电力系统分析中国电力出版社苏小林闫晓霞版

1、第一章1-1解：发电机G额定电压： 变压器额定变比：1-2解：(1)：发电机G：10.5KV变压器高低压侧额定电压： (2) 变压器实际变比：1-3解：日用电量：日平均负荷： 负荷率： 最小负荷率： 1-4 解： 第二章2-1 解：线路长度为65km，属短线路，不计分布性参数等效电路： 2-2 解：(1) 不计分布性参数等效电路：(2) 不计分布性参数2-3 解：2-4 解：型等效电路：2-5 解：等效电路图：2-6 解：等效电路图：2-7 解：（1）以220kv电压作为基本级等效电路：(2)选取等效电路：(3)选取等效电路为：2-8解：(1)计算线路参数：等效电路图：(2) 标幺制下，按精确

2、计算法计算，选取2-9解：选取等效电路图：第三章3-1解：(1)计算线路参数：电压向量图为： (2)空载运行时：3-2解：计算变压器参数(归算到高压侧)： 3-3解：计算线路参数： 电压归算到高压侧：即始端电压为225.984kV，始端功率为(83.166+j45.556)MVA3-4解：计算线路参数：设全网电压为额定电压，计算功率分布： 用给定的始端电压和求得的功率分布，计算各段中的电压和变电所高压母线电压：110kV侧的实际电压为： 35kV侧的实际电压为：对于B点， 变压器低压侧实际电压：将计算结果标于图上：3-5解：设全网电压为额定电压，计算功率分布：根据给定电压计算各段电压：变压器中

3、、低压侧实际电压为：将计算结果标于图上：3-6解：计算线路参数：(1) 设全网电压为额定电压即B点电压为214.86kV，C点电压为224.845kV。(2)厂用电负荷：即发电机的发电负荷为(506.78+j267.124)MVA。3-7解：(1)不计功率损耗正常运行时，最大电压损耗出现在B点：最大电压损耗为：AB故障切除：电压损耗：AC故障切除：电压损耗：即切除AC线路时的电压损耗最大，为8.837%(2)计及功率损耗的功率分布：由(1)知，取正常运行时，最大电压损耗出现在B点：最大电压损耗为：AB故障切除：设全网为额定电压电压损耗为：AC故障切除：设全网为额定电压电压损耗为：即切除AC线路

4、时的电压损耗最大，为9.008%(3) 不计功率损耗：正常运行时，最大电压损耗出现在B点： 最大电压损耗为：AB故障切除：电压损耗：AC故障切除：电压损耗：即切除AB线路时的电压损耗最大，为9.19%阻抗增大后，其最大电压损耗也将增大。3-8解：等效电路图如下：不计功率损耗，计算功率分布：功率分点在3点，分解网络进行计算按给定电压计算各段电压：将结果标于图上：3-9解：参数计算：(1)断路器QF合上时：不计网损及并联导纳，计算功率分布：2点为功率分点，设全网为额定电压计算结果标于图上：(2)断路器QF断开后，因变压器变比不等，产生循环功率，为顺时针方向，不计网损及并联导纳，计算功率分布：2点为

5、功率分点，设全网为额定电压计算结果标于图上：3-10解：因变压器变比不等，产生循环功率，为顺时针方向，不计功率损耗，计算基本功率分布：计算结果标于图上：第四章得到节点导纳矩阵： 修改后的导纳矩阵中： 其余元素不变。 4-2 解：得到节点导纳矩阵：修改后的矩阵中：修改后的导纳矩阵为：4-3 解：（1）有名制下： 有名制下的节点导纳矩阵为：（2）标幺制下：取标幺制下导纳矩阵：4-4 解：先计算系统的节点导纳矩阵：又给定电压初值：计算 （只有一个PQ节点和一个平衡节点）计算雅可比矩阵各元素：第一次迭代后修正方程式为：即 4-5 解（1）节点1为平衡节点，节点2为PV节点（2）节点导纳矩阵中各元素为：

6、节点导纳矩阵为： （3）给定电压初值： 又计算雅可比矩阵各元素：第一次迭代后修正方程式为：未迭代前的功率方程：平衡节点功率：线路功率：线路上的损耗：迭代后的功率方程：平衡节点功率：线路功率：线路上的损耗：4-6 解：1为平衡节点，2为PV节点，3为PQ节点计算第一次迭代后节点3电压为：4-7 解：导纳矩阵为：1为平衡节点，2，3为PQ节点。计算迭代后节点功率方程：（平衡节点）线路上：（2）为平衡节点，为PQ节点，3为PV节点计算由（）知：平衡节点功率：线路上：4-8 解：导纳矩阵为：1为平衡节点，2、3为PV节点，4、5为PQ节点修正各点电压：平衡节点功率：线路上功率：第五章5-1 解：（1）

