电力系统稳态分析课后习题

电力系统稳态分析课后习题 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 电力系统稳态分析课后习题 电力系统分析习题集 电力系统分析习题集 新 电力系统稳态分析习题 1. 什么是动力系统, 电力系统及电力网? 2. 试述电力系统的各类接线方式和它们的优缺点。 3. 我国电力网有哪几种 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 电压等级? 4. 电力系统中性点直接接地, 不接地与经消弧线圈接地方式的适用有何规定? 5. 电力系统运行的基本 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 是什么? 6. 为什么要规定额定电压等级?系统各元件的额定电压是如何确定的?试标出图中发电机和变压器两侧的额定电压(图中电压是电力线路的额定电压)。 疆 题 6 图 7. 电力系统的部分接线如图所示, 各级电网的额定电压示于图中。试求: (1)发电机G和变压器T1, T2, T3高, 低压侧绕组的额定电压。 (2)设变压器T1工作于+2.5%抽头, T2工作于主抽头,T3工作于-5%抽头。试求这些变压器的实际变比。 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ T1 学 题 7 图 8.有一条长120Km, 电压为110KV的双回输电线路, 导线型号为LGJ-185, 水平排列, 相间距离4m, 用查 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 法求线路参数, 并绘制等值电路。 9.列出TJ-35, LJ-35, LGJ-70, LGJ-120,LGJ-300, 导线每公里的电阻值, (1)用公式计算; (2)用查表法求得。 10.有一条110KV架空输电线路, 导线型号LGJ-150,水平排列, 线间距离4m, 试求线路参 新 数r1..x1..和b1。(p=32?mm2/m, 导线计算直径d=17mm) 11.某110KV单回线, 长度为110Km, 导线型号为LGJ-185, 三相导线排列方式如图。 试求: (1)环境温度为50C时的线路阻抗。 (2)线路的电纳和电容充电功率。 o 2.3m大 题 11 图 12.110KV线路, 长100Km, 使用LGJ—2×150双分裂导线水平排列, 相间距离4.125mm, 分裂间距为25cm。试求50C时的线路阻抗。 (导线外径为17mm) 13.试决定一台20MVA三相三绕组变压器的参数,如果已知三个线圈的容量比为 100/100/50，三个线圈的额定电压为121/38.5/10.5KV, —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ PK1?2=152.8KW, PK1?3=52KW, PK2?3=47KW, P0=75KW，UK1?2%=10.5，UK1?3%=18，UK2?3%=6.5，I0%=4.1。 14.某发电厂, 以三台单相变压器按Υ/?连接，组成三相变压器组，每台变压器的容量为3500KVA，电压为22.23?2×2.5o6.3KV。其空载及短路试验数据如表。试求用等值学 负荷和阻抗表示的变压器等值电路及其参数。 实验数据 (KW) kuk% 电力系统分析习题集 %0 15(变电所使用的OSFPSL2---90000/220型三相三绕组自耦变压器，额定电压为220/121/38.5KV，容量比为100/100/50，实测的空载及短路试验数据如下: `K1?3) P(=265KW; U(`K1?2)(%)=9.09; 新 `K2?3)=10.75 U(`K1?3)(%)=16.45; U (P0=59KW; I0(%)=0.332 试求变压器参数及等值电路。 16(部分电网络的结线如图所示，导线的排列方式也示于图中，试求: (1)400C时每公里线路的参数; 疆 (2)变压器参数(试验数据查表); —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ (3)并联运行时的等值参数和等值电路; (4)校验电路是否会发生电晕。 题 16 图 17(有一系统如图所示，如果已知变压器T1归算至121KV侧的阻抗为2.95+j48.7?，T2算至于110KV侧的阻抗值为4.48+j48.4?，T3归算至35KV侧的阻抗为1.127+j9.188?，输电线路的参数已注在图中，试作出网络的等值电路，分别用有名值及标么值算出归算至同一电压级的参数(不计导纳)。 