電力系統(tǒng)分析習題集與規(guī)范標準答案內容

1、第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 第十五章電力系統(tǒng)分析第一部分電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)的基本概念 電力系統(tǒng)的元件參數(shù)及等值電路 簡單電力系統(tǒng)的計算和分析 電力系統(tǒng)潮流的計算機算法 電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調整 電力系統(tǒng)的無功功率和電壓調整第二部分電力系統(tǒng)暫態(tài)分析電力系統(tǒng)故障分析的基本知識同步發(fā)電機突然三相短路分析電力系統(tǒng)三相短路的實用計算對稱分量法及元件的各序參數(shù)和等值電路 不對稱故障的分析、計算 電力系統(tǒng)各元件的機電特性 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定 研究生入學考試試題附錄第一部分電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系

2、統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析， 研究的內容分為兩類，一類是電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行狀況下的分析 與潮流分布計算，另一類是電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行狀況的優(yōu)化和調整。第一章電力系統(tǒng)的基本概念1- 1 什么叫電力系統(tǒng)、電力網及動力系統(tǒng)？電力系統(tǒng)為什么要采用高壓輸電?1-2確定的？1-31-4為什么要規(guī)定額定電壓？電力線、發(fā)電機、變壓器和用電設備的額定電壓是如何我國電網的電壓等級有哪些？習題1-4圖標出圖1-4電力系統(tǒng)中各元件的額定電壓。1-5請回答如圖1-5所示電力系統(tǒng)中的二個問題：嚴110竹轡嚴單相習題1-5圖L Q 發(fā)電機G、變壓器T1T2T3T4、三相電動機 D、單相電燈L等各元件的額定電壓。 當變壓器T1在+2.5%抽頭處工

3、作，T2在主抽頭處工作，T3在-2.5%抽頭處工作時，求這些變壓器的實際變比。1-6圖1-6中已標明各級電網的電壓等級。試標出圖中發(fā)電機和電動機的額定電壓及變壓器的額定變比。TiT4f 3kV©T2110kVt3rt 35kV習題1-6圖1- 7電力系統(tǒng)結線如圖1-7所示，電網各級電壓示于圖中。試求:發(fā)電機G和變壓器T1、T2、T3高低壓側的額定電壓。設變壓器T1工作于+2.5%抽頭，T2工作于主抽頭，T3工作于-5%抽頭，求這些變壓器 的實際變比。習題1-7圖35kV10kVH3D-1- 8比較兩種接地方式的優(yōu)缺點，分析其適用范圍。1- 9 什么叫三相系統(tǒng)中性點位移？它在什么情況下

4、發(fā)生？中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，非故障相電壓為什么增加73倍?1-101-111-121-13若在變壓器中性點經消弧線圈接地，消弧線圈的作用是什么？什么叫分裂導線、擴徑導線？為什么要用這種導線？架空線為什么要換位？規(guī)程規(guī)定，架空線長于多少公里就應進行換位？架空線的電壓在 35kV以上應該用懸式絕緣子，如采用X 4.5型絕緣子時，各種電壓等級應使用多少片絕緣子?第二章 電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)及等值網絡2- 1 一條110kV、80km的單回輸電線路，導線型號為LGJ 150,水平排列，其線間距離為4m，求此輸電線路在 40C時的參數(shù)，并畫出等值電路。2- 2 某220kV輸電線路選用LGJ

5、300型導線，直徑為 24.2mm，水平排列，線間距離 為6m，試求線路單位長度的電阻、電抗和電納，并校驗是否發(fā)生電暈。2-3某電力網由雙回110kV的輸電線向末端變電所供電，其接線如圖2-3 (a)所示,輸電線長100km，用LGJ 120型導線，在桿塔上布置如圖 2-3 ( b)。末端變電所裝兩臺 110/11kV、20000kVA的三相鋁線變壓器，其型號為 LGJ 20000/110。試求：用查表法計算40C時，每公里架空線路的參數(shù)。求末端變壓器折到110kV側的參數(shù)。求并聯(lián)運行后的等值參數(shù)，并畫出其等值電路圖。校驗此線路在t=25C正常大氣壓下是否會發(fā)生電暈。110kV10kV2 XL

6、GJ-1100km2XSFL-2000(a)習題2-3圖T3.5m4(b)m 工2- 4 某220kV線路，選用LGJJ 2 X 240分裂導線，每根導線直徑為22.4mm，分裂間距為400mm ,導線水平排列，相間距離為8m,光滑系數(shù)m1取0.85，氣象系數(shù)m2取0.95,空氣相對密度為1.0。試求輸電線每公里長度的電阻、電抗、電納及電暈臨界電壓。2- 5 有一回500kV架空線路，采用型號為LGJQ 4 X 400的分裂導線，長度為250km。 每一導線的計算外徑為 27.2mm，分裂根數(shù)n =4,分裂間距為400mm。三相導線水平排列， 相鄰導線間距離為11m，求該電力線路的參數(shù)，并作等

