電力系統(tǒng)分析思考題與習(xí)題及答案

1、第1章思考題與習(xí)題1-11-21-31-41-51-61-7動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)的基本組成形式如何？電力系統(tǒng)的接線方式有幾種？何謂開式網(wǎng)絡(luò)？何謂閉式網(wǎng)絡(luò)？ 簡述電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)和要求。如何評(píng)價(jià)電能質(zhì)量，電能質(zhì)量的三個(gè)指標(biāo)是什么？各有怎樣要求？ 為什么要規(guī)定電力系統(tǒng)的電壓等級(jí)？簡述主要電壓等級(jí)。電力系統(tǒng)的各個(gè)元件（設(shè)備）的額定電壓如何確定？舉例說明。電力系統(tǒng)的負(fù)荷曲線有幾種？什么是年持續(xù)負(fù)荷曲線和最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)?1-8某一負(fù)荷的年持續(xù)負(fù)荷曲線如圖 1-11所示，試求最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax。B0IJII1-9定電壓）。C lOkVyiKTH220kVllOkV2ytKi4W0StXK

2、i 裁兩 0f/h圖1-11題1-8的年持續(xù)負(fù)荷曲線試確定圖1-12所示的電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電壓（圖中標(biāo)示電力系統(tǒng)的額圖1-12題1-9電力系統(tǒng)接線圖1- 10試求圖1-12中各變壓器的額定變比，當(dāng)變壓器T1運(yùn)行于+5%抽頭，T2運(yùn)行于主抽頭, T3運(yùn)行于-2.5%抽頭時(shí)，各變壓器的實(shí)際變比是多少？1- 11某電力系統(tǒng)的典型日負(fù)荷曲線如圖 1-13所示，試計(jì)算日平均負(fù)荷和負(fù)荷率。)4#1216224圖1-13題1-11的日負(fù)荷曲線2-1架空輸電線路的電阻、電抗、電納和電導(dǎo)是如何計(jì)算的，影響電抗的參數(shù)的主要因素是什么？2-1第2章思考題與習(xí)題架空線路采用分裂導(dǎo)線有哪些優(yōu)點(diǎn)？電力線路一

3、般采用什么樣的等效電路表示？2-32-42-5嗎？2-72-82-9何謂自然功率？雙繞組和三繞組變壓器一般以什么樣等值電路表示？對(duì)于升壓型和降壓型的變壓器，如果所給出的其他原始數(shù)據(jù)均相同，它們的參數(shù)相同 為什么？什么稱為變壓器的額定變比、實(shí)際變比、平均額定電壓變比，在歸算中如何應(yīng)用？ 何謂有名值？何謂標(biāo)幺制？標(biāo)幺制有什么優(yōu)缺點(diǎn)？基準(zhǔn)值如何選??？電力系統(tǒng)等值電路的元件參數(shù)計(jì)算時(shí)，何謂精確計(jì)算法？何謂近似計(jì)算法？它們分別用 在怎樣的場(chǎng)合？2-10試推導(dǎo)由負(fù)荷功率求取恒定負(fù)荷阻抗或?qū)Ъ{的方法。2-11 一條長度為600km的500kV架空線路，使用 4 X LGJ-400分裂導(dǎo)線，r, =0.018

4、70、x, =O.2750/km、b, =4.05106 Sf km g 0。試計(jì)算該線路的兀形等值電路。并討論精確計(jì)算和近似計(jì)算的誤差。2-12 已知一條長度 200km的輸電線路， R=0.儉、L=2.0mH/km C=0.01AF/km，系統(tǒng)額定頻率fN =60Hz。試求：（1 ）短線路；（2）中線路；（3 ）長線路模型求其 兀形等值 電路。2- 13有一臺(tái)雙繞組變壓器，電壓比35kV/10KV,額定容量20MVA欲通過短路、空載試驗(yàn)求參數(shù)。受條件限制，短路實(shí)驗(yàn)電流200A （一次側(cè)），空載試驗(yàn)電壓為10kV （二次側(cè)）。測(cè)得：FK =45kW,UK%=4.85,F0 =18kW, lo

5、% = O.5（參數(shù)均未折算）。求折算至一次側(cè)的變壓器參數(shù)Rt、Xt、Gt、Bt，并繪出r形等值電路圖。2- 14三相雙繞組升壓變壓器的型號(hào)為SFPSL-40500/220，額定容量40500kVA，額定電壓為121kV/10.5kV , PK =234.4kW、Uk%=11，F(xiàn)0 =93.6kW, I。 = 2.315。求該變壓器的Rt、Xt、Gt、Bt參數(shù)，并繪出其等值電路。2-15有一臺(tái)SFL120000/110型10kV供電網(wǎng)絡(luò)的降壓變壓器，銘牌給出的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為:PK =135kW、Uk%=10.5 R =22k, 10% =0.8。要求（1）試計(jì)算折算至一次側(cè)的變壓器參數(shù)；（1）試求

