1、第 1 页 共 82 页答案参见我的新浪博客：http:/ 录第一部分 电力系统稳态分析第一章 电力系统的基本概念第二章 电力系统的元件参数及等值电路第三章 简单电力系统的计算和分析第四章 电力系统潮流的计算机算法第五章 电力系统的有功功率和频率调整第六章 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
2、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第 2 页 共 82 页答案参见我的新浪博客：http:/ 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。1-5 请回答如图 15 所示电力系统中的二个问题： 发电机 、变压器 、三相电动机 、单相电灯 等各元件的额定
3、电压。G1T234DL 当变压器 在+2.5%抽头处工作， 在主抽头处工作， 在-2.5% 抽头处工作时，1 2T3T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：发电机 和变压器 、 、 高低压侧的额定电压。G1T23设变压器 工作于+2.5%抽头， 工作于主抽头， 工作于-5%抽头，求这些变压1 2T3T器的实际变比。1 23D L35kVGT1 T2 T3T410kV 380V 110kV 6kV380V10kV 380V 单相习题 1-5
4、图D1D2T1 T2T46kV10kV110kV35kV3kVGT3习题 1-6 图220kV10kV 220kV 110kV 35kV 10kV 380/220kV6kV110kV 35kV 6kV 380/220kV380/220kVDD 1 23DD1 23D D习题 1-4 图第 3 页 共 82 页答案参见我的新浪博客：http:/ 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？31-10 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
5、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 X4.5 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 150，水平排列，其线间LGJ距离为 4 ，求此输电线路在 40时的参数，并画出等值电路。m2-2 某 220kV 输电线路选用 300 型导线，直径为 24.2mm,水平排列，线间距离LGJ为 6 ，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
6、 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 120 型导线，在杆塔上布置如图 2-3（b） 。末端变电所装两台J110/11kV、20000kVA 的三相铝线变压器，其型号为 20000/110。试求：LJ用查表法计算 40时，每公里架空线路的参数。求末端变压器折到 110kV 侧的参数。求并联运行后的等值参数，并画出其等值电路图。校验此线路在 t=25正常大气压下是否会发生电晕。T3G10kV 110kV35kV 10kVT1T2习题 1-7 图110kV 10kV2LGJ-120100km2SFL-20000/1106 m5 m4 m3.
7、5m3.5m习题 2-3 图(a) (b)第 4 页 共 82 页答案参见我的新浪博客：http:/ 某 220kV 线路，选用 2240 分裂导线，每根导线直径为 22.4mm，分裂LGJ间距为 400mm，导线水平排列，相间距离为 8m，光滑系数 取 0.85，气象系数 取1m2m0.95，空气相对密度为 1.0。试求输电线每公里长度的电阻、电抗、电纳及电晕临界电压。2-5 有一回 500kV 架空线路，采用型号为 4400 的分裂导线，长度为LGJQ250km。每一导线的计算外径为 27.2mm，分裂根数 n，分裂间距为 400mm。三相导线水平排列，相邻导线间距离为 11m，求该电力线
8、路的参数，并作等值电路。2-6 一条 110kV、16km 的线路，用 2150（双分裂导线）导线架设水平排列，J相邻线间距离为 4.125m，分裂导线外径为 17mm，分裂间距为 250 mm，求 50时线路阻抗欧姆值。2-7 有一条 330kV 单回输电线路，采用 2300 分裂导线，每根导线的直径LG24.2mm，分裂间距为 400mm，线间距离为 2m，线路长 300km，试作出该线路的等值电路图。2-8 某变电所装设的三相双绕组变压器，型号为 31500/110，额定电压为SFL110/38.5kV，空载损耗 kW，短路损耗 kW,短路电压 ，空载电流86oP20kP5.10%kU，
