电力系统分析思考题与习题及答案.docx

精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第 1 章摸索题与习题可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1-1 动力系统、电力系统和电力网的基本组成形式如何？1-2 电力系统的接线方式有几种？何谓开式网络？何谓闭式网络？1-3 简述电力系统运行特点和要求。1-4 如何评判电能质量，电能质量的三个指标是什么？各有怎样要求？1-5 为什么要规定电力系统的电压等级？简述主要电压等级。1-6 电力系统的各个元件（设备）的额定电压如何确定？举例说明。1-7 电力系统的负荷曲线有几种？什么是年连续负荷曲线和最大负荷利用小时数？1-8 某一负荷的年连续负荷曲线如图1-11 所示，试求最大负荷利用小时数Tmax 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 1-11题 1-8 的年连续负荷曲线1-9 试确定图1-12所示的电力系统中发电机和变压器的额定电压（图中标示电力系统的额定电压）。图 1-12 题 1-9 电力系统接线图1-10 试求图 1-12 中各变压器的额定变比，当变压器T1 运行于5% 抽头，T2 运行于主抽头，T3 运行于2.5% 抽头时，各变压器的实际变比是多少？1-11 某电力系统的典型日负荷曲线如图1-13 所示，试运算日平均负荷和负荷率。图 1-13 题 1-11 的日负荷曲线可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 26 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第 2 章摸索题与习题2-1架空输电线路的电阻、电抗、 电纳和电导是如何运算的，影响电抗的参数的主要因素是什么？2-1架空线路采纳分裂导线有哪些优点？电力线路一般采纳什么样的等效电路表示？2-3 何谓自然功率？2-4 双绕组和三绕组变压器一般以什么样等值电路表示？2-5 对于升压型和降压型的变压器，假如所给出的其他原始数据均相同，它们的参数相同吗？为什么？2-7 什么称为变压器的额定变比、实际变比、平均额定电压变比，在归算中如何应用？2-8 何谓出名值？何谓标幺制？标幺制有什么优缺点？基准值如何选取？2-9 电力系统等值电路的元件参数运算时，何谓精确运算法？何谓近似运算法？它们分别用在怎样的场合？2-10 试推导由负荷功率求取恒定负荷阻抗或导纳的方法。2-11 一 条 长 度 为600km 的500kV架 空 线 路 ， 使 用4 × LGJ-400分 裂 导 线 ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结r0.0187、x0.275km、b4.0510 6 S km、g0 。试运算该线路的形等可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1111值电路。并争论精确运算和近似运算的误差。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-12 已知一条长度200km的输电线路，R0.1、L2.0mHkm、C0.01F / km，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结系统额定频率fN60Hz。试求：（1）短线路。 2 中线路。（ 3）长线路模型求其形等值可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电路。2-13 有一台双绕组变压器，电压比35kV10KV , 额定容量20MVA,欲通过短路、空载试验可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结求参数。受条件限制，短路试验电流200A（一次侧），空载试验电压为10kV（二次侧）。测可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结得： PK45kW,U K %4.85,P018kW，I 0 %0.5 参数均未折算 。求折算至一次侧的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结变压器参数RT 、XT、GT 、BT ，并绘出形等值电路图。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-14 三相双绕组升压变压器的型号为SFPSL-40500/220 ，额定容量40500kVA，额定电压为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结121kV10.5kV , PK234.4kW、U K %11 ， P093.6kW, I 0 %2.315。求该变压器可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的 RT 、XT 、GT、BT 参数，并绘出其等值电路。2-15 有一台 SFL120000/110 型 10kV 供电网络的降压变压器，铭牌给出的试验数据为：PK135kW、U K %10.5、P022k，I 0 %0.8 。要求（ 1）试运算折算至一次侧的变压器参数。（ 1）试求变压器不含励磁支路的形等值电路。2-16 如图 2-36 所示简洁电力系统，各元件有关参数如下：发电机 G ： 25MW ,10.5kV, X G %130,cosN0.8。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页，共 26 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结变压器T1 ：31.5MVA,10.5 /121kV ,U K %10.5。T2 ：15MVA,110 / 6.6kV,U K %10.5 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结线路 l ： 100km, x10.4km 。电抗器 R ： 6kV,1.5kA, X R %6 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结不计元件的电阻和导纳试完成：（ 1）以 110kV 为基本级，做出出名制等值电路。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）取 SB100MVA , 按基准电压比作出标幺制的等值电路。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结GT 1lT 2R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 2-36题 2-16 系统网络图 T 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-17 110kV母线上接有负荷SD20j15MVA 。