7、值電路。2-6 一條110kV、16km的線路，用LGJ 2X 150 （雙分裂導線）導線架設水平排列， 相鄰線間距離為 4.125m，分裂導線外徑為 17mm，分裂間距為250 mm ,求50C時線路阻抗 歐姆值。2-7 有一條330kV單回輸電線路，采用 LGJ 2X 300分裂導線，每根導線的直徑 24.2mm,分裂間距為400mm,線間距離為2m,線路長300km，試作出該線路的等值電路圖。2-8 某變電所裝設的三相雙繞組變壓器，型號為SFL 31500/110，額定電壓為 110/38.5kV，空載損耗 巳 86 kW，短路損耗 Pk 200 kW,短路電壓 5% 10.5，空載電流

8、Io%2.7，試求變壓器的阻抗及導納參數(shù)，并繪制 T型等值電路。2-9 三相雙繞組變壓器的型號為SSPL 63000/220，額定容量為 63000kVA，額定電壓為242/10.5kV，短路損耗Pk 404 kW，短路電壓 5% 14.45，空載損耗FO 93kW，空載電流Io%2.41。求該變壓器歸算到高壓側的參數(shù)，并作出等值電路。2- 10 某發(fā)電廠裝設一臺三相三繞組變壓器，額定容量Sn 60 MV A，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Uk1 2 % 17 ,Uk31 %電流Io%3，試求變壓器參數(shù)，并作等值電路。2

9、-11某變電所裝設的變壓器型號為SFSL 20000，額定電壓為110/38.5/11kV，各繞組容量比為100/100/50 ,各對繞組短路電壓為 Uk1 2 % 10.5 , Uk31 % 17 , Uk23 % 6 ,空載損耗Po 75kW，最大短路損耗Pkmax 163kW，空載電流Io% 3.5，試求變壓器參數(shù),并作等值電路。有臺容量為20MVA的三相三繞組變壓器，三個線圈的容量比為2-12100/100/50，額定電壓為121/38.5/10.5kV，短路損耗為 Pk1 2152.8 kW, Pk 3 152 kW , Pk2 347kW，空載電流為Io% 4.1，空載損耗 Po

10、75kW，短路電壓為 Uk1 2 % 10.5 , Uk31 % 18,10.5 , Uk2 3 % 6，空載損耗Po 150 kW。最大短路損耗 Pkmax 410 kW，空載Uk2 3 %6.5。試求該變壓器的阻抗、導納參數(shù)，并作出等值電路。2-13 某變電所裝設一臺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，實測的短路、空載試驗數(shù)據(jù)如下:Pk 1 2333 kW，P,31265 kW， P,2 3277 kW，Uk1 2 % 9.09，Uk31 % 16.45，"23%10.75，巳59kW, Io

11、%0.332。試求該自耦變壓器的參數(shù)并繪制等值電路。2-14 一臺容量為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 Pk 1 2 325 kW, P, 3 1 345 kW， P, 2 3 270 kW。短路電壓為Uk12%10，Uk3 1 % 18.6，Uk2 3 % 12.1，空載損耗 Po 104 kW，空載電流 Io%0.65。試求該自耦變壓器的參數(shù)。（注：Pk、Uk是最小繞組容量為基值給出的）2-15簡化系統(tǒng)如圖2-15所示, 元件參數(shù)如下：110kV6kV6kV習題2-15圖架空線：U N 110kV，X10.4 /km，長 70

12、 km。變壓器：兩臺 SFL 20000/110型號變壓器并聯(lián)運行，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，U N 6kV，長2.5km，纜芯截面S 70 mm2, X1 0.08 / km，電阻系統(tǒng)18.8 mm2/km 。試求該系統(tǒng)各元件的標么參當選基準容量 Sb 100MVA，基準電壓為各段的平均電壓。數(shù)，并作等值電路。2-16 已知電力網如圖T12-16所示:10.5kI_QDQCH115kVI2習題2-16圖各元件參數(shù)如下:變壓器：T1 : S=400MVA，Uk%12，242/10.5 kVT2 :

13、S=400MVA，Uk%12，220/121 kV線路：l1200 km, X10.4 /km （每回路）l260km, X10.4 / kmPg=50MW60MVALGJQ 400cos242/10.5kVl=200kmUG=10.5kVUk%=12.5r0=0.8Q /kmXd" =0.15Pk=300kWx0=0.406Q /kmP0=90kWb0=2.81 >t：0-6Skmlo%=2習題2-17圖 10kVQ"IC5>-220k知變壓器T歸算至121kV側的阻抗為O10kV JL 110kVGD".SMVA 馬0.5+j20.8Q10.5/1