6、變壓器不含勵(lì)磁支路的兀形等值電路。2- 16如圖2-36所示簡單電力系統(tǒng)，各元件有關(guān)參數(shù)如下:發(fā)電機(jī) G : 25MW,10.5kV,XG% =130,cosn =0.8 ；變壓器 Ti: 31.5MVA,10.5/121kV,UK%=10.5；乙：15MVA,110/6.6kV,U k% = 10.5；線路 I : 100km, X1 =0.40/km ；電抗器 R : 6kV,1.5kA,XR% = 6。不計(jì)元件的電阻和導(dǎo)納試完成：(1 )以110kV為基本級(jí)，做出有名制等值電路;(2)取Sb =100MVA,按基準(zhǔn)電壓比作出標(biāo)幺制的等值電路。GT1lrwjKIMR圖2-36題2-16系統(tǒng)

7、網(wǎng)絡(luò)圖T32-17 110kV母線上接有負(fù)荷 Sd = (20 + j15)MVA。試分別用阻抗和導(dǎo)納表示表示該負(fù)荷,如取Sb =100MVA,Ub =UavN，將其為以導(dǎo)納表示的標(biāo)幺制等值電路。2-18 500kV 架空線路長 600km,采用三分裂導(dǎo)線，型號(hào)為LGJQ-400 X 3(計(jì)算半徑)裂距400mm三相導(dǎo)線水平排列，線距 D =11m。試作出其等值電路并計(jì)算波阻抗Zc、波長入、傳播速度V、自然功率PN、充電功率Qn和末端空載時(shí)的電壓升高率也U。2-18 如圖 2-37 所示，選取 Ub =100V,Zb =0.010,試求 Ib、Um、Z*、I*、丨。0.01 QUb= 100V

8、 j0.01I圖2-37 題2-18電路圖第3章思考題與習(xí)題3-1何謂電壓降落、電壓損失、電壓偏移、功率損耗和輸電效率？3-2輸電線路和變壓器阻抗元件上的電壓降落如何計(jì)算？電壓降落的大小主要由什么決 定？電壓降落的相位由什么決定？什么情況下會(huì)出現(xiàn)線路末端電壓高于首端電壓的情況？3-3如何計(jì)算輸電線路和變壓器的功率損耗？其導(dǎo)納支路上的功率損耗有何不同？3-4運(yùn)算功率指的是什么？運(yùn)算負(fù)荷指的是什么？如何計(jì)算升壓變電所的運(yùn)算功率和降壓變電所的運(yùn)算負(fù)荷。3-53-63-7輻射形網(wǎng)絡(luò)潮流分布的計(jì)算可以分為哪兩類型？分別說明計(jì)算方法。簡單閉式網(wǎng)絡(luò)在主要有哪幾種形式？簡述其潮流分布計(jì)算的主要步驟。某電力網(wǎng)接

9、線如圖3-30所示，輸電線路長 80km，額定電壓 110kV，線路參數(shù)為A =0.270/口,為=0.4120/km,h =2.76x10S/km，變壓器 SF-2OOO011O,變比110/38.5V , Pk =163kW,F0 = 60kW ,山 =10.5, I。 = 3,已知變壓器低壓側(cè)負(fù)荷為15 +j11.25MVA ,正常運(yùn)行時(shí)要求電壓 36 kV，試求電源處母線應(yīng)有的電壓和功率。& CRE4圖3-30題3-7的電力網(wǎng)接線圖答案:200.30.34 kV3- 8什么是自然功率分布？什么是循環(huán)功率？3- 9有功分點(diǎn)和無功分點(diǎn)是如何定義的？為什么在閉式電力網(wǎng)絡(luò)的潮流計(jì)算中要找出功率

10、 分點(diǎn)？3-10 某 110kV 輸電線路，長 80km,線路參數(shù)為 r,=O.210/km，x, =0.4090/km， d =2.74x10 S/km，線路末端功率10MVy cos =0.95 （滯后）。已知末端電壓為110kV， 試計(jì)算首端電壓的大小、相位、首端功率，并做相量圖。答案：112.11.36/，10.144 + j0.683MVA。3- 11輸電線路參數(shù)同 3-10，線路末端功率 10MVy cos =0.95 （超前）。已知首端電壓為112kV，試計(jì)算末端電壓的大小、相位、首端功率，并做相量圖。答案：112.11.36/，10.168-j5.66MVA。3-12 一臺(tái)雙繞