7、计算每台机组的单位调节功率和负荷的频率调节效应系数：水轮发电机100MW： 75MW：汽轮发电机100MW： 50MW：较小容量发电机1000MW：负荷 3000MW：又即系统新的稳定频率为：(2)全部机组都不参加一次调频， 即系统新的稳定频率为：(3)仅水轮机参加一次调整： 即系统新的稳定频率为：5-2 解：(1) (2) 要求系统频率不低于49.8Hz， 发电机二次调整整发的功率不超过452.545MW5-3 解：计算发电机的单位调节功率和负荷的调节效应系数： 1000MW： 200MW：负荷1200MW：又 即系统的频率变化量为0.256Hz5-4 解： 负荷减少后系统频率为50.34H

8、z， A、B两机组分别出力864MW、1856MW5-5 解：计算系统的单位调节功率：又 (1) (2)实现无差调节，f=0 (3) 5-6解： 又 即A、B两系统的单位调节功率分别为500MW/Hz , 750MW/Hz5-7解：计算各系统的单位调节功率： (1) (2 ) 5-8解： 取平均值：选取最接近的分接头电压242kV，并进行校验 所选分接头电压满足要求。5-9解： 取平均值： 选取最接近的分接头电压110kV，并校验 所选分接头电压满足要求。5-10解：计及变压器功率损耗，设 选取分接头电压为104.5kV，并校验 所选分接头满足要求。变比为104.5/10.55-11解：不计变

9、压器功率损耗计及变压器各绕组的电压损耗及中低压母线电压的归算值 (1) 根据低压母线的调压要求，选择高压绕组分接头。低压母线要求在最大负荷时为6kV，在最小负荷时为6.5kV 选取分接头电压为115.5kV，并校验 所选分接头电压满足要求。 (2) 根据中压母线的调压要求，选择中压绕组的分接头电压 中压母线的要求值：最大负荷时为35kV，最小负荷时为38kV 由 得 选取分接头电压为38.5kV 所选分接头电压满足要求。变压器变比为115.5/38.5/6.65-12解：设置补偿设备前变电所低压侧归算到高压侧的电压为： 装电容器，最小负荷时补偿设备全部退出运行，降压变压器分接头电压为： 即分接

10、头电压选为35.875kV。 按最大负荷时，调压要求确定补偿容量 选取补偿容量为7Mvar，并校验 电压偏移量：最大负荷时： 最小负荷时： 均没有超过1.25% 所选电容器满足调压要求。5-13解：线路参数： 变压器电抗： 总阻抗 装电容器最小负荷时： 即分接头电压为为104.5kV按最大负荷时调压要求确定补偿容量 即补偿设备最小容量为40Mvar5-14解：不计功率损耗 补偿后压降为：，电压为：110-6.6=103.4kV 线路通过的最大电流为：采用0.66kV，40kvar的单相电容器其 单个电容器容抗为：需要并联的支路数： 需要串联的支路数：取m=3，n=5，则总的补偿容量为 对应的补

11、偿容抗为：补偿后线路末端电压为： 满足调压要求。 第六章6-1解：最大负荷下的有功功率损耗： 利用日负荷曲线进行电能损耗计算： 利用最大负荷损耗时间法计算：线路输送电能： 查表得： 线路输送电能： 查表得： 同理得： 6-2解：(1) 全年电能损耗： (2)单台变压器运行的临界功率值为： 6-3解：(1) 对变压器： (2)当负荷低于50%的最大负荷时，切除一台变压器运行：由(1)知： 对变压器： 6-4解：变压器的电能损耗： 线路的电能损耗： 6-5解： 取 取 当负荷小于时，一台型号为SPT-16000/35的变压器单独运行； 当负荷介于与之间时，一台型号为SF-20000/35的变压器单

12、独运行； 当负荷大于时，两台变压器并联运行。6-6解：三个电厂的耗量特性为： 按等耗量微增率准则计算： 若平均分配负荷：即 即8000h内浪费23437.5吨煤。6-7解：耗量特性为： (1)按等耗量微增率准则计算： (2)只有一台发电机运行哪一台机组的耗量特性小，即运行最经济令，得出当负荷大于50MW时，当负荷小于50MW时，即一台发电机运行时，负荷在050MW内采用2号机组运行最经济。6-8解：由水、火电耗量特性可得协调方程式为： 又 取，可得:在下午18时至次日上午8时() 在上午8时到下午18时() 水电厂的全日降水量为： 可见，很小，以致于水电厂分担负荷过大。取，可得:在下午18时至