9、试求变压器的阻抗及导纳参数，并绘制 T 型等值电路。7.2%oI2-9 三相双绕组变压器的型号为 SSPL63000/220，额定容量为 63000kVA，额定电压为 242/10.5kV，短路损耗 kW，短路电压 ，空载损耗 kW，空40kP45.1k 93oP载电流 。求该变压器归算到高压侧的参数，并作出等值电路。41.2oI2-10 某发电厂装设一台三相三绕组变压器，额定容量 MVA，额定电压为60NS121/38.5/10.5kV，各绕组容量比为 100/100/100，两两绕组间的短路电压为 ，17%21kU， ，空载损耗 kW。最大短路损耗 kW，空5.10%3kU632k 150
10、oP40maxkP载电流 ，试求变压器参数，并作等值电路。oI2-11 某变电所装设的变压器型号为 20000，额定电压为 110/38.5/11kV，各绕SFL组容量比为 100/100/50，各对绕组短路电压为 ，5.10%21kU， ，空载损耗 kW，最大短路损耗 kW，空载电17%3kU632k 75oP163maxkP流 ，试求变压器参数，并作等值电路。5.oI第 5 页 共 82 页答案参见我的新浪博客：http:/ 有台容量为 20MVA 的三相三绕组变压器，三个线圈的容量比为 100/100/50，额定电压为 121/38.5/10.5kV，短路损耗为 kW, kW， kW，8
11、.12kP5213kP4732kP空载电流为 ，空载损耗 kW，短路电压为 ， ，1.4%oI 75o .0%2kU18k。试求该变压器的阻抗、导纳参数，并作出等值电路。5.632kU2-13 某变电所装设一台 OSFPSL90000/220 型三相三绕组自耦变压器，各绕组电压220/121/38.5kV，容量比为 100/100/50，实测的短路、空载试验数据如下： kW， kW， kW， ， ，321kP26513kP273kP09.21kU45.163k， kW， 。试求该自耦变压器的参数并绘制等值电路。75.0%3kU9o.0%oI2-14 一台容量为 90/90/45MVA 的三相三
12、绕组自耦变压器，额定电压为 220/121/11 kV 。短路损耗为 kW, kW， kW。短路电压为 ，321kP3451kP2703kP10%21kU， ，空载损耗 kW，空载电流 。试求该自6.813k.32k 1o 65.0oI耦变压器的参数。 （注： 、 是最小绕组容量为基值给出的）kU2-15 简化系统如图 2-15 所示，元件参数如下：架空线： kV， km，长 70 km。10N/4.1x变压器：两台 SFL20000/110 型号变压器并联运行，短路电压为 Uk %=10.5。电抗器：额定电压为 6kV，额定电流为 300A，电抗百分值为 4%。电缆线：双回铜电缆线路， kV
13、，长 2.5km，缆芯截面 mm2， 6NU70S/08.1xkm，电阻系统 mm2/km。8.1当选基准容量 MVA，基准电压为各段的平均电压。试求该系统各元件的标么0BS参数，并作等值电路。2-16 已知电力网如图 2-16 所示：各元件参数如下：变压器： ：S=400MVA ， ， 242/10.5 kV 1T12%kU：S=400MVA ， ， 220/121 kV 2k110kV6kV 6kV习题 2-15 图10.5kV230kV115kVT1T2l1l2习题 2-16 图第 6 页 共 82 页答案参见我的新浪博客：http:/ km, km (每回路)201l /4.01xkm
14、, km6.其余参数均略去不计，取基准容量 SB=1000MVA，基准电压 ，试作出等值电avBU路图，并标上各元件的标么值参数。2-17 简单电力系统结线如图 2-17 所示，有关参数标于图中。试求此系统的等值电路（参数均以有名值表示） 。 2-18 某系统接线如图 2-18 所示，如果已知变压器 归算至 121kV 侧的阻抗为1T2.95+j48.7 ， 归算至 110kV 侧的阻抗为2， 归算至 35kV 侧的阻抗为 ，输电线路的参数已标于图4.8.3 18.927.j中，试分别作出元件参数用有名值和标么值表示的等值电路。2-19 电力系统结线如图 2-19 所示：线路电抗均取 km。/
15、4.0x试求各元件参数标么值，并作等值电路。2-20 简单电力结线如图 2-20 所示。试作出该系统的等值电路（不计电阻，导纳） 。60MVA242/10.5kVPk=300kWP0=90kWI0%=2Uk%=12.5G10kV220kV lT习题 2-17 图PG=50MWcos =0.85UG=10.5kVXd =0.15LGJQ400l=200kmb0=2.8110-6S/kmr0=0.8/kmx0=0.406/km l2T1T2110kV l1G T310kV30MVA10.5kVXd =0.2731.5MVA10.5/121kVUk%=10.5 215MVA110/6.6kVUk%=
