电力系统分析思考题与习题及答案

1、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TmaxO图1-11题1-8的年持续负荷曲线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

2、中标示电力系统的额定电压）。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的日负荷曲线口nnuooQR76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？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

3、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4XLGJ-400分裂导线，ri0.0187、X10.275/km、64.05106S/km、g10。试计算该线路的形等值电路。并讨论精确计算和近似计算的误差。2-12已知一

4、条长度200km的输电线路，R0.1、L2.0mH/km、C0.01F/km,系统额定频率fN60Hz。试求：（1）短线路；（2）中线路；（3）长线路模型求其形等值电路。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：FK45kW,UK%4.85,P。18kW,I。0.5（参数均未折算）。求折算至一次侧的变压器参数、XGt、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121k

5、V/10.5kV,Pk234.4kW、Uk%11,F093.6kW,I。2.315。求该变压器的7、XGBt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：FK135kW、UK%10.5、F022k,10%0.8。要求（1）试计算折算至一次侧的变压器参数；（1）试求变压器不含励磁支路的形等值电路。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,cosN0.8；变压器T1：31.5MVA,10.5/121kV,UK%10.5；T2：15MVA,110/6.6kV,UK%

6、10.5；线路l：100km,X10.4/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Sb100MVA,按基准电压比作出标幺制的等值电路。2-17110kV母线上接有负荷SD(20j15)MVA。试分别用阻抗和导纳表示表示该负荷，如取Sb100MVA,UbUavN,将其为以导纳表示的标幺制等值电路。2-18500kV架空线路长600km,采用三分裂导线，型号为LGJQ-400X3(计算半径)裂距400mm三相导线水平排列，线距D11m。试作出其等值电路并计算波阻抗Zc、波长、传播速度、自然功率PN、充电功率Q

7、N和末端空载时的电压升高率U。2-18如图2-37所示，选取UB100V,ZB0.01,试求IB、U、Z、I、I。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

8、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某电力网接线如图3-30所示，输电线路长80km,额定电压110kV,线路参数为ri0.27/km,xi0.412/km,。2.76106Skm,变压器SF20000/110，变比110,/38.5kV,R163kW,P060kW,uk%10.5,I0%3,已知变压器低压侧负荷为15j11.25MVA,正常运行时要求电压36kV，试求电源处母线应有的电压和功率。图3-30题3-7的电力网接线图答案：200.350.34kV3-8什么是自然功率分布？什么是循环功率？3-9有功分点和无功分点是如何定义的？为什么在闭式电力网络的潮流计算中要

9、找出功率分点？3-10某110kV输电线路，长80km,线路参数为r10.21/km,x10.409/km,b12.74106S/km,线路末端功率10MWcos0.95（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：112.141.367',10.144j0.683MVA。3-11输电线路参数同3-10,线路末端功率10MWcos0.95（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：112.141.367',10.168j5.66MVA。3-12一台双绕组变压器，型号SFL1-10000

10、,电压355%/11kV,R58.29kW,F011.75kW,Uk%7.5,I0%1.5,低压侧负荷10MWcos0.85(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)610.11j7.61MVA,8r0.01175j0.15MVA,S10j6.2MVA；(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，R200kW,F042kW,I0%0.7,Uk%10.5，变比110/11；线路AC段l50km,r10.27/kmx10.42/km；线路BC段l50km,r10.45

11、/km,x10.41/km；线路AB段|40km,r10.27/km,x10.42/km;各段线路的导纳均可以忽略不计，负荷功率为Sldb25j18MVA；Sldd30j20MVA；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变电所有两台变压器并联运行。变压器T1为SN8MVA,Pk24kW,Uk%7.5；T2为Sn2MVA,R24kW,Uk%6.4；忽略两台变压器励磁支路，变压器低压侧总功率SLD8.5j5.3MVA。试

12、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,1.99j1.06MVA；(2)6.61j4.79MVA,1.89j0.51MVA。3-15某变电所有一台三绕组变压器，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.图3-32题3-15的变压器等值电路第4章思考题与习题4-

13、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i胃V节点，为什么潮流计算中必须有一个而且只有一个V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-j60j700-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如图4-6所示变压器支路，做出以导纳和阻抗表示的形等值电路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4-1