14、21kVJL 35kV2 20MVA 2110/38.5kV習題2-18圖6.6+j8 Q35/11kV2-19 電力系統(tǒng)結線如圖 2-19所示:線路電抗均取Xo0.4 /km。試求各元件參數(shù)標么值,并作等值電路。2-20T1Q_GDSg=60MVA St1=60MVAUk%=12.5Xd"=0.151 220k180kmm ,110kV|490km 120km50kmSt2=31.5MVAUk%=1411l T3f6kV1.5kAXr%=8習題2-19圖其余參數(shù)均略去不計，取基準容量Sb=1000MVA，基準電壓Ub Uav，試作出等值電路圖，并標上各元件的標么值參數(shù)。2-17簡單

15、電力系統(tǒng)結線如圖 2-17所示，有關參數(shù)標于圖中。 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2.95+j48.7, T2歸算至 110kV側的阻抗為,輸電線路的參數(shù)已標于圖中,4.48j48.4, T3歸算至 35kV 側的阻抗為 1.127j9.188試分別作出元件參數(shù)用有名值和標么值表示的等值電路。試作出該系統(tǒng)的等值電路（不計電阻，導納）所有參數(shù)歸算到110 kV側；所有參數(shù)歸算到10 kV側；選取Sb 100mVA, Ub Uav時以標么值表示的等值電路。第三章簡單電力系統(tǒng)的計算和分析3- 1今有一條 220kV電力線路供給地區(qū)負荷，采用

16、LGJJ 400型號的導線，線路長230km，導線水平排列，線間距離為6.5m，線路末端負荷為120MW、cos0.92，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U18+j40 Q11U21C1 = j5.5 TO-4 SC2：f =j5.5 1<0-4S末端電壓分別為248kV、220kV，末端有功功率負荷為220MW ,無功功率習題圖3-2P2=220MWQ2=165MVAR負荷為165 MVAR。試求始端功率因 數(shù)。3-3 單回220kV 架空輸電線長200km，線路每公里參數(shù)為10.108 / km，線路空載運行，末端電壓 U2為205kV

17、，求線路送aX10.426 / km, d 2.66 10 S/km,端電壓U1。U1L=200kmU21* S=0LGJ-95U1 80kmU2Sl習題圖3-3習題圖3-43- 4如圖3-4所示，某負荷由發(fā)電廠母線經110kV單線路供電，線路長80 km ,型號為LGJ 95,線間幾何均距為 5m，發(fā)電廠母線電壓U1116 kV，受端負荷 Sl 15j10MVA，求輸電線路的功率損耗及受端電壓U2 。3-5有一條110 kV輸電線路如圖3-5所示， B輸送功率。試求： 當受端B的電壓保持在110kV時，送端A的電壓 應是多少？并繪出向量圖。 如果輸電線路多輸送 5MW有功功率，則 A點電 壓

18、如何變化？ 如果輸電線路多輸送 5MVAR無功功率，則 A點電壓又如何變化？3-6 條額定電壓為110 kV的輸電線路，采用 LGJ 150導線架設，線間幾何平均距 離為5m，線路長度為100km，如圖3-6所 示。已知線路末端負荷為 40j30 MVA，線路首端電壓為 115 kV。試求正常運行l(wèi)=100kmr =0.125 Q km+x=0.4Q /km20+j10MVA習題圖3-5110kV100km40+j30MVALGJ 150習題圖 3-631.5MVAA點實際電壓為115 kV時，求A、C110/11 kV。如圖3-7所示，當B點和C點的實際電壓。(注：Pk 190 kW,Uk%

19、 10.5 , Po 31.05 kW ,Io%0.7)Dm=4mLGJ 150140kmSFL1 31500/110110/11kV120+j15MVA 習題圖3-7A10+j8MV A40+j30MVA習題圖 3-820+j40 QB20+j30 QC3-8 額定電壓110 kV的輻射形電網各段阻抗及負荷如圖 為121 kV，求功率分布和各母線電壓。U ）。3-9某變電所裝設一臺三繞組變壓 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）和所供負荷如 圖3-9所示，當實際變比為110/38.5 X（1+0.05） /6.6kV 時，低壓母線為 6 kV , 試計

