1、第3頁共83頁電力系統分析習題集華北電力大學本書是在高等學校教材電力系統穩態分析和電力系統暫態 分析多次修改之后而編寫的與之相適應的習題集。電力系統課程是各高等院校、電氣工程專業的必修專業課，學好 這門課程非常重要，但有很大的難度。根據國家教委關于國家重點教 材的編寫要求，為更好地滿足目前的教學需要，為培養出大量高質量 的電力事業的建設人材，我們編寫了這本電力系統分析習題集 力求使該書具有較強的系統性、針對性和可操作性，以便能夠使學生 扎實的掌握電力系統基本理論知識， 同時也能夠為廣大電力工程技術 人員提供必要的基礎理論、計算方法，從而更準確地掌握電力系統的 運行情況，保證電力系統運行的可靠、

2、優質和經濟。全書內容共分十五章，第一至第六章是電力系統穩態分析的 習題，第七至第十四章是電力系統暫態分析的習題，第十五章是 研究生入學考試試題。本書適用于高等院校的師生、廣大電力工程技術人員使用，同時 也可作為報考研究生的學習資料。由于編寫的時間短，內容較多，書中難免有缺點、錯誤，誠懇地 希望讀者提出批評指正。目錄第部分電力系統穩態分析第一章電力系統的基本概念第二章電力系統的兀件參數及等值電路第三章簡單電力系統的計算和分析第四章電力系統潮流的計算機算法第五章電力系統的有功功率和頻率調整第八早電力系統的無功功率和電壓調整第二部分電力系統暫態分析第七章電力系統故障分析的基本知識第八章同步發電機突然

3、三相短路分析第九章電力系統三相短路的實用計算第十章對稱分量法及兀件的各序參數和等值電路第十一章不對稱故障的分析、計算第十二章電力系統各元件的機電特性第十三章電力系統靜態穩定第十四章電力系統暫態穩定第十五章研究生入學考試試題附錄第一部分電力系統穩態分析電力系統穩態分析， 研究的內容分為兩類，一類是電力系統穩態運行狀況下的分析 與潮流分布計算，另一類是電力系統穩態運行狀況的優化和調整。第一章電力系統的基本概念1-1 什么叫電力系統、電力網及動力系統？電力系統為什么要采用高壓輸電？1- 2 為什么要規定額定電壓？電力線、發電機、變壓器和用電設備的額定電壓是如何 確定的？1- 3 我國電網的電壓等級有

4、哪些？1-4 標出圖1-4電力系統中各元件的額定電壓。1-5請回答如圖1-5所示電力系統中的二個問題:T1T2_QD|110kV |g>+35kL6kL-D士 380V單相答案參見我的新浪博客：.en/s/blog_3fb788630100muda.html習題1-5圖 發電機G、變壓器T2T3T4、三相電動機 D、單相電燈L等各元件的額定電壓。 當變壓器在+2.5%抽頭處工作，T2在主抽頭處工作，T3在-2.5%抽頭處工作時，求 這些變壓器的實際變比。1- 6圖1-6中已標明各級電網的電壓等級。試標出圖中發電機和電動機的額定電壓及變壓器的額定變比。T1T2110kV6kV35kV：T4

5、丄3kVD1習題1-6圖1- 7電力系統結線如圖1-7所示，電網各級電壓示于圖中。試求:發電機G和變壓器H、T2、T3高低壓側的額定電壓。設變壓器£工作于+2.5%抽頭，T2工作于主抽頭，T3工作于-5%抽頭，求這些變壓器 的實際變比。第7頁共83頁10kV TiGh-gd習題1-7圖110kV10kV1-8 比較兩種接地方式的優缺點，分析其適用范圍。1-9 什么叫三相系統中性點位移？它在什么情況下發生？中性點不接地系統發生單相接地時，非故障相電壓為什么增加3倍？1-10若在變壓器中性點經消弧線圈接地，消弧線圈的作用是什么？1-11什么叫分裂導線、擴徑導線？為什么要用這種導線？1-1

6、2 架空線為什么要換位？規程規定，架空線長于多少公里就應進行換位？1-13架空線的電壓在 35kV以上應該用懸式絕緣子，如采用X 4.5型絕緣子時，各種電壓等級應使用多少片絕緣子？第二章 電力系統各元件的參數及等值網絡2-1 一條110kV、80km的單回輸電線路，導線型號為LGJ 150,水平排列，其線間距離為4m，求此輸電線路在 40C時的參數，并畫出等值電路。2-2 某220kV輸電線路選用LGJ 300型導線，直徑為 24.2mm,水平排列，線間距離 為6m，試求線路單位長度的電阻、電抗和電納，并校驗是否發生電暈。2-3 某電力網由雙回110kV的輸電線向末端變電所供電，其接線如圖2-

