电力系统分析课后题含答案

电力系统分析课后题答案

【篇一：电力系统分析课后答案】

线型号 lgj-120, 导线计算外径为 15.2mm, 三相导线水平排列 ,两相邻

导线三相间的距离为 4m,试计算该电力线路的参数 ,并作等效电路。

解: r1?

rs?31.5?km? ?0.262512015.2?7.6(mm) 2dm5039.7(mm)

dm5039.7?0.0157?0.1445lg?0.0157?0.423(?/km)r7.6?6?6?67.587.58b11010?2.69?10?s?mlglg7.6rx1?0.1445lgg1?0.

r1?r1l?0.2625?60?15.75(?) x1?x1l?0.423?60?25.38(?) 则 b1?b1l?2.69?10

b1?0.807?102

g1?0.?4?6?60?1.614?10?4(s) (s)b1?1.805?102 g1?0.?6(s/km)

2-19. 三相双绕组升压变压器的型号为 sfl-40500/110, 额定容量为

40500kva, 额定电压为

121/10.5kv,pk?234.4kw,uk(%)?11,p0?93.6kw,

i0(%)?2.315, 求该变压器的参数 ,并作等值电路。

pkun2234.4?103?(10.5?103)2?21.57?10(?) 解: `rt?(40500?10)sn

un(%)un211?(10.5?103)2 xt0.3(?)3100sn100?40500?10 p093.6?103

gt?28.49?10?4(s)32(10.5?10)un

i0(%)sn2.315?40500?103?3bt8.5?10(s)232100?(10.5?10)100un

2-20. 三相三绕组降压变压器的型号为 sfpsl-120000/220, 额定容量

为 120000/120000/60000kva, 额定电压为 220/121/11kv,pk(1?2)?601kw,

pk(1?3)?182.5kw,pk(2?3)?132.5kw,uk(1?2)(%)?14.85,uk(1?3)(%

)?28.25,uk(2?3)(%)?7.96,p0?135kw,i0(%)?0.663, 求该变压器的参数,并作等值电路。

　解: i: pk(1?2)?601(kw) pk(1?3)?4pk(1?3)?730(kw)

pk(2?3)?4pk(2?3)?530(kw) 1pk1?(pk(1?2)?pk.5(kw)(1?3)?pk(2?3))?40021pk2?(pk(1?2)?pk?p.5(kw) (2?3)k(1?3))?20021pk3?(pk?p.5(kw)(1?3)k(2?3)?pk(1?2))?3292rt1 rt2

rt32pk1un400.5?103?(220?103)211.346(?)2sn(12?104?103)22pk2un200.5?103?(220?103)210.674(?) sn(12?10?10)2pk3un329.5?103?(220?103)211.107(?)2sn(12?104?103)2

ii ：uk(1?2)(%)?14.85,uk(1?3)(%)?28.25,uk(2?3)(%)?7.961uk1(%)?(uk(1?2)(%)?uk(1?3)(%)?uk(2?3)(%))?17.572 1uk2(%)?(uk(1?2)(%)?uk(2?3)(%)?uk(1?3)(%))2.722 1uk3(%)?(uk(1?3)(%)?uk(2?3)(%)?uk(1?2)(%))?10.682

2uk1(%)un17.57?(220?103)21xt170.866(?)100sn100?12?104

?103 xt2

xt32uk2(%)un?2.72?(220?103)21?10.971(?)100sn100?12?104?1032uk3(%)un10.68?(220?103)2143.076(?)100sn100?12?104?103

p0135?103?6 iii ：gt?22.79?10(s) 32un1(220?10) i0(%)sn0.663?12?104?103

iv ：bt1.644?10?5(s) 232100un1100?(220?10)

2-22. 双水内冷汽轮同步发电机的型号为 tqfs-125-2,pn?125mw,

cos?n?0.85,un?13.8kv,xd?1.867,xd?0.257,xd?0.18, 试计算该发

电机的直

轴同步电抗 xd, 暂态电抗 xd, 直轴次暂态电抗 xd 的有名值 .