20、算高、中壓側的實際電壓。（注：考慮功率損耗,3-8所示。已知電源A的電壓 可以不計電壓降落的橫分量3-10 今有110 kV、100km的雙回線路，向區(qū)域變電所供電，線路導線型號為 185,水平排列，線間距離為4m，變電所中裝有兩臺LGJ 31500kVA、額定電壓為 110/11 kV的三相變壓器，并列運行，負荷PL= 40MW , cos0.8 , Tmax 4500 h,3200 h,變電所二次側正常運行電壓為 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：變壓器實驗數(shù)據(jù)：Pk =190kWUk %=10.5 ,3-11某回具有串聯(lián)電容器的110kV供電線

21、路，結點1、4之間的電壓損耗（忽略電壓降落橫分量）以及P0 =31.05kW ,|0%=0.7）其參數(shù)和已知條件如圖 3-11所示。試求2、3、4各點的電壓值。115kV23-TTE*_EI-5+j120 Q-j10 Q4+_ St=40+j30MV A習題圖3-115+j20 Q3-12 某系統(tǒng)如圖 kV ;變壓器T2容量為 進行該電網的潮流計算,3- 12所示，變壓器60MVA，變比為 220 ± 2X 2.5%/121/38.5kV，設 A 端電壓維持 242 kV , 并在等值電路上標出各自潮流及各點電壓。Ti 容量為 31.5MVA，變比為 220± 2X 2.5

22、%/38.5時線路末端的電壓。11220kV12T230+j20MV AT120+j10MVA20+j10MVA3- 7 有一回電壓等級為110kV，長為140km的輸電線路，末端接一臺容量為 的降壓變壓器，變比為 二點間的電壓損耗及a 0.0026+j0.014 *_n0.0298+j0.1561nj0.011 豐 j0.011 豐豐j0.118=H0.118j0.32 吉j0.0162j0.131j0.2860.3+j0.2L 0.2+j0.10.2+j0.1(b)習題圖3-123- 13由A、B兩端供電的電力網， 其線路阻抗和負荷功率等如圖3-13示。試求當a、B兩端供電電壓相等（即 U

23、a =Ub）時，各段線路的輸送功率是多少？（不計線路的功率損耗）Z1=6+j12 QUaZ2=4+j8 QZ3=2+j4 Q乙=3+j6 Q3-14算各點電壓Sa=30+j15MVASb=20+j10MVA習題圖3-13如圖3-14所示，各段線路參數(shù)為歐姆值，各點負荷為兆伏安 （忽略電壓降的橫分量）,Ua=117 kV，試計117kV10.5+j25.43.28+j105.95+j14.3TTH-18.7+j4.5-m8.4+j15.65.6+j4.129.2+j25.2習題圖3-14-27.8-j1850.17+j38.9LJ -502kmDm=0.8mBLJ -352kmLJ-50LJ-3

24、50.5+j0.3MVA2段LJ -503 kmLJ-502km* A2> 0.8+j0.6MV ari=0.63xi=0.341ri=0.91xi=0.352(Q /km)(Q /km)習題圖3-15簡化10 kV地方電網如圖3-153-15所示，它屬于兩端電壓相等的均一網，各段采用 鋁導線型號，線段距離公里數(shù)均標于圖中，各段導線均為三角排列，幾何均距相等，試求該電力網的功率分布及其中的最大電壓損耗。3-16發(fā)電廠C的輸出功率、負 荷D及E的負荷功率以及線路長度參G 乙=2+j4 QJ/ |i=10kmZ2=1+j2 Ql2=5kmZ3=2+j4 Q, O l3=10kmO數(shù)如圖3-1

25、6所示。SD=40+j30MVC-SE=60+j25MV aZ4=10+j20 Q14=50km Uc=112kVSC=100+j50MV a習題圖3-16當 U c 112 0 kV,U A U B，并計及線路 CE上的功率損耗，但不計其它線路上功率損耗時，3-17功率分布。求線路 AD、額定電壓10（注：不計功率損耗）DE、及BE上通過的功率。kV的地方電網，各段阻抗及負荷如圖3-17所示。求正常運行時的200+j150kVAA 2+j3 Qa / J+j2 Q In1.2+j0.8 Q、Vy18+j1.2Q300+j200kVA300+j200kVA200+j120習題圖3-174+j2

26、 Q da100+j80kVA3-18 如圖3-18所示，已知閉式網參數(shù)如下:乙 2 j4Z23 j6Z34 j8l110 kml215 kml320 km負荷參數(shù):SB=10+j5MV ASc=30+j15MV A電源參數(shù)：試求閉式網上的潮流分布及3-19 一個額定電壓為 35 kV的環(huán)形地方電網, 安數(shù)、線路的公里數(shù)均示于圖 3-19中。導線均采用 布。Ua =110 kVB點電壓值（計算時，不計線路上的功率損耗）電源 A的電壓為36 kV，負荷的兆伏 LGJ 50架設，求環(huán)形電力網的功率分3-20 有一個額定電壓為 110kV的環(huán)形電力網,5m,試計算該如圖 3-20所示，變電所計算負荷