7、3 (a)所示,輸電線長100km，用LGJ 120型導線，在桿塔上布置如圖 2-3 ( b)。末端變電所裝兩臺 110/11kV、20000kVA的三相鋁線變壓器，其型號為 LGJ 20000/110。試求：用查表法計算40C時，每公里架空線路的參數。求末端變壓器折到 110kV側的參數。求并聯運行后的等值參數，并畫出其等值電路圖。110kV10kV校驗此線路在t=25C正常大氣壓下是否會發生電暈。丁3.5m亠<E>丁答案參見我的新浪博客：GJhttp:/b2g.Si|na；CO000i/s/blog_3fb78863O1OOmuda.html/2-4 某220kV線路，選用LG

8、JJ 2 X 240分裂導線，每根導線直徑為22.4mm ,分裂間 距為400mm ,導線水平排列，相間距離為 8m,光滑系數m1取0.85,氣象系數m2取0.95, 空氣相對密度為1.0。試求輸電線每公里長度的電阻、電抗、電納及電暈臨界電壓。2-5 有一回500kV架空線路，采用型號為LGJQ 4 X 400的分裂導線，長度為250km。每一導線的計算外徑為27.2mm,分裂根數n =4,分裂間距為400mm。三相導線水平排列，相鄰導線間距離為11m，求該電力線路的參數，并作等值電路。2-6 一條110kV、16km的線路，用LGJ 2X 150 （雙分裂導線）導線架設水平排列，相鄰線間距離

9、為 4.125m,分裂導線外徑為17mm，分裂間距為250 mm ,求50C時線路阻抗歐姆值。2- 7 有一條330kV單回輸電線路，采用 LGJ 2X 300分裂導線，每根導線的直徑24.2mm,分裂間距為400mm,線間距離為2m,線路長300km，試作出該線路的等值電路圖。2- 8 某變電所裝設的三相雙繞組變壓器，型號為SFL 31500/110，額定電壓為110/38.5kV，空載損耗 P。=86kW，短路損耗 P200kW,短路電壓Uk%=10.5，空載電流Io% =2.7，試求變壓器的阻抗及導納參數，并繪制T型等值電路。2-9 三相雙繞組變壓器的型號為SSPL 63000/220，

10、額定容量為 63000kVA，額定電壓為242/10.5kV，短路損耗Pk =404kW，短路電壓 5% =14.45，空載損耗 巳=93kW，空載電流I。 =2.41。求該變壓器歸算到高壓側的參數，并作出等值電路。2-10 某發電廠裝設一臺三相三繞組變壓器，額定容量Sn =60 MV A，額定電壓為121/38.5/10.5kV，各繞組容量比為100/100/100 ,兩兩繞組間的短路電壓為5匚 =17 ,Uk3i%=10.5 , Uk2；%=6，空載損耗 Po -150 kW。最大短路損耗 Pkmax =410kW，空載 電流Io% =3，試求變壓器參數，并作等值電路。2-11某變電所裝設

11、的變壓器型號為SFSL 20000，額定電壓為110/38.5/11kV，各繞組容量比為100/100/50 ,各對繞組短路電壓為 Uk1/%=10.5 , Uk3=17 , U k 23 % =6 ,空載損耗Po =75kW ,最大短路損耗Pkmax =163kW,空載電流I。 =3.5，試求變壓器參數， 并作等值電路。2-12 有臺容量為20MVA的三相三繞組變壓器，三個線圈的容量比為100/100/50 ,額定電壓為 121/38.5/10.5kV ,短路損耗為 Pk = 152.8 kW, Pk 3 4 =52 kW , Pk； =47kW ,空答案參見我的新浪博客：.en/s/blo

12、g_3fb788630100muda.html第9頁共83頁載電流為|。=4.1，空載損耗 P。=75kW，短路電壓為 Uky%=10.5，Uk3=18，Uk2 3 % =6.5。試求該變壓器的阻抗、導納參數，并作出等值電路。2-13 某變電所裝設一臺OSFPSL90000/220型三相三繞組自耦變壓器，各繞組電壓220/121/38.5kV，容量比為100/100/50，實測的短路、空載試驗數據如下：P“2.尸333kW，R 3=265 kW，嘰衛=277 kW， Uki_2%=9.09， Uk3=16.45， Uk2s%=10.75，FO =59 kW，I。 =0.332。試求該自耦變壓器

