電力系統分析練習題一、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，普遍采用分裂導線，采用分裂導線后，線路電感、線路并聯電容會增大還是變小？3、動力系統、電力系統和電力網的基本構成形式如何？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點？6、對電力系統運行的要求是什么？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1.確定發電機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；2.給出其穩態分析時的等值電路；3.輸電線路L-3阻抗為5+j20（忽略并聯支路），末端有功功率為10MW，功率因數為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；4.條件同3，但功率因數提高到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？ 三、電力系統接線如下圖所示，電網各級電壓示于圖中，求1)發電機和各變壓器高低壓側額定電壓；2)設T-1 高壓側工作于+2.5%抽頭，T-2工作于主抽頭，T-3高壓側工作于-5%抽頭，求各變壓器實際變比。10kV35kVT-3T-2110kV10kVT-1G 四 、有一臺雙繞組變壓器，電壓比為110kV/10.5kV,額定容量為25MV.A,欲通過試驗確定參數，受試驗條件限制，在變壓器一次側加短路試驗電流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的參數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。工廠給出試驗數據為：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）%=5.7, VS（3-1）%=20.4, P0=187千瓦，I0 %=0.856。試求歸算到220千伏側的變壓器參數。（注：功率值未歸算，電壓值已歸算）六、已知某一變壓器參數如表1所示。表1額定容量(MVA)額定電壓(kV)Uk %Pk(kW)I0 %P0(kW)31.510.5/12110.52000.550變壓器繞組電阻、漏抗、勵磁支路電導和勵磁支路電納的計算公式分別為： 1、試計算變壓器繞組電阻、漏抗的有名值；2、設SB=100MVA，110kV級為基本級，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。o010.51.012+j1.123y13y23y12 其元件導納參數為：y12=0.5-j3, y23=0.8-j4, y13=0.75-j2.5。1、根據給定的運行條件，確定圖2所示電力系統潮流計算時各節點的類型和待求量；2、求節點導納矩陣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，元件參數如表35所示。故障前線路空載，D點電壓=121kV,在D點分別發生短路。 圖表3發電機額定容量(MVA)Xd”X2500.30.35表4變壓器接線類別額定容量(MVA)額定電壓(kV)Uk%YNd115010.5/12110.5表5線 路額定電壓（kV）x1(/km)x0(/km)線路長度(km)1100.4x03.5 x1501、 計算D點發生三相短路時，短路點起始次暫態電流。2、 給出D點發生A相接地短路時，各序網絡，并計算序網絡各元件參數；3、 計算D點發生A相接地短路時，短路點起始次暫態電流有名值。4、 計算D點發生A相接地短路時，流過發電機的起始次暫態電流有名值。九、 試求如圖1所示的等效電路的節點導納矩陣，圖中給出了各支路阻抗和對地導納的標幺值。若3、4節點間的支路用圖2所示的支路代替，再求該網絡的節點導納矩陣。13j0.30.1+j0.40.12+j0.5j0.25j0.25240.08+j0.4圖 11:1.1 j0.334 圖2十、 如圖所示的簡單電力系統，節點導納矩陣為：3-j9 -2+j6 -1+j3 0-2+j6 3.666-j11 -0.666+j12 -1+j3 -1+j3 -0.666+j12 3.666-j11 -2+j60 -1+3j -2+j6 3-j9 節點2、3的注入功率已知，節點1為平衡節點，節點4為PV節點，用高斯-塞德爾法求節點2、3、4的電壓，只迭代一次，取節點2、3的電壓初值均為10。(圖中各值均為標么值)。0.5-j0.23241U4=1.05P4=0.3-1+j0.5=1.040。P4=0.3十一、1+j310.4kV2j1MVA10kV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。十二、系統如圖所示。d點發生三相短路，變壓器T2空載。求：（1）求用標幺值表示的等值網絡；（2）短路處起始次暫態電流和短路容量；（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。30MVAXd=0.22=1.0810.5kV31.5MVAUd%=10.510.5/121 kV200km0.4/km(每回)d(3)31.5MVAUd%=10.5110/10.5 kVT1T2十三、一臺向10kV網絡供電的SFL1-31500/110型降壓變壓器，其技術參數為：電壓110kV/11kV，Ps=180kW，P0=31 kW，Us%=10.5%，I0%=0.8。試計算歸算到高壓側的參數。十四、某電力系統如圖所示，f處發生不對稱接地故障，試畫出正序、負序和零序等值電路（各元件的序參數用相應的符號表示，如用XL1表示線路正序電抗）。LfG-1G-2B-1B-2G1G2十五、已知系統如圖所示。k點發生不對稱接地短路，試畫出圖示系統的正序、負序、零序網絡。電力系統分析答案一、1、 不相等。線路零序阻抗比正序阻抗大。2、 線路電感變小，電容變大。3、 由生產、變換、傳送、分配和消耗電能的電氣設備（發電機、變壓器、電力線路以及各種用電設備等）聯系在一起組成的統一整體就是電力系統。動力系統是電力系統和發電廠動力部分的總和。電力網是電力系統中除去發電機和用電設備外的部分。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相聯系的作用。5、（1）易于比較各元件的特性與參數；（2）方便評估電壓質量，判斷計算的正確性；（3）能夠簡化計算公式6、（1）保證安全可靠持續供電；（2）保證必要的電能質量；（3）保證電力系統運行的經濟性；7、以下兩者皆可。8、 二、1、G 10.5kVT-1 10.5 kV /242 kVT-2 220 kV /121 kVT-3 110 kV /38.5 kVL-1 220 kVL-1 110 kVL-1 35 kV 35 kV2、3、=（0.6378+j2.5510）MVA=5.714kV5、 電壓損耗、功率損耗會減少。三、四、五、六、1、 2、 七、1、 節點1：節點 待求量： 節點2：節點 待求量： 節點3：平衡節點 待求量：2、 3、 或 或 4 收斂條件： ，八、1、取 MVA，kV=0.0756以短路前D點電壓為基準，則（該值如果不是用此式子計算而來，而是自己進行假設，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）-j2.1889 有名值 0.5495（kA）2、=0.33 A相接地短路，復合序網由3個序網絡串聯而成 =j0.762 正序網絡 負序網絡 零序網絡復合序網有名值kA（不直接運用對稱分量變換，而是根據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）從而 kA4發電機提供的短路電流有名值kA kA九、十、十一、電