27、、導 線型號及線路長度的公里數(shù)均標于圖中，導線為水平排列，線間幾何均距為 電力網的功率分布（不計功率損耗）。及電壓降落的橫分量，求功率分布及最低點電壓。3-22 某兩端供電網的電力網如圖 3-22所示。已知母線 A1的線電壓為36kV , 的線電壓為34kV，求電力網中的潮流分布，計算時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)，ZAaZab ZbB 知，Ua =115kV , UB=114kV，求功率分布及各 壓（不計電壓降落的橫分量 S U）。母線A2Ai1+j2 Q1+j2 Qa2"嚴 4+j8 Q a2+j4 QS=4000+j2000kVA習題圖3-22

28、b 2+j4 Q114kV30+j15MVA習題圖3-2320+j10MVAbe、3-24 條額定電壓為 380V的三相架空線路，干線Ac由導線LJ 70架設，支線af為LJ 50。各點負荷的千伏安數(shù)及各點距離的米數(shù)都標于圖3-24中。求電力網的最大電壓損耗。e»18+j060d1005060806016-j12* 20+j10習題圖3-24cI24+j183-25 一個額10kV的兩端供電網，由鋁絞線敷設的架空線路，導線為三角形排列，線間幾何均距為 各線段的導線型號、線路長度的公里數(shù)及負荷的千伏安數(shù)如圖3-25所示。定電壓為1米。試求 U a 10.5 0 kV、U B 10.4

29、0 kV時的初步功率分布，并找出電壓最低點。LJ-702.5LJ-35LJ-704LJ-70*3.5211C200+1150300+j160習題圖3-25140+j105a /-30+j0b /Zt1 =6.7+j33.2 QIOD35kV T1 : 35/11kV10kVS=6.2+j4.75MVAT2 : 33.25/11kV習題圖3-263-26 如圖3-26所示為某35/11kV變電所，原是一臺 5600kVA變壓器，由于低壓負荷 的增加，需擴建一臺2400kVA容量的變壓器。各變壓器的阻抗已歸算至35kV側，若5600kVA的變壓器的變比為 35/11kV，試求各變壓器通過的功率、功

30、率損耗和電壓損耗。3- 27 某35/6.6kV降壓變電所由二回 10km長的35kV平行線供電，線路用LGJ 95型 導線，Dm=3.5m，變電所內裝二臺 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側的最大負荷是 10MVA、cos =0.7，年持續(xù)負荷曲線如 圖3-27所示。為了減少全年的電能損耗，在有功負荷為28MW時切除一臺變壓器，若電價為10分/度，求線路和變壓器全年電能損耗的價值。6kV35kV1=0.33QX1=0.422 Q習題圖3-27t (h)3-28有兩回110kV平行線路對某降壓變電所供

31、電，導線型LGJ 185，水平排列，線間距離為4m,線路長100km。變電所內裝設二臺 31500kVA變壓器，額定電壓為 110/11kV。 系統(tǒng)結線如圖3-28 (a)所示，變電所最大負荷為40MW，功率因數(shù)為0.8,年持續(xù)負荷曲線(以最大負荷的基值的標么值示于圖3-28 ( b),當負荷低于0.5PLmax時，為減少電能損耗，切除一臺變壓器，試求線路及變壓器全年的電能損耗。110kV(a)習題圖3-28.P*1-hi L0 200060008760 1.00.5A t(h)(b)3-29某發(fā)電廠有一臺容量為 63MVA的升壓變壓器，額定電壓為 最大負荷利用小時數(shù) Tmax =5200h，

32、最大負荷為55MVA , cos =0.8, 有功功率損耗及全年運行中的電能損耗。3-30 環(huán)形電力網如圖 3-30所示，供電點F的相電壓為220V ,10.5/121kV，變壓器的試求該臺變壓器的最大A、B、C各點的負荷分別為40A、100A、60A，功率因數(shù)均為 算A、B、C各點的電壓是多少？若將線路40+j301,若線路FA、AB、BC、CF的電阻均為0.1 Q，試計 AB段切開，試計算A>10B+j8C各點電壓如何變化？3-31某電力網如圖 三角形排列，線間距離為 電力網在正常運行時的最大電壓損耗。3-32 環(huán)形供電網如圖Q、0.2 Q、0.3 Q、0.5 Q、 壓。電網的導線都

