最新电力系统分析思考题与习题及答案资料

1、精品文档第1章思考题与习题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如何评价电能质量，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？什么是年持续负荷曲线和最大负荷利用小时数？1-8某一负荷的年持续负荷曲线如图1-11所示，试求最大负荷利用小时数Tmax。o o O8 6 41102(MKi 4WQ &W037C0r/h图1-1

2、1题1-8的年持续负荷曲线精品文档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）。2：0kVllOkV6k V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，试计算日平均负荷和负荷率。图1-13题1-11的日负荷曲线第2章思考题与习题2- 1架空输电线路的电阻、电抗、电纳和电导是如何计算的，影响电抗的参数的主要因素是什么？2- 1架空线路采用分裂导线有哪些优点？

3、电力线路一般采用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，如果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何谓有名值？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计算时，何谓精确计算法？何谓近似计算法？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 X LGJ-400分裂导线，

4、口 =0.0187门、捲=0.275； km、d=4.05 10'Skm、g 0。试计算该线路的二形等 值电路。并讨论精确计算和近似计算的误差。2-12 已知一条长度 200km 的输电线路，R=0.1、L=2.0mH.km、C=0.01F/km ,系统额定频率fN =60Hz。试求：（1 ）短线路；（2）中线路；（3 ）长线路模型求其 二形等值 电路。2-13有一台双绕组变压器，电压比35kV 10KV ,额定容量20MVA欲通过短路、空载试验求参数。受条件限制，短路实验电流200A （一次侧），空载试验电压为10kV （二次侧）。测得：FK =45kW,UK% =4.85, P。=

5、18kW,l0%= 0.5（参数均未折算）。求折算至一次侧的变压器参数 Rt、Xt、Gt、Bt，并绘出-形等值电路图。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 121kV10.5kV , Pk =234.4kW、Uk% =11 , F0 = 93.6kW, I。 = 2.315。求该变压器的FT、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：FK -135kW、Uk%=10.5、F0 =22k, 10% =0.8。要求（1）试计算折算至一次侧的变压

6、器参数；（1）试求变压器不含励磁支路的二形等值电路。2-16如图2-36所示简单电力系统，各元件有关参数如下：发电机 G : 25MW,10.5kV, Xg% =130,cos N =0.8 ；变压器 T1 : 31.5MVA,10.5/121kV,UK% =10.5 ; T2: 15MVA,110/ 6.6kV,UK % =10.5 ；线路 I : 100km,捲=0.4" km ；电抗器 R : 6kV,1.5kA,Xr% = 6。不计元件的电阻和导纳试完成：(1 )以110kV为基本级，做出有名制等值电路；(2)取Sb =100MVA,按基准电压比作出标幺制的等值电路。图2-3

7、6题2-16系统网络图T32-17 110kV母线上接有负荷 SD =(20 j15)MVA。试分别用阻抗和导纳表示表示该负荷，如取Sb =100MVA,Ub =UavN，将其为以导纳表示的标幺制等值电路。2-18 500kV 架空线路长 600km,采用三分裂导线，型号为LGJQ-400 X 3(计算半径)裂距400mm三相导线水平排列，线距D =11m。试作出其等值电路并计算波阻抗Zc、波长九、传播速度'.、自然功率PN、充电功率Qn和末端空载时的电压升高率 U。2-18 如图 2-37 所示，选取 UB =10°V,ZB =0.01 】,试求 lB、U .、Z.、I.、

8、I 。图2-37 题2-18电路图第3章思考题与习题3- 1何谓电压降落、电压损失、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计算？电压降落的大小主要由什么决定？电压降落的相位由什么决定？什么情况下会出现线路末端电压高于首端电压的情况？3- 3如何计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？如何计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计算可以分为哪两类型？分别说明计算方法。3- 6简单闭式网络在主要有哪几种形式？简述其潮流分布计算的主要步骤。3-7某电力网

9、接线如图3-30所示，输电线路长 80km，额定电压 110kV，线路参数为ri =0.27.'km, Xi =0.412km, bi =2.76 10S km，变压器 SF - 20000.110 ,变比110'38.5<V , R =163kW,P° =60kW ,山 =10.5 , I。 =3,已知变压器低压侧负荷为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。a c图3-30题3-7的电力网接线图答案：000.3M0.34kV3- 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

10、什么在闭式电力网络的潮流计算中要找出功率 分点？3-10某110kV输电线路，长80km,线路参数为 ”=0.21km， x,=0.409km，6=2.74 10“skm，线路末端功率10MVy cos =0.95（滞后）。已知末端电压为110kV，试计算首端电压的大小、相位、首端功率，并做相量图。答案：112.14 1.367*，10.144j0.683MVA。3-11输电线路参数同 3-10，线路末端功率 10Mvy cos' =0.95 （超前）。已知首端电压为112kV，试计算末端电压的大小、相位、首端功率，并做相量图。答案：112.14 1.367“，10.168 - j5.