11、組變壓器，型號(hào) SFL1-10000，電壓 355%/11kV， R=58.29kW,F0 =11.75kW, Uk%=7.5, I。 =1.5，低壓側(cè)負(fù)荷 lOMW cos =0.85（滯后），低壓側(cè)電壓為10kV，變壓器抽頭電壓為 +5%。試求：（1）功率分布；?。?2）高壓側(cè)電壓。答案：（1） S =10.11 + j7.61MVA, ASt =0.01175+j0.15MVA，SJ10 + j6.2MVA ；（2） 36.61kV。3-13某電力系統(tǒng)如圖3-31所示，已知變壓器型號(hào) SFT-40000/110 ,額定數(shù)據(jù)，尺=200kW，R =42kW，l0%=0.7, Uk%=10.

12、5,變比 11011；線路AC 段 I =50km,r1 =0.270/km% =0.420/km ；線路BC 段 I =50km,r1 =0.450/km,X1 =0.410/km ；線路AB段I =40km,r1 =0.270/口* =0.420/km；各段線路的導(dǎo)納均可以忽略不計(jì),負(fù)荷功率為Sldb =25 + j18MVA ； Sldd = 30 + j 20MVA ；母線B點(diǎn)電壓為108kV時(shí)，試求：（1 ）網(wǎng)絡(luò)的功率分布及功率損失;（2 ）求 A、答案：（1）略；B、D點(diǎn)的電壓。圖3-31題3-13的電力系統(tǒng)接線圖3-14 某 35kV變電所有兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行。變壓器T1 為 S

13、n =8MVA，Pk=24kW,Uk%=7.5； T2為Sn =2MVA, Pk=24kW, Uk%=6.4；忽略兩臺(tái)變壓器勵(lì)磁支路,變壓器低壓側(cè)總功率 Sld =8.5+j5.3MVA。試求:（1）當(dāng)兩臺(tái)變壓器變比相同時(shí)，每臺(tái)變壓器通過的功率各是多少？（2） 當(dāng)變壓器 T1變比為34.125/11 ，變壓器T2變比為35/11時(shí)，每臺(tái)通過功率各是多少?答案：（1）6.51 +j4.24MVA,1.99 + j1.06MVA ；6.61 + j4.79MVA,1.89 + j0.51MVA。3-15某變電所有一臺(tái)三繞組變壓器，額定電壓為110/38.5/6.6kV ，其等值電路（參數(shù)歸算到高壓

14、側(cè)）和負(fù)荷如圖3-32所示，當(dāng)實(shí)際變比為110/38.5/6.6. 時(shí)，低壓母線電壓6kV，試計(jì)算高、中壓測(cè)的實(shí)際電壓。答案：103.22kV , 37.65kV .4-1第4章思考題與習(xí)題電力系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣有什么特點(diǎn) ？其與節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣有什么關(guān)系?4-2電力系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)分為幾類？各類節(jié)點(diǎn)有什么特點(diǎn)?4-3何謂V0節(jié)點(diǎn)，為什么潮流計(jì)算中必須有一個(gè)而且只有一個(gè)V0節(jié)點(diǎn)？4-4簡述牛頓-拉夫遜法進(jìn)行潮流分布計(jì)算的步驟?4- 5P-Q分解法相對(duì)牛頓法做了哪些改進(jìn)？有何優(yōu)點(diǎn)?4-6已知一電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為-j20j9j8Lj7j9-j600j80-j600-j6，畫出其相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，并標(biāo)出各

15、接地支路的導(dǎo)納值及串聯(lián)支路的阻抗值。4-74-83電力網(wǎng)絡(luò)如圖4-13所示，網(wǎng)絡(luò)中參數(shù)均為電抗標(biāo)幺值，試求該網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。圖4-13題4-8電力網(wǎng)絡(luò)圖4-9電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)如圖 4-14所示，節(jié)點(diǎn)1為平衡節(jié)點(diǎn)，電壓為 U, =1.M0( pu )。節(jié)點(diǎn)2負(fù)荷 S2 =280+j60(MVA 卜線路阻抗 Z =0.02+j0.04( pu )(基準(zhǔn)功率 100MVA試求：(1)用高斯-塞得爾迭代法求U2，初始估計(jì)值為U20)=1.0+jO.O，進(jìn)行迭代2次。 經(jīng)過k次迭代后，節(jié)點(diǎn)2電壓收斂于U2k )=0.90+ j0.10( pu )，求S和線路的有功功率和無功功率損耗。已知巳=M V2 Y