33、采用 LJ 35鋁絞線,3-31所示，額定電壓為 10kV ,1m,負荷的千伏安數(shù)、各段線路長度的公里數(shù)都標于圖中，試求3-32所示，A點電壓為220V，電阻1、2、3、4、5分別為0.40.2 Q，負荷電流h =i2=16A , i3=i4=12A，試求各段電流及各點電3-33 環(huán)形電力網如圖 3-33所示，由發(fā)電廠 F對負荷A、B、C、D、E供電，各負荷電 流的數(shù)值標于圖中， AE作為環(huán)網的聯(lián)絡線，欲使 A、E間不流電流，試求供電點 F的位置 應在何處？（其中線路單位長度阻抗相同，各負荷功率因數(shù)也相同）3-34 某一發(fā)電廠A供電的220kV環(huán)形網絡，線路參數(shù)、負荷的兆伏安數(shù)和自然功率分 布

34、如圖3-34所示。試計算：該環(huán)網的經濟功率分布；實現(xiàn)經濟功率分布后，每年節(jié)約的電能。（計算電能損耗時，取其平均的小時，cos =0.9，可查得T =3200小時）170+j40n 33+j89 Q11.2-j22.740+j120 Q51.2+j7. 340+j15習題圖3-3450+j3016+j120Q fl91.2+j22.3 16lj? 口 60+j152 Q3-35D為電源,習題圖3-353-36試分別說明圖3-36中兩個復雜閉式電力網中功率分布的步驟。(U A1 U A2)試表明用網絡變換法將圖3-35所示網絡化為兩端供電網的步驟。（其中A、B、C、S為負荷）3-37 采用BBLX

35、 500型鋁芯橡皮線穿硬塑料管埋地敷設，線路電壓380/220V，最大負荷電流為50A，環(huán)境溫度為25 C，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型鋁絞線架設的10kV架空線路，計算負荷為1280kW、cos =0.9, Tmax =4200h。試選擇經濟截面，并校驗其發(fā)熱條件和機械強度。若線路為等邊三角形排列， 相間距離為1m，線路長5km，求電壓損耗。3-39現(xiàn)擬采用BBLX 500型架空敷設一條220V單相路燈線路，線路長度和負荷分布 如圖3-39所示，設線路允許電壓損耗為3%。試選擇導線截面。300m50m2W/m習題圖3-393-40 某110kV雙回輸

36、電線路，線路長100km，輸送功率為80MW，功率因數(shù)為0.85,已知最大負荷利用小時數(shù)Tmax=6000h ,如果線路采用鋼芯鋁導線，試選擇導線的截面和型號。3-41 某500kV遠距離輸電線路，線路長為550km，輸送功率為80萬千瓦，功率因數(shù)為0.95，最大負荷利用小時數(shù)為Tmax =6500h，試選擇導線的截面和型號。3-42 某110kV架空線路，輸送功率為 30MW，cos =0.85，最大負荷利用小時數(shù)為 4500h，試用經濟電流密度選擇導線截面，并按發(fā)熱及電暈條件校驗。6kma 1km b10km5+j4MVA 7+j7MVA習題圖3-433-43 35kV的兩端供電線路，導線

37、水平排 列，線間距離為3m。電力網每段的長度及負載 數(shù)均標于圖3-43中。允許電壓損耗在正常運行 情況下為4%，事故運行情況下為12%。若沿線 導線截面相同，求所用鋼芯鋁線的截面。第四章 電力系統(tǒng)潮流的計算機算法4- 1電力網絡如圖4-1所示，試推導出該網絡的結點電壓方程，并寫出節(jié)點導納矩陣。O4-3 求如圖4-3所示網絡的節(jié)點導納矩陣Yb。網絡參數(shù)如下表:母線編號i-j線路阻抗（標么值）Z線路充電容抗（標么值）Xc/21-20.02+j0.06-j33.331-30.08+j0.24-j402-30.06+j0.18-j502-40.06+j0.18-j502-50.04+j0.12-j66

38、.663-40.01+j0.03-j1004-50.08+j0.24-j404-4如圖4-4所示各支路參數(shù)為標么值，試寫出該電路的結點導納矩陣。陣。4-5 已知電網如圖4-5所示，各支路阻抗均已標于圖中，試用支路追加法求節(jié)點阻抗矩（圖中阻抗為標么值）4-6用支路追加法形成電力系統(tǒng)的阻抗矩陣。系統(tǒng)的等值網絡如圖4-6所示。其中Z12Z23 Z1335j150Z120 Z230乙30 j 2000,用標么值計算，值取Sb150 MVA , U B220kV。的變比k*及阻抗Zt ,試分析圖1:k *Ztnk*1C5>-Zta1: k *-<5>ZtaZtk*1OGD習題4-7圖4