22ununcos?n 解: zn1.295(?) snpn xd?1.867zn?1.867?1.295?2.418(?) xd?0.257zn?0.257?1.295?0.333(?)x?0.18zn?0.18?1.295?0.233(?) d

2-23. 电抗器型号为 nkl-6-500-4,un

试计算该电抗器电抗的有名值 . ?6kv,in?500a, 电抗器电抗百分数

xl(%)?4.

xl(%)un4?6?103

0.277(?) 解: xl?in3?500

chapter 三

3-1. 电力系统阻抗中的功率损耗表达式是什么 ?电力线路始 .末端的电容功率表达式是什么 ?

pi2?qi2 答:?slpl?j?ql?(rl?jxl) ui2 b1?sc1ju12l

22 12bl?sc2ju222

3-8 ．110kv 双回架空电力线路，长度为 150km ，导线型号为 lgj-

120，导线计算外径为 15.2mm, 三相导线几何平均距离为 5m, 已知电力线路末端负荷为 30+j15mva, 末端电压为 106kv, 求始端电压、功率 ,并做出电压相量图。

解: r1

s?31.5?0.2625(?/km) 120

15.2?7.6(mm) 2dm?5m?5000(mm),r?x1?0.1445lgdm5000?0.0157?0.1445lg?0.015?70.42(3?/km) r7.6b1?7.587.58?10?610?6?2.69?10?6(s/km),g1?0 lglgm

7.6r

11rl?r1l0.2625?150?19.687(?)2211(?)xl?x1l0.423?150?31.725 22bl?2b1l?2?2.69?10?6?150?8.07?10?4(s)gl?0.

bl8.07?10?42)?(30?j15)?(?j106?)?30?j10.466(mva)s2?s2?(?ju22.2

2.

p2?q2302?10.4662

?slpl?j?ql?(rl?jxl)(19.687?j31.725) 2u21062.22?1.769?j2.85(mva)

...s1?s2sl?(30?j10.466)?(1.769?j2.85)?31.769?j13.316(mva)p2rl?q2xlp2xl?q2rldu2u2?j?u2ju2u2.

?30?19.687?10.466?31.72530?31.725?10.466?19.687?j 106106?8.7?j7.03(kv)

。u1?u2?du2?106?8.7?j7.03?114.7?j7.03?114.9?3.5 （kv) .. bl8.07?10?42s1?s1?(?ju)?(31.769?j13.316)?(?j114.9?) 22.2

1.

?31.769?j7.99(mva)

设 u2?106?0 （kv),?u2?8.7(kv),?u2?7.03(kv), 则

u?114.9?3.5.(kv) 。.

3-9.220kv 单回架空电力线路 ,长度为 200km, 导线型号 lgj —300, 导线计算外径为 24.2mm, 三相导线几何平均距离为 7.5m, 已知其始端

输出的功率为 120?j50mva, 始端的电压为 240kv. 求末端电压及功率 ,并作出电压向量图 .

解:r1

s?31.5?0.105(?/km) 300dm?7.5m?7500(mm) r?24.29?12.1(mm) 2 x1?0.1445lg

?0.1445lgdm?0.0157 r7500?0.0157?0.419(?/km) 12.1

【篇二：电力系统分析练习题及其答案 (何仰赞 )上册】

功率输送方向表于

图中。

试求：（ 1）发电机及各变压器高低绕组的额定电压；（2）各变压器的额定变比；

（3）设变压器 t－1 工作于 +5% 抽头， t－2,t－4 工作于主抽头， t－3 工作于－ 2.5% 抽头时，各变压器的实际变比。

　解：(1) 总的原则：发电机的额定电压比同电压级网络的额定电压高5％；变压器一次侧额

定电压等于同电压级网络的额定电压高，二次侧额定电压比同电压级网络的额定电压高 10％。其中，变压器受功率侧为一次侧，输功率侧为二次侧。发电机： vgn?10.5kv

变压器 t—1: vn1?10.5kv,vn2?242kv.

