电力系统稳态分析习题

1、电力系统稳态分析,思考与练习,第二章习题,1.有色金属构成的输电线路单位长度电阻R1值与什么因素有关？钢导线的R1值与什么因素有关？ 2.在电抗X1的计算中，Dm和r值如何确定？钢导线与有色金属导线计算有何不同？ 3.什么是输电线路的电导参数g1,为什么架空线参数计算中往往被忽略？ 4.输电线路的电纳b1如何计算？钢导线与有色金属导线计算时有否不同，为什么？ 5.钢芯铝线的钢芯部分对输电线路四个参数R1,X1,g1，b1的计算有何影响？为什么？,6.设有一条110kv线路，使用LGJ-240型导线，计算直径为21.5mm，铝截面为226.6mm平方，在杆塔上呈等边三角形排列，线间距为5m，试求

2、该线单位长度的R1,X1,g1，b1值。 7.一条架空线路如右图布置，塔顶部有一条接地避雷线，该线进行了完整的换位，当线路三相对称运行时，试讨论接地线存在时对线路电抗的影响。,Z,8. 试推导由输电线始端测量的V1k，I1k和V10，I10（分别为末端短路和末端空载试验）值，求出输电线型等值电路中的Z，Y值。,9.有一架空线，当末端开路时测得末端相电压为200ej0 kV，始端相电压为180ej5 kV，电流为200ej92A。试计算等值电路的Z,Y/2值。,10.设二绕组变压器，变比为V1N/V2N,容量为SN，及PK，UK%，分别有两组计算： 这两组计算各表示什么意思？ 11.二绕组变压器

3、变比K=U1N/U2N,且U1NU2N,当二个绕组截面按同一电试密度选择时，它们的实际电阻值之比R1/R2为多少？为什么在等值电路中认为它们相等？,12.在容量为100/100/50的三绕组变压器中，绕组截面按同一电流密度选择时，试证明RT(50%)=2RT(100%)。 13.设有一台双绕组变压器，SN=31.5MVA，变比为110kV/38.5kV,P0=86kW，I0%=2.7%， Pk=220kW， Uk%=10.5%，试画出该变压器等值电路，并标明其参数。 14.设三绕组变压器SN=31.5MVA，容量比为100/100/50，变比为121/38.5/11， P0=10.5kW， P

4、km=233kW，I0%=3%， Uk12%=10.5%，Uk13%=17.5%，Uk23%=6.5%，试画出 变压器等值电路，并标明其参数。 15.为什么对多电压等级网络绘出其等值电路时，必须进行归算？ 16.什么是标么制？,17.三相制系统中，为什么相电压标么值与线电压标么值相等。 18.多电压等级网络中，按各电压等级分别取标么值时，得出的参数标么值就被看成是归算的等值电路，此时，不同的电压等级中的基准值有什么关系？ 19.当假定XrRT,BTG时，变压器的Uk%和I%值分别为以其额定电压和额定容量为基值的电抗标么值和导纳支路无功功率标么值。 即 , 试证明之。,20.如图所示系统，各元件

5、参数如下：,线路：L1：LGJ-150，计算直径17mm，长度70km， 水平排列 | 4m | 4m | L2:LJ-120,计算直径14.5mm，长度30km， 水平排列 | 2.8m | 2.8m | L3：LJ-95，计算直径12.4mm，长度10km， 等边三角形排列,距离1m。,L1,L2,T1,L3,T2,35kV/11kV,110kV/38.5kV/11kV,110kV,10kV,35kV,10kV,PB,Pc,Pd,20题（续）,变压器： T1：SFS-31.5MVA/110,容量比100/100/100，P0=98KW，P12=P23=P13=230kW，Uk12%=17，

6、Uk13%=10.5，Uk23%=6,I0%=3 T2:SF-15MVA/35,P0=39kw,Pk=122kw,Uk%=8,I0%=3 求：用标么值画出等值电路，各变压器运行于图示额定分接头，计算中 1）110kV线路计及线路电纳，35kV及以下线路不计电纳； 2）在110kV段中规定基准值为SB=100MVA，UB=110kV。,1.辨明各定义的区别：“电压降落”；“电压损耗”；“电压偏移”；“电压降落的纵分量”；“电压降落的横分量”；现有一条电力线路，额定电压为UN，运行中始端电压U1 ，末端电压为U2 ，用这三个电压符号表示以上5个名词的定义。 2.已知线路阻抗Z=R+jX；三相功率S