39、-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絡用n型等值網絡表示出來。結點1結點21:1.1X=0.3-A<-ZtCD1: k*g習題4-9圖習題4-8圖4-9 如圖4-9所示，已知k*=1.1ZT=j0.3，求電路的n型等值圖。4-10已知如下非線性方程f1 (X1 , X2) f2(X1 , X2 )2X12X2x1x210X1X210取初值X,X200進行迭代求解，試10.04+j0.0624-7已知理想變壓器0.02+j0.033習題4-11圖用高斯一塞德爾迭代法迭代一次，再用牛頓一拉夫遜法迭代求真解。4-11用高斯一塞德爾法求解圖4-11所示系統(tǒng)中

40、，在第一次迭找后，節(jié)點2的電壓。S3j10U 3U 1j10U3U 2j19.98U 32? （1）試用高斯一塞德爾法求 U 2? (1)U3? (0)由U 210開始。4-13如圖4-13所示系統(tǒng)中，假設Sd11 jOSd21.0 jO.8Pg2 0.8Qg20.3Sd31.0 jO.6j0.4（所有線路）試利用咼斯一塞德爾法求U 2與U 3，由1匕開始，只作一次迭代。? (0)U34-14如圖4-14所示系統(tǒng)中:Sd11 j0U110_PG20.8U21.0?Sd31.0j0.6乙j0.4（所有線路），假定? (0)? (0 )U2U 3試利用高斯一塞德爾法求U 2和U 3 ,只作兩次迭代

41、，由? (0) ? (0)U 2 U31 0_ 開始。4-15試利用牛頓一拉夫遜法去解f1 xf2 xX；x21 0X；X11 00X2X10 1,作兩次迭代。（注：真解為X1 X2 1.618）4-16起始條件改成x00X21，重作習題4-15。4-17試利用牛頓一拉夫遜法去解f1 X2X12X2f2 XX1X2起始猜測為0X11、X；0,作兩次迭代（注:X24-18用牛頓法計算該系統(tǒng)的潮流。4-19 有一個二結點的電力系統(tǒng)如 圖簡單電力系統(tǒng)如圖4-18所示,試©U=1.0S =0°0.01+j0.020.01+j0.024-19所示，已知節(jié)點電壓為U11 jO,1+j0

42、.5習題4-18圖0QP2=0.4U2=1.0節(jié)點上發(fā)電機輸出功率Sg 0.8j0.6，負荷功率Sl 1j0.8，輸電線路導納Y=1-j4。試用潮流計算的牛頓法寫出第一次迭代時的直 角坐標修正方程式（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)以標么值表示。習題4-19圖已知：Sl110 j3, Sl2 20j10,0 ,Pg2 =15,U2 =1試寫出：節(jié)點、的節(jié)點類型；網絡的節(jié)點導納矩陣；導納形式的直角坐標表示的功率方程G1 Sg14Sl1X=0.1VSg1寧 77=0.1U2G2SL2習題4-20圖（以誤差形式AP、A Q、AU2表示）及相應的修正方程。

43、4-21如圖4-21所示，結點為平衡結點，給定U1(0)1 j0。結點為 PQ結點,X=0.1=a給定S21j0.8。試寫出：網絡的節(jié)點導納矩陣;-=0.1習題4-21圖以直角坐標表示的牛頓一拉夫遜法計算各結點電壓（可取(0)1 j0，迭代次即可）；結點為平衡點Ui =1.0,Q2max=2 ；結點為PQ結習題4-22圖并列出以誤差形式表示的功率方程和相應的修正方程。4- 22如圖4-22所示的簡化系統(tǒng)，標么阻抗參數(shù)均標于圖中，3 1=0°結點為 PV結點，P2 =0.8 , U2 =1.0，最大無功功率為 點，P3 +jQ3 =2+j1。試用牛頓法計算該系統(tǒng)的潮流。4 23所示，輸

44、電線均為 LGJ 185水 2和3的負荷如圖所示，母線 1的電壓 （要求列出計算原始條件，計算4 23三結點的110kV電力系統(tǒng)，接線圖如圖 平排列，Dm=5m，不考慮線路對地電容影響，變電所 維持在118kV運行。試用牛頓一拉夫遜法求系統(tǒng)潮流分布。 步驟及框圖）40+j25MVA4 24 如圖 4 24PQ結點。已知：所示系統(tǒng)，結點為平衡結點，結點是PV結點，結點、是U 1S1.050_?S20.55j0.13?S30.3j0.18P40.5U41.1試求：結點導納矩陣；系統(tǒng)的功率方程；用牛頓法進行潮流分布（迭代一次的值）4 25系統(tǒng)等值電路如圖 4 - 25所示,o線路阻抗標么值為 0.0

