电力系统分析第三版于永源答案
电力系统分析第三版于永源答案
【篇一：电力系统分析课后习题解答】
t>第1章绪论
1-1
答：能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的
电压，称为额定电压。用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5％，用于补偿电网
上的电压损失。
变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。
当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的额定电压与发电机
的额定电压相同。
变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10％。
当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7％）时，二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5％。
1-2
答：一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量（输电能力）就越大，输送的距离也越远。因为输电电压高，线路损耗少，线路
压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。
在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较
大的容量，则输送的距离就短。当然，输送容量和距离还要取决于
其它技术条件以及是否采取了补偿措施等。
1-3 答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷
持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。 1-4
解：（1）g：10.5kv；t-1：10.5kv/242kv；t-2：220kv/121kv，
220kv/38.5kv；t-3：110kv/11kv；t-4：35kv/6.6kv；t-5：
10.5kv/3.3kv，（长线路） 10.5kv/3.15kv （短线路）
t-2工作于主抽头：实际变比为kt-2(1-2)=220/121=1.818；kt-2(1-
3)=220/38.5=5.714；
kt-2(2-3)=121/38.5=3.143；
1-5
解：由已知条件，可得日总耗电量为
wd?70?2?50?4?80?2?100?4?80?2?90?4?120?4?70?2?2040m
w 则日平均负荷为pav?wd2040??85mw 2424
负荷率为km?pavp8550??0.708；最小负荷系数为a?min??0.417 pmax120pmax120
1-6
解：系统年持续负荷曲线如图所示。由题1-5可得年平均负荷为pav?wd2040?365??85mw 87608760
最大负荷利用小时数为 t
max?w2040?365??6205h pmax120
第2章电力系统元件模型及参数计算
2-1
答：分裂导线是抑制电晕放电和减少线路电抗所采取的一种导线架
设方式。在输电线路中，分裂导线输电线路的等值电感和等值电抗
都比单导线线路小，分裂的根数越多，电抗下降也越多，但是分裂
数超过4时，电抗的下降逐渐趋缓。所以最好为4分裂。
2-2 答：变压器的空载试验：将变压器低压侧加额定电压，高压侧
开路。此实验可以测得变压器的空载损耗和空载电流。
变压器的短路试验：将变压器高压侧加电压，低压侧短路，使短路
绕组的电流达到额定值。此实验可以测得变压器的短路损耗和短路
电压。
2-3
答：理论上说只要两台变压器参数一致（包含给定的空载损耗、变比、短路损耗、短路电压等），那么这两台变压器的性能就是一致的，也就是说可以互换使用。但是实际上不可能存在这样的变压器，我们知道出于散热和电磁耦合等因数的考虑，一般高压绕组在底层（小电流），低压绕组在上层（大电流，外层便于散热）。绕组分
布可以导致一二次绕组的漏磁和铜损差别较大，故此无法做到升压
变压器和降压变压器参数完全一致。
2-4 答：标幺值是相对于某一基准值而言的，同一有名值，当基准
值选取不同时，其标幺值也不同。它们的关系如下：标幺值=有名值/基准值。其特点是结果清晰，计算简便，没有单位，是相对值。
在电力系统中，选取基准值的原则是：a. 全系统只能有一套基准值。
b. 一般取额定值为基准值。
c. 电压、电流、阻抗和功率的基准值必须满足电磁基本关系。
2-5
答：线路额定平均电压是指输电线路首末端电压的平均值。
我国的电力线路平均额定电压有
3.15kv、6.3kv、10.5kv、15.75vv、37kv、115kv、230kv、
345kv、525kv。
2-6
解：（1）已知架空输电线路的导线型号为lgj-120，则导线
的??31.55??mm2/km 所以，r1??
s?31.55?0.2629?/km 120
则线路的电阻为 r?r1l?0.2629?60?15.77?
（2）因为导线采用lgj-120，所以
ds?0.779r?0.779?15.2/2?5.920mm，则
deq?dabdbcdca?4?4?8?42m?42?103mm
42?103
x1?0.1445lg?0.423?/km 5.920
所以，x?x1l?0.423?60?25.38?
（3）导线的电纳为 b1?7.587.58?6?6?10?6??10?2.686?10s/km 3deq42?10lglgr15.2/2
则 b?b1l?2.686?10?6?60?161.16?10?6?1.612?10?4s
根据以上计算结果，画出线路等值电路如图所示。
2-7
解：（1）导线电阻为r1??
s?31.55?0.085?/km 2?185
（2）2分裂导线的互几何均距为
deq?dabdbcdca??8.5?6.1?7.756m?7.756?103mm
2分裂导线的自几何均距为 dsb?dsd?.779?19/2?400?54.408mm 7.756?103
则x1?0.1445lg?0.1445lg?0.311?/km dsb54.408
（3）计算线路电纳：req?deqrd?/2?400?61.644mm
则 b1?7.587.58?10?6??10?6?3.61?10?6s/km
3deq7.756?10lglg61.644req
根据以上计算结果，画出线路等值电路如图所示。
2-8
解：（1）归算到高压侧：额定电压为 vn?35kv
2?psvn177.2?352
rt???0.2188? 221000sn1000?31.5
2vs%vn8352
xt?????3.11?1 100sn10031.5
gt??p030??2.449?10?5s 221000vn1000?35
i0%sn1.231.5?2??2?3.086?10?4s 100vn10035 bt?