11、66MVA。3-12一台双绕组变压器，型号 SFL1-10000，电压 355%.11kV， R =58.29kW ,F0=11.75kW, Uk%=7.5 , 1。=1.5，低压侧负荷 10MW cos 0.85 （滞后），低压侧电压为10kV，变压器抽头电压为*5%。试求：（1）功率分布；！（2）高压侧电压。答案：（1）S, =10.11 j7.61MVA，:Sr =0.01175 j0.15MVA，S =10 j6.2MVA ；（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，&二200kW，F0 =42kW，l0%

12、=0.7，Uk%=10.5,变比 11011 ；线路 AC段丨=50km, * =0.27km 论=0.42'km ；线路 BC段丨=50km, n = 0.45km,为=0.411km ；线路AB段丨=40km,r0.21. km,x0.4 km ;各段线路的导纳均可以忽略不计, 负荷功率为Sldb =25 - j18MVA ； Sldd =30 j20MVA ；母线B点电压为108kV时，试 求：（1 ）网络的功率分布及功率损失；（2）求A、B、D点的电压。答案：（1）略;（2）115.42kV，108.55kV，101kV。图3-31题3-13的电力系统接线图3-14某35kV变

13、电所有两台变压器并联运行。变压器 T1为Sn =8MVA， Pk =24kW ,Uk%=7.5； T2为Sn =2MVA,& =24kW, Uk%=6.4 ;忽略两台变压器励磁支路，变压器低压侧总功率 SLD =8.5 j5.3MVA。试求：（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？答案：（1） 6.51j4.24MVA,1.99 j1.06MVA ；（2）6.61j4.79MVA,1.89 j0.51MVA。3-15某变电所有一台三绕组变压器，额定电压为110/38.5

14、/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试计算高、中压测的实际电压。答案：103.22kV , 37.65kV .第4章思考题与习题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Vd节点，为什么潮流计算中必须有一个而且只有一个Vr节点？4- 4简述牛顿-拉夫逊法进行潮流分布计算的步骤？4- 5P-Q分解法相对牛顿法做了哪些改进？有何优点？4-6已知一电力网络的节点导纳矩阵为j20j9j8J7j9-j600j80-j6

15、0j7 100-j6，画出其相应的网络结构，并标出各接地支路的导纳值及串联支路的阻抗值。4-7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。图4-13题4-8电力网络图4-9电力系统网络如图4-14所示，节点1为平衡节点，电压为 山=1.0 0 pu。节点2精品文档负荷 S2 =280 j60 MVA。线路阻抗 Z =0.02 j0.04 pu （基准功率 100MVA试求：（1）用高斯-塞得尔迭代法求U2，初始估计值为Uf）=i.0 +j0.0，进行迭代2次。（2）经过k次迭代后，节点2电压收敛于U2k =0.90j0.10

16、 pu，求Si和线路的有功功率和无功功率损耗。（3）已知P2 =V| V2 Y21 cos（日21+玄）+V； 丫22 cos日22Q2 = ViMllY sin佝-场 +61 ）旳丫 Sin822求用牛顿迭代的雅克比矩阵表达式。©Si乙221rS2图4-14题4-9电力系统网络图24- 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为SL1j0.5， Sl3 =1 * j1 ；电源功率为FG1 =0.5,FG2 =15 各节点电源幅值为-拉夫逊法迭代一次求解潮流，求出1.0 p.u.，节点3装有无功功率补偿设备。试用牛顿Qg2、'jQG2

