1、電力系統(tǒng)分析練習(xí)題一、簡答題1、電力線路的正序電抗與零序電抗是否相等？2、在 220kV 及以上的超高壓架空線路上，普遍采用分裂導(dǎo)線，采用分裂導(dǎo)線后，線路電感、線路并聯(lián)電容會增大還是變?。?、動力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)的基本構(gòu)成形式如何？4、電力變壓器的主要作用是什么？5、采用標么值計算有什么優(yōu)點？6、對電力系統(tǒng)運行的要求是什么？7、試畫出單相變壓器等值電路。8、試畫出電力線路等值電路。二、如圖所示的電力系統(tǒng)確定發(fā)電機 G，變壓器 T-1 、T-2 、T-3 ，線路 L-1 、 L-2 、L-3 及電容器 Yc 的額定電壓；給出其穩(wěn)態(tài)分析時的等值電路；輸電線路 L-3 阻抗為 5+j20 （忽

2、略并聯(lián)支路） ，末端有功功率為 10MW，功率因數(shù)為0.80 （感性），末端電壓為 35kV，計算線路 L-3 的功率損耗和電壓損耗；條件同 3，但功率因數(shù)提高到 0.90 （感性），請問線路 L-3 的功率損耗和電壓損耗會增加還是減少？GT-1T-2T-3L-3L-1L-210kV220kV110kV35kVYC三、電力系統(tǒng)接線如下圖所示，電網(wǎng)各級電壓示于圖中，求發(fā)電機和各變壓器高低壓側(cè)額定電壓；設(shè) T-1 高壓側(cè)工作于 +2.5%抽頭， T-2 工作于主抽頭， T-3 高壓側(cè)工作于 -5%抽頭，求各變壓器實際變比。G10kVT-1110kVT-2T-310kV35kV四 、有一臺雙繞組變壓

3、器， 電壓比為 110kV/10.5kV, 額定容量為 25MV.A,欲通過試驗確定參數(shù)，受試驗條件限制，在變壓器一次側(cè)加短路試驗電流100A，測得短路損耗93kW,短路電壓 8.8kV（線電壓）；在二次側(cè)加電壓8kV（線電壓）進行空載試驗，測得空載損耗 23.5kW，空載電流 9.42A。求該變壓器折算到變壓器一次側(cè)的參數(shù)R、X、G、B。五、一容量比為 90/90/60 兆伏安，額定電壓為220/38.5/11千伏的三繞組變壓器。工廠給出試驗數(shù)據(jù)為： Ps(1 -2)=560千瓦， Ps(2 -3)=178千瓦，Ps(3 -1)=363千瓦，VS（1-2 ）%=13.15,VS（2-3 ）

4、%=VS（ 3-1 ） %=P0I 0。試求歸算到220千伏側(cè)的變壓5.7,20.4,=187 千瓦，%=0.856器參數(shù)。（注：功率值未歸算，電壓值已歸算）六、已知某一變壓器參數(shù)如表1 所示。表 1額定容量額定電壓Uk %PkI 0 %P0(MVA)(kV)(kW)(kW)31.510.5/12110.52000.550變壓器繞組電阻、漏抗、勵磁支路電導(dǎo)和勵磁支路電納的計算公式分別為：PU2Uk%U 2Rk1NX1 N1000 S2100SNNGmP010 3SBmI0% SNSU12N100U12N1、試計算變壓器繞組電阻、漏抗的有名值；2、設(shè) SB=100MVA，110kV 級為基本級，

5、 UB=121kV，試計算變壓器繞組電阻、漏抗的標幺值。七、如圖所示電網(wǎng)。0.51320y231.0y13y121.2+j 1其元件導(dǎo)納參數(shù)為： y12=0.5-j3, y23=0.8-j4, y13=0.75-j2.5。1、根據(jù)給定的運行條件，確定圖2 所示電力系統(tǒng)潮流計算時各節(jié)點的類型和待求量；2、求節(jié)點導(dǎo)納矩陣Y；3、給出潮流方程或功率方程的表達式；4、當用牛頓 - 拉夫遜法計算潮流時，給出修正方程和迭代收斂條件。八、如圖所示電力系統(tǒng)，元件參數(shù)如表35 所示。故障前線路空載， D點電壓 =121kV,在 D點分別發(fā)生短路。DG圖表 3發(fā)電機額定容量 (MVA)Xd”X2500.30.35