（2）归算到低压侧：额定电压为 vn?11kv
2?psvn177.2?112
rt???0.0216? 21000sn1000?31.52
2vs%vn8112
xt?????0.307? 100sn10031.5
gt??p030??2.479?10?4s 221000vn1000?11
i0%sn1.231.5?2??2?3.124?10?3s 100vn10011 bt?
2-9
解：（1）求各绕组的等值电阻
因变压器各绕组的容量相同，所以短路损耗不需要折算。
1??ps(1?2)??ps(3?1)??ps(2?3)??1??217?200.7?158.6??129.55 kw 22
11?ps2???ps(2?3)??ps(1?2)??ps(3?1)????158.6?217?200.7??
87.45kw 22
11?ps3???ps(3?1)??ps(2?3)??ps(1?2????200.7?158.6?217??
71.15kw 22则 ?ps1?
2?ps1vn129.55?2202
则各绕组电阻为 rt1???3.919? 221000sn1000?40
2?ps2vn87.45?2202
???2.645? 221000sn1000?40
2?ps3vn71.15?2202
???2.152? 21000sn1000?402rt2rt3
（2）求各绕组的等值电抗
1?vs(1?2)%?vs(3?1)%?vs(2?3)%??1??17?10.5?6??10.75 22
11
vs2%??vs(2?3)%?vs(1?2)%?vs(3?1)%????6?17?10.5??6.25 22 11
vs3%??vs(3?1)%?vs(2?3)%?vs(1?2)%????10.5?6?17???0.25 22 vs1%?
则各绕组电抗为 xt12vs1%vn10.75?2202???130.075?
100sn100?40
2vs2%vn6.25?2202
???75.625? 100sn100?40
2vs3%vn?0.25?2202
????3.025? 100sn100?40xt2xt3
（3）求绕组的等值导纳 gt??p046.8??9.669?10?7s
221000vn1000?220
i0%sn0.940?6?2???7.438?10s 2100vn100220bt?
2-10
解：（1）归算到110kv侧的参数
因变压器各绕组的容量不相同，所以短路损耗需要折算。
1??100??100??100??ps1??450???240??270??????2?10066.7 66.7???????
222???191.284kw ??
【篇二：电力系统分析习题集及答案(杨淑英)】
集
华北电力大学
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
第一章
第二章
第三章
第四章
第五章
第六章电力系统的基本概念电力系统的元件参数及等值电路简单电力系统的计算和分析电力系统潮流的计算机算法电力系统的有功功率和频率调整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
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。
习题1-4图
1-5 请回答如图1－5所示电力系统中的二个问题：
⑴发电机g、变压器t1t2t3t4、三相电动机d、单相电灯l等各元件的额定电压。
⑵当变压器t1在
+2.5%抽头处工作，t2在主抽头处工作，t3在-2.5%抽头处工作时，求
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：
⑴发电机g和变压器t1、t2、t3高低压侧的额定电压。
⑵设变压器t1工作于
+2.5%抽头， t2工作于主抽头，t3工作于-5%抽头，求这些变压器的实际变比。
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？
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x—4.5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lgj—150，水平排列，其线间距离为4m，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。
2-2 某220kv输电线路选用lgj—300型导线，直径为24.2mm,水平排列，线间距离为6m，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。
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lgj—120型导线，在杆塔上布置如图2-3（b）。末端变电所装两台110/11kv、20000kva的三相铝线变压器，其型号为lgj—20000/110。试求：
⑴用查表法计算40℃时，每公里架空线路的参数。
⑵求末端变压器折到110kv侧的参数。
⑶求并联运行后的等值参数，并画出其等值电路图。
⑷校验此线路在t=25℃正常大气压下是否会发生电晕。
110kv 10kv
【篇三：电力系统分析作业题参考答案】
t>电力系统分析作业题参考答案
作业题一参考答案
一、填空题
2．电力系统中性点有效接地方式指的是中性点直接接地。
3．输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和电阻。
4．输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路额定电压的数值差。
5．电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和功率表示。
6．调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的频率。 7．复合故障一般是指某一时刻在电力系统二个及以上地方发生故障。
8．用对称分量法计算不对称故障，当三相阻抗完全对称时，则其序阻抗矩阵zsc的非对角元素为零。
9．系统中发生单相接地短路时故障点短路电流的大小是零序电流的3 倍。
10．减小输出电元件的电抗将提高（改善）系统的静态稳定性。
二、单项选择题
11．同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（②）①否②是③不一定④根据发电机的形式定
12．三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（③）
①内层②中间层③外层④独立设置
13．中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是（③）
①全补偿②欠补偿③过补偿④有时全补偿，有时欠补偿
14．三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（②）
①越大②越小③不变④无法确定
15．变压器的电导参数gt，主要决定于哪一个实验数据（①）
①△po ②△pk ③uk% ④io%
16.当功率的有名值为s＝p＋jq时（功率因数角为?）取基准功率为sn，则有功功率的标么值为（③）①pp②③p ④p?cos?