17、4-11图4-16为一个两节点系统，节点1为平衡节点，电压为01=1.0- 0。节点2连接负荷，负荷吸收有功功率 100MW无功功率50Mvar。线路电抗 乙2 =0.12, j0.16 pu.（基准功率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 精品文档精品文档氏£)=1.0( p.u. 和2) = 0，要求迭代两次。精品文档图4-16题4-11电力系统接线图4-12如图4-11所示电力系统，已知线路阻抗为：乙2 “0 j16门，Z23 =24 j22门，Z12 =10 j16 门；负荷功率为 SLD2 =20 j15 MVA , SLD3=25 j1

18、8 MVA ,U1 =115. 0 kV ,试用牛顿-拉夫逊法计算潮流。(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-拉夫逊法计算潮流时，求三次迭代结果。ab)图4-17题4-12电力系统接线图2P2 =400MWV13j 2023 二- j 20平衡节点uh =1.0/0：U2= 1.05-xn3500MW 400Mvar4-13如图4-18所示简单电力系统，节点1、2接发电机，节点1的电压为 山=1.0. 0 p.u.,节点2的电压幅值固定在1.05 p.u.不变，发电机有功功率 400MW/节点3连接负荷，负荷吸收有功功率 500MW无功功率400Mvar,线

19、路导纳如图示，忽略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：F2 MOuLIIU cos 90 - E 7 2oU2；U3 cos 90 2 乙F3 =20叫川 cos 90 -玉 20U3|U2 cos 90 -匕 二22Q3 = 20u3|u1sin (9O'-83)-20|U3|U2|sin(90 一爲 +82)+4o|U3| 利用牛顿-拉夫逊迭代法求U2和U3的相量值/初始估计值为U20 =1.0 jo ,U30 )=1.0 +jO，并保持 U21 =1.05( p.u.)不变/迭代两次/y12 - -j40图4-

20、18题4-13电力系统接线图第5章思考题与习题5- 1电力系统有功功率平衡对频率有什么影响，系统为什么要设置有功功率备用容量？5- 2何谓负荷的频率调节效应系数？解释其物理意义。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节功率？其物理意义是什么？5-7何谓电力系统的单位调节功率？5-8为什么一次调频不能做到无差调节，如何做到无差调节？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则？5-11何谓有功电源的最优组合？其目的是什么？根据什么原则进行？5-12什么是频率

21、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？根据什么原则进行的？5-14某系统各机组的调差系数均为0.05，最大机组的容量为系统负荷的10%该机组有15%的热备用容量，当负荷变动5%寸，系统频率下降 0.1 Hz，设Kl =0。试求如果最大机组因故障停运时系统的频率下降多少？5-15系统A,当负荷增加250 (MW,频率下降0.1 ( Hz );系统B,当负荷增加400 (MV) 频率下降0.1 ( Hz )。系统A运行在49.85 ( Hz ),系统B运行在50 ( Hz),如用联络线 将两系统连接，求联络线中的功率。5-16电力系统中有A、B两等值机组并列运行，

22、向负荷P供电，A机组额定容量500 ( MVV,调差系数为0.04 ; B机组额定容量为 400 (MW)调差系数为0.05.系统负荷的调节效应系数 为1.5。当负荷Pl =600( MW)时，频率为50 ( Hz ), A机组出力500 ( MVV, B机组出力 100 (MW)试求：(1) 当系统增加50 ( MVy负荷后，系统频率和机组出力；(2) 当系统切除500 ( MW负荷后，系统频率和机组出力答案(1 )f =49.72(Hz), Pb500(MW), Pgb =144.9( MW) 1|_(2 )f =50.117( Hz), PGA =470.75(MW), PGB =81.

23、30(MW) 一5-17系统有两台100 ( MW的发电机组，其调差系数=0.02 , -2： =0.04，系统负荷容量为140(MW)，负荷的频率调节效应系数Kl“=1.5。系统运行频率为50 ( Hz )时，两机组出力为PG1 =600(MW) , PG2 =80(MW)。当系统负荷增加 500 ( MVy时，试求：(1) 系统频率下降多少？(2) 各机组输出有功功率多少？精品文档答案 J =-0.324(Hz),FG92.4(MW), FG96.2(MW)5-18某电力系统中，一半机组的容量已经完全利用；占总容量1/4的火电厂尚有10%备用容量，其单位调节功率为16.6 ；占总容量1/4