16、21 COS(日24 - 2 +玄)+ V22 Y22 cos日22Q2 一 7 1 Vz Y?1 sin (日21 - 2 + E )- V2 *22 sin 22求用牛頓迭代的雅克比矩陣表達(dá)式。圖4-14題4-9電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖24- 10電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)如圖 4-9所示，線路阻抗用標(biāo)幺值標(biāo)注在圖中，已知負(fù)荷功率的標(biāo)幺值為+，&3=1 + )1 ；電源功率為FG, =0.5,艮2 =1.5；各節(jié)點(diǎn)電源幅值為1.0( p.u.),節(jié)點(diǎn)3裝有無功功率補(bǔ)償設(shè)備。試用牛頓-拉夫遜法迭代一次求解潮流，求出Qg2、Qg3及線路功率SI2。24- 11圖4-16為一個(gè)兩節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)1為平衡節(jié)點(diǎn)，電壓為 J

17、=1.M0。節(jié)點(diǎn)2連接負(fù)荷，負(fù)荷吸收有功功率 100MW無功功率50Mvar。線路電抗z,2 =0.12+j0.16( p.u.)(基準(zhǔn)功率100MVA)。試用牛頓-拉夫遜法求節(jié)點(diǎn)2的電壓幅值和相角。初始估計(jì)值為 列=1.0( p.u.)和日) = 0， 要求迭代兩次。Z12圖4-16題4-11電力系統(tǒng)接線圖4-12如圖4-11所示電力系統(tǒng)，已知線路阻抗為：=10+j16(0 ), Z23 =24+j22(O ),=10 + j16(O );負(fù)荷功率為 Sld2=20 + j15(MVA), Sld3 =25 + j18(MVA),U1 =11血00 (kV ),試用牛頓-拉夫遜法計(jì)算潮流。(

18、1)求節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣;(2 )第一次迭代用的雅克比矩陣;(3) 當(dāng)用牛頓-拉夫遜法計(jì)算潮流時(shí)，求三次迭代結(jié)果。ldj圖4-17題4-12電力系統(tǒng)接線圖+ej+20|U25U3cos9rf -） + 20|U3|U2|cOS（90l -日3 +日2 ）1 ）-20U3|U2sin（90曳 +2）+Uf ）=1. o + jo,并保持U2 =1.05( pu.)不變。迭代兩次。v12 = j 40P2 =400MWVi3 =|20平衡節(jié)點(diǎn)U1 =1.% II500MW400MvaruZ =1.054- 13如圖4-18所示簡單電力系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)1、2接發(fā)電機(jī)，節(jié)點(diǎn)1的電壓為 山=1.0/0 ( pu.)

19、,節(jié)點(diǎn)2的電壓幅值固定在1.05( pu.)不變，發(fā)電機(jī)有功功率 400MW/節(jié)點(diǎn)3連接負(fù)荷，負(fù)荷吸收有功功率 500MW/無功功率400Mvar,線路導(dǎo)納如圖示，忽略線路電阻和充電電納?；?準(zhǔn)功率取100MVA試求：(1)節(jié)點(diǎn)2的有功功率和節(jié)點(diǎn) 3的有功、無功功率表達(dá)式為：P2 =40U2|uI1|cos(90LeF3 =20U3|u1|cos(90L 日 3Q3 = -20U3|u1|s in(90t利用牛頓-拉夫遜迭代法求U2和U3的相量值/初始估計(jì)值為U20)=1.0+j0 ,3圖4-18題4-13電力系統(tǒng)接線圖第5章思考題與習(xí)題5-15-25-3電力系統(tǒng)有功功率平衡對(duì)頻率有什么影響，

20、系統(tǒng)為什么要設(shè)置有功功率備用容量？ 何謂負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)？解釋其物理意義。何謂一次調(diào)頻，如何完成？5-45-55-65-75-85-95-105-115-125-135-14何謂二次調(diào)頻，如何完成？何謂發(fā)電機(jī)的調(diào)差系數(shù)，如何求取，其值是多少？ 何謂發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率？其物理意義是什么？ 何謂電力系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率？為什么一次調(diào)頻不能做到無差調(diào)節(jié)，如何做到無差調(diào)節(jié)？ 互聯(lián)系統(tǒng)的頻率調(diào)整有幾種方式？常用那種方式？I何謂等耗量微增率準(zhǔn)則？何謂有功電源的最優(yōu)組合？其目的是什么？根據(jù)什么原則進(jìn)行？什么是頻率調(diào)整的三種方法？各自如何完成調(diào)頻過程？，什么是有功電源的最優(yōu)組合？根據(jù)什么原則進(jìn)行的？某