学 10.kv kvkv 题 17 图 18(有一110KV网络，其结线图如下，线路长度，导线型号及线间距离，变压器型号以及负荷值均已示于图中，试决定其运算网络。 T1:2×SFL1-16000/110 T2:SFSL-20000/110 A LGJ-120新 题 18 图 19(某电力系统结线如图 248kv 38.5kv 题 19 图 图中标明的变压器高低或高中侧的电压为其实际抽头电压，各变—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 压器技术数据如下: T1:额定容量:90MVA;额定电压:242/10.5KV; PK=472.5KW; P0=92KW; UK%=13.75; I0%=0.67; 电力系统分析习题集 T2:额定容量:90/90/90MVA; 额定电压220/121/38.5KV; 1?3)384KW; PK(1?2)=580KW; PK( K(2?3) P=704KW; UK(1?2)%=14.07; UK(1?3)%=23.73; UK(2?3)%=7.65; P0=107.7KW; I0%=0.82 T3:额定容量:2×40MVA;额定电压:120/10.5KV 新 PK=200KW; P0=42KW; UK%=10.5; I0%=0.7 T4:额定容量:31.5MVA;额定电压:38.5/6.3KV PK=180KW; P0=30KW; UK%=8; I0%=0.7 T5:额定容量:15MVA;额定电压:110/11KV PK=128KW; P0=40.5KW; UK%=10.5; I0%=3.5 各电压的基准电压取为: 220KV级 UB1=220KV 110KV 级 UB2=110KV 35KV级 UB3=35KV 10KV级 UB4=10.5KV 6KV级 UB5=6.3KV —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 基准功率 SB=100MVA 要求作出考虑非标准变比的以有名值表示的和以标幺值表示的网络的等值电路。 20.某110KV架空线路长60KM，所用导线型号为LGJ-185，水平排列，线间距离为4m，已知线路末端接有40MW的负荷，负荷功率因数为0.8，线路末端电压为110KV，试求线路首端功率和电压。 21(试计算变电所使用的SFPSL---63000/220型变压器的参数(容量比为100/100/100)及当变压器低压绕组开路中压绕组承担额定负荷时变压器的总有功功率损耗。 22(一台三绕组变压器额定电压为110/38.5/6.6KV，其等值电路(归算至高压侧)和所供负荷如图，当变比为110/38.5(1+5%)/6.6KV，低压母线电压保持6KV时，试求高压和中压母线的实际电压。 疆 大 学 题 22 图 23(系统如图所示，始端电压248KV，末端电压220KV，末端有功负荷220MW，试求始 端功率因数COSΦ2 。 mw 题 23 图 24(10KV线路的等值电路如图所示，已知末端电压为10.2KV。—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 试求始端电压并作出电压相量图。 电力系统分析习题集 题 24 图 25.题16所示电力网中，变压器低压侧负荷为S=30+j20MVA,试求: (1)低压母线电压为10KV时，始端电压和始端输出功率; (2)始端电压为116KV时，变压器低压侧的电压及电压偏移百分数; (3)始端电压为116KV，变压器全部退出运行时，线路末端的电压。 26(设题25中，变压器低压侧的日负荷曲线(视在功率)如图所示，该电力网每年工作305天，试求: (1)该网络的年电能损耗; (2)设电能损耗价格为0.04元/千瓦小时，试计算该网络因电能损耗而需要的年运行费用。 新 题 26 图 27.两端供电网如图所示，线路参数为ZAC=15+j20?， ZCD=12+j18?，大 ZAC=10+j16?，当AT电压为115?0okV，BJ电压为112?0okV 时，试算网络功率分布及各点电压。 A CDB —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 20+j1516+j12 题27 图 28.一座35/11KV变电所，原是一台5600KVA变压器。由于低压负荷的增加，需扩建一台2400KVA容量的变压器，其接线如图所示。变压器的阻抗已归算至35KV侧。试求: (1)当两台变压器的变比都为35/11时，各变压器分别输出的视在功率; (2)若一台5600KVA的变比为33.25/11，而2400KVA的变比仍为35/11，再求各变压器输出的视在功率; (3)以变压器实际电压损耗校验(2)的计算结果。 新 VA 题 28 图 29.