sn?cos?sn?sin?snsn
17.环网中功率的自然分布是（④）
①与电阻成正比分布②与电抗成正比分布
③与阻抗成正比分布④与阻抗成反比分布
18．电力系统中pq节点的数量（②）
①全都是②大量的③少量的④必有且一般只设一个
19．潮流计算中，要求某些节点之间电压的相位差应满足的约束条
件是（④）
①｜?i-?j|｜?i-?j|min ②｜?i-?j|｜?i-?j|min
③｜?i-?j|｜?i-?j|max ④｜?i-?j|｜?i-?j|max
20．在同一时间内，电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为（②）
①负载率②网损率③供电率④厂用电率
21．电力系统的频率主要决定于（①）
①有功功率的平衡②无功功率的平衡
③电压质量④电流的大小
22．关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（②）
①高峰负荷时允许中枢点电压略低
②低谷负荷时允许中枢点电压略低
③适用于用户对电压要求不高的场合
④适用于供电线路不长的场合
23．通过改变变压器变比，实质上（③）
①改变了电压损耗的数值②改变了负荷变化时次级电压的变化幅度
③改变了电力网的无功功率分布④增加了整个电力系统的无功功率
容量
24．三相短路时，非周期分量极小值，只能是在某种情况（①）
①一相中出现②同时在两相中出现
③三相均不出现④只有故障相出现其它相不出现
25．同步机的各种电抗间关系为(③)
①xd?xq?xd?xd ②xq?xd?xd?xd
③ xd?xq?xd?xd④xd?xd?xq?xd
26.若ac两相发生短路，则基准相选择为( ②)
①a相②b相③c相④a相和c
27．下网k点发生两相短路接地，其复合序网为图所示( ③ )(其中，1,2，0分别为正序、负序、零序阻抗)
28．越靠近电源点负序电压越( ① )
①低②高③不变④无法确定
29．作为判据dpe?0主要应用于分析简单系统的（③） d?
①暂态稳定②故障计算③静态稳定④调压计算
30．分析简单系统的暂态稳定性可以应用（②）
①等耗量微增率准则②等面积定则③小干扰法④对称分量法
三、简答题
31．电力变压器的主要作用是什么？
答：电力变压器的主要作用是升高或降低电压，另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用。
32．简单闭式网分为哪些类网络？
答：简单的闭式网可分为两端供电网络（2分）和环形网络（2分）两类（1分）。
33．为什么说当电力系统无功功率不充足时仅靠改变变压器变比分按头来调压并不能改变系统的电压水平？
答：通过调分接头实质是改变了电力网的无功分布，只能改善局部电压水平，同时却使系统中另个的某些局部电压水平变差并不能改变系统无功不足的状况因此就全系统总体来说并不能改变系统的电压水平。
34．为什么变压器中性点经小电阻接地能够提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性？答：在输电线路送端的变压器经小电阻接地，当线路送端发生不对称接地时，零序电流通过该电阴将消耗部分有功功率起到了电气制动作用，因而是能提高系统的暂态稳定性。四、简算题
35．某三相单回输电线路，采用lgj－300型导线（计算外径
25.2mm），已知三相导线正三角形布置，导线间距离d＝6m，求每公里线路的电抗值。
解：计算半径：r?25.2?12.6mm?12.6?10-3m 2
几何均距：dm=d=6m
dm?0.0157r
6 ?0.1445lg?0.0157
?312.6?10
?0.403 ? /kmx1?0.1445l g
36。.110kv单回架空线路，其参数如图所示，线路始端电压为116kv，末端负荷为15＋j10mva，求该电力线路末端电压及始端输出的功率。
解：
37．某系统发电机组的单位调节功率为740mw/hz，当负荷增大200mw时，发电机二次调频增发40mw，此时频差为0.2hz，求负荷的单位调节功
率。
解：
38．网k点发生两相短路接地，求k点短路电流值。
五、综合题