為5m，試計(jì)算該電力網(wǎng)的功率分布（不計(jì)功率損耗）。lgj-7020+j15mva 10+j10mva10+j10mva 10+j10mvalgj-95lgj-95a b c 30 30 習(xí)題圖 3-2040 電源algj-50c8+j610+j510+j8b151020習(xí)題圖 3-191

27、+j2.51+j310km5+j3mva8+j6mva10km10kma123習(xí)題圖 3-213-21 如圖3-21所示電力系統(tǒng)，已知z12、z23、z31均為1+j3，ua=37kv，若不計(jì)線路上的功率損耗及電壓降落的橫分量，求功率分布及最低點(diǎn)電壓。1+j2 s=4000+j2000kvaa1a21+j2 習(xí)題圖 3-223-22 某兩端供電網(wǎng)的電力網(wǎng)如圖3-22所示。已知母線a1 的線電壓為36kv，母線a2的線電壓為34kv，求電力網(wǎng)中的潮流分布，計(jì)算時(shí)假定兩端的電壓是同相位的。3-23 如圖3-23所示電力系統(tǒng)，zaa zab zbb已知，ua =115kv，ub =114kv，求功率

28、分布及各點(diǎn)電壓（不計(jì)電壓降落的橫分量u）。30+j15mvaa20+j10mva115kv114kv習(xí)題圖 3-234+j82+j42+j4babd60f 20+j1016-j12 ae50100a6080c24+j18 60習(xí)題圖 3-2418+j0b3-24 一條額定電壓為380v的三相架空線路，干線ac由導(dǎo)線lj70架設(shè)，支線be、af為lj50。各點(diǎn)負(fù)荷的千伏安數(shù)及各點(diǎn)距離的米數(shù)都標(biāo)于圖3-24中。求電力網(wǎng)的最大電壓損耗。3-25 一個(gè)額定電壓為10kv的兩端供電網(wǎng)，由鋁絞線敷設(shè)的架空線路，導(dǎo)線為三角形排列，線間幾何均距為1米。各線段的導(dǎo)線型號(hào)、線路長(zhǎng)度的公里數(shù)及負(fù)荷的千伏安數(shù)如圖3-

29、25所示。s=6.2+j4.75mva35kvt1 : 35/11kvzt2=2.22+j16.410kvzt1=6.7+j33.2t2 : 33.25/11kv習(xí)題圖 3-26300+j160ac 200+j150140+j10530+j0lj-702.5lj-70 4lj-703.5lj-35 2bba習(xí)題圖 3-25試求kv、kv時(shí)的初步功率分布，并找出電壓最低點(diǎn)。3-26 如圖3-26所示為某35/11kv變電所，原是一臺(tái)5600kva變壓器，由于低壓負(fù)荷的增加，需擴(kuò)建一臺(tái)2400kva容量的變壓器。各變壓器的阻抗已歸算至35kv側(cè)，若5600kva的變壓器的變比為35/11kv，試求

30、各變壓器通過(guò)的功率、功率損耗和電壓損耗。3-27 某35/6.6kv降壓變電所由二回10km長(zhǎng)的35kv平行線供電，線路用lgj95型導(dǎo)線，dm=3.5m，變電所內(nèi)裝二臺(tái)7500kva的變壓器，變壓器參數(shù)：pk=75kw，p0 =24kw ， uk %=7.5，i0 %=3.5，變電所6kv側(cè)的最大負(fù)荷是10mva、cos=0.7，年持續(xù)負(fù)荷曲線如圖3-27所示。為了減少全年的電能損耗，在有功負(fù)荷為28mw時(shí)切除一臺(tái)變壓器，若電價(jià)為10分/度，求線路和變壓器全年電能損耗的價(jià)值。習(xí)題圖 3-2735kv6kvsr1=0.33/kmx1=0.422/km2000 2500 426075.62.8p

31、(mw)t(h) 3-28 有兩回110kv平行線路對(duì)某降壓變電所供電，導(dǎo)線型lgj185，水平排列，線間距離為4m，線路長(zhǎng)100km。變電所內(nèi)裝設(shè)二臺(tái)31500kva變壓器，額定電壓為110/11kv。系統(tǒng)結(jié)線如圖3-28（a）所示，變電所最大負(fù)荷為40mw，功率因數(shù)為0.8，年持續(xù)負(fù)荷曲線（以最大負(fù)荷的基值的標(biāo)么值示于圖3-28（b），當(dāng)負(fù)荷低于0.5plmax時(shí)，為減少電能損耗，切除一臺(tái)變壓器，試求線路及變壓器全年的電能損耗。習(xí)題圖 3-282000 6000 87601.00.50.25p*(b)t(h)0110kv(a)10kvpl3-29 某發(fā)電廠有一臺(tái)容量為63mva的升壓變壓器