24、的火电厂尚有20%备用容量，其单位调节功率为25;系统有功负荷的频率调节效应系数K =1.5。试求：(1)系统的单位调节功率 KS.负荷功率增加5%寸的稳态频率f。如频率容许降低0.2Hz，系统能够承担的负荷增量。5-19 A、B 系统经联络线相连，已知 Kga =260(MW/Hz) , Kla =20(MW/Hz), Kgb =450(MW/Hz) , Klb =35(MW/Hz) , % =300(MW)。系统 B 负荷增加 150(MW)o 两系统 所有发电机均参与一次调频，求系统频率、联络线上的功率变化量及A、B两系统发电机和负荷功率变化量。5-20A、B两系统通过互联系统连接如图5

25、-14所示，其中 A系统的单位调节功率为500 MW Hz ,B系统的单位调节功率为 1000 MW Hz。正常运行时系统频率 50( Hz ),联络线上无交换功率。A系统因故障突然切除 300 (MW的发电机一台，此时系统运行频率是多少？联络线上的交换功率是多少？答案 If =49缶,： =-200(MW)丨AFGna =12000(MW)FGnb =12000(MW)Plna =10000(MW)P_nb =10000(MW)Kla" 2Klb* = 2K ga* = 15KGB* = 15图5-15题5-20的互联系统答案f =49.8(Hz), % »200(MW)

26、5-21两台容量均为500 (MV)的发电机并列运行，向 300 (MW负荷供电。发电机的最小有 功功率均为60 ( MW,耗量特性为：F1 -0.001FG!2 t hF2 -0.002Pg24 t h试求(1)机组的经济分配方案；(2)若平均分担负荷，多消耗的燃料(单位时间内)为多 精品文档精品文档少？答案(1) FG, =200(MW),FG2 =100(MW);( 2) . F = 7.5(t. h)5-22洪水季节日负荷曲线如图 5-15所示，试将下列各类发电厂安排在曲线上（填入相应字 母）；A高温高压火电厂；B当地劣质煤电厂；C水电厂；D火电厂的强迫功率；E水电厂可调功率；F中温中

27、压火电厂；G核电厂。P MW111 #h06121824图5-16题5-22的有功功率日负荷曲线精品文档第6章思考题与习题6- 1如何确定发电机的运行极限？6- 2电力系统电压水平与无功功率平衡有何关系？6- 3电力系统的电压偏移的定义是什么？我国现行规定的电压偏移为多少？6- 4调整电压可以采用哪些措施？其优缺点何在？6- 5何谓逆调压、顺调压和恒调压？各适应什么场合？6- 6何谓电力系统电压中枢点？如何选择电压中枢点？如何确定中枢点电压的允许范围。6-7如图所示6-20所示某一升压变压器，其额定容量为31.5(MVA),变比为10.5 122 2.5%，归算到高压侧阻抗为Zt =3 j48

28、C9 ,通过变压器功率为Smax =24 j16(MVA) , Smin =13 j10(MVA),高压侧调压要求 Umax =120(kV)，Umin =120(kV),发电机的可能调整电压范围1011kV,试选分接头。答案：主分接头121kVLOkVHOkV图6-20题6-7升压变压器6-8某输电系统的等值电路如图所示。已知电压U1 =115(kV)维持不变。负荷有功功率Rd =40(MW )保持恒定，无功功率与电压平方成正比，即Qld =Qn|。试就Qld =20 MVar和Qld =30 MVar r两种情况按无功功率平衡的条件确定节点2的电压U 2。X-40QI-1i.n+j(?LD

29、图6-21题6-8系统图6-9某变电所由阻抗为 4.32+j10.5 Q的35kV线路供电。变电所负荷集中在变压器10kV母线B点。最大负荷8+J5MVA,最小负荷4+j3MVA,线路送端母线 A的电压在最大负荷和最小负 荷时均为36kV,要求变电所10kV母线上的电压在最小负荷与最大负荷时电压偏差不超过土 5%试选择变压器分接头。变压器阻抗为0.69+j7.84 Q ,变比为35± 2X 2.5%/10.5kV。图6-22题6-9系统图6-10如图6-23所示电力系统，如 A点电压保持36kV不变，B点调压要求为10.2kW<U<10.5kV，试配合选择变压器分接头确定