13、的參數并繪制等值電路。2-14 一臺容量為90/90/45MVA的三相三繞組自耦變壓器， 額定電壓為220/121/11 kV 。短路損耗為 Pk 1 2 -325 kW, R 3=345 kW， P（ 2-3 - 270 kW。短路電壓為 U k 1_2 % = 10，Uk3i% =18.6，Uk2 % =12.1，空載損耗 P°=104kW，空載電流 1。=0.65。試求該自耦變壓器的參數。（注：Pk； U；是最小繞組容量為基值給出的）2-15簡化系統如圖2-15所示, 元件參數如下：110kV<3E>6kV習題2-15圖6kV架空線：UN =110kV， Xt =0

14、4/7 km，長 70 km。變壓器：兩臺SFL 20000/110型號變壓器并聯運行，短路電壓為Uk %=10.5。電抗器：額定電壓為6kV，額定電流為300A，電抗百分值為 4%。電纜線：雙回銅電纜線路，UN =6kV，長2.5km，纜芯截面 70 mm2, x0.081 / km， 電阻系統；=188mm2/km。當選基準容量Sb =100 MV A，基準電壓為各段的平均電壓。試求該系統各元件的標么參數，并作等值電路。2-16 已知電力網如圖 2-16所示：10 _習題2-16圖各元件參數如下：115kVI2變壓器： T : S=400MVA，Uk% =12，242/10.5 kVT2

15、: S=400MVA，Uk%=12，220/121 kV線路：l1 =200 km, Xt =0.4'/km （每回路）l2 = 60 km,x1 二 0.4 / km其余參數均略去不計，取基準容量Sb=1000MV A，基準電壓Ub =Uav，試作出等值電路圖，并標上各元件的標么值參數。2- 17簡單電力系統結線如圖2-17所示，有關參數標于圖中。試求此系統的等值電路（參數均以有名值 表示）。2-18 某系統接線如圖2-18所示，如果已知變壓器£歸算至121kV側的阻抗為2.95+j48.7門，T2歸算至 110kV側的阻抗為Pg=50MWcosUG=10.5kVXd&qu

16、ot;=0.1510kV220k，60MVALGJQ 400242/10.5kVl=200kmUk%=12.5r0=0.8Q /kmPk=300kWX0=0.406Q /kmP°=90kWb0=2 81 >T0-6Skml°%=2習題2-17圖答案參見我的新浪博客：.Cn/s/blog_3fb788630100muda.html4.48 - j48.4,T3歸算至35kV側的阻抗為1.127 - j9.188,輸電線路的參數已標于圖中,試分別作出元件參數用有名值和標么值表示的等值電路。10kVTl110kV35kV-10.5+j20.8Q 20MVA _ 110/38

17、.5kV 31.5MVA10.5/121kV6.6+j8 QT310MVA -35/11kV習題2-18圖2- 19電力系統結線如圖 2-19所示：線路電抗均取x0 = 0.4 1 / km。試求各元件參數標么值，并作等值電路。TiSg=60MVA St1=60MVAUk%=12.5X/'=0.15li180km110kVSt2=31.5MVAUk%=14l450kmI T£習題2-19圖2-20 簡單電力結線如圖 2-20所示。30MVA10.5kVXd' =0.2710kVT26kV1.5kAXr%=831.5MVA10.5/121kVUk%=10.5 1112X

18、0=0.4Q /km2X15MVA110/6.6kVUk%=10.5習題2-20圖試作出該系統的等值電路（不計電阻，導納）所有參數歸算到110 kV側；所有參數歸算到10 kV側；第13頁共83頁選取SB =100MVA, UB =Uav時以標么值表示的等值電路。第三章簡單電力系統的計算和分析3-1今有一條 220kV電力線路供給地區負荷，采用LGJJ 400型號的導線，線路長230km，導線水平排列，線間距離為6.5m，線路末端負荷為 120MW、cos 0.92，末端電U118+j40 Q11U21C1 -4= j5.5 104 SC2 二-4=j5.5 104S習題圖3-2P2=220M

19、WQ2=165MVAR壓為209kV。試求出線路始端電壓及 功率。3-2已知圖3-2所示輸電線路始 末端電壓分別為248kV、220kV，末端有功功率負荷為 220MW，無功功率 負荷為165 MVAR。試求始端功率因 數。3-3單回220kV架空輸電線長200km，線路每公里參數為A =0.108 T km，為=0.426/km，d =2.66 10 S/km，線路空載運行，末端電壓U2為205kV，求線路送端電壓U,。U1L=200kmU2S=0習題圖3-3COU1LGJ-9580kmU2Sl習題圖3-43-4如圖3-4所示，某負荷由發電廠母線經 110kV單線路供電，線路長80 km,型