21、系統(tǒng)各機(jī)組的調(diào)差系數(shù)均為 0.05，最大機(jī)組的容量為系統(tǒng)負(fù)荷的 10%該機(jī)組有15%的熱備用容量，當(dāng)負(fù)何變動(dòng)5%寸，系統(tǒng)頻率下降 0.1 Hz，設(shè)Kl = 0。試求如果最大機(jī)組因故障停運(yùn)時(shí)系統(tǒng)的頻率下降多少？400( MW)，如用聯(lián)絡(luò)線500 (MW,5- 15系統(tǒng)A,當(dāng)負(fù)荷增加250( MW,頻率下降0.1 ( Hz)；系統(tǒng)B,當(dāng)負(fù)荷增加 頻率下降0.1 ( Hz )。系統(tǒng)A運(yùn)行在49.85 ( Hz)，系統(tǒng)B運(yùn)行在50( Hz)， 將兩系統(tǒng)連接，求聯(lián)絡(luò)線中的功率。5- 16電力系統(tǒng)中有 A、B兩等值機(jī)組并列運(yùn)行，向負(fù)荷P供電，A機(jī)組額定容量調(diào)差系數(shù)為0.04 ; B機(jī)組額定容量為 400

22、( MW,調(diào)差系數(shù)為0.05.系統(tǒng)負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)為1.5。當(dāng)負(fù)荷PL =600(MW)時(shí)，頻率為50( Hz)，A機(jī)組出力500( MW，B機(jī)組出力 100 (MW)試求：(1) 當(dāng)系統(tǒng)增加50 ( MV)負(fù)荷后，系統(tǒng)頻率和機(jī)組出力；(2) 當(dāng)系統(tǒng)切除500 ( MW負(fù)荷后，系統(tǒng)頻率和機(jī)組出力答案(1 )f =49.72(Hz), FGa =500(MW ), Pgb =144.9(MW) L(2 )f -50.117( Hz), PGa =470.75( MW), PG 81.30( MW ) j5- 17系統(tǒng)有兩臺(tái)100( MW的發(fā)電機(jī)組，其調(diào)差系數(shù)=0.02,62* = 0.04，系

23、統(tǒng)負(fù)荷容量為140(MW)，負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)K -1.5。系統(tǒng)運(yùn)行頻率為50( Hz )時(shí)，兩機(jī) 組出力為 屯=600(MW),巳2 =8O(MW)。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加 500( MW)時(shí)，試求:(1) 系統(tǒng)頻率下降多少？(2) 各機(jī)組輸出有功功率多少?答案對(duì)=-0.324(Hz),P31 =92.4(MW),P32 =96.2(MW)5- 18某電力系統(tǒng)中，一半機(jī)組的容量已經(jīng)完全利用；占總?cè)萘?/4的火電廠尚有10%備用容量，其單位調(diào)節(jié)功率為16.6 ；占總?cè)萘?/4的火電廠尚有20%備用容量，其單位調(diào)節(jié)功率為25；系統(tǒng)有功負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)Klm=1.5。試求:系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率 K

24、sm負(fù)荷功率增加5%寸的穩(wěn)態(tài)頻率f。如頻率容許降低0.2Hz，系統(tǒng)能夠承擔(dān)的負(fù)荷增量。5-19 A、B 系統(tǒng)經(jīng)聯(lián)絡(luò)線相連，已知 Kga =260(MW/Hz)， Kla =20(MW/Hz)，Kgb =450(MW/Hz) ，Klb =35(MW/Hz)，% =300(MW)。系統(tǒng) B 負(fù)荷增加 150(MW)o 兩系統(tǒng) 所有發(fā)電機(jī)均參與一次調(diào)頻，求系統(tǒng)頻率、聯(lián)絡(luò)線上的功率變化量及A、B兩系統(tǒng)發(fā)電機(jī)和負(fù)荷功率變化量。5-14所示，其中 A系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率為5-20A、B兩系統(tǒng)通過互聯(lián)系統(tǒng)連接如圖500(MW/Hz ),B系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率為1000(MW/Hz)。正常運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)頻率 50(

25、Hz)，聯(lián)絡(luò)線上無交換功率。 A系統(tǒng)因故障突然切除 300( MW的發(fā)電機(jī)一臺(tái)，此時(shí)系統(tǒng)運(yùn)行頻率 是多少？聯(lián)絡(luò)線上的交換功率是多少？答案f =49Hz, AFAb = 200(MW)= 12000(MW)Pgnb =12000(MW)= 10000(MW)Rnb =10000(MW)=2Klb* = 2=15Kgb* = 15圖 5-15 題 5-20的互聯(lián)系統(tǒng)RgnaPlnaKGA*Kla*答案 f =49.8(Hz),也 FAb = -200(MW)向 300(MW負(fù)荷供電。發(fā)電機(jī)的最小有5-21兩臺(tái)容量均為500(MW的發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行， 功功率均為60( MW,耗量特性為：F1 =0.0