某一由发电厂A供电的220KV环形网络，线路参数，负荷的兆伏安数和自然功率的分布如图所示，试计算: (1)该环形网络的经济功率分布; (2)实现经济功率分布后每年节约的电能。(计算电能损耗时取其平均的T max=5000小时，COSΦ=0.9可查得t=3200小时) 题 29 图 30.环形网络及其等值网络如下图，图中归算至220KV侧的各元件阻抗分别为: Z1=4+j40?;Z2=6+j50?;Z3=39+j75?;Z4=38+j80?;ZT1=2+j120?;—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ ZT2=1+j25?; 电力系统分析习题集 变压器变比分别为:KT1=231/110;KT2=209/110;各点负荷分别为:Sa=50+j30MVA; Sc=30+j10MVA;S b=150+j100MVA;试求网络中的功率分布。计算时可略去功率损耗。 新 z r2 b 疆 题 30 图 31.有一台三相绕组变压器，额定电压为110/38.5/11KV，其等值电路如图所示。中压侧的负荷为5.1+j2.89MVA，最大负荷利用小时数为4500h，低压侧的负荷为14+j6.78MVA，最大负荷利用小时数为5500h，试求: (1)该变压器在额定功率时的功率损耗; (2)输电效率; (3)全年电能损耗; (4)变压器的损耗率。 大 VA VA 题 31 图 32.电力网结线如图所示，是一个额定电压为110KV的—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 闭式区域电力网，已知发电厂A(调频发电厂)高压母线电压等于118KV。发电厂B(按规定的负荷曲线运行)装有额定电压 为6.3KV，容量25MW，COSΦ =0.8的发电机一台，满载运行，除了厂用电10%外，其 新 余的功率经一台SFL1-31500/110的升压变压器送入电力网。 变电所a装有两台SFL1-31500/110的降压变压器，低压侧电网的额定电压为10KV，负荷为40+j30MVA;变电所b装有一台SFL1-16000/110的降压变压器，低压侧电网的额定电压为6KV，负荷为12+j7MVA;电力网中全部线路均用单回路架设，导线为LGJ-150，水平排列，线间几何均距为5m。试作该电力网的功率分布及电压计算。 ????b 题 32 图 33.施用网络变换法将下图所示的网络变为两端供电网(其中A，B，C，D为电源，H为负荷)。 1 2 电力系统分析习题集 题 33 图 34.110KV环形网络如图所示。Sb和Sc 的最大负荷利用小时数分别为5500h和4500h，导线拟采用钢芯—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 铝线，几何均距为5m。试选择各段导线的截面积。 +j15 MVA 大 题 34 图 35.一条10KV的架空线路，试计算总的电压损耗是否超过5%的允许值。D m=1m。 MVA 36.如图所示的网络。图中标出了各线段的标号和各节点的电流。设Z1=1，Z2=2，Z3=1，Z4=4，试求该网络的节点导纳矩阵(以节点A为参考节点)。 学 题 36 图 37(如图所示的网络，各支路阻抗以标幺值表示，试列出其导纳矩阵，并用支路追加法求网络的结点阻抗矩阵。 2 0.2 题 37 图 38.如图所示的网络，各线段的阻抗值已注在图中，试列出其导纳矩阵，并用求逆法求阻抗矩阵。 0.15 大 10.1 3 学 0.25 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 题 38 图 39.如图(a)所示的网络支路阻抗以标幺值表示于图中 (1)求该网络的节点导纳矩阵Υ。 (2)当支路3—4改变为一条变压器支路时(如图(b)所示)求网络的节点导纳矩阵(网络其余部分都不改变)。 电力系统分析习题集 3 0.9:1 j0.30 (b) 4 题 39 图 Z3=1，Z5 =4，Z1=1，Z2=2，Z4=4，40.如图所示的网络。图中标出了各线段的编号及阻抗， 试用支路追加法确定网络的节点阻抗矩阵(以节点A为参考节点)。 学 题 40 图 41.试用题40所示的节点阻抗矩阵，其中I1=2，I2=1，I3=3，节点A的电压为10，试求其他各个节点的电压。 42.已知非线形方程为 f1(x1，x2)=2x1+x1x2-1=0 f2(x1，x2)=2x2-x1x2+1=0 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ (0)取初值X1(0)=0，X2=0进行迭代求解，用高斯—塞德尔迭代法迭代一次，并用其结果 作为牛顿—拉夫逊法的初始值，迭代两次。 43.