14、3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U11.00pu。节点负荷S，280j60MVA。线路阻抗Z0.02j0.04pu（基准功率100MVA0试求：(1)用图斯-塞得尔迭代法求U2,初始估计值为U21.0j0.0,进行迭代2次。(2)经过k次迭代后，节点k2电压收敛于U20.90j0.10pu,求Si和线路的有功功率和无功功率损耗。(3)已知P2V1V2丫21COS2121|V2|Y22COS22Q2|V1V2Y21目门2121|V2|丫22sin22求用牛顿迭代的雅克比矩阵表达式。10.5,FG21.5;各节点电源幅值为-拉夫逊法迭代一次求解潮流，

15、求出G2Qg2、图4-14题4-9电力系统网络图4-10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Sl11j0.5,Sl31j1；电源功率为它1.0p.u.,节点3装有无功功率补偿设备。试用牛顿1.00。节点2连接负4-11图4-16为一个两节点系统，节点1为平衡节点，电压为U1荷，负荷吸收有功功率100MW无功功率50Mvar。线路电抗40.12j0.16p.u.(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。初始估计值为电力系统分析思考题与习题Page82/23/2022I001.0p.u.和20,要求迭代两次。图4-16题4-11

16、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：Z1210j16,Z2324j22乙210j16;负荷功率为SLD220j15MVA,SLD325j18MVA,U11150、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。图4-17题4-12电力系统接线图4-13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U11.00p.u.,节点2的电压幅值固定在1.05p.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,线路导

17、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P2P3Q340U2|U1cos9020U；|U；cos9020U3|u1sin903的有功、无功功率表达式为:120U2iiU3cos90120,U3|U21cos90120,U3U21sin90.240.U3.(2)利用牛顿-拉夫逊迭代法求U2和U3的相量值。初始估计值为U201.0j0,U301.0j0,并保持U21.05p.u.不变。迭代两次。图4-18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

18、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

19、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0.1Hz,设Kl0。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(MVV,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，向负荷PL供电，A机组额定容量500(MW,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PL600(MW)时，频率为50(Hz),A机组

20、出力500(MW,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1f49.72(Hz),Pga500(MW),Pgb144.9(MW)2f50.117(Hz),PGA470.75(MW),PGB81.30(MW)5-17系统有两台100(MW的发电机组，其调差系数10.02,20.04,系统负荷容量为140(MW),负荷的频率调节效应系数Kl1.5。系统运行频率为50(Hz)时，两机组出力为PG1600(MW),PG280(MW)o当系统负荷增加500(MVV时，试求：(1)系统频率下降多少？(

21、2)各机组输出有功功率多少？答案f0.324(Hz),%92.4(MW),PG296.2(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的火电厂尚有20%&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Kl1.5。试求：(1)系统的单位调节功率KS(2)负荷功率增加5%寸的稳态频率f。(3)如频率容许降低0.2Hz,系统能够承担的负荷增量。5-19A、B系统经联络线相连，已知Kga260(MW/Hz),Kla20(MW/Hz),Kgb450(MW/Hz),Klb35(MW/Hz),

22、Rb300(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5-14所示，其中A系统的单位调节功率为500MW/Hz刀系统的单位调节功率为1000MW/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f49Hz,PAB200(MW)PGna12000(MW)Plna10000(MW)Kla*2Kga*15图5-15题5-20PGnb12000(MW)P_N

23、B10000(MW)Klb*2Kgb*15的，:联系统答案f49.8(Hz),PAB200(MW)5-21两台容量均为500(MW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：F10.001PG212t：hF20.002PG224t；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)为多电力系统分析思考题与习题Page122/23/2022少？答案(1)PG1200(MW),PG2100(MW);(2)F7.5(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一高温高

24、压火电厂；B当地劣质煤电厂；C水电厂；A火电厂的强迫功率；水电厂可调功率；F中温中压火电厂；G1核电厂。图5-16题5-22的有功功率日负荷曲线第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10.5/12122.5%,归算到高

25、压侧阻抗为Zt3j48(),通过变压器功率为Smax24j16(MVA),Smin13j10(MVA),高压侧调压要求Umax120(kV),Umin120(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121kVIOkVUOkV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U1115(kV)维持不变。负荷有功功率PLD40MW保持恒定，无功功率与电压平方成正比，即QldQN"。试就110Qld20MVar和Qld30MVarr两种情况按无功功率平衡的条件确定节点2的电压U2V)认I7图6-21题6-8系统图6-9某变电所由阻抗为4

26、.32+j10.5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+j7.84Q,变比为35±2X2.5%/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10.2kVUb10.5kV,试配合选择变压器分接头确定并联补偿电容器容量。不计变压器及线路的功率损耗。答案Qc4MVA口叫孙口_入|CO1

27、J_4+J3附廿A35x<|±?x2.S)lkV/»1kV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±2X2.5%/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.