32、,額定電壓為10.5/121kv，變壓器的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)tmax =5200h，最大負(fù)荷為55mva，cos=0.8，試求該臺(tái)變壓器的最大有功功率損耗及全年運(yùn)行中的電能損耗。3-30 環(huán)形電力網(wǎng)如圖3-30所示，供電點(diǎn)f的相電壓為220v，a、b、c各點(diǎn)的負(fù)荷分別為40a、100a、60a，功率因數(shù)均為1，若線路fa、ab、bc、cf的電阻均為0.1,試計(jì)算a、b、c各點(diǎn)的電壓是多少？若將線路ab段切開(kāi)，試計(jì)算a、b、c各點(diǎn)電壓如何變化？ea66ab54453fdc100+j8040+j3050+j4050+j40100+j6050+j40習(xí)題圖3-31 ifa b c f if 習(xí)題圖

33、3-303-31 某電力網(wǎng)如圖3-31所示，額定電壓為10kv，電網(wǎng)的導(dǎo)線都采用lj35鋁絞線，三角形排列，線間距離為1m，負(fù)荷的千伏安數(shù)、各段線路長(zhǎng)度的公里數(shù)都標(biāo)于圖中，試求電力網(wǎng)在正常運(yùn)行時(shí)的最大電壓損耗。40abec200m j260a50a150a100a500m j2800m j2800m j2700m j2daf習(xí)題圖 3-333-32 環(huán)形供電網(wǎng)如圖3-32所示，a點(diǎn)電壓為220v，電阻r1、r2、r3、r4、r5分別為0.4、0.2、0.3、0.5、0.2，負(fù)荷電流i1 =i2=16a，i3=i4=12a，試求各段電流及各點(diǎn)電壓。r4ba j4e j2d j2c j2r5 r3

34、 j3j2j1r1 r2 習(xí)題圖 3-323-33 環(huán)形電力網(wǎng)如圖3-33所示，由發(fā)電廠f對(duì)負(fù)荷a、b、c、d、e供電，各負(fù)荷電流的數(shù)值標(biāo)于圖中，ae作為環(huán)網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線，欲使a、e間不流電流，試求供電點(diǎn)f的位置應(yīng)在何處？（其中線路單位長(zhǎng)度阻抗相同，各負(fù)荷功率因數(shù)也相同）3-34 某一發(fā)電廠a供電的220kv環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，線路參數(shù)、負(fù)荷的兆伏安數(shù)和自然功率分布如圖3-34所示。試計(jì)算：該環(huán)網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)功率分布；實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)功率分布后，每年節(jié)約的電能。170+j40a168.8+j62.716+j12040+j12050+j3051.2+j7.340+j1560+j1521.2-j22.791.2+j22.33

35、3+j89習(xí)題圖 3-34（計(jì)算電能損耗時(shí)，取其平均的小時(shí)，cos=0.9，可查得=3200小時(shí)）bacds8s4s2s684621357習(xí)題圖 3-353-35 試表明用網(wǎng)絡(luò)變換法將圖3-35所示網(wǎng)絡(luò)化為兩端供電網(wǎng)的步驟。（其中a、b、c、d為電源，s為負(fù)荷）3-36 試分別說(shuō)明圖3-36中兩個(gè)復(fù)雜閉式習(xí)題圖 3-36a43a2s1s2s3s4s5s6s7sdscsb124567a1b7a1a2s1bsbs2s3s4s5s6s7s8sfsd4568fced123scsea3dc電力網(wǎng)中功率分布的步驟。 3-37 采用bblx500型鋁芯橡皮線穿硬塑料管埋地敷設(shè)，線路電壓380/220v，最大