三台发电机组共同承担负荷，它们的能量微增率分别为: dF1/dPG1=0.15PG1+10元/兆瓦小时(100?PG1?200MVA) dF2/dPG2=0.10PG2+10元/兆瓦小时(100?PG2?300MVA) dF2/dPG3=0.05PG3+10元/兆瓦小时(200?PG3?500MVA) 试求: (a)负荷为750MW时，每台发电机组所承担的负荷 (b)负荷在400MW至1000MW范围内能量微增率与负荷曲线λ=f(P1). 44.某电力系统中有水电厂，火电厂各并联运行，火电厂的能量特性为: 新 F=4+0.3PG+0.0003PG吨/小时 2 水电厂的耗水特性为: W=3+PH+0.002PH立方米/秒 2疆 设水电厂给定的日用水量为10 7立方米，系统的日负荷曲线如图所示，火电厂的容量为 800MW，水电厂为500MW，试求在给定的日用水量条件下，水，火发电厂的经济功率分布。 400 学 题 44 图 45.两台容量为60MW的发电机共同承担负荷，它们的调差系数分别为4%，3%，若若空载时并联运行，其频率f0为50HZ，试求: —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ (1)总负荷为100MW时，这两台发电机组发出的功率; (2)为使总负荷为100MW时，两台机组能平均分担负荷，它门的转速应分别增减多少, 46.A.B两系统并联运行，A系统负荷增大500MW，B系统向A系统输送的交换功率为300MW，如这时将联络线切除，则切除后，A系统的频率为49HZ，B系统的频 率为50HZ，试求: (1)A，B两系统的系统单位调节功率KA，KB; 电力系统分析习题集 (2)A系统负荷增大750MW，联合系统的频率变化量。 47.110KV干线网络如图所示。每一变电所中装设20MVA，110/11KV双组变压器两台，共同承担负荷24+j18MVA，现为了提高电力网运行的经济性，在变电所低压侧装设静电电容器8MVA。 试求静电电容器在两个变电所的合理分布(按?P最小原则分配)。变压器的特性数据如下:新 PK=163KW，P0=60KW，UK%= 10.5，I0 %=3。 +j18 MVA2× 题 47 图 48.某35KV降压变电所，装有容量为2×10MVA，变比为35/11KV变压器，两台变压器并 联运行。变压器的特性数据:P0=12.3KW，PK=65KW，UK%= 7.5，I0%=0.8，变压器 低压侧最大负荷为S=10+j4.8MVA，有功年持续负荷曲线如图所—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 示，其他负荷情况下的功率因数与最大负荷时相同。试求: (1)两台变压器全年投入运行时的电能损耗; (2)计算不同负荷时，变压器经济运行的台数; (3)计算(2)决定的运行方式下，变压器全年的电能损耗，并与(1)比较。 大 50 25 题 48 图 49.电力系统及参数如图所示，变压器采用有载调压变压器，已知10KV侧要求+3%的恒调压。试选择变压器的分接头。 j20 MVA 14.45+j20.75 ? 2.04+j31.76 ? j2.74+j20 MVA(b)A+j20 MVA A+j6 MVA 题 49 图 50.某电厂有一台变比121/6.3KV，容量31.5MVA的升压变压器，折算至121KV侧的阻抗ZT=2.95+j48.8?，变压器高压侧最大负荷为30MVA，COSΦ=0.8。最小负荷为15MVA，COSΦ=0.8。为了满足电力网调压要求:在最大负荷时，电厂最高母线应保持117KV，而最小负荷应将为113KV。根据发电机电压负荷的调压要求，希望发电机母线电压在最大最小负荷时与发电机的额定电压有相同的电压偏移，试选—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 择升压变压器分接头。 学 电力系统分析习题集 题 50 图 0 电力系统暂态分析习题 疆 SB=100MAV, UB=Uav 51.有一条架空输电线路，电压等级为35KV，长为35Km，每公里电抗X=0.4?/km，取 。求线路的电抗标幺值。 大 学 52.有一简单电力系统如下图所示，各元件参数已标于图中，选择基准值SB=100MVA，UB=U av，试求:(1)各元件在统一基准下的电抗标幺值(2)画出等值网络，并求出等值阻抗。 FDKSN=31.5MVA UN=6.3KV ''Xd=0.125(3)UN=6KVIN=200A XR%=5 题 52 图 53.某电力系统的接线如下图所示，取基准值SB=100MVA。试求:(1)用精确计算法计算各元件参数的标幺值，取I段为基本段，UB1=10.5KV;(2)用近似计算法计算各元件参数的标幺值，UB=Uav。 