28、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)Qc23(Mvar)k115.5/11kV;(2)Qc15(Mvar)k112.75/11kV图6-24题6-11系统图6-12有一条阻抗为21+j34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。II图6-25题6-12系统图6-13试选择电压为11022.5%/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

29、变电所低压母线最大负荷为18MWcos0.8,最小负荷为7MWcos0.7,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R163kWoiacosta0ia1（1）ibImcosta120ibIm0.25iccosta。120ic0.257-7三相同步发电机，频率50Hz由具有常值同步速度的原动机驱动。调整励磁电压，使电枢机端电压为额定值（标幺值为电枢绕组初始时开路，1p.u.）。电机的电抗标幺值和时间常第7章思考题与习题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

30、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iAiBic0,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，iA1.0,iB=ic=-0.5,求转换到dq0系统的id、i。、i。qid、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数为Xd0.25p.u,Xd0.45p.u,Xd1.50p.u,d0.04sd1.4s,d0

31、.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。8-6Td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

32、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-

33、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：Xd1.2,Xq0.8,Xd0.29,Xd0.25,Xq0.35。在额定运行时，U1.0,I1.0,cos0.9,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

34、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。传输线路末端发生三相对称故障，求短路电流和短路容量。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,Xd0.14,E1。变压器T：30MVA,Uk%8。线路l：长20km,为0.38/km。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。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，已知各元件参数如下。发电机G1：60MVA,Xd0.15,E1.08。发电机G2：9

35、0MVA,Xd0.2,E1.08。变压器T1：60MVA,Uk%12o变压器T2：90MVA,Uk%12。线路L：每回线长80km,x10.4/km。综合负荷LD：120MVA,XLd0.35,E0.8。试分别计算匕点发生三相短路时，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。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.);(

36、2)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Zfj0.0225,计算(1)和(2)。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、62为60乂丫人，Un10.5kV,Xd0.15。变压器Ti、T2为60MVA,Uk%10.5,外部系统电源S为300MVA,Xs0.5。系统中所有发电机组均装有自励调压器。k点发生三相短路，试按下列三种情况计算I0、I0.2和I，并对计算结果进行比较分析。取II4s,外部系统电源按汽轮发电机考虑。(1)发电机Gi、G2及外部系统S各用一台等值发电机代替。(2)发电机Gi和外部电

37、源S合并为一台等值机。(3)发电机G1、G2和外部电源S全部合并为一台等值机。TlGI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？9-5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-

38、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,Xd0.125,X20.16发电机G2：31.25MVAXd0.125,X20.16变压器T1：63MVA,Uk%10.5变压器T2：31.5MVAUk%10.5线路WL：l50km,x10.4，/km,x03x1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。已知各元件参数如下：发电机G：50MVA,XdX20.2,E1

39、.05；变压器T：50MVA,Uk%10.5,Ynd11接线，中性点接地电抗力22。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,cos0.85,Xd0.18,X20.22。变压器T：120MVA,UK12%24.7,UK23%8.8,Uk13%14.7。输电线路WL：l160km,x10.41/km,x03.5x1。S为无限大容

40、量电源系统，内阻xs0。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t0、t0.2s、t时短路电流周期分量的有效值。其中发电机G的额定容量Sng30MVA,XdX20.125,变压器T的额定容量Snt30MVA,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：SNG300MVA,XdX20.22.变压器T1和T2：SNT360MVA,Uk%12。线路每回路120km,x10.4/km,oXo3xi。负荷LD

41、：Sld280MVA。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9-14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:X1X20.10,X00.05;变压器T1,T2:X1X2X。0.25;算当节点线路l:XX20.30,X00.5。当节点1发生故障时求戴维南等效阻抗,1发生金属性故障，在下述情况下的故障电流。(1)(2)(3) (4)三相对称故障;单相接地故障;两相故障；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

42、用判据是什么？10-3何谓电力系统的静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,PN250MW,cosN0.85,UN10.5kV,Xd1.0,Xq0.65,Xd0.23;变压器T1,SN300MVA,Uk%15,KT110.5/242；变压器T2,SN300MVA,Uk%15,Kt2220/121；线路，l250km,Un220kV,X10.42/km。运行初始状态为,功率极限PEqm、Up|115kV,p0|220MW,cos|q0.98。(1)如果发电机无励磁调节，EqEqq常数，试求功