20、號為LGJ 95,線間幾何均距為 5m,發電廠母線電壓 U116kV ,受端負荷Sl =1 j10MVA , 求輸電線路的功率損耗及受端電壓U2 。l=100kmr=0.125Q km-x=0.4Q /km20+j10MVA習題圖3-53-5有一條110 kV輸電線路如圖3-5所示，由A向B輸送功率。試求： 當受端B的電壓保持在110kV時，送端A的電壓應是多少？并繪出向量圖。 如果輸電線路多輸送5MW有功功率，則A點電壓如何變化？ 如果輸電線路多輸送5MVAR無功功率，則 A點電壓又如何變化？3-6 一條額定電壓為110 kV的輸電110kV100km答案參見我的新浪博客：.en/s/blo

21、 一 40+J30MVA一LGJ 150習題圖 3-6線路，采用LGJ 150導線架設，線間幾何平均距離為5m,線路長度為100km，如圖3-6所示。已知線路末端負荷為 40 j30 MVA，線路首端電壓為 115 kV。試求正常運行時線路末 端的電壓。3-7 有一回電壓等級為110kV，長為140km的輸電線路，末端接一臺容量為 31.5MVA的降壓變壓器，變比為110/11 kV。如圖3-7所示，當A點實際電壓為115 kV時，求A、C二點間的電壓損耗及B點和C點的實際電壓。(注：Pk =190 kW，Uk%=10.5， P。=31.05 kW，1。=0.7)Dm=4mLGJ 150140

22、km-<£h-h-SFL1 31500/110 110/11kV20+j1 習題圖3-75MVA20+j40 Q-c-T40+j30MVA20+j30 Q-|I-10+j8MV A習題圖 3-83-8所示。已知電源A的電壓（注：考慮功率損耗，可以不計電壓降落的橫分量LGJ 3-8 額定電壓110 kV的輻射形電網各段阻抗及負荷如圖 為121 kV，求功率分布和各母線電壓。:U ）。3- 9某變電所裝設一臺三繞組變壓器，額定電壓為110/38.5/6.6kV，其等值 電路（參數歸算至高壓側）和所供負荷如 圖3-9所示，當實際變比為 110/38.5 X（1+0.05） /6.6k

23、V 時，低壓母線為 6 kV ,試計算高、中壓側的實際電壓。3-10 今有110 kV、100km的雙回線路，向區域變電所供電，線路導線型號為185,水平排列，線間距離為4m，變電所中裝有兩臺31500kVA、額定電壓為110/11 kV的三相變壓器，并列運行，負荷Pl= 40MW , COS即=0.8 , Tmax =4500h, 1； =3200 h，變電所二次側正常運行電壓為 10.5 kV 。試求：輸電線路的始端功率。 線路及變壓器中全年電能損耗。（注：變壓器實驗數據：Pk =190kWUk %=10.5 , P0 =31.05kW ,1。=0.7）3- 11某回具有串聯電容器的110

24、kV供電線路，其參數和已知條件如圖 3-11所示。試求結點1、4之間的電壓損耗（忽略電壓降落橫分量）以及 2、3、4各點的電壓值。23 4111-IIIZZIS4=40+j30MV A115kV5+j120 Q-j10 Q5+j20 Q習題圖3-113-12 某系統如圖 3-12所示，變壓器 T1容量為31.5MVA，變比為 220± 2X 2.5%/38.5 kV ;變壓器T2容量為60MVA，變比為220 ± 2X 2.5%/121/38.5kV，設A端電壓維持 242 kV , 進行該電網的潮流計算，并在等值電路上標出各自潮流及各點電壓。T2亠答案參見我的新浪博客：.

25、en/s/blog_3fb788630100T1 口+I1220kV12卜-30+j20MV A100muda.html第#頁共83頁0.2+j0.1(b)習題圖3-120.2+j0.10.3+j0.23- 13由A、B兩端供電的電力網， 其線路阻抗和負荷功率等如圖3-13示。試求當A、B兩端供電電壓相等（即 Ua =Ub）時，各段線路的輸送功率是多少？（不計線路的功率損耗）UaZ2=4+j8 QZ3=2+j4 Q乙=3+j6 Q廣aO,_i biibrAZ1=6+j12 QSa=30+j15MVASb=20+j10MVAB| Ub習題圖3-133- 14如圖3-14所示，各段線路參數為歐姆值

26、，各點負荷為兆伏安 算各點電壓（忽略電壓降的橫分量）。,Ua=117 kV，試計10.5+j25.4T3.28+j10HLJ5.95+j14.3TTH-18.7+j4.5B8.4+j15.6Q-答案參見我的新浪博客：.en/s/blog_3fb788630100muda.html5.6+j4.150.17+j38.90.5+j0.3MVAA1 #1段B2 段C3段A229.2+j25.2-27.8-j18習題圖3-14LJ -50LJ -50LJ-502km3 km2kmLJ -354段2kmfc0.8+j0.6MV ADm=0.8m LJ-501=0.63X1 =0.341(Q /km)LJ