PN B-I 10.5/121KV UK%=10.5 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ X=0.4?/Km B-2 UN=10.5KVX=0.15COSΦ=0.8 ''d 新 110/6.6KVUK%=10.5 题 53 图 54.某一线路上装有一台XR%=5的电抗器，其额定电流为150A，额定电压为6KV，若用另一台额定电流为300A，额定电压为10KV的电抗器来代替它，并要求电抗欧姆值保持不变。问这台电抗器的电抗百分数是多少, 55.电力系统如下图，试用近似法计算:当d点三相短路时，为使UA?=0.75，XR应取多少, 600.12 疆 大 11% SC= 题 55 图 56.电力网络如下图所示、。试求短路点的冲击电流，短路电流的最大有效值和短路功率。 f(3) 110/38.5KVUK%=10.5 2×32.5MVA35/10.5KVUK%=7 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 题 56 图 57.有一超导体线圈在固定均匀磁场中作匀速圆周运动，如下图所示。当线圈旋转到与轴线呈竖直位置时(即线圈平面与磁力线垂直)，将线圈短路(开关K闭合)，问:(1)线圈中出现的电流有什么特点,(2)如果在上述位置往前旋转π/2角度时，将线圈短路，线圈中出现的电流又如何呢,请写出数学表达式并画出电流波形。 学 电力系统分析习题集 题 57 图 58.简要叙述暂态电抗和暂态电势的物理意义。 59.什么是综合矢量，它有何作用, 60.试说明派克变换前后磁链方程的特点。 61.为什么用坐标变换,其原理思路是怎样的,变换对象是什么, 62. 应用基本方程分析同步发电机空载运行和对称稳态运行。 疆 d 63.一台凸极同步发电机的参数为:Xd =1.0,X ' '' =0.35、Xd=0.2，Xq=0.6，q轴无阻尼 绕组，短路前是在对称稳态运行，空载电势Ea=1.5300，定子电—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 流Ia=0.5-300。试计算:'' (1)发电机端电压UA;(2)机端突然三相短路时的次暂态电流I;(3)三相短路后的 稳态电流I?。 大 、 64.已知同步电机的参数为:Xd=1.0;Xq=0.6;Xd=0.3;COSΦ=0.85。试求在额定满载 运行时的Eq和Eq'。 65.电力系统如图，用近似法和准确计算法分别求d点三相短路电流。 65.电力系统如图，用近似计算法和准确计算法分别求点三相短路电流。 400.125 10.5%110/38.5KV ) W 'Kd = 题 65 图 66.简单电力系统如下图所示。f点发生三相短路。求:(1)短路处起始次暂态电流和短路图中负荷L:24MVA，容量;(2)发电机起始次暂态电流;(3)变压器T2高压母线的残压。COSΦ=0.9，它可看—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 成由两种负荷并联而成:(a)电阻性负荷:6MW，COSΦ=1;(b) ' 电动机负荷，等值电抗X =0.3，短路前负荷母线的电压为10.2KV。 新 X'd'=0.22 UK(%)=10.5 (3) X'=0.4?/Km UK(%)=10.5 题 66 图 67. 系统如图，A、B、C为三个等值电源。其中，SA=75MVA，SB=535MVA，XA=0.380，XB=0.304。C的容量和电抗值不详。只知装设在母线4上的断路器CB的断开容量为3500MVA。线路L1，L2，L3的长度分别为10Km、5 Km 、24 Km，电抗均为0.4? /km。试计算在母线1上三相短路时的次暂态电流和冲击电流。 疆 题 67 图 68.系统如图，G为发电机，S为调相机，M为大型电动机，L1，L2为有各种电动机组成的综合负荷，它们的次暂态电势分别为1.08、1.2、0.9、0.8、0.8。综合负荷的次暂态电抗分别为0.2、0.35。试计算f点三相短路时的冲击电流和短路电流的最大有效值。 学 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 电力系统分析习题集 60'' XdS MVA ''Xd=0.20 题 68 图 69. 电力系统如下图，当D点发生三相短路时，求L、M、N处 的三相短路电流。 30MVA0.13 20MVA0.125 题 69 图 '' 70. 电力系统如下图所示，求D点发生三相短路时，I、IM im 及 WD。 10.5% 大 学 3×300.125 ''Eq=1 ) 10.5% 疆 题 70 图 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 71.