6、表 4變壓接線類額定容量額定電壓 (kV)Uk %器別(MVA)YNd115010.5/12110.5表 5線額定電壓x1x0線路長度路（ kV）( /km)( /km)(km)1100.4x0 3.5 x 1501、計算 D 點發(fā)生三相短路時，短路點起始次暫態(tài)電流。2、給出 D 點發(fā)生 A 相接地短路時，各序網(wǎng)絡(luò)，并計算序網(wǎng)絡(luò)各元件參數(shù)；3、計算 D 點發(fā)生 A 相接地短路時，短路點起始次暫態(tài)電流有名值。4、計算 D 點發(fā)生 A 相接地短路時，流過發(fā)電機的起始次暫態(tài)電流有名值。九、 試求如圖1 所示的等效電路的節(jié)點導(dǎo)納矩陣，圖中給出了各支路阻抗和對地導(dǎo)納的標幺值。若 3、4 節(jié)點間的支路用圖

7、2 所示的支路代替， 再求該網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點導(dǎo)納矩陣。10.08+j0.42j0.25j0.250.1+j0.40.12+j0.5j0.343圖 11:1.1j0.343圖 2十、 如圖所示的簡單電力系統(tǒng)，節(jié)點導(dǎo)納矩陣為：3-j9-2+j6-1+j30-2+j63.666-j11-0.666+j12-1+j3-1+j3-0.666+j123.666-j11-2+j60-1+3j-2+j63-j9節(jié)點2、3 的注入功率已知，節(jié)點1 為平衡節(jié)點，節(jié)點4 為PV節(jié)點，用高斯 - 塞德爾法求節(jié)點2、3、4的電壓，只迭代一次，取節(jié)點2、3的電壓初值均為10。( 圖中各值均為標么值 ) 。0.5-j0.21。U

8、 1=1.04 0243-1+j0.5U4=1.05P4=0.3十一、 10kV 線路的等值電路如圖所示，已知末端電壓為10.4kV 。求始端電壓。U 11+j310.4kV2j1MV A十二、系統(tǒng)如圖所示。 d 點發(fā)生三相短路，變壓器 T2 空載。求：（1）求用標幺值表示的等值網(wǎng)絡(luò)；（2）短路處起始次暫態(tài)電流和短路容量； （ 3）計算短路沖擊電流；（4）若電源容量為無限大，試計算短路沖擊電流。d(3)T1T230MV A31.5MVA200km31.5MVAX d=0.22d0.4/km( 每回 )Ud %=10.5E d =1.08U %=10.5110/10.5 kV10.5/121 k

9、V10.5kV十三、一臺向10kV 網(wǎng)絡(luò)供電的SFL1-31500/110型降壓變壓器，其技術(shù)參數(shù)為：電壓110kV/11kV，Ps=180kW， P0 =31 kW，Us%=10.5%， I 0 %=0.8。試計算歸算到高壓側(cè)的參數(shù)。十四、某電力系統(tǒng)如圖所示，f 處發(fā)生不對稱接地故障，試畫出正序、負序和零序等值電路（各元件的序參數(shù)用相應(yīng)的符號表示，如用XL1 表示線路正序電抗） 。G-1B-1fG-2B-2G1LG2xN十五、已知系統(tǒng)如圖所示。 k 點發(fā)生不對稱接地短路，試畫出圖示系統(tǒng)的正序、負序、零序網(wǎng)絡(luò)。G1T1 115kVkT2G2ljx N電力系統(tǒng)分析答案一、1、不相等。線路零序阻抗

10、比正序阻抗大。2、線路電感變小，電容變大。3、由生產(chǎn)、變換、傳送、分配和消耗電能的電氣設(shè)備（發(fā)電機、變壓器、電力線路以及各種用電設(shè)備等）聯(lián)系在一起組成的統(tǒng)一整體就是電力系統(tǒng)。動力系統(tǒng)是電力系統(tǒng)和發(fā)電廠動力部分的總和。電力網(wǎng)是電力系統(tǒng)中除去發(fā)電機和用電設(shè)備外的部分。4、電力變壓器的主要作用是升高或降低電壓，還能起到將不同電壓等級的電網(wǎng)相聯(lián)系的作用。5、（1）易于比較各元件的特性與參數(shù)； （ 2）方便評估電壓質(zhì)量，判斷計算的正確性； （ 3）能夠簡化計算公式6、（1）保證安全可靠持續(xù)供電； （2）保證必要的電能質(zhì)量； （ 3）保證電力系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性；7、以下兩者皆可。I&1R jX&/I&1 R

11、1jX 1R2/jX 2/ I&2/I 2I&m&/GmU 2&Ym Gm jB m&/U1jB mU 1U 28、1Z2YY221/2/二、1、G10.5kVT-1 10.5 kV /242 kVT-2 220 kV /121 kVT-3 110 kV /38.5 kVL-1220 kVL-1110 kVL-135 kVYC35 kV2、SGZT1Zl1ZT 2Zl 2ZT 3Zl 3SLYm1Bl 1Bl1Bl 2Bl 2Bl 3jBl 3jjYm2jjYm3j2YC222223、P j Q =P 2Q 2= (1027.52 )10 6U 2(R jX )352(5 j 20)=（0.6