变压器 t—2: vn1?220kv,vn2?121kv,vn3?38.5kv. 变压器 t—3: vn1?35kv,vn2?11kv. 变压器 t—4:vn1?220kv,vn2?121kv. (2) 各变压器的额定变比

变压器 t—1: kt1n? vn1

n2vn1 ?10.n2

?0.0434. ?1.818 ?5.714 ?3.143

变压器 t—2: kt2n(1?2)? ?220kt2n(1?3)?kt2n(2?3)?

变压器 t—3: kt3n? 变压器 t—4: kt4n?

vn1

n3n3 .5.5 vn2 vn1vn1 n2n2

3.182. ?1.818. ?

变压器 t—1: kt1?

v1 2 ?10.2 ?(1?5%) ?0.0431.

变压器 t—2: kt2(1?2)? v1

1.818 kt2(1?3)?kt2(2?3)?

变压器 t—3: kt3? 变压器 t—4: kt4? v1 33

.5.5

?5.714 ?3.143 v2 v1v1

?35?(1?2.5%)?3.102. 221.818.

1－3， 电力系统的部分接线如图

1－3，网络的额定电压已经标 明图中。试求： （1）发电机，电

动机及变压器高，中，低压绕组的额定电压；

（2）设变压器 t－1 高压侧工作于 +2.5% 抽头，中压侧工作于 +5%抽头； t－2 工作于额定 抽头； t－3 工作于－ 2.5% 抽头时，各变 压器的实际变 比。

解 (1) 发电机：网络无此电压等级，此 电压为发电机专用额定电

压，故 vgn?13.8kv 。

变压器 t—1： 一次侧与发电机直接连接，故其额定电压等于发电机

的额定电压；二次侧额

定电压高于网络额定电压 10％，故 t—1 的额定电压为 .5.8kv 。

　变压器 t—2： 一次侧额定电压等于网络额定电压，二次侧额定电压高 于网络额定电压 10％，

故 t—2 的额定电压为 kv 。

变压器 t—3： 一次侧额定电压等于网络额定电压，二次侧与负荷直

接连接，其额定电压应高

于网络额定电压 5％，因此 t—3 的额定电压为

100.38?(1?5%)]kv?100.4kv 。

电动机： 其额定电压等于网络额定电压 vmn?0.38kv 。变压器 t—1: kt1(1?2)?

v12

?121?(1?2.5%).5?(1?5%)

?3.068 kt1(1?3)?kt1(2?3)?

变压器 t—2: kt2? 变压器 t—3: kt3? v1

?121?(1?2.5%)?8.987 3.8?38.5?(1?5%)?2.929 3.8 ?3.182.

v2 v1

2 ?v1

2

?10?(1?2.5%).4

?24.375.

[例 2-1] 一条 220kv 的输电线 ,长 180km, 导线为 lgj-400( 直径

2.8cm), 水平排列 ,相间距 7m, 求该线路的 r,x,b, 并画等值电路 . 解: 电 阻:r1?

? s ?

31.5

?0.08?/km r?r1l?0.08?180?14.4? 400

电抗:deq? 700?700?2?700?882cm

x1?0.1445lg

deq0.8r ?0.1445lg 882

?0.42?/km 0.8?1.4

x?x1?l?0.42?180?75.6? 电纳:b1? 7.587.58

?10?610?6?2.7?10?6s/km deq882 lglg 1.4r

b?b1l?2.7?10?6?180?486?10?6s

等值电路

:

[例 2-2]220kv 架空线 ,水平排列 ,相间距 7m ，每相为 2?lgjq?240 分

裂导线，计算直径 21.88mm ，分裂间距 400mm ，求每相单位长度

的电阻、电抗和电纳。

解:

电阻:r1?

? s ?

31.5

＝0.066?/km 2?240

21.88

?400?62.757 2

电抗:dsb?dsd?0.9? deq?7000?7000?2?7000?8820mm

x1?0.1445lgdeqdsb ?0.1445lg8820

?0.31?/km

62.757

电纳:req? rd? 21.88

?400?66.151 2

b1?

7.587.58

?10?610?6?3.567?10?6s/km deq8820 lglg

66.151req

r1?0.0187km,x1?0.275km,b1?4.05?10?6skm,g1?0 。试计算该线路的?