电网如下图，求F1、F2对D点的转移电抗以及K点等值电抗。 E1=1. 题 71 图 (2)若E1=E2=E3，求72.如图所示网络，(1)若E1=E2，求各电势对f点的转移电抗; 电势对f点的总阻抗(3)若E1、E2、E3均不相等，则各电势对f点的转移电抗怎么计算。 学 电力系统分析习题集 疆 3 题 72 图 73.电力系统如图，求D点三相短路时，0秒，0.2秒以及稳态电流。 2×250.13 (3) 10.2% ×15MVA .2 题 73 图 74.系统接线如图。当f点发生三相短路，试按同一方法，个别方法计算:(1)次暂态电流''初始有效值I、(2)I0.2、I?，并比较两种计算法的结果。 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 学 40X=0.3 (3) 题 74 图 75.如图，系统参数不详，可是已知与系统相接之变电站所装断路器的最大切断功率是1000KVA，求f点发生三相短路0.2秒后的短路功率。 疆 大 240MVA火电厂 250MVA ''Xd=0.12 题 75 图 '' 76.试计算如图所示系统中流过断路器A的最大可能I。 2×25MWCOSΦ=0.810.5KV '' =0.13Xd UK(%)=10.5 题 76 图 '' 77.某火电厂接线如图，试计算(1)f1点三相短路时，流过开关1的I和I?;(2)f2点'' 三相短路时，流过开关2的I和I?。 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 电力系统分析习题集 f1 10KV300AXR=(3) COSΦ=0.8 ''Xd=0.136 题 77 图 78.电力系统如图:试画出D点单相短路时的零序网络。[变压器接线如下表，分别画出其零序网络] 疆 题 78 图 79. 如图所示网络中f点发生单相短路，试画出其零序网络。 学 题 79 图 80. 电力系统如图，试作出f1点发生不对称短路时的正序、负序、零序网络;f2 点发生不对称故障时的零序网络。 L2 题 80 图 81.请画出单相短路接地，两相短路，两相短路接地故障时的电压、电流向量图。 82.简单电力系统如图所示，当f点发生单相接地故障，两相短路接地故障时，试画出它的复合序网。 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 学 电力系统分析习题集 题 83 图 83.如图所示系统中，发电机端经电抗Xf发生单相短路故障，已知发电机各序电抗为X1、X 2、X0，中性点接地电抗为Xpg，试求短路后的Ia、 Ub、Uc的计算式。(设故障前为空载) 疆 XPg Xf 大 题 83 图 84.系统如图:f点发生B相接地，求:(1)故障相电流IrB;(2)M母线各序电压;(3)通过T 2高压绕组中性点电流;(4)通过发电机的负序电流。 60M'' X2=Xd 6.3KV ''Xd=UK(I?II)(%)=18UK(I?III)(%)=10UK(II?III)(%)=8 UK(%)=10.5 题 84 图 85. 电力系统如图:电源的次暂态电势及各元件参数均已知。当f点发生C相接地短路时，求短路起始瞬间各序电气量及各相量，并—————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 画出故障处的电压、电流相量图。 M ''M (1) E=11KV KVN N 题 85 图 各元件参数如下: G1:S1n=62.5MVA，UN=10.5KV，Xd '' 疆 =0.125，X 2 '' =0.16，EM=11KV G2:S2n=31.25MVA，UN=10.5KV，Xd''=0.125，X2=0.16，EN''=11KV T1:ST1N=60MVA，U1N/U2N=10.5/121KV，UK(%)=10.5 T2:ST2N=31.5MVA，U1N/U2N=10.5/121KV，UK(%)=10.5 L:X1=X2=0.4?/km，X0=2X1，L=40Km。 86.一台50MVA汽轮发电机，机端发生两相短路，试求故障处各相电流，电压的初值(不 大 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ '''' 记负荷)。发电机参数为额定容量50MVA，额定电压10.5KV，E=1.0，Xd=X2=0.12。 87.图示系统中，f点发生两相短路故障，试求故障点的各相电流以及A处的正序电压。 学 电力系统分析习题集 UK(%)=10XP=26? d2X2=0.45 题 87 图 88.计算如图网络中f点发生两相短路接地瞬时故障点的各相电流。 40 T: 20MVA，Y/?