45、1 o （十五個結點，二十條支路)試利用牛頓法通用程序借助計算機計算該系統(tǒng)的潮流分布。習題4-25圖第五章電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調整兩臺火力發(fā)電機組并列運行，額定容量均為100MW，耗量特性分別為:2(t/h)(t/h)5- 1Fi =1+0.2 Pgi +0.001 PgiF2 =2+0.1 Pg2 +0.002 Pg22當負荷為160MW時，試求：平均分配負荷時每小時耗煤多少噸？最優(yōu)分配負荷時每小時耗煤多少噸？5- 2 某火電廠裝設兩套發(fā)電設備，其耗量特性分別為：F1=2+0.2Pg1 +0.001 Pg12(t/h)F2=4+0.2 Pg2 +0.002 Pg22(t/h)兩臺發(fā)電機的

46、額定容量均為200MW，而最小有功功率為PG1min= PG2min=50MW。若該電廠承擔負荷為300MW，試求負荷的最優(yōu)分配方案。5-3已知系統(tǒng)中有兩臺發(fā)電機組，它們的燃料消耗特性為：F1=a1+b1 Pg1 +C1PG12(t/h)F2=a2+b2 PG2 +C2PG22(t/h)其中 bi=2 元/(MW . h), b2=2.5 元/(MW h), ci=0.01 元/(MW 2 - h), C2 =0.005 元/(MW 2 - h)。兩臺機組的最小負荷都是20MW，最大負荷都是125MW。如果系統(tǒng)有功負荷 Pl為150MW ,求兩臺機組所分配的負荷Pg1、P G2。5-4設有三個

47、火電廠并列運行，各電廠的耗量特性及有功功率的約束條件如下：100MW W PgiW 200MW120MW W Pg2< 250MWFi=4+0.3 Pgi +0.0007 Pgi2(t/h)F2=3+0.32 Pg2 +0.0004 Pg22(t/h)F3=3.5+0.3 Pg3 +0.00045 Pg32(t/h)當總負荷為700MW，試確定發(fā)電廠間的最優(yōu)分配方案。5-5在一個不計線損僅有 n臺汽輪發(fā)電機組組成的系統(tǒng)中，設整個系統(tǒng)每小時的消耗150MW W PgiW 300MW燃料為：F=Fi (PG1)+F2(PG2)+Fn(PGn)，其整個系統(tǒng)消耗的有功功率為Pl，試推證等耗量微增

48、率準則：dFi/dFGi = dF2/dFG2=dF. / dFGn5-6寫出如圖5-6所述系統(tǒng)在不計網損，不考慮不等約束的條件時,有功功率最優(yōu)分配的目標函數(shù)、拉格朗日函數(shù)，并推導出有功功率最優(yōu)分配時的準則。Pl為負荷點的負荷)0習題5-6圖B均為火電廠,(A、5-7 如圖5-7所示，有兩臺容量均為100MW，耗量特性分別為:(t/h)(t/h)Fi=1+0.2Pgi +0.002Pgi22F2=3+0.1 Pg2 +0.002 Pg2兩臺發(fā)電機，同時供一個負荷Pl,試求:號機發(fā)20MW , 2號機發(fā)45MW分配負荷時，是不是最優(yōu)當系統(tǒng)負荷為65MW ,按1 分配方案？當系統(tǒng)負荷為160MW時

49、，此二發(fā)電機間的最優(yōu)分配方案是多少?5- 8三臺發(fā)電機組共同承擔負荷，它們的耗量微增率分別為：dFi0.15Pgi10100 < Pgi < 200MW0.10巳210100 < Pg2 < 300MWdFsdFG30.05FG310200< Pg3 < 500MW每臺發(fā)電機組所承擔的負荷;時,試求：負荷為 750MW負荷在400MW至1000MW 范圍內的耗量微增率與負荷功率的關系曲線fR)。5-9兩個發(fā)電機組一個系統(tǒng)，Gi :18.0 0.012Pg1 元/MW . hG2 :2 7.0 0.01況2 元/MW . hG2：50MW < Pg2&l

50、t; 500MW最佳操作系統(tǒng)的入、PG1與P G2；(2)假如Pl增加1MW (成為601MW )時，額外成本(元/小時)。 某火電廠有兩臺發(fā)電機組，它們的耗量特性如下：F1=5+0.1 Pg1 +0.06 Pg12F2=6+0.2 Pg2 +0.01 Pg22每臺機組最大、最小出力為： 給該廠的發(fā)電任務為 250MW時， 至252MW時，全廠耗量增加多少？5-11假設三個發(fā)電機組的燃料一成本曲線如下：f1( Pg1)=300+8.0 Pg1 +0.0015 Pg12f2( Pg2)=450+8.0 P g2+0.0005 Pg22f3( Pg3)=700+7.5 PG3+0.0010 Pg33忽略線路損失與發(fā)電機極