27、-351=0.91X1=0.352(Q /km)習題圖3-153-15 簡化10 kV地方電網如圖3-15所示，它屬于兩端電壓相等的均一網，各段采用 鋁導線型號，線段距離公里數均標于圖中，各段導線均為三角排列，幾何均距相等，試求該 電力網的功率分布及其中的最大電壓損耗。第21頁共83頁3-16發電廠C的輸出功率、負荷D及E的負荷功率以及線路長度參 數如圖3-16所示。當 Uc =112 - 0 kV，U：，并計及線路CE上的功率損耗，但不計 其它線路上功率損耗時，求線路 AD、 DE、及BE上通過的功率。 Z=2+j4 Q'l1=10kmDZ2=1+j2 QS=5kmZ3=2+j4 Q

28、.b=10kmSo=40+j30MV習題圖3-16SE=60+j25MV AZ4=10+j20 Q14=50kmUC=112kVSC=100+j50MV A3-17 額定電壓10 kV的地方電網，各段阻抗及負荷如圖3-17所示。求正常運行時的功率分布。（注：不計功率損耗）3-18 如圖3-18所示，已知閉式網參數如下:乙=2 j4 門Z2=3 j6“Z3 =4 j 8'.1l1 = 10kml2 = 15 kml3 = 20 km負何參數：*SB=10+j5MV ASc=30+j15MV A電源參數：Ua =110 kV試求閉式網上的潮流分布及B點電壓值（計算時，不計線路上的功率損耗）

29、3-19 一個額定電壓為 35 kV的環形地方電網，電源 A的電壓為36 kV，負荷的兆伏 安數、線路的公里數均示于圖3-19中。導線均采用 LGJ 50架設，求環形電力網的功率分布。3-20有一個額定電壓為110kV的環形電力網，如圖3-20所示，變電所計算負荷、導線型號及線路長度的公里數均標于圖中，導線為水平排列，線間幾何均距為5m,試計算該電力網的功率分布（不計功率損耗）。LGJ-502010+j810+j5電源A亠 8+j640LGJ-9530LGJ-70 20+j15MVA3-21如圖3-21所示電力系統， 已知 Z12、Z23、Z31 均為 1+j3 Q , UA=37kV，若不計

30、線路上的功率損耗 及電壓降落的橫分量，求功率分布及 最低點電壓。3-22 某兩端供電網的電力網如 圖3-22所示。已知母線A1的線電壓為36kV，母線A2的線電壓為34kV，求電力網中的潮流分布，計算時假定兩端的電 同相位的。3-23 如圖3-23所示電力系統，ZAaZab ZbB 知，Ua =115kV，UB=114kV，求功率分布及各 壓（不計電壓降落的橫分量S U）。A1I1+j2 Q1+j2 QAI壓是1I1S=4000+j2000kVA已 習題圖3-22已點電115kV4+j8 Q ar30+j15MVA2+j4 Q2+j4 Q114kVb20+j10MVA習題圖3-233-24 一

31、條額定電壓為 380V的三相架空線路，干線 Ac由導線LJ 70架設，支線be、3-24中。求電力網的最大電af為LJ 50。各點負荷的千伏安數及各點距離的米數都標于圖壓損耗。60>18+j0100506080601124+j1816-j12十 20+j10習題圖3-243-25 一個額定電壓為10kV的兩端供電網，由鋁絞線敷設的架空線路，導線為三角形排列，線間幾何均距為1米。各線段的導線型號、線路長度的公里數及負荷的千伏安數如圖3-25所示。試求U a =10.5 0 kV、U b =104 0 kV時的初步功率分布，并找出電壓最低點。LJ-702.5140+j105LJ-352LJ-

32、70430+j0b/LJ-703.5ri r300+j16035kVC 00+j150Zt1 =6.7+j33.2 Q-GOT1 : 35/11kVZ =222+j11 n j J10kVS=6.2+j4.75MVAT2 : 33.25/11kV答案參見我的新浪博客:習題I圖3-26習題圖3-25.en/s/blog_3fb788630100muda.3-26 如圖3-26所示為某35/11kV變電所，原是一臺 5600kVA變壓器，由于低壓負荷 的增加，需擴建一臺2400kVA容量的變壓器。各變壓器的阻抗已歸算至35kV側，若5600kVA的變壓器的變比為 35/11kV，試求各變壓器通過的