26、01戌1 +2(t/h )F2 =0.002戌2 +4(t/h )J試求(1)機(jī)組的經(jīng)濟(jì)分配方案；(2)若平均分擔(dān)負(fù)荷，多消耗的燃料(單位時(shí)間內(nèi))為多少？(1) % =2OO(MW),PG2 =100(MW);(2) AF =7.5(t/h)5-22洪水季節(jié)日負(fù)荷曲線如圖 5-15所示，試將下列各類發(fā)電廠安排在曲線上（填入相應(yīng)字 母）；A高溫高壓火電廠；B當(dāng)?shù)亓淤|(zhì)煤電廠；C水電廠；D火電廠的強(qiáng)迫功率；E水G核電廠。電廠可調(diào)功率；F中溫中壓火電廠；P/MW圖5-16題5-22的有功功率日負(fù)荷曲線6-16-26-36-46-56-66-7lOkVGHOMOkV第6章思考題與習(xí)題如何確定發(fā)電機(jī)的運(yùn)行

27、極限？電力系統(tǒng)電壓水平與無功功率平衡有何關(guān)系？電力系統(tǒng)的電壓偏移的定義是什么？我國現(xiàn)行規(guī)定的電壓偏移為多少？調(diào)整電壓可以采用哪些措施？其優(yōu)缺點(diǎn)何在？何謂逆調(diào)壓、順調(diào)壓和恒調(diào)壓？各適應(yīng)什么場(chǎng)合？何謂電力系統(tǒng)電壓中樞點(diǎn)？如何選擇電壓中樞點(diǎn)？如何確定中樞點(diǎn)電壓的允許范圍。如圖所示6-20所示某一升壓變壓器，其額定容量為31.5(MVA),變比為10.5/121 2咒2.5% ,歸算到高壓側(cè)阻抗為Zt=3 +j48(C),通過變壓器功率為Smax =24+ j16(MVA) , Smin = 13 + j10(MVA),高壓側(cè)調(diào)壓要求 Umax=120(kV),Umin =120(kV),發(fā)電機(jī)的可能

28、調(diào)整電壓范圍1011kV,試選分接頭。:主分接頭121kV圖6-20題6-7升壓變壓器6-8某輸電系統(tǒng)的等值電路如圖所示。已知電壓Ui =11(kV)維持不變。負(fù)荷有功功率PLd=40(MW )保持恒定，無功功率與電壓平方成正比，即Qld = QnU 2。試就1110 丿Qld= 20(MVar )和Qld =30(MVar )r兩種情況按無功功率平衡的條件確定節(jié)點(diǎn)2的電壓U2。片一口+処口圖6-21題6-8系統(tǒng)圖6- 9某變電所由阻抗為 4.32+j10.5 Q的35kV線路供電。變電所負(fù)荷集中在變壓器10kV母線B點(diǎn)。最大負(fù)荷8+j5MVA,最小負(fù)荷4+j3MVA,線路送端母線 A的電壓在

29、最大負(fù)荷和最小負(fù) 荷時(shí)均為36kV,要求變電所10kV母線上的電壓在最小負(fù)荷與最大負(fù)荷時(shí)電壓偏差不超過 5%試選擇變壓器分接頭。變壓器阻抗為0.69+j7.84 Q ,變比為35 2X 2.5%/10.5kV。AEJ圖6-22題6-9系統(tǒng)圖6-10如圖 6-23所示10.2kV Ub IaJtJV.IljO.6h)圖8-40題8-21電力系統(tǒng)接線圖8-22如圖8-40所示電力網(wǎng)絡(luò)，已知各元件參數(shù)如下。發(fā)電機(jī)G : 60MVA,X, = 0.14,E = 1。變壓器T : 30MVA,Uk% =8。線路L :長20km % =O.380/km。試求k點(diǎn)三相短路時(shí),起始次暫態(tài)電流、沖擊電流、短路電

30、流最大有效值和短路功率有名值。C lOkV ,35135kV圖8-41題8-22電力網(wǎng)絡(luò)接線圖8-23如圖8-42所示，簡單電力系統(tǒng)，已知各元件參數(shù)如下。發(fā)電機(jī)Ti :60MVA,X；=0.15,E 1.08。發(fā)電機(jī) G2: 90MVA,X： = 0.2,E” =1.08。變壓器 60MVA,Uk%=12。變壓器 T, : 90MVA,Uk%=12。線路 L :每回80km必=0.4O/km。綜合負(fù)荷 LD : 12OMVA,XL： =0.35,E 0.8。試分別計(jì)算ki點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，起始次暫態(tài)電流和沖擊電流有名值。GT1 iWkVT2CCME)T L.D圖8-42題8-23電力系統(tǒng)接線圖