试分别用阻抗和导纳表示表示该负荷，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结如取 SB100MVA,U BU av N , 将其为以导纳表示的标幺制等值电路。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-18 500kV架空线路长600km，采纳三分裂导线，型号为LGJQ 400× 3 运算半径 裂距可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结400mm，三相导线水平排列，线距D11m 。试作出其等值电路并运算波阻抗Zc 、波长、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结传播速度、自然功率PN 、充电功率QN 和末端空载时的电压上升率U 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-18如图 2-37 所示，选取 U B100V , Z B0.01, 试求I B、U 、Z 、I、I 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I0.01可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U B100Vj 0.01可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 2-37题 2-18 电路图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 26 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第 3 章摸索题与习题3-1 何谓电压降落、电压缺失、电压偏移、功率损耗和输电效率？3-2 输电线路和变压器阻抗元件上的电压降落如何运算？电压降落的大小主要由什么打算？电压降落的相位由什么打算？什么情形下会显现线路末端电压高于首端电压的情形？3-3 如何运算输电线路和变压器的功率损耗？其导纳支路上的功率损耗有何不同？3-4 运算功率指的是什么？运算负荷指的是什么.如何运算升压变电所的运算功率和降压变电所的运算负荷。3-5 辐射形网络潮流分布的运算可以分为哪两类型？分别说明运算方法。3-6 简洁闭式网络在主要有哪几种形式？简述其潮流分布运算的主要步骤。3-7 某电力网接线如图3-30所示，输电线路长80 km ，额定电压110 kV ，线路参数为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结r0.27km, x0.412km, b2.76106 S km ，变压器SF20000 110 , 变比可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结111可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11038.5kV , Pk163kW, P060kW ,uk %10.5 ,I 0 %3 , 已知变压器低压侧负荷为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结15j11.25MVA , 正常运行时要求电压36 kV ，试求电源处母线应有的电压和功率。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案：200.350.34 kV图 3-30 题 3-7 的电力网接线图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3-8 什么是自然功率分布？什么是循环功率？3-9 有功分点和无功分点是如何定义的？为什么在闭式电力网络的潮流运算中要找出功率分点？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3-10 某110kV 输电线路，长80km，线路参数为r10.21km，x10.409km ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结b12.74106 S km，线路末端功率10MW，cos0.95（滞后）。已知末端电压为110kV，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结试运算首端电压的大小、相位、首端功率，并做相量图。答案： 112.141.367， 10.144j 0.683MVA 。3-11 输电线路参数同3-10 ，线路末端功率10MW， cos0.95 （超前）。已知首端电压为112kV，试运算末端电压的大小、相位、首端功率，并做相量图。答案： 112.141.367， 10.168j5.66 MVA 。3-12一 台 双 绕 组 变 压 器 ， 型 号SFL1-10000 ， 电 压 355% 11kV ， Pk58.29kW ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页，共 26 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P011.75kW ,U k %7.5 ，I 0 %1.5，低压侧负荷10MW， cos0.85 滞后 ，低压可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结侧电压为10kV，变压器抽头电压为5% 。试求：（ 1）功率分布。 ！（ 2）高压侧电压。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案： （ 1）S110.11j 7.61MVA ， ST0.01175j 0.15MVA ，S10j 6.2MVA 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2） 36.61kV 。3-13 某电力系统如图3-31 所示，已知变压器型号SFT-40000/110 ，额定数据 ,Pk200kW ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P042kW ， I 0 %0.7 ， U k %10.5 , 变比 110 11。线路AC段 l50km, r10.27km x10.42km。线路BC段 l50km, r10.45km, x10.41km 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结线路AB 段 l40km, r10.27km, x10.42km。