30、并联补偿电容器容量。不计变压器及线路的功率损耗。答案Qc =4 MVA(10+d20)ilA、B也=伸阳昭 焉0斗+0収A35XQ±2X2.5%)kV/lkV图6-23题6-10系统图6-11如图6-24所示，某一降压变电所由双回 110kV，长70km的架空输电线路供电， 导线单 位长度阻抗为0.27+j0.416( Q /km)。变电所有两台变压器并联运行，其参数为：31.5MVA,为110 ± 2 X 2.5%/11kV, Uk%=10.5。变电所最大负荷为40+j30(MVA)，最小负荷为30+j20(MVA)。线路首端电压为 116kV，且维持不变。变电所二次侧母

31、线上的允许电压偏移 在最大、最小负荷时为额定电压的2.5% 7.5%。根据调压要求，按并联电容器和并联调相机=0.5两种措施，确定变电所二次侧母线上所需补偿的最小容量。答案：1)Qc =23(M var)k =115.5/11kV;(2)Qc =15(M var)k = 112.75/11kVI ilkV1 IDkVK3CH图6-24题6-11系统图6-12有一条阻抗为21+j34 Q的110kV单回线路，将降压变电所与负荷中心连接，最大负荷 为22+j20MVA。线路允许的电压损耗为 6%为满足此要求在线路上串联标准为单相、0.66kV、40kVA的电容器。试确定所需电容器数量和容量。| M

32、X 咛 I=1图6-25题6-12系统图6-13试选择电压为110 _2 2.5%11kV ,容量位20MVA的减压变压器的分接头，使变压器低压母线电压偏移不超过额定电压的2.5%7.5%。已知变电所低压母线最大负荷为18MWCOS即=0.8，最小负荷为 7MW COS =0.7，已知变电所高压母线维持107.5kV恒定。变压器的短路电压Uk%=10.5，短路损耗.很=163kW。a!cos(t +a° )ib1 mcosgt + a -120c )1 一1 icos(cot +a0 +120 )j(1 )(2)ib 1 mJcj-1 1-0.25'-0-25j第7章思考题与

33、习题7- 1什么是理想同步电机？为什么要定义理想同步电机？7- 2在理想同步发电机(凸极机)原始磁链方程中，各电感系数一定子绕组间自感，互感，转子绕组间自感、互感，定、转子绕组间互感，哪些随转子位置而变化。哪些不随转子位置变 化?若是隐极机又如何？7- 3同发电机正常稳态运行时的等值电路和相量图的形式如何？虚构电动势Eq有何物理意义？7- 4同步电机定子A、B、C三相通以正弦电流iA、iB、iC，转子各绕组均开路，已知iA - iB ic =0，试问=0和=90时A相绕组的等值电感为多少？7-5同步电机定子三相通入直流，iA =1.0 , iB=ic=-0.5，求转换到dqO系统的id、iq、

34、i。id、 iq、 i0 °7- 6设三相电流的瞬时值分别为下面两式，试求经过派克变换后的7- 7三相同步发电机，频率 50Hz由具有常值同步速度的原动机驱动。电枢绕组初始时开路， 调整励磁电压，使电枢机端电压为额定值(标幺值为1p.u. )°电机的电抗标幺值和时间常数为 Xd=0.25p.u, Xd =0.45p.u , Xd =1.50p.u ,0.04sd =1.4s , d = 0.04s。试求:(1) 分别求次暂态、暂态和稳态短路电流。(2) 发电机出口发生三相短路时，求电枢电流基频分量的表达式。假定短路发生在转子直轴与a相轴线重合，即=0 °第8章思考

35、题与习题8- 1何谓电力系统的故障？如何分类？8- 2何谓无限大容量电源？其供电系统三相短路时的短路电流包括几种分量？有什么特点？8- 3何谓短路冲击电流？何谓最大有效值电流？它在什么条件下出现？冲击系数的含义是 什么？如何取值？8- 4何谓磁链不变原理？它的实质是什么？8- 5简述无阻尼绕组同步发电机突然三相短路的物理过程。8- 6 Td是什么绕组在什么情况下的时间常数？8- 7何谓暂态电势、次暂态电势？它在短路瞬间是否突变？8- 8有阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子绕组中的电流由哪些分量组成？各按什么时间常数衰减？8- 9何谓强行励磁？其作用是什么？8- 10无限大容量电源供电系统发