31、8-24如圖8-43a所示四節(jié)點(diǎn)電力系統(tǒng)接線，發(fā)電機(jī)用暫態(tài)電抗和它背后的電動(dòng)勢(shì)表示。所有電抗用同一基準(zhǔn)容量下的標(biāo)幺值表示。為簡化分析，忽略所有電阻和并聯(lián)電容。發(fā)電機(jī)在額定電壓下空載運(yùn)行，電動(dòng)勢(shì)同相。節(jié)點(diǎn)4發(fā)生金屬性三相故障。試求（1 ）利用戴維南定理求故障點(diǎn)的等效電抗并求故障電流（單位：p.u.）; 求故障時(shí)的節(jié)點(diǎn)電壓和線路電流；（3）求節(jié)點(diǎn)2發(fā)生三相故障，故障阻抗為Zf = j0.0225，計(jì)算（1）和（2）。2jO.2?3K4jn.19圖 8-43 題 8-27簡單電力系統(tǒng)8-25電力系統(tǒng)接線如圖8-53所示，已知各元件參數(shù)如下：汽輪發(fā)電機(jī)G、G2 為 60MVA,300MVA，Xs =

32、0.5。系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)組均裝有自勵(lì)調(diào)壓器。k點(diǎn)發(fā)生三相短路,試按Un =10.5kV,Xr =0.15。變壓器 Ti、T2 為 60MVA,Uk % =10.5，外部系統(tǒng)電源外部系下列三種情況計(jì)算Im、l02和r，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析。取|#卡、=I嚴(yán)廠(0)(0.2)嚴(yán) J統(tǒng)電源按汽輪發(fā)電機(jī)考慮。(1)發(fā)電機(jī)G、G2及外部系統(tǒng)S各用一臺(tái)等值發(fā)電機(jī)代替。(2)發(fā)電機(jī)G和外部電源S合并為一臺(tái)等值機(jī)。(3)發(fā)電機(jī)G-i、G2和外部電源S全部合并為一臺(tái)等值機(jī)。T101K3OKDT2G2圖8-53題8-28電力系統(tǒng)接線圖第9章思考題與習(xí)題9-1何謂對(duì)稱分量法？正序、負(fù)序和零序分量各有什么特點(diǎn)？9

33、-2回答單相短路、兩相短路、兩相接地短路的邊界條件，如何轉(zhuǎn)化為對(duì)稱分量表示的邊界 條件，怎樣根據(jù)邊界條件做出復(fù)合序網(wǎng)圖？兩相短路為什么沒有零序分量？ 如何制定電力系統(tǒng)的各序網(wǎng)絡(luò)圖？ 何謂正序等效定則，各種類型短路的附加電抗是什么？9-39-49-59-6變壓器接線Yyn12和Yd11兩側(cè)對(duì)稱分量有何變化?9-79-89-9圖。如何計(jì)算不對(duì)稱短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)中的電流和電壓？何謂非全相運(yùn)行？它與電力系統(tǒng)不對(duì)稱短路有何異同？試?yán)L制圖9-44電力系統(tǒng)中k點(diǎn)發(fā)生單相接地，兩相短路和兩相接地短路時(shí)的復(fù)合序網(wǎng)圖9-44題9-9電力系統(tǒng)圖9-10如圖9-45所示電力系統(tǒng)，已知各元件參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)G1 :62.5M

34、VA，X；=O.125,X2 =0.16發(fā)電機(jī)G2 :31.25MVA X； =O.125,X2 =0.16變壓器T1：63MVA，Uk% =10.5變壓器T2 :31.5MVA Uk%=10.5線路WL : l= 50km,x1 =O.40/km, Xo =3%試求k點(diǎn)發(fā)生兩相接地短路時(shí)，故障點(diǎn)的各相電流和各相電壓。圖9-45題9-10的電力系統(tǒng)接線圖9-11簡單電力系統(tǒng)如圖發(fā)電機(jī)G : 50MVA，X；=X2 =O.2,E=1.O5；9- 46所示。已知各元件參數(shù)如下：變壓器T : 50MVA，Uk% =10.5, Yndll接線，中性點(diǎn)接地電抗 Xi =220。k點(diǎn)發(fā)生單相接地或兩相接地