7、=P+jQ；电压 ，试求,第三章习题,3测得运行中的发电机端电压 (以U为基准)，并知发电机电抗 X=0.2（R忽略），求： 发电机输向电网的功率。 发电机发出功率。 发电机电势向量。（各量均以标幺值表示）,U1,S1=P1+jQ1,U2,5.为什么具有相同截面的电缆线路和架空线路，一般情况下前者的输电效率比后者要高，与这一结论相反的“非一般情况”指哪些情况。（从负荷无功性质考虑）,4.画出下图线路当U1 保持不变，S1 在不同功率因素时U2 的变化轨迹。,6.某厂有两台相同的主变供电，每台参数为：P0=39千瓦，Pk=122千瓦，i0%=3，uk%=8，该厂的最大负荷Smax等于一台变压器的

8、额定容量，功率因素cos=0.9（滞后），试问：该厂负荷曲线的最大利用小时数Tmax在什么范围值，投入两台比投入一台运行较经济。,7.续上题，工厂由输电线路Z=R+jX供电，有的供电部门认为变压器具有空载电流，会引起线路有功功率损耗（供电部门管理网损-即线损），所以规定设备负载率（实际负荷/设备容量）低于65%时要附加收费，试论证这种规定是否合理，你能否提出这一规定的补充条件,8.在第二章20题的电网中，各负荷点的最大负荷分别为：PB=8MW，PD=10MW，Pc=2MW，负荷功率因素均为0.9（滞后），负荷同时率为1， 1）试进行潮流计算（答案表示于系统图中）； 2）若 Tmax都为6500

9、小时，求该网的网损%。 9.所谓二端供电网中的“循环功率”表示什么意思。 10.两台变压器供电如图3-7所示，由于安装错误使T1变比为U1/U2=1.05，T2变比为U1/U2=1，试问投运后会发生什么现象？ 11.证明在环形供电中，各段线路单位长度阻抗相同时，功率分配的“力矩公式”将按线路长度分配。,12.分析电力网简化发法中以电压和电流作为边界条件，与以电压和功率作为边界条件的差别。 13.下图某城市配电网，各段线路单位长度阻抗相同，各负荷功率因素相同，图中标出了各负荷大小和线段长度，试确定功率分点。,B,1,1,1,1,1,1,2,2,2,S,S,0.5S,0.5S,2S,2S,S,2,

10、14.什么是导线截面的经济电流密度，为什么与负荷的Tmax有关？ 15.在低压配电网中导线截面往往按允许电压损耗计算，为什么？,16.在以型电路表示变压器等值的电网计算电路，对不同的电压级的标么值 进行变化的归算，其基准电压为 。 17.变压器的 变比除以所接网络 的比值称为标幺变比。 18.导纳矩阵中节点i的自导纳是联接在节点的 和 得导纳的总和。 19.导纳矩阵中节点i与j的互导纳是联接 节点间支路导纳的 值，i与j无直接联接支路时互导纳为 值。 20.节点注入功率定义 为正方向，与注入电流Ii和节点电压Ui的关系定义为 Si= 。,21.PQ节点指 功率和 功率恒定的节点，表示实际电网中

11、 和 类型的节点。 22.PV节点指 功率和 有效值恒定的节点，表示实际电网中 类型的节点。 23.平衡节点指 功率和 功率不受限制且电压 恒定的节点，表示实际电网中 类型的节点。 24.PV节点会受到 容量的限制，当到达限制要转变成 节点。 25.平衡节点可能会受到 容量的限制，当达到限制时要转变成 节点，但应考虑系统中另设置 节点，即实际中的 调频电厂。,26.应用高斯-赛德尔法解算节点电压的迭代过程中，系数是 。最终的收敛判据为 。 27.应用牛顿-拉夫逊法解算节点电压的迭代过程中系数 ，最终的收敛判据为 或 。 28.试证明下列三种标幺值计算电路的一致性。,Z1,ZT,Z2,U1T/U

12、2T,1,2,Z1*,ZT*,Z2*,Z1*,ZT*,Z2*,Z1*,ZT*k,Z2*,YT1*,YT2*,(c),(a),(b),对应（a）（b）（c）电路参数，计算如下： 等值电路（a）,等值电路（c）,等值电路（b）,29.试证明导纳矩阵中Y11+Y12+Y1n=yio， yio为节点i对地支路导纳之和。 30.图示实线为原有网络结构和参数，虚线为新增设的线路和节点，求：1）写出原网络导纳矩阵，并列出矩阵元素与支路导纳值得关系；2）考虑新增线路和节点对所列导纳矩阵进行修改。,31.电力系统负荷变动规律按变动幅度和周期划分可分为 种。对应不同的变动分别由电源的 调节， 调节和 发电进行平衡