36、生三相短路时，三相短路电流周期分量有效值如何计算？ 电力系统中任意一点的残余电压又如何计算？8- 11何谓起始次暂态电流 T ？精确计算步骤如何？在近似计算时又可采用哪些假设？8-12如果三相短路点具有大型异步电动机，其冲击电流和短路电流最大有效值又如何考 虑？8-13电力系统三相短路电流实用计算法的含义是什么？它求的是什么电流？8-14求任意时刻的短路电流可采用什么方法？8-15同步发电机的稳态、暂态、次暂态时的电势方程，等值电路及相量图的形式如何？8-16虚拟电势Eq有何意义？为什么要引入暂态电势Eq和暂态电抗Xd?它们具有怎样的物理意义？8-17三相短路电流时网络如何用叠加原理？分解后的

37、故障分量网络有何特殊意义？8-18电力系统短路电流计算时，负荷如何考虑？8-19什么叫电流分布系数和转移阻抗？二者有何关系？用什么方法可以求电流分布系数？8-20 已知同步发电机的参数为：Xd =12Xq =0.8,Xd =0.29，X0.25, X0.35。在额定运行时，u =1.0,1 =1.0,cos =0.9,试计算在额定运行状态下同步发电机的Eq、E Eq'、Ed及E 之值，并作出该同步发电机稳态、暂态、次暂态时的等值电路。8-21如图8-48所示电力系统空载运行，发电机电压为额定值，电动势同相，发电机和变压 的电抗额定标幺值用百分比标注于图中，忽略所有电阻，线路电抗为160

38、1。传输线路末端发生三相对称故障，求短路电流和短路容量。60MVAHJ0kV昭-0.24兀j =0.24100MVA Ay -16%30/40QkV竝.=I6OQVj0.6I<4wx.图8-40题8-21电力系统接线图8-22如图8-40所示电力网络，已知各元件参数如下。发电机G ： 60MVA,X；=0.14,。变压器T : 30mVA,Uk% =8。线路l ：长20km,x0.31km。试求k点三相短路时,起始次暂态电流、冲击电流、短路电流最大有效值和短路功率有名值。G LOkV 丁 35kV图8-41题8-22电力网络接线图8- 23如图8-42所示，简单电力系统，已知各元件参数如

39、下。发电机G<!:60MVA,Xd =0.15, E =1.08。发电机 G?: 90MVA, X 0.2, = 1.08。变压器 ：60MVA,UK% =12。变压器 T2 : 90MVA,UK% =12。线路 L :每 回线长80 km,为=0.4 J km。综合负荷 LD : 120MVA, XLd =0.35,E : =0.8。试分别计算k1点发生三相短路时，起始次暂态电流和冲击电流有名值。图8-42题8-23电力系统接线图8-24如图8-43a所示四节点电力系统接线，发电机用暂态电抗和它背后的电动势表示。所有电抗用同一基准容量下的标幺值表示。为简化分析，忽略所有电阻和并联电容。

40、发电机在额定电压下空载运行，电动势同相。节点4发生金属性三相故障。试求（1 ）利用戴维南定理求故障点的等效电抗并求故障电流（单位：p.u.）; 求故障时的节点电压和线路电流；（3）求节点2发生三相故障，故障阻抗为Zf二j 0.0225，计算（1）和（2）。J0253jO.W图 8-43 题 8-27简单电力系统8-25电力系统接线如图8-53所示，已知各元件参数如下：汽轮发电机G1、G2 为 60MVA,Un =10.5kV,Xf =0.15。变压器 Ti、T2 为 60MVA ,Uk % =10.5，外部系统电源 S 为300MVA，Xs、0.5。系统中所有发电机组均装有自励调压器。k点发生

41、三相短路，试按下列三种情况计算I 、I和I a并对计算结果进行比较分析。取I展I，外部系V）（）产）D （）统电源按汽轮发电机考虑。（1）发电机G、G2及外部系统S各用一台等值发电机代替。（2）发电机G和外部电源S合并为一台等值机。（3）发电机G、G2和外部电源S全部合并为一台等值机。图8-53题8-28电力系统接线图第9章思考题与习题9- 1何谓对称分量法？正序、负序和零序分量各有什么特点？9- 2回答单相短路、两相短路、两相接地短路的边界条件，如何转化为对称分量表示的边界 条件，怎样根据边界条件做出复合序网图？9- 3两相短路为什么没有零序分量？9- 4如何制定电力系统的各序网络图？9-

42、5何谓正序等效定则，各种类型短路的附加电抗是什么？9-6变压器接线Yyn12和Yd11两侧对称分量有何变化？9- 7如何计算不对称短路时网络中的电流和电压？9- 8何谓非全相运行？它与电力系统不对称短路有何异同？9- 9试绘制图9-44电力系统中k点发生单相接地，两相短路和两相接地短路时的复合序网 图。图9-44题9-9电力系统图9- 10如图9-45所示电力系统，已知各元件参数如下：发电机 G1： 62.5MVA，Xd =0.125, X2 =0.16发电机 G2 : 31.25MVA Xd =0.125, X2 =0.16变压器 T1： 63MVA，Uk% =10.5变压器 T2: 31.