16、10.5100kmx0=0.4/km6kV1.5kAXr%=8习题 2-20 图l1 220kV l3120kmT1T2 110kVl4180km50km90kmGT3ST2=31.5MVAUk%=14ST1=60MVAUk%=12.5习题 2-19 图l2SG=60MVAXd =0.15UG=10.5kVST3=20MVAUk%=146T2G10kV T1T3110kV 35kV 10kV习题 2-18 图31.5MVA10.5/121kV20MVA110/38.5kV10MVA35/11kV6.6+j810.5+j20.81 2 3 4 5第 7 页 共 82 页答案参见我的新浪博客：ht
17、tp:/ 110 kV 侧；所有参数归算到 10 kV 侧；选取 MVA， 时以标么值表示的等值电路。10BSavBU第三章 简单电力系统的计算和分析3-1 今有一条 220kV 电力线路供给地区负荷，采用 LGJJ400 型号的导线，线路长230km，导线水平排列，线间距离为6.5m，线路末端负荷为 120MW、，末端电压为 209kV。92.0cos试求出线路始端电压及功率。3-2 已知图 3-2 所示输电线路始末端电压分别为 248kV、220kV，末端有功功率负荷为 220MW，无功功率负荷为 165 MVAR。试求始端功率因数。3-3 单回 220kV 架空输电线长 200km，线路
18、每公里参数为 km，/108.rkm， S/km，线路空载运行，末端电压 为 205kV，求线路送/426.01x610.2b 2U端电压 。1U3-4 如图 3-4 所示，某负荷由发电厂母线经 110kV 单线路供电，线路长 80 km，型号为 LGJ95，线间几何均距为 5m，发电厂母线电压 kV，受端负荷16UMVA，求输电线路的功率损耗及受端电压 。105jSL 23-5 有一条 110 kV 输电线路如图 3-5 所示，由 A向 B 输送功率。试求： 当受端 B 的电压保持在 110kV 时，送端 A 的电压应是多少？并绘出向量图。 如果输电线路多输送 5MW 有功功率，则 A 点电
19、压如何变化？P2=220MWQ2=165MVARU2U1 8+j40C1 j5.510-4 S C2 j5.510-4S习题图 3-2U1 U2L=200kmS=0习题图 3-3Al=100km20+j10MVAr=0.125kmx=0.4/km B习题图 3-5 U1 U2 SLLGJ-9580km习题图 3-4第 8 页 共 82 页答案参见我的新浪博客：http:/ 如果输电线路多输送 5MVAR 无功功率，则 A 点电压又如何变化？3-6 一条额定电压为 110 kV 的输电线路，采用 LGJ150 导线架设，线间几何平均距离为 5m，线路长度为 100km，如图 3-6所示。已知线路
20、末端负荷为MVA，线路首端电压为 115 kV 304j。试求正常运行时线路末端的电压。3-7 有一回电压等级为 110kV ，长为 140km 的输电线路，末端接一台容量为31.5MVA 的降压变压器，变比为 110/11 kV 。如图 3-7 所示，当 A 点实际电压为 115 kV 时，求 A、C 二点间的电压损耗及 B 点和 C 点的实际电压。(注： kW， ， kW， )190kP5.10%kU05.31oP7.0%oI3-8 额定电压 110 kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图 3-8 所示。已知电源 A 的电压为 121 kV ，求功率分布和各母线电压。 （注：考虑功率损耗，可
21、以不计电压降落的横分量 ） 。U3-9 某变电所装设一台三绕组变压器，额定电压为 110/38.5/6.6kV，其等值电路（参数归算至高压侧）和所供负荷如图 3-9 所示，当实际变比为110/38.5（1+0.05 ）/6.6kV 时，低压母线为 6 kV ，试计算高、中压侧的实际电压。3-10 今有 110 kV 、100km 的双回线路，向区域变电所供电，线路导线型号为 LGJ185，水平排列，线间距离为 4m，变电所中装有两台 31500kVA、额定电压为 110/11 kV 的三相变压器，并列运行，负荷 PL=40MW， ， h， h，变电所8.0cos450maxT320二次侧正常运
22、行电压为 10.5 kV 。试求： 输电线路的始端功率。 线路及变压器中全年电能损耗。（注：变压器实验数据：P k =190kW Uk %=10.5， P0 =31.05kW ， I0 %=0.7）3-11 某回具有串联电容器的 110kV 供电线路，其参数和已知条件如图 3-11 所示。试求结点 1、4 之间的电压损耗（忽略电压降落横分量）以及 2、3、4 各点的电压值。3-12 某系统如图 3-12 所示，变压器 T1 容量为 31.5MVA，变比为 22022.5%/38.5 110kV 100kmLGJ15040+j30MVA习题图 3-6A 20+j40 B 20+j30 C40+j