-11UK(%)=10.5 f(1.1) ''Xd= 题 88 图 89. 电力系统如下图所示，试求出D点单相短路，两相短路，两相短路接地的电流。 30MVA X1=X2=0.2X0=0.06 2×30MVAUK(%)=10 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ X1=X2=X0=0 学 题 89 图 90.计算如图网络中f点两相短路接地的短路电流I 及各相电压。 M 3010.5% (1.1) 10.5% N X1=X2=0.125 X1=X2=0.3 题 90 图 91(电力系统如图，求D点两相短路及两相短路接地的I、I '' 0.2 、及M、N处电压。 30MVA X1=X2=X0=0.06 X0=3X1 10% 10.5% MVA —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ X1=X2=0.125X0=0.06 题 91 图 92.如图电力系统，在g、k处发生a相断线时，求断线处的负序、零序的电流、电压及非故障相中的电流，并与故障前的电流进行比较。 题 92 图 、 系统各元件参数已归算到以SB=100MVA，UB=U平均为基准的标幺值。 G:E=1.43，X1=X2=0.25 T1:X1=X2=X0=0.2 T2:X1=X2=X0=0.2 L: X1=X2=0.15，X0=0..57 负荷:X1=1.2，X2=0.25，X0=0 93.电力系统静态稳定的定义是什么,什么叫“小干扰”, 94.试说明应用小干扰法研究简单电力系统静态稳定的方法和步骤。 95.简单电力系统如下图所示，发电机经升压变压器和双回线路相系统供电，参数如下: 大 Xd=0.92，Xq=0.51，Xd、=0.204, XT1=0.125, XT2=0.103, XL=1.098, 正常运行时P0=1.0=PE(0)，COSΦ=0.9，U=1.0，试计算该系统发电机的功率特性，极限 功率，极限功角及静态稳定储备系数。 学 电力系统分析习题集 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ EqXdT1XXT2(2)等值电路 U XL2新 题 95 图 96.在上题所示系统中，当发电机装有按电压偏移比例调节励磁装置时，求极限功角，极限功率及静态稳定储备系数。 97.何谓电力系统暂态稳定性,计算暂态稳定性时应考虑哪种干扰形式,其基本假定条件是什么, 98.试述等面积定则的基本原理和故障切除极限角δcm的确定方法。 99.某简单电力系统，设当t=0(δ=δ0)时，线路突然发生短路故障，经过一段时间后，当δ=δm时，开关B1、B2同时跳开，系统在正常时，故障时及故障切除后功率特性曲线分别为1、2、3曲线。试指出系统加速及减速面积。 疆 线图大 0cm 题 99 图 100.某一简单输电系统，设线路在正常运行情况下突然切除，然后经过一段时间后，又重复合闸，若合闸后系统还没失去稳定，试求出最大允许的合闸角度。 学 GTJ=7秒 题 100 图 0=1.0P0=0.584''Xdz=Xd+XT1+XL+XT2=1.15 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 《电力系统分析习题集》习题答案 第7题(2):KT1=10.5kV 新 ×102.5%kV 。KT1=35×95%kV ; KT2=110kV.5kV ; .5kV 第8题: ZL=10.2+j24.54? ， jB=j338.4×10?6s。 2第9题: r0分别为:0.54?/km,0.92?/km,0.45?/km,0.27?/km,0.107?/km。 ?6第10题: r0=0.21?/km, x0=0.417?/km, b0=2.73×10s/km 。 疆 第11题: ZL=18.8+j40.2? ，jBL=j284×10?6s,Qc=3.44MVar。 第12题: ZL=11.6+j30.4? ，jBL=j369×10?6s,Qc=4.46MVar。 第13题: ZT1=3.16+j80.5? ，ZT2=2.43? ，ZT3=4.45+j51.24? ， YT=(5.12?j56)×10?6s 第14题: ZT=1.16+j9.18? 大 第15题: ZT1=0.85+j55.12? ，ZT2=1.14? ，ZT3=5.48+j121.86? 第16题: ZL=14.5+j20.8? ，jBL=j274×10?6s ZT=2.04+j31.76?，YT=(3.64?j26.4)×10?6s Ucr=93.49kV 学 第17题: ZT1*=0.024+j0.402,ZT2*=0.037+j0.4,ZT3*=0.076+j0.62 ZL1*=0.087+j0.172,ZL2*=0.445+j0.54 附 录 第20题: 1=42.06+j32.71MVA,U1=120.2kV 第23题: cos?