36、負(fù)荷電流為50a，環(huán)境溫度為25，按發(fā)熱條件選擇橡皮線的芯線截面和塑料管的直徑。3-38 有一條用lj型鋁絞線架設(shè)的10kv架空線路，計(jì)算負(fù)荷為1280kw、cos =0.9，tmax =4200h。試選擇經(jīng)濟(jì)截面，并校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。若線路為等邊三角形排列，相間距離為1m，線路長(zhǎng)5km，求電壓損耗。3-39 現(xiàn)擬采用bblx500型架空敷設(shè)一條220v單相路燈線路，線路長(zhǎng)度和負(fù)荷分布如圖3-39所示，設(shè)線路允許電壓損耗為3%。試選擇導(dǎo)線截面。2w/m300m50m習(xí)題圖 3-393-40 某110kv雙回輸電線路，線路長(zhǎng)100km，輸送功率為80mw，功率因數(shù)為0.85，已知最大負(fù)荷

37、利用小時(shí)數(shù)tmax=6000h，如果線路采用鋼芯鋁導(dǎo)線，試選擇導(dǎo)線的截面和型號(hào)。3-41 某500kv遠(yuǎn)距離輸電線路，線路長(zhǎng)為550km，輸送功率為80萬(wàn)千瓦，功率因數(shù)為0.95，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為tmax =6500h，試選擇導(dǎo)線的截面和型號(hào)。3-42 某110kv架空線路，輸送功率為30mw，cos=0.85，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為4500h，試用經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面，并按發(fā)熱及電暈條件校驗(yàn)。習(xí)題圖 3-4310km1kmab5+j4mva 7+j7mvab6kma3-43 35kv的兩端供電線路，導(dǎo)線水平排列，線間距離為3m。電力網(wǎng)每段的長(zhǎng)度及負(fù)載數(shù)均標(biāo)于圖3-43中。允許電壓損耗在

38、正常運(yùn)行情況下為4%，事故運(yùn)行情況下為12%。若沿線導(dǎo)線截面相同，求所用鋼芯鋁線的截面。 第四章 電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法e2i1y3i5i2i3i4y1i63y212y4y5習(xí)題 4-1圖y6e14-1 電力網(wǎng)絡(luò)如圖4-1所示，試推導(dǎo)出該網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)電壓方程，并寫(xiě)出節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。3-j20j0.5-j20j0.2j0.2j0.4124習(xí)題4-2圖4-2 按定義形成如圖4-2所示網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣（各支路電抗的標(biāo)么值已給出）。4-3 求如圖4-3所示網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣yb。13425習(xí)題 4-3圖 網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如下表： 母線編號(hào)i-j 線路阻抗（標(biāo)么值）z 線路充電容抗（標(biāo)么值）xc/21-20.0

39、2+j0.06-j33.331-30.08+j0.24-j402-30.06+j0.18-j502-40.06+j0.18-j502-50.04+j0.12-j66.663-40.01+j0.03-j1004-50.08+j0.24-j40j0.2j0.15j0.1-j10-j15習(xí)題4-5圖z24=j0.1z23=j0.2z35=j0.4z12=j0.4z13=j0.25y20=j0.2y10=j0.24235習(xí)題4-4圖14-4 如圖4-4所示各支路參數(shù)為標(biāo)么值，試寫(xiě)出該電路的結(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。4-5 已知電網(wǎng)如圖4-5所示，各支路阻抗均已標(biāo)于圖中，試用支路追加法求節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣。（圖中阻抗為標(biāo)

40、么值）z23z13z12z130z120z120z230z230z130123習(xí)題4-6圖zt1:k*1ztk :1*4ztk :1*3習(xí)題4-7圖zt1:k*24-6 用支路追加法形成電力系統(tǒng)的阻抗矩陣。系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖4-6所示。其中，用標(biāo)么值計(jì)算，值取mva，kv。4-7 已知理想變壓器的變比k*及阻抗，試分析圖4-7中四種情況的型等值電路。4-8 將具有圖4-8 所示的分接頭變比的變壓器網(wǎng)絡(luò)用型等值網(wǎng)絡(luò)表示出來(lái)。zt1: k*習(xí)題4-9圖結(jié)點(diǎn)1結(jié)點(diǎn)21:1.1x=0.3習(xí)題4-8圖4-9 如圖4-9所示，已知k*=1.1 zt=j0.3，求電路的型等值圖。4-10 已知如下非線性方程