33、功率、功率損耗和電壓損耗。3-27 某35/6.6kV降壓變電所由二回 10km長的35kV平行線供電，線路用LGJ 95型 導線，Dm=3.5m，變電所內裝二臺 7500kVA的變壓器，變壓器參數：Pk=75kW，Po =24kW ，Uk %=7.5，Io %=3.5，變電所6kV側的最大負荷是 10MVA、cos=0.7，年持續負荷曲線如 圖3-27所示。為了減少全年的電能損耗，在有功負荷為28MW時切除一臺變壓器，若電價為10分/度，求線路和變壓器全年電能損耗的價值。35kV1=0.33<E><5>6kV75.62.8X1=0.422 Q十P(MW)2000250

34、04260習題圖3-273-28有兩回110kV平行線路對某降壓變電所供電，導線型 LGJ 185，水平排列，線 間距離為4m,線路長100km。變電所內裝設二臺 31500kVA變壓器，額定電壓為 110/11kV。 系統結線如圖3-28 (a)所示，變電所最大負荷為 40MW，功率因數為0.8,年持續負荷曲線 (以最大負荷的基值的標么值示于圖3-28 ( b),當負荷低于0.5PLmax時，為減少電能損耗，切除一臺變壓器，試求線路及變壓器全年的電能損耗。110kV<3£>(a)1.0 0.5 0.25f廠(b)習題圖3-283-29 某發電廠有一臺容量為 63MVA的

35、升壓變壓器，額定電壓為10.5/121kV，變壓器的 最大負荷利用小時數 Tmax =5200h，最大負荷為55MVA , cos=0.8，試求該臺變壓器的最大 有功功率損耗及全年運行中的電能損耗。3-30 環形電力網如圖3-30所示，供電點F的相電壓為220V , A、B、C各點的負荷分1,若線路FA、AB、BC、CF的電阻均為0.1 Q，試計別為40A、100A、60A，功率因數均為 算A、B、C各點的電壓是多少？若將線路三角形排列，線間距離為 電力網在正常運行時的最大電壓損耗。3-32 環形供電網如圖 3-32所示Q、0.2Q、0.3Q、0.5Q、0.2Q，負荷電流 壓。i1 =i2=1

36、6A , i3=i4=12A，試求各段電流及各點電習題圖3-3240A習題圖3-333-31某電力網如圖3-31所示，額定電壓為 10kV，電網的導線都采用 LJ 35鋁絞線,1m,負荷的千伏安數、各段線路長度的公里數都標于圖中，試求A點電壓為220V，電阻1、2、3、4、5分別為0.43- 33 環形電力網如圖 3-33所示，由發電廠 F對負荷A、B、C、D、E供電，各負荷電 流的數值標于圖中， AE作為環網的聯絡線，欲使 A、E間不流電流，試求供電點 F的位置 應在何處？（其中線路單位長度阻抗相同，各負荷功率因數也相同）3-34 某一發電廠A供電的220kV環形網絡，線路參數、負荷的兆伏安

37、數和自然功率分 布如圖3-34所示。試計算：該環網的經濟功率分布；實現經濟功率分布后，每年節約的電能。（計算電能損耗時，取其平均的小時，cos=0.9，可查得t =3200小時）16+j120QO91.2+j22.3168.8+j62.760+j152 Q40+j120 QI1=151.2+j7. 3170+j4050+j30| 33+j89 Q11.2-j22.740+j15習題圖3-343- 35 試表明用網絡變換法將圖3-35所示網絡化為兩端供電網的步驟。（其中A、B、C、D為電源，S為負荷）S2S41 :2384765S8 *答案參見我的新浪博客：習題圖3-35.en/s/blog_3

38、fb788630100muda.html第25頁共83頁3-36 試分別說明圖3-36中兩個復雜閉式電力網中功率分布的步驟。（Uai=U*a2）答案參見我的新浪博客：.en/s/blog_3fb788630100muda.html2W/m習題圖3-393-37 采用BBLX 500型鋁芯橡皮線穿硬塑料管埋地敷設，線路電壓380/220V，最大負荷電流為50A，環境溫度為25 C，按發熱條件選擇橡皮線的芯線截面和塑料管的直徑。3-38 有一條用LJ型鋁絞線架設的10kV架空線路，計算負荷為1280kW、cos : =0.9, Tmax =4200h。試選擇經濟截面，并校驗其發熱條件和機械強度。若