12、378+j2.5510 ）MVAPR QX10 5 7.5 20U=5.714kVU355、電壓損耗、功率損耗會減少。三、四、五、六、1、 R20012122.9511X10.51212100031.5 210048.803331.52、 R2.95110.020X48.8033121210012120.3333100七、1、節(jié)點 1： PQ 節(jié)點待求量： U ,節(jié)點 2： PV 節(jié)點待求量： Q ,節(jié)點 3：平衡節(jié)點待求量： P,Q2、Y11y12y131.25j 5.5Y22y12y231.3j 7Y33y23y131.55j 6.5Y21Y120.5j 3Y32Y230.8j 4Y31Y

13、130.75j 2.51.25 j 5.50.5j 30.75j 2.5Y0.5j 31.3j 70.8j 40.75j 2.50.8j 41.55j 6.53、ni1,2,3Y ijU jS i U ij 1NPiU i U j (Gijcos ijBijsin ij)或ji 1,2,3NQiU iU j (GijsinijBijcos ij)j&1PjQiN&i 1,2,3(i)或 U iYiiYijU jU ij1ji4P1H 11H 12P2H 21H 22Q1J11J12( k 1)( k)11( k 1)( k)21U 1(k 1)U 1( k)收斂條件：U1( k )八、N11H

14、 11H 12N11111P1N2122H 21H 22N 21P2LU1U1U 11 U 1J11J12L11Q1111( k )1( k )1U 1(k )1 ，(k )2 ，( k)1221、取 SB50 MVA， U B115 kVX d =0.3500.350X T10.5500.10510050XL 0.450SB50=0.07562 201152U B以短路前D點電壓為基準，則&oE E0（該值如果不是用此式子計算而來，而是自己進行假設(shè)， 也算對，不加相位條件，也算對，計算中電抗前不加虛部符號也算對）EU D1211.0520oU B115IE1.052-j2.1889j ( X

15、 dX TX L )j (0.3 0.1050.0756)有名值I 2.1889SB0.5495（kA）3U B2、X T 2X T 10.105X L 2X L10.0756X d =0.3X 20.35500.355050X T 00.1050.10550X L 01.450SB0.265U B23 A 相接地短路，復(fù)合序網(wǎng)由3 個序網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)而成&I&A1EGj ( X dXT1XL1X2XT 2X L 2XT0XL0)=1.052 0oj (0.30.1050.07560.350.1050.07560.1050.265) j 0.762jX dZT 1ZL 1jX G 2ZT 2ZL2I

16、&DA1I&DA 2&U DA2EGU DA1正序網(wǎng)絡(luò)負序網(wǎng)絡(luò)ZT 0ZL 0I&DA 0&U DA0零序網(wǎng)絡(luò)jX dZT1Z L1I DA1EGU DA1jX G 2ZT 2ZL 2I DA2U DA2ZT0ZL0 I DA0U DA0復(fù)合序網(wǎng)I&DA1I&DA 2I&DA 0I&DA3I&DA 1j 2.286有名值 I DA2.286I B2.286SB2.286503U B0.574 kA3115（不直接運用對稱分量變換，而是根據(jù)對稱分量定義分別計算出B、C 相各序分量，然后合成為各相量，也正確）&2 &2a&0I DBa I DA1aI DA 2IDA0(a1)I DA1&2 &(a

17、2a&0I DCaI DA1a I DA 2IDA 01)I DA1從而 IDBI DC 0 kA發(fā)電機提供的短路電流&ej 30o&ej 30o&j1.320I GAI DA1I DA23IDA1&ej 30o2 &ej 30o&0&0I GBa I DA1aI DA 2I DA1&ej 30o&ej30o2 &j1.320I GCaI DA1aI DA23I DA1有名值I GAI GC 1.320SB1.32050kA3U B3.633 10.5I GB0 kA九、十、十一、電壓損耗PRQX21 13UU10.40.48kVU1 U2U10.40.4810.4 0.48 10.88kV十

18、二、（ 1）用標幺值表示的等值網(wǎng)絡(luò)（取SB100MVA ，用平均額定電壓進行計算） ，把以自身容量為基準的標么值化為以全網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一容量基準的標么值EdjX djX T 1jX ljX T 2d (3)X d0.221000.73330X T10.1051000.33331.5X T 20.1051000.33331.5X l2000.41000.6051152回路總電抗為XX dXT 1X lXT 20.7330.3330.333 0.605 2.004（ 2）起始次暫態(tài)電流I dEd1.080.539X0.7330.3330.3330.605有名值為I d 0.539SB0.5391003U B2.96kA3 10.5短路容量為SdSB100XT 1XlX T 249.9MVAX d0.733 0.333 0.333 0.