35、。試計(jì)算：（1）短路點(diǎn)各相電流及電壓的有名值。發(fā)電機(jī)端各相電流及電壓的有名值，并畫出其相量圖。 變壓器低壓繞組中各繞組電流的有名值。變壓器中性點(diǎn)的電壓有名值。9-12圖9-46題9-11的電力系統(tǒng)接線圖 如圖9-47所示電力系統(tǒng)，已知各元件參數(shù)如下： 發(fā)電機(jī) G : 100MVA，cos =O.85,X； = O.18,X2 =0.22。變壓器 T : 120MVA，UKf/% =24.7,Uk(2 =8.8,Uk(1 =14.7。輸電線路 WL :I = 160km，為=O.410/km,xo =3.5%。S為無限大容量電源系統(tǒng)，內(nèi)阻兀=0。試計(jì)算k點(diǎn)單相接地短路時(shí)發(fā)電機(jī)母線A的線電壓，并繪

36、出相量圖。圖9-47題9-12電力系統(tǒng)圖9- 13如圖9-48所示簡單電力系統(tǒng)中，求在k點(diǎn)發(fā)生不對(duì)稱短路情況下，在t = 0、t = 0.2s、t=時(shí)短路電流周期分量的有效值。其中發(fā)電機(jī)G的額定容量Sng =30MVA, X； = X2= 0.125,變壓器 T 的額定容量 Snt = 30MVA, 5% = 10.5。圖9-48題9-13的電力系統(tǒng)接線圖9- 14如圖9-49所示簡單電力系統(tǒng)，已知各元件參數(shù)如下：發(fā)電機(jī) G : Sng =3OOMVA, , X；=X2 =0.22.變壓器 T1 和 T2 : Snt =36OMVA , 5%=12。線路每回路 120km必=0.竝/km,。x

37、o =3x,。負(fù)荷LD : Sld =28OMVA。當(dāng)k點(diǎn)發(fā)生單相斷線時(shí)，試計(jì)算各序電抗，并繪制復(fù)合序網(wǎng)圖。圖9-49題9-14的電力系統(tǒng)接線圖9-15如圖9-50所示簡單電力系統(tǒng)，在同一基準(zhǔn)容量下的電抗標(biāo)幺值數(shù)據(jù)為發(fā)電機(jī)G1、G2 :Xj =%2 =0.10,X0 = 0.05；變壓器 T1,T2:X1 = %2 = Xo = 0.25；線路丨：Xi =X2 =O.3O,Xo =0.5。當(dāng)節(jié)點(diǎn)1發(fā)生故障時(shí)求戴維南等效阻抗，并計(jì)算當(dāng)節(jié)點(diǎn)三相對(duì)稱故障; 單相接地故障; 兩相故障；兩相接地故障。1發(fā)生金屬性故障，在下述情況下的故障電流。（1）（2）（3）（4）圖9-50題9-15的簡單電力系統(tǒng)接線

38、圖第10章思考題與習(xí)題10-110-210-310-4何謂簡單系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性？簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的實(shí)用判據(jù)是什么？ 何謂電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)和整步功率？ 如何用小干擾法分析簡單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性?10-5功角6和發(fā)電機(jī)組慣性時(shí)間常數(shù) Tj的物理意義是什么?10-610-710-8提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施主要有哪些？ 簡述自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置對(duì)電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的影響。 什么是同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子搖擺曲線，有何用處？10-9簡單電力系統(tǒng)如圖10-50所示，各元件參數(shù)如下：發(fā)電機(jī) G , R = 250MW ,cosh =0.85, Un =10.5kV, Xd =1.00，Xq =0.6如

39、，X* =0.2空；變壓器 T1,Sn =300MVA, Uk% =15, Ktj =10.5242 ；變壓器 T2，Sd = 300MVA，Uk% =15，Kt2 =220/121；線路，丨=250km , 5 =220kV , Xj =0.4撿/km。運(yùn)行初始狀態(tài)為U0 =115kV, pq =220MW, cos% =0.98。(1)如果發(fā)電機(jī)無勵(lì)磁調(diào)節(jié)，Eq=Eq0|=常數(shù)，試求功角特性PEq(6 )，功率極限雷m、dq m，并求此時(shí)的靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)Kp % ；(2)如計(jì)及發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)，E； = Eq|q =常數(shù)，試做同樣內(nèi)容計(jì)算。圖10-50題10-9的簡單電力系統(tǒng)接線圖答案(1) Eq 為常數(shù) PEq=1.16sin6+0.085sin26 ,gqm =82.5 , PEqm =1.172 ,Kp% =33.18。(2) E；=常數(shù)，Pe； =1.58sin6-0.21sin26 , qm= 103.77 , Pe- =1.63。-qmKp % =84.9。10-10如圖10-51所示簡單電力系統(tǒng)，參