形等值电路参数。

解 （1）精确计算。

z?r?jx?(0.0187?j0.275)?km?0.2756?(86.11km)y?jb?4.05?10? 6?90?skm

?l(83.1190?)?0.6339?88.060.02146?j0.6335 sh(?l)?0.5(e?l?el)?0.0173?j0.5922?0.5924?88.33

sh?l0.5924?88.33? kz0.9345?0.27 ?l0.6339?88.06?

ch(?l)?0.5(e?l?el)?0.8061?j0.01272(ch?l?1)0.3886?176.32ky1.0351.07 ?lsh(?l)0.3755?176.39? 计算?形等效电路参数：

zkzzl?0.9345?0.270.2756?86.11600154.53?86038 y2?ky(jb2)l?1.0350.074.05?10?6?90300s ?1.258?10?3?89.93?s?j1.258?10?3s

（2）使用近似算法计算。

　11

xbl2?10.275?4.05?6002?10?6?0.866331r22kx?1?b(x?)l?0.933

6x12

k?1?xbl?1.033 b 12

z?krrl?jkxl?(9.72?j153.9)?kr?1?

y2?j4.05?10?6?300?1.033s?j1.255?10?3s

与准确计算相比，电阻误差 -0.4% ，电抗误差 -0.12% ，电纳误差 -

0.24% ，本例线路长度小于 1000km ，用实用近似公式计算已能够

满足精确要求。

　如果直接取

kz?ky?1, 则

z=（r1+jx1)l?(11.22?j165)?

这时，电阻误差达 15% ，电抗误差 7%，电纳误差 -3.4% ，误差已较大。

　例 2－4330kv 架空线路的

参数

为

r?0.0579?/km,0x?0.316?/km, g?0,

?6

值参数的近视值，修正值和精确值。

　解 首先计算 100km 线路的参

数 （一）

z(r`

?jx0)l?(0.0579?j0.316)?100(5.79?j31.6)? y?

kk r `

?(g?jb0)l?(0?j3.55?10?6)?100s?j3.55?10?4s 2

(二) 修正参数计算 ?1?

13 xbl

?1? 1

?0.316?3.55?10?6?1002?0.9963 3 x 211

?1?(xb0?r00)l2?1?[0.316?3.55?10?6?0.05792?3.55?10?6/0.316

]?1002 066x0

?0.9982

【篇三：电力系统分析习题解答】

p> 1-1 选择填空 dcacb dbaac 1-2 填空

1）发电机（电源）、负荷（用电设备）以及电力网（连接发电机和

负荷的设备） 2）500kv 、220kv 、110kv 、10kv

3）发电机的额定电压规定比系统的额定电压高 5%或 7.5%7）中性点直接接地

8）日负荷率和最小日负荷系数，日负荷率 km? pavp

，最小日负荷系数 min pmaxpmax

9）35kv, 向终端用户配送满足质量要求的电能。

10) 110kv ，将大量的电能从发电厂远距离传输到负荷中心。

　1-3 简

答

1）假设电力系统中的负荷始终等于最大值 pmax ，经过 tmax 小时后所消耗的电能恰好等于全年的实际耗电量，则称 tmax 为最大负荷

利用小时数。

　2）负荷对供电可靠性的要求，可将负荷分成三级：

一级负荷 :是指对这类负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人

身事故，所以一级负荷不允许停电，必须由两个或两个以上的独立

电源供电。

二级负荷：是指对这类负荷停电会给国民经济带来一定的损失，影响人民生活水平。所以二级负荷尽可能不停电，可以用两个独立电源供电或一条专用线路供电。

三级负荷：是指对这类负荷停电不会产生重大影响，一般采用一条线路供电即可。

　3）有两大类，为有效接地方式和非有效接地系统。输电网中的变压器中性点通常采用中性点直接接地或经小阻抗接地的有效接地方式。配电网通常是采用中性点不接地或经消弧线圈接地的非有效接地系统。

1．10.5kv,220kv,35/6.6=5.3

3．220*1.05/110* （0.95 ）/35； （242+220 ）/2=231kv 4. 1 ）

10.5kv,10.5/121/38.5 ，10/0.4； 2）10.5/121*1.025/38.5*1.055．tmax?