13、。 32.热备用容量是指 发电设备的最大允许功率与 之差。 33.冷备用容量是指 发电设备的最大允许功率， 和 的发电设备不属冷备用。 34.只有 的情况下才需设置检修备用容量。 35.发电机组间最优分配负荷的目标函数是 最小。约束条件是 ，最优分配的准则是 准则。 36拉格朗日法是在函数存在 下的求极值的方法。,37.发电机组的 功率和 功率都会受到限止，他们由 和 等因素决定。 38.电力系统各电厂间的最优分配负荷，除考虑各厂的耗量特性。在经济方面还需考虑 修正，技术方面必须考虑 的限制。 39.水力发电厂用以发电的放水量，除考虑电力系统需要外，还可能受到 等因素的限制。 40.在调速器作

14、用下，当频率 时，发电机输出功率 ，负荷频率的自动调节效应为频率 时，负荷功率 。 41.系统单位调节功率指 与 调节效应的总和，当功率变化相同时单位调节功率值大的系统频率变化 。,43.设二台发电机的耗量特性（标么值）分别为 二台发电机应发总功率为 求：二台发电机按最优分配负荷时，各自的发电功率？,42.调频器设置在 厂，当电网频率 时，调频器动作。,44.继上题，某厂只有二台发电机，且按最优分配负荷的方法确定总负荷的分配，求：该厂总负荷的耗量特性。,45.电站1和2的机组，综合耗量特性分别为 设运行中保持负荷点电压 负荷 求：考虑网损后二个电站对有功负荷的最优分配。,46设某一系统总负荷为

15、4500MW，负荷的单位调节功率 KB*=1.55,负荷变动率约3.5%，系统发电设备总容量为5400MW，其中火电机组容量占66%，机组调差系数%=5.0，水电机组容量占35%，机组调差系数%=3.5% 求： 当系统允许频率偏差为0.1赫时，需要有多少发电量作调频容量。 若符合变动率保持不变，系统最低允许频率为49.5赫，在不增加发电容量的前提下，最大的系统总负荷可以增加到多少？,47.输电线路元件运行时，并联电抗中，消耗_无功功率，且与_平方成正比，串联电抗中消耗_无功功率且与_平方成正比。 48.变压器元件运行时，并联支路中消耗_无功功率且与_平方成正比，线圈漏抗中消耗_无功功率且与_平

16、方成正比。 49.并入电网的发电机运行时，增加_可以增加无功功率的输出，减小_可以减小无功功率的输出。 50.发电机以发出滞后无功功率运行时受到_，_等额定值的限制，当吸收滞后无功功率运行时受到_和_的限制。 51.静止补偿器运行时，可以提供_和_性质的无功功率，但伴随着会产生_电流。,52.电力以系统中无功功率最优分布以_为目标函数，以_为最优分布准则。 53.无功功率负荷的最优补偿在_能满足的前提下，以_费用大于_费用为最优补偿的衡量标准。 54.并网发电机气门开度不变，励磁电流不变，当系统电压降低时会引起_和_增加。 55.冲击负荷会引起电压_，一般采取_的管理措施。 56.电力系统电压

17、的监视和调整，可通过监视和调整电网_的电压来实现。,57.实现逆调压，最大负荷时，将电压升高至_%UN，最小负荷时将电压下降至_%UN。 58.实现顺调压，最大负荷时，电压允许不低于_%UN，最小负荷时，允许不高于_%UN。 59.采用常调压方式时，在任何负荷下电压为数值，例如_%UN。 60.调节发电机励磁可调正负荷点电压在最大负荷和最小负荷时的_。 61.改变变压器固定分接头可调正负点电压在最大负荷和最小负荷时的_。 62.有载调压变压器，允许在_情况下改变分接头，能实现_调压方式运行。,63.借助并联补偿设备调压是改变_，从而改变_来实现调压的。 64.并联电容实现_补偿，电容器组的串联数取决于_和电容器的_电压的比值。 65.串联电容器补偿，实现_补偿，电容器组的并联数取决于_和电容器的_电流的比值。 66.同步调相机的额定功率QN指_运行时的_，_时的允许功率一般为60% QN 。 67.发电机参数为PN=25MW，cosN=0.8，UN=10.5kV，XN =2.25，若该机改作调相机运行，求允许发出的最大无功功率为多少？,68.图示网络，Z1=22.5+j21.6欧姆，Z2=36+j14.6欧姆，ZT1=11.8+j127欧姆，ZT2=7.2+j