各段线路的导纳均可以忽视不计，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结负荷功率为SLDB25j18MVA 。 SLDD30j 20MVA 。母线 B 点电压为108kV 时，试可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结求：（ 1）网络的功率分布及功率缺失。（ 2）求 A、B、D 点的电压。答案：（ 1）略。（ 2）115.42kV ， 108.55kV ， 101kV。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 3-31 题 3-13 的电力系统接线图3-14 某 35kV 变电全部两台变压器并联运行。变压器T1 为 SN8MVA ， Pk24kW ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U k %7.5。 T2 为 SN2MVA ,Pk24kW ,U k %6.4 。忽视两台变压器励磁支路，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结变压器低压侧总功率SLD8.5j5.3MVA 。试求：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 1）当两台变压器变比相同时，每台变压器通过的功率各是多少？（ 2）当变压器T1 变比为 34.125/11，变压器 T2 变比为 35/11 时，每台通过功率各是多少？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结答案：（ 1） 6.51j 4.24 MVA,1.99j1.06MVA 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结26.61j 4.79MVA ,1.89j 0.51MVA 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3-15 某变电全部一台三绕组变压器，额定电压为110/38.5/6.6kV，其等值电路（参数归算 到高压侧）和负荷如图3-32所示，当实际变比为110/38.5/6.6.时，低压母线电压6kV可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页，共 26 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -，试运算高、中压测的实际电压。答案： 103.22kV , 37.65kV .图 3-32 题 3-15 的变压器等值电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页，共 26 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第 4 章摸索题与习题4-1 电力系统的节点导纳矩阵有什么特点.其与节点阻抗矩阵有什么关系？4-2 电力系统中节点分为几类？各类节点有什么特点？4-3 何谓 V节点，为什么潮流运算中必需有一个而且只有一个V节点 .4-4 简述牛顿 - 拉夫逊法进行潮流分布运算的步骤？4-5 P-Q 分解法相对牛顿法做了哪些改进？有何优点？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结-j20j9j8j7j9-j600j80-j60j700-j64-6 已知一电力网络的节点导纳矩阵为出各接的支路的导纳值及串联支路的阻抗值。，画出其相应的网络结构，并标可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4-7 如图 4-6 所示变压器支路，做出以导纳和阻抗表示的形等值电路可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结11:1.1ZT0.52可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 4-12 题 4-7 的变压器支路4-8 电力网络如图4-13 所示，网络中参数均为电抗标幺值，试求该网络的节点导纳矩阵。1j0.2j0.4j0.523j2j4图 4-13 题 4-8 电力网络图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4-9 电力系统网络如图4-14 所示，节点1 为平稳节点，电压为U11.00pu。节点 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页，共 26 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结负荷 S2280j 60MVA。线路阻抗Z0.02j 0.04pu（基准功率100MVA）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结试求：（ 1）用高斯 - 塞得尔迭代法求U 2 ，初始估量值为0U 21.0j 0.0 ，进行迭代2 次。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结k(2) 经过 k 次迭代后，节点2 电压收敛于 U 20.90j 0.10pu ，求S1 和线路的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结有功功率和无功功率损耗。(3) 已知可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P VVYcosV 2 Ycos可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结21221212122222可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Q VVYsinV 2 Ysin可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结21221212122222求用牛顿迭代的雅克比矩阵表达式。S1Z1 221图 4-14 题 4-9 电力系统网络图S24-10 电力系统网络如图4-9所示，线路阻抗用标幺值标注在图中，已知负荷功率的标幺值可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结为 SL11j 0.5 ，SL 31j1 。 电 源 功 率 为PG10.5, PG 21.5 ; 各 节 点 电 源 幅 值 为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.0p.u.