39、線路為等邊三角形排列， 相間距離為1m,線路長5km，求電壓損耗。3-39現擬采用BBLX 500型架空敷設一條220V單相路燈線路，線路長度和負荷分布 如圖3-39所示，設線路允許電壓損耗為3%。試選擇導線截面。50m300m3-40 某110kV雙回輸電線路，線路長100km，輸送功率為80MW，功率因數為 0.85,已知最大負荷利用小時數Tmax=6000h ,如果線路采用鋼芯鋁導線，試選擇導線的截面和型號。3-41 某500kV遠距離輸電線路，線路長為550km，輸送功率為80萬千瓦，功率因數為0.95，最大負荷利用小時數為Tmax =6500h，試選擇導線的截面和型號。3-42 某1

40、10kV架空線路，輸送功率為30MW , cos=0.85，最大負荷利用小時數為 4500h，試用經濟電流密度選擇導線截面，并按發熱及電暈條件校驗。3-43 35kV的兩端供電線路，導線水平排 列，線間距離為3m。電力網每段的長度及負載 數均標于圖3-43中。允許電壓損耗在正常運行 情況下為4%,事故運行情況下為12%。若沿線 導線截面相同，求所用鋼芯鋁線的截面。10kma 1km b6km5+j4MVA!7+j7MVA習題圖3-43第四章 電力系統潮流的計算機算法4-1電力網絡如圖4-1所示，試推導出該網絡的結點電壓方程，并寫出節點導納矩陣。O4-3 求如圖4-3所示網絡的節點導納矩陣Yb。

41、第29頁共83頁網絡參數如下表:母線編號i-j線路阻抗（標么值）Z線路充電容抗（標么值）Xc/21-20.02+j0.06-j33.331-30.08+j0.24-j402-30.06+j0.18-j502-40.06+j0.18-j502-50.04+j0.12-j66.663-40.01+j0.03-j1004-50.08+j0.24-j404- 4如圖4-4所示各支路參數為標么值，試寫出該電路的結點導納矩陣。4-5已知電網如圖4-5所示，各支路阻抗均已標于圖中，試用支路追加法求節點阻抗矩陣。（圖中阻抗為標么值）4-6用支路追加法形成電力系統的阻抗矩陣。系統的等值網絡如圖4-6所示。其中Z

42、12 二 J =Zi3 =35 - j150T ， Z120 =Z230 二Zi 30 -j 20001 1 ,用標么值計算，值取Sb =1 5 Mv A，U b =220kV。1:k *ZtOk:1*CDZt*1：k *-GDZtCDZtk*1己co習題4-7圖4-7已 知 理 想 變 壓 器的變比k*及阻抗ZT，試分析圖4-7中四種情況的二型等值電路。4-8將具有圖4-8所示的分接頭變比的變壓器網絡用n型等值網絡表示出來。結點1結點2Zt1: k*答案參見我的新浪博客：蘭http:/blogX=-習題牛9圖4-9 如圖4-9所示，已知k 2 *52 二j10U2U1j19.98U2 j10

43、U2U3=1.1 ZT=j0.3，求電路的n型等值圖。 4-10 已知如下非線性方程f1 (x1, x2) =2xXtX2 -1=0f2(x1, x2) =2x2 - x1 x21=0取初值X10 =0, X20 =0進行迭代求解，試用高斯一塞德爾迭代法迭代一次，再用牛頓拉夫遜法迭代求真解。4-11用高斯一塞德爾法求解圖4-11 所示系統中，在第一次迭找后，節點2的電壓。已知：節點1為平衡節點，u： =1.0. 0P2Q2 二5.96 j1.46 U3 =1.02(0).假定 U3 =1.02乂匸,U 2 )=1.04- 12 已知如圖4-12所示電力系統與下列電力潮流方程式：24*10.04

44、+j0.0620.02+j0.03習題4-11圖習題4-12圖51 =j19.98U1 -j10U1U2-j10U1U3習題4-14圖*S3二-j10U：U1- j10U：U 2j19.98U(1) .試用高斯一塞德爾法求 U 2、U 3 ,.(0) .(0)由 U 2 =U3 =1 0 開始。4-13如圖4-13所示系統中，假設Sdi =1 joUi =億0_Sd2 =1.0 _ j 0.8PG2 =0.8Qg2 = -0.3Sd3 =1.0 - j0.6 Z|j0.4(所有線路)U3U試利用高斯一塞德爾法求 U2與U3 ，由(0).(0)U2 =U3 =1 0_開始，只作一次迭代。4-14

45、 如圖4-14所示系統中，假定SD3習題4-13圖 U2U3答案參見我的新浪博客：.en/s/blog_3fb788630100muda.html .Sd3第31頁共83頁答案參見我的新浪博客：.en/s/blog_3fb788630100muda.htmlSdi =1 joUi =1 o_Pg2 =0.8 U 2 =1.0Sd3 =1.0j0.6乙二j0.4 （所有線路）（0）（0）試利用高斯一塞德爾法求U2和U3，只作兩次迭代，由 U2二U3 =1. 0_開始。4-15試利用牛頓一拉夫遜法去解2f 1 x X-|-X2 -1=0f2 x =x；X1 -1 =0x2 =x； =1，作兩次迭代