100*2000?60*3000?40*2000?20*1760 ?4952 （h）

100

第 2 章习题

2-1 选择填空 abbad cbcdd 2-2 填空 1）g1=0,r1=0 2 ）相等，相等 3）deq?d12d23d31

4）减小

5）电晕现象和泄漏现象， 0

6）用集中参数表示的 ?型等值电路

7）?称为衰减系数，反映电压的幅度的衰减， ?称为相位系数，反映线路上相位的变化 8）自然功率

9）短路功率损耗（短路损耗 ?pk ），短路电压百分比 uk(%) （或短路电压） 10）负荷功率，等值复阻抗 3. 简答题

1.否，当电力线路输送的功率大于线路的自然功率时，线路末端的

电压将低于始端电压，反之，当线路输送的功率小于线路的自然功

率时，线路末端的电压将高于始端电压。

　2.不一样，不同电压等级

参数归算到基本级上后其有名值不同，标幺值也不同。

　3.分裂导线

的电抗减小，电纳略增大。

4.不同，因为变压器的一次绕组和二次绕组的额定电压值不同，例如 10.5/121 为升压 变压器， 110/11 为降压变压器。

5. 标幺制是一种相对单位制，各种物理量用标幺值表示，标幺值定义为其有名值和基准值之比，用下标 *表示。

　sb?ibub ，ub?

ibzb ，zb?

1。

　yb

2-4. 计算

3.r=5.2? x=80? b=7.2?10-4s ，模型如下 .

t1t1 t1t16.

7.电路图如下

线路 r1 =2.0 ? xl=40.0? ，bl=1.5*10s 变压器 t1：rt1=0.1220? ， xt1=24.4017? gt1=4.0981e-007 sbt1=4.0981e-005 s

t2：rt2 =0.1008? xt2=20.1667? gt2=4.1322e-007 s bt2=4.9587e-005 s

发电机（归算后） eg =121v xg =58.5640? 8. 图略 线路 r1* = 0.0099 xl*= 0.1983 ，bl*= 0.0605 变压器 t1：rt1*= 0.0006 ， xt1*= 0.1210 gt1*= 0.0001 bt1*=

0.0083

t2：rt2* = 0.0005 xt2*= 0.1000 gt2*= 0.0001 bt2*= 0.0100

发电机（归算后） eg* = 1.1000 xg* = 0.2904

9.等值电路如下图，其中两条线路并联，阻抗为单条线路的二分之

一，两个变压器并联，复阻抗为单个变压器的二分之一，复导纳则

为单个变压器的二倍。

-4

线路: xl=40.0? ，

变压器 t1：xt1=48.8?

t2：xt2= xt3=40.33?

发电机（归算后） eg =121v xg =93.70? 电抗（归算后） xr =66.67?

10.图略

线路 xl*= 0.3306 ， 变压器 t1： xt1*= 0.4033

t2： xt2*= xt3*0.3333

发电机（归算后） eg* = 1.1000 xg* = 0.7744 电抗（归算后） xr* =0.5510

第 3 章习题

3-1 选择填空 acccd abcba 3-2 填空 1.运算负荷 2.运算功率

3.各母线的电压、网络中的功率分布及功率损耗。

4. 线路末端输出的有功功率 p2 与线路首端输入的有功功率 p1 之比

5. 假设电力系统中的负荷始终等于最大值 pmax ，经过 tmax 小时后所消耗的电能恰好等于全年的实际耗电量，则称 tmax 为最大负荷 利用小时数。

　6. 传送无功功率，传送有功功率

7. 由两个供电点的电压差和网络参数

8. 在同一时间内，电力网损耗电量占供电量的百分比，称为电力网

的损耗率，简称网损率或线损率。

　9. 额定电压 10. ?u2?3-3 简答

pr?qx

u2

1. 电力线路的电压降落是指电力线路首末端点电压的相量差。

　电压损耗是指首末两点间电压有效值（电压的模）之差。

　电压偏移，是指网络中某点的实际电压同网络该处的额定电压（模）之差。

　输电效率是指线路末端输出的有功功率 p2 与线路首端输入的有功功率 p1 之比 2. 纵向分量 ?u1? 纯电抗时， ?u? p?r?q?xp?x-q?r

，横向分量 ?u1? ，对三相、线电压也适用。在 u1u1

qxpx ，?u? ，元件两端存在电压幅值差是传送无功功率的主要条件， uu

存在电压相角差则是传送有功功率的主要条件。

3. 如果线路中输送的功率一直保持为最大负荷功率 smax ，在?max小时内的能量损耗恰好等于线路全年的实际电能损耗 ?w ，则

称?max 为最大负荷损耗时间。

　?w?