=0.877 第24题: U1=9.82+j2.14=10.05?12.3okV 第25题: (1) 1=32+j20.17MVA,U1=115.2kV (2)1=31.9+j19MVA,U2(3)U2=116.6kV 新 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ =100.5kV 第27题: A=20.23+j18.7MVA,B=17+j10.45MVA 变电所?实际电压为:10kV， 变电所?实际电压为:9.83kV 第28题: (1)T1=4.1+j3.28MVA,T2=2.1+j1.47MVA (2) T1=4.32+j4.476MVA,T2=1.88+j0.3MVA 第31题: (1)?P(2)η=99.58%，(3)?WT=705.98×103kWh T=0.08MW， 疆 (4)变压器的损耗率:0.7% 1?5? ?0?4?4?5??16.3?10?1?1? ?1036.67?6.67第36、37题: YB=??1?? ; YB=???4??4 ?15???5?6.6711.67??? ?0?44??? 大 (36题) (37题) ?19 第38题: YB=??5 ????10 ?5 11.67?6.67 ?10??0.25 —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ ? ，ZB=YB?1=?0.25?6.67?? ?16.67??0.25? 0.250.361 0.294 学 0.25?0.294?? 0.328?? 第43题: PG1=136.36MW, PG2=204.55MW, PG3=409.1MW 第44题: PG=438.02MW,PH=61.98MW ′=663.92MW,PH′=136.88MW PG 第45题: (1)PG1=42.9MW, PG2=57.1MW, (2)f1上升0.477%，f2下降0.357% 第46题: (1)KA=500MW/Hz,KB=750MW/Hz (2)?f=?0.6Hz 新 第47题:第49题:第50题:第51题:第52题:第53题:第55题:第56题:第65题:第67题:第68题:第69题:第70题:第73题:第85题:第89题: QC1=6.7MVar,QC2=11.3MVar 有载调压变压器最大和最小负荷时分接头电压: ?2.5%、+5%变压器分接头电压:主接头121kV xL*=1.02 疆 xG*=0.397， xDK*=2.19 x?*=1.07 xR%=10.99% iM=15.16kA，IM=9.04kA，大 SD=108MVA I(3)d=7.45kA I′′=6.8kA， iM=17.34kA iM=17.82kA，IM=10.61kA IL=0.03kA，IM=0.5kA，IN= 0.046kA I′′=4.17kA， SD=76MVA 学 I′′=24kA，I0.2=23kA， I?=26kA Ifa=1.904kA, Ufb=Ufc=66.2kV I(1)(2)d=0.82kA, Id=0.682kA， I(1.1)d=0.804kA —————————————————————————————————————— ------------------------------------------------------------------------------------------------ 附 录 第90题: If(1.1)=1.3kA 第91题: If(2)=2kA ， If(1.1)=2.6kA If0.2(2)=1.96kA，If0.2(1.1)=2.5kA 新 &′′=1.05 时，非故障相(b、c相)电流较正常时负荷电流增幅为:24.18%。第92题: E 疆 大 学 参 考 文 献 1 陈珩. 电力系统稳态分析(第二版). 水利电力出版社. 1995 2 李光琦. 电力系统暂态分析(第二版). 中国电力出版社. 1995 3 南京工学院主编. 电力系统. 中国电力出版社. 1981 4 何仰赞等. 电力系统分析. 华中理工大学出版社. 1985 5 周荣光. 电力系统故障分析. 清华大学出版社. 1988 6 西安交通大学等. 电子数字计算机的应用---电力系统计算. 水利电力出版社. 1985 7 陆敏政. 电力系统习题集. 水利电力出版社. 1990 8 加玛丽汗等. 电力系统分析习题集. 新疆工学院内部刊物. 2000 新 疆 大 学 ——————————————————————————————————————