46、。（注：真解為 為=X2 =1.618）4-16 起始條件改成X；二-1，重作習題4-15。4-17試利用牛頓一拉夫遜法去解f1 x = x； x； -1=0f 2 x = x1x2 =0起始猜測為x； =1、x； =0，作兩次迭代（注：4-18 簡單電力系統如圖 4-18 所示,試用牛頓法計算該系統的潮流。4-19 有一個二結點的電力系統如 圖4-19所示，已知節點電壓為U1 =1 j0,節點上發電機輸出功率Sg =0.8 j0.6，負荷功率Sl =1 j0.8，輸電線路導納 Y=1-j4。試用潮流計算的牛頓法寫出第一次迭代時的直角坐標修正方程式（電壓迭代初值取1+j0）。4-20 已知兩母

47、線系統如圖 4-20所示，圖中參數以標么值表示。真解為 人=-X；0.01+j0.02U=1.0 8=0°0.01+j0.021+j0.5習題4-18圖習題4-19圖2：P2=0.4U;=1.0AU 1=10：Pg2 =15,U2 =1Sg1F計0.1二計1）rSg2試寫出： 節點、的節點類型；S1- L2習題4-20圖已知：SL1 =10 j3, Sl2 =20j10,U 2G2G1U；網絡的節點導納矩陣；導納形式的直角坐標表示的功率方程（以誤差形式 P、 Q、 U2表示）及相第35頁共83頁應的修正方程。4-21如圖4-21所示，結點為平衡結 點，給定u：（0） =1 jo。結點

48、為PQ結點,給定 S2 =1j0.8。試寫出：網絡的節點導納矩陣；x=o.1°=T=0習題4-21圖以直角坐標表示的牛頓一拉夫遜法計算各結點電壓（可取次即可）；并列出以誤差形式表示的功率方程和相應的修正方程。4-22 如圖4-22所示的簡化系統，標么阻抗參數均標于圖中,3 1=0°結點為 PV結點，P2 =0.8 , U2 =1.0，最大無功功率為 點，P3 +jQ3 =2+j1。試用牛頓法計算該系統的潮流。二 i- STT=01U 2（0）=1 jo，迭代一結點為平衡點U1 =1.0,Q2max=2 ；結點為PQ結習題4-22圖4 23三結點的110kV電力系統，接線圖如

49、圖 4 23所示，輸電線均為 LGJ 185水 平排列，Dm=5m，不考慮線路對地電容影響，變電所2和3的負荷如圖所示，母線 1的電壓維持在118kV運行。試用牛頓一拉夫遜法求系統潮流分布。（要求列出計算原始條件，計算步驟及框圖）LGJ 185習題4-23圖4 24 如圖PQ結點。已知：4 24所示系統，結點為平衡結點，結點是PV結點，結點、是答案參見我的新浪博客:.en/s/blog_3fb788630100muda.html用牛頓法進行潮流分布（迭代一次的值）4 - 25系統等值電路如圖4 - 25所示，線路阻抗標么值為 支路）0.01 O （十五個結點，二十條試利用牛頓法通用程序借助計算

50、機計算該系統的潮流分布。第五章電力系統的有功功率和頻率調整5- 1兩臺火力發電機組并列運行，額定容量均為100MW，耗量特性分別為:2Fi =1+0.2Pgi +0.001 Pgi（t/h）2F2 =2+0.1 PG2 +0.002 PG2(t/h)當負荷為160MW時，試求：平均分配負荷時每小時耗煤多少噸？最優分配負荷時每小時耗煤多少噸？5- 2 某火電廠裝設兩套發電設備，其耗量特性分別為：2Fi=2+0.2Pgi +0.001 Pgi(t/h)F2=4+0.2 Pg2 +0.002 Pg22(t/h)兩臺發電機的額定容量均為200MW，而最小有功功率為 PG1min=PG2min=50MW。若該電廠承擔負荷為300MW，試求負荷的最優分配方案。5-3已知系統中有兩臺發電機組，它們的燃料消耗特性為：2F1=a1+bPG1 +C1 Pg1(t/h)2 2F2=a2+b PG2 +C2PG2(t/h)其中 b1=2 元/(MW h), b2=2.5 元/(MW h), C1=0.01 元/(MW 2 - h), ® =0.005 元/(MW 2 - h)。 兩臺機組的最小負荷都是 20MW，最大負荷都是125MW。如果系統有功負荷 Pl為150MW , 求兩臺機組所分配的負荷 Pg