23、30MVA 10+j8MVA习题图 3-8SFL1 31500/110110/11kV习题图 3-7Dm=4m20+j15MVAA B CLGJ150140kmS4=40+j30MVA1 2 3 4115kV 5+j120 5+j20-j10习题图 3-115+j4MVA1.47-j1.510.7+j6.5高低 3128+j6MVA2.47+37.8习题图 3-90中第 9 页 共 82 页答案参见我的新浪博客：http:/ ；变压器 T2 容量为 60MVA，变比为 22022.5%/121/38.5kV，设 A 端电压维持 242 kV ，进行该电网的潮流计算，并在等值电路上标出各自潮流及
24、各点电压。3-13 由 A、B 两端供电的电力网，其线路阻抗和负荷功率等如图 3-13 示。试求当A、B 两端供电电压相等（即 UA =UB）时，各段线路的输送功率是多少？（不计线路的功率损耗）3-14 如图 3-14 所示，各段线路参数为欧姆值，各点负荷为兆伏安,U A =117 kV ，试计算各点电压（忽略电压降的横分量） 。10.5+j25.4117kV3.28+j10 5.95+j14.3 18.7+j4.5 8.4+j15.6C B D E5.6+j4.1 29.2+j25.2 -27.8-j18 50.17+j38.9A习题图 3-14A l1 220kV l2 30+j20MVA
25、20+j10MVA20+j10MVAT1T2(a)A 0.0026+j0.014 0.0298+j0.156 j0.286j0.011 j0.011 j0.118 j0.1180.2+j0.10.3+j0.2j0.1310.2+j0.1j0.0162习题图 3-12(b)j0.32Z2=4+j8 Z3=2+j4 Z4=3+j6 BSa=30+j15MVA Sb=20+j10MVAaA Z1=6+j12UAb Ub习题图 3-13 0.5+j0.3MVA1 段 2 段 3 段A1 A2Dm=0.8m LJ-50 r1=0.63 x1=0.341 (/km)LJ-35 r1=0.91 x1=0.3
26、52 (/km)0.8+j0.6MVALJ-50 LJ-50 LJ-502km 3km 2kmLJ-352km4 段习题图 3-15B CD 1.5+j1.2MVA第 10 页 共 82 页答案参见我的新浪博客：http:/ 简化 10 kV 地方电网如图 3-15 所示，它属于两端电压相等的均一网，各段采用铝导线型号，线段距离公里数均标于图中，各段导线均为三角排列，几何均距相等，试求该电力网的功率分布及其中的最大电压损耗。3-16 发电厂 C 的输出功率、负荷 D 及 E 的负荷功率以及线路长度参数如图 3-16 所示。当 kV 012CU， ，并计及线路 CE 上的功BA率损耗，但不计其它
27、线路上功率损耗时，求线路 AD、DE、及 BE 上通过的功率。3-17 额定电压 10 kV 的地方电网，各段阻抗及负荷如图 3-17 所示。求正常运行时的功率分布。 （注：不计功率损耗）3-18 如图 3-18 所示，已知闭式网参数如下：421jZ632jZ843jZkm km km0l15l20l负荷参数： =10+j5MVA =30+j15MVA BS CS电源参数：U A =110 kV试求闭式网上的潮流分布及 B 点电压值（计算时，不计线路上的功率损耗） 。3-19 一个额定电压为 35 kV 的环形地方电网，电源 A 的电压为 36 kV ，负荷的兆伏安数、线路的公里数均示于图 3
28、-19 中。导线均采用 LGJ50 架设，求环形电力网的功率分布。3-20 有一个额定电压为 110kV 的环形电力网，如图 3-20 所示，变电所计算负荷、导线型号及线路长度的公里数均标于图中，导线为水平排列，线间几何均距为 5m，试计算该电力网的功率分布（不计功率损耗） 。c1.8+j1.2aA 2+j3 3+j2300+j200kVA200+j150kVA200+j120kVA100+j80kVA1.2+j0.84+j2bd习题图 3-17电源 ALGJ-50c8+j610+j510+j8b15 1020习题图 3-19LGJ-7020+j15MVA 10+j10MVA10+j10MVA 10+j10MVALGJ-95LGJ-95 Abc30 30 习题图 3-2040 AEDZ1=2+j4 Z2=1+j2 Z3=2+j4SD=40+j30MVA CBl3=10km l2=5km l1=10kmSE=60+j25MVAZ4=10+j20l4=50kmSC=100+j50MVAUC=112kV习题图 3-16A UA=110kVl3 l1C BSC SBl2习题图 3-18