43、5MVA Uk% =10.5线路WL:l 二 50km,捲=04； km, x0 二 3论试求k点发生两相接地短路时，故障点的各相电流和各相电压。图9-45题9-10的电力系统接线图9-11简单电力系统如图9-46所示。已知各兀件参数如下：发电机G : 50MVA，Xd =X2 =0.2,E： =1.05 ；变压器T : 50MVA，5% =10.5, Ynd11接线，中性点接地电抗焉=22门。k点发生单相接地或两相接地。试计算：（1）短路点各相电流及电压的有名值。(2) 发电机端各相电流及电压的有名值，并画出其相量图。(3) 变压器低压绕组中各绕组电流的有名值。(4 )变压器中性点的电压有名

44、值。图9-46题9-11的电力系统接线图9- 12如图9-47所示电力系统，已知各元件参数如下：发电机 G : 100MVA，cos = 0.85, Xd =0.18, X2 =0.22。变压器 T : 120MVA， U K 1 / % = 24.7,U K 2 = 8.8,U K 1； % = 14.7。输电线路 WL:l = 160km，为=0.41. Vkm,x0 =3.5捲。S为无限大容量电源系统，内阻xs = 0。试计算k点单相接地短路时发电机母线A的线电压，并绘出相量图。图9-47题9-12电力系统图9-13如图9-48所示简单电力系统中， 求在k点发生不对称短路情况下， 在t

45、=0、t -0.2s、 t =芯时短路电流周期分量的有效值。其中发电机G的额定容量Sng =30MVA, Xd二X2= 0.125,变压器 T 的额定容量 Snt =30MVA,Uk% =10.5。图9-48题9-13的电力系统接线图9- 14如图9-49所示简单电力系统，已知各元件参数如下：发电机 G : Sng =300MVA,，Xd” = X2 =0.22.变压器 T1 和 T2 : Snt = 360MVA，Uk%=12。线路每回路 120km,为=04； km,。X。=3为。负荷LD : Sld -280MVA。当k点发生单相断线时，试计算各序电抗，并绘制复合序网图。图9-49题9-

46、14的电力系统接线图9- 15如图9-50所示简单电力系统，在同一基准容量下的电抗标幺值数据为发电机G1、G2 :人=X2 =0.10, X。=0.05 ;变压器 T1,T2: X X X 0.25 ；线路I ： Xi =X2 =0.30,X° =0.5。当节点1发生故障时求戴维南等效阻抗，并计算当节点1发生金属性故障，在下述情况下的故障电流。(1)三相对称故障;(2)单相接地故障;(3)两相故障；(4)两相接地故障。图9-50题9-15的简单电力系统接线图第10章思考题与习题10- 1何谓简单系统静态稳定性？10- 2简单电力系统静态稳定的实用判据是什么？10- 3何谓电力系统的静

47、态稳定储备系数和整步功率？10- 4如何用小干扰法分析简单电力系统的静态稳定性？10- 5功角：和发电机组惯性时间常数 Tj的物理意义是什么？10- 6提高电力系统静态稳定性的措施主要有哪些？10- 7简述自动调节励磁装置对电力系统静态稳定性的影响。10- 8什么是同步发电机的转子摇摆曲线，有何用处？10-9简单电力系统如图10-50所示，各元件参数如下：发电机 G , Pn =250MW ,cos N =0.85, UN -10.5kV , Xd =1.1，Xq =0.65"，Xd =0.23门；变压器 T1, SN =300MVA , Uk% =15, KT1 =10.5,242 ；变压器 T2，SN =300MVA，Uk% =15， Kt2 =220.121 ；线路，I = 250km，Un =220kV , X1 =0.42km。运行初始状态为 U|0 =115kV, p0 =220MW,