，节点3 装有无功功率补偿设备。试用牛顿- 拉夫逊法迭代一次求解潮流，求出可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结QG 2 、 QG 3 及线路功率S12 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PG1jQG 1SL11j 0.1j 0.1j 0.1PG 22jQG 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结jQC 33SL 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 4-15 题 4-10 电力系统网络接线图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4-11 图 4-16 为一个两节点系统，节点1 为平稳节点，电压为U11.00。节点 2 连接负可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结荷， 负荷吸取有功功率100MW，无功功率50Mvar。线路电抗z120.12j 0.16p.u .（基准可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结功 率 100MVA）。 试 用 牛 顿 - 拉 夫 逊 法 求 节 点2的 电 压 幅 值 和 相 角 。 初 始 估 计 值 为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页，共 26 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0U 21.0p.u. 和00 ，要求迭代两次。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结21zU11.00z122z100MW50Mvar可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 4-16 题 4-11 电力系统接线图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4-12 如图 4-11 所示电力系统， 已知线路阻抗为：Z1210j16,Z2324j 22,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Z1210j16。负荷功率为SLD 220j 15MVA ,SLD 325j 18MVA,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U 11150kV, 试用牛顿 - 拉夫逊法运算潮流。（ 1）求节点导纳矩阵。（ 2）第一次迭代用的雅克比矩阵。（ 3）当用牛顿 - 拉夫逊法运算潮流时，求三次迭代结果。图 4-17 题 4-12 电力系统接线图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页，共 26 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4-13 如图 4-18 所示简洁电力系统， 节点 1、2 接发电机，节点 1 的电压为U11.00p.u . ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结节点 2 的电压幅值固定在1.05p.u.不变，发电机有功功率400MW。节点 3 连接负荷，负荷可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结吸取有功功率500MW，无功功率400Mvar，线路导纳如图示，忽视线路电阻和充电电纳。基准功率取100MVA。试求：（ 1）节点 2 的有功功率和节点3 的有功、无功功率表达式为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P240 U 2P320 U 3U 1 cos 90U1 cos 902120 U 23120 U 3U 3 cos 9023U 2 cos 9032可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Q320 U 3U1 sin 903120 U 3U 2 sin 90203240 U 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 利 用 牛 顿 - 拉 夫 逊 迭 代 法 求 U 2和 U3的 相 量 值 。 初 始 估 计 值 为 U 21.0j 0 ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结0U 31.0j 0 ，并保持U 21.05p.u.不变。迭代两次。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结12可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结y12j 40P2400MW可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结平稳节点y13j 20y23j 20U 21.05可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U 11.00500MW3400Mvar可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 4-18 题 4-13 电力系统接线图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页，共 26 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第 5 章摸索题与习题5-1 电力系统有功功率平稳对频率有什么影响，系统为什么要设置有功功率备用容量？5-2 何谓负荷的频率调剂效应系数？说明其物理意义。5-3 何谓一次调频，如何完成？5-4 何谓二次调频，如何完成？5-5 何谓发电机的调差系数，如何求取，其值是多少？5-6 何谓发电机组的单位调剂功率？其物理意义是什么？5-7 何谓电力系统的单位调剂功率？5-8 为什么一次调频不能做到无差调剂，如何做到无差调剂？5-9 互联系统的频率调整有几种方式？常用那种方式？5-10 何谓等耗量微增率准就？5-11 何谓有功电源的最优组合？其目的是什么.依据什么原就进行？5-12 什么是频率调整的三种方法？各自如何完成调频过程？5-13 什么是有功电源的最优组合？依据什么原就进行的？5-14 某系统各机组的调差系数均为0.