?

8760

2 s2smax?3 r?10dt?2r?max?10?3pmax?max?10?3 2uu

4.计算步骤为：

1) 假设所有未知的节点电压均为额定电压。

　2) 首先从线路末端开始，

按照已知末端电压和末端功率潮流计算的方法，逐段向前计

算功率损耗和功率分布，直至线路首端。

3) 然后利用已知的首端电压和计算得到的首端功率，从线路首端开

始，按照已知首端

电压和首端功率的潮流计算方法，逐段向末端推算，求出各段的电

压降落，得到各节点的电压。

4)为了提高精度，以求出的各节点电压和已知的各节点输出功率，重复步骤2，再次

求出首端功率。重复步骤3，? ? 。

5) 可以反复进行几次计算，直到达到满意的精度为止。（可以通过

编程求解）。

5.单电源供电的简单环形网络可以当作供电点电压相等的特殊两端

供电网络，按两端供电网络潮流计算方法，先计算网络中的功率分

布，确定功率分点，然后在功率分点处将网络解开，按照开式电力

网潮流计算的方法，计算功率损耗和电压降落，得到所有节点的电

压。

　3-4计算

105.7-j7.5 ，变压器导纳上的功率损耗为38.5-j240(kva),变压器阻抗 1.末端电压u2

上的功率损耗为82.8+j1761.6(kva),输出功率为19.878+j8.478（mva ）

2.首端电压： 113.77+j11.18(kv) ,变压器阻抗上的损耗： 52.7+j1170（kva ），变压器导纳上的

损耗： 22+j219.7(kva),变压器高压端电压： 108.2+j6.0(kv),线路阻抗上的损耗： 353+j1176.97(kva). 首端输入功率： 16.42+j10.55(mva)

3.变压器损耗： 0.157+j2.26 （mva ），线路上损耗： 0.65-j2.05

( mva)输出端电压u2=9.93 （kv ）（忽略不计横向电压?u ）

4.两个元件并联时，阻抗为单个元件的二分之一，导纳为单个元件

的二倍。画出等值电阻电路（略）。

1）输电线路电压降落 25-j29 （kv ）,电压损耗 23（kv ）变压器电压降落 17.94-j19.47 ,电压损耗 16.97 （kv ）总计：电压降落：

42.76-j48.47 电压损耗 40（kv ） 2)首端功率 160.2+j90.41(mva),输电效率： 95.93

3）首端电压偏移： 25 kv 末端输出电压： 202.2-j48.5 kv, 模为 208

kv, 归算到 110kv 等级，为 114.4kv ，电压偏移 4.4 kv

5.功率分界点为 c 点，sac=18.9+j9.44(mva) sbc=11.1+j5.56 (mva)

第 4 章

4-1 选择填空 abcad bbcda 4-2 填空

1．用牛顿 -拉夫逊迭代法求解电力网的非线性功率方程组。

　2．有

功功率 p 和电压的大小 u 3 ．有功功率 p 和无功功率 q 4 ．8 阶

5．110kv 及以上的电力网的计算。

　6．额定电压

7．求出的所有修正值均小于给定的允许误差值 ?或各点注入的有功

功率和无功功率的差值均小于给定的允许误差值 ?1 8 ．2n

9．可以忽略不计， cos?i-?j?1 和 sin?i-?j?0

10．节点所连接的所有支路的导纳之和。

　4-3．简答题

1．若电力系统有 n 个独立节点，则可以列出 2n 个方程。变量的个

数有 2n 个，对 pq 节点，

?