41、 0.04+j0.060.02+j0.03123習(xí)題4-11圖取初值，進(jìn)行迭代求解，試用高斯塞德?tīng)柕ǖ淮?，再用牛頓拉夫遜法迭代求真解。4-11 用高斯塞德?tīng)柗ㄇ蠼鈭D4-11所示系統(tǒng)中，在第一次迭找后，節(jié)點(diǎn)2的電壓。u1=101+j0.51+j0.2sg2=j0.5u2u3習(xí)題4-12圖已知：節(jié)點(diǎn)1為平衡節(jié)點(diǎn)， 假定 ，4-12 已知如圖4-12所示電力系統(tǒng)與下列電力潮流方程式：試用高斯塞德?tīng)柗ㄇ?、?由開(kāi)始。 sd2u1u2u3習(xí)題4-13圖sd1sd3sg2sg14-13 如圖4-13所示系統(tǒng)中，假設(shè) (所有線路)u1u2u3習(xí)題4-14圖sd1sg2sg1sd3試?yán)酶咚谷聽(tīng)柗ㄇ?/p>

42、與 ，由開(kāi)始，只作一次迭代。4-14 如圖4-14所示系統(tǒng)中，假定 (所有線路)試?yán)酶咚谷聽(tīng)柗ㄇ蠛?，只作兩次迭代，由開(kāi)始。4-15 試?yán)门ｎD拉夫遜法去解 ， 作兩次迭代。（注：真解為）4-16 起始條件改成，重作習(xí)題4-15。4-17 試?yán)门ｎD拉夫遜法去解0.01+j0.021230.01+j0.02u=1.0=0p2=0.4u2=1.01+j0.5習(xí)題4-18圖起始猜測(cè)為、，作兩次迭代（注：真解為）。4-18 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)如圖4-18 所示,試用牛頓法計(jì)算該系統(tǒng)的潮流。習(xí)題4-19圖y =1-j4sgsl124-19 有一個(gè)二結(jié)點(diǎn)的電力系統(tǒng)如圖4-19所示，已知節(jié)點(diǎn)電壓為,節(jié)點(diǎn)上發(fā)電

43、機(jī)輸出功率，負(fù)荷功率，輸電線路導(dǎo)納y=1-j4。試用潮流計(jì)算的牛頓法寫(xiě)出第一次迭代時(shí)的直角坐標(biāo)修正方程式（電壓迭代初值取1+j0）。4-20 已知兩母線系統(tǒng)如圖4-20所示，圖中參數(shù)以標(biāo)么值表示。g1g2u1u2sl1sl2=0.1b2習(xí)題4-20圖=0.1b2x=0.1sg2sg1已知：， pg2 =15， u2 =1試寫(xiě)出： 節(jié)點(diǎn)、的節(jié)點(diǎn)類(lèi)型； 網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣； 導(dǎo)納形式的直角坐標(biāo)表示的功率方程（以誤差形式p、q、u2表示）及相應(yīng)的修正方程。x=0.1=0.1b2習(xí)題4-21圖12=0.1b2s24-21 如圖4-21所示，結(jié)點(diǎn)為平衡結(jié)點(diǎn)，給定。結(jié)點(diǎn)為pq結(jié)點(diǎn)，給定。試寫(xiě)出：網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)

44、導(dǎo)納矩陣； 以直角坐標(biāo)表示的牛頓拉夫遜法計(jì)算各結(jié)點(diǎn)電壓（可取，迭代一次即可）； 并列出以誤差形式表示的功率方程和相應(yīng)的修正方程。4-22 如圖4-22所示的簡(jiǎn)化系統(tǒng)，標(biāo)么阻抗參數(shù)均標(biāo)于圖中，結(jié)點(diǎn)為平衡點(diǎn)u1 =1.0，1=0；結(jié)點(diǎn)為pv結(jié)點(diǎn)，p2 =0.8，u2 =1.0，最大無(wú)功功率為q2max=2；結(jié)點(diǎn)為pq結(jié)點(diǎn)，p3 +jq3 =2+j1。試用牛頓法計(jì)算該系統(tǒng)的潮流。312j0.1j0.1j0.1u1=1.01=0p2=0.8u2=1.0q2max=22+j1習(xí)題4-22圖423 三結(jié)點(diǎn)的110kv電力系統(tǒng)，接線圖如圖423所示，輸電線均為lgj185水平排列，dm=5m，不考慮線路對(duì)地電容影響，變電所2和3的負(fù)荷如圖所示，母線1的電壓維持在118kv運(yùn)行。試用牛頓拉夫遜法求系統(tǒng)潮流分布。（要求列出計(jì)算原始條件，計(jì)算步驟及框圖）34