13、次日上午8时() 在上午8时到下午18时() 水电厂的全日降水量为： 可见，很小，以致于水电厂分担负荷过大。取，可得:在下午18时至次日上午8时() 在上午8时到下午18时() 水电厂的全日降水量为： 可见，很小，以致于水电厂分担负荷过大。取，可得:在下午18时至次日上午8时() 在上午8时到下午18时() 水电厂的全日降水量为： 可见，很小，以致于水电厂分担负荷过大。取，可得:在下午18时至次日上午8时() 在上午8时到下午18时() 水电厂的全日降水量为： 计算结果如表：(负荷经济分配方案)0.9418.182181.818636.364363.6363.551.0442.857157.1

14、43671.429328.5713.0441.4518.60581.395779.07220.931.6671.45526.13673.864789.773210.2271.5451.47529.05470.946793.919206.0811.4996-9解：(1) 计算网损微增率： 按等网损微增率准则有： 又 (2)计及无功功率网损修正系数 6-10解：(1)计算网损微增率： 按等网损微增率准则和约束条件建立方程： 不同补偿容量下的经济分配方案及对应的网损微增率见下表：1.40.8640.536-0.0131.50.8810.619-0.0161.60.8980.702-0.011.80.

15、9320.868-0.0072.00.9661.034-0.0032.211.20(2)根据，可得出最优网损微增率 由此可得： 第七章7-1解：(1)由派克变换式：(2) 由派克变换式：7-2解：(1)由派克变换：(2) 由派克变换：7-3解：当时，当时，若，上述结果不变。7-4解：7-5解： 发电机额定满载运行， 向量图如下：7-6解：发电机额定满载运行， 向量图见上。第八章8-1解：(1)短路前变压器空载运行，且 (2)短路前空载运行，又A相非周期分量为0， (3)又 8-2解：外接电抗标幺值： 稳态电流： 次暂态电流： 8-3解：(1) (2)短路后瞬间：(3) 8-4解：短路前空载额定

16、电压下，有 8-5解：计算参数：取 简化电路为： 三相短路电流：，有名值：冲击电流()：8-6解：计算参数：取 简化电路为： f点的三相短路电流： 有名值为： 冲击电流为()： 8-7解：(1)当线路断开时，简化电路如下：取 f点起始次暂态电流：冲击电流为()：短路容量为：(2) 当线路投入时，等效电路如下： f点起始次暂态电流：冲击电流为()：短路容量为：8-8解：计算参数：取 根据母线上的断开容量可以确定系统的等值电抗，处发生三相短路，则及系统供给的短路电流都要通过QF，其中相供给的短路电流决定于电抗X 短路瞬间，这两个电源供给的短路功率为：负荷侧也通过QF，此时QF允许系统供给的短路功率

17、为： 简化电路为： f点起始次暂态电流为： 起始次暂态电流有名值为：冲击电流：8-9解：计算参数，取点发生短路时，简化电路为： 计算运算电抗：查运算曲线得：点发生三相短路时，简化电路为： 计算运算电抗：查运算曲线得：点发生三相短路时，简化电路为： 由点发生短路时的简化过程可知： 计算运算电抗：查运算曲线得：8-10解：取 简化等效电路为： 即变电所35kV母线三相短路t=0.01s时的短路电流为348.8kA。第九章9-1解：点发生不对称短路故障： 正序： 负序： 零序：点发生不对称短路故障：正序： 负序： 零序：点发生不对称短路故障：正序： 负序： 零序：9-2解：(1)正序、负序、零序等效

18、电路图如下： (2)正序、负序、零序等效电路图如下：9-3解：正序、负序、零序等效电路图如下：9-4解：在f处发生单相断线，其正序、负序、零序等效电路图如下： 各序电流分量为： 各序电压分量为：故障处的各相电压电流为： 在f处发生单相接地故障：其正序、负序、零序等效电路图如下： 各序电流分量为：各序电压分量为： 故障处的各相电流电压为： 9-5解：(1)计算参数，取 正序： 负序： 零序： 建立正序增广网络： 计算运算电抗： 故障相电流： (2) 机端电流为： 电流向量图： 9-6解：正序： 负序： 零序： (1)在f点发生b,c两相短路： 故障处的电流电压为： 故障处电流电压向量图： (2) 在f点发生b,c两相短路接地： 故障处的电流电压为： 故障处电流电压向量图： 9-7解：由题可得，令机端正序、负序、零序分别为 取变压器星形侧正序、负序为 由此判断发生a相单相接地短路故障。正序、负序等效电路： 零序：9-8解：正序： 负序： 零序： 故障处各序电流电压： 故障处的电流电压为： 9-9解：计算参数，取 正序、负序电路： 零序：各序电流电压分量为： 机端电压为：9-10解：计算参数，取 正序、负序