电力系统分析——习题

电力系统分析习题

1： 110kv架空线路长70km，导线采用LGJ-120型钢芯铝线，计算半径r=7.6mm，相间距

离为3.3m，导线分别按等边三角形和水平排列，是计算输电线路的等值电路参数，并比较分析排列方式对参数的影响。

2： 110kv架空线路长90km，双回路共杆塔，导线及地线在杆塔上的排列如题图2-2所示，

导线采用LGJ-120型钢芯铝线，计算半径r=7.6mm，试计算输电线路的等值电路参数。

3： 500kv输电线路长600km，采用三分裂导线3×LGJQ-400，分裂间距为400mm，三相

水平排列，相间距离为11m，LGJQ-400导线的计算半径r=13.6mm。试计算输电线路Ⅱ型等值电路的参数：

（1）不计线路参数的分布特性；

（2）近似计及分布特性；

（3）精确计及分布特性。

并对三中条件计算所得结果进行比较分析。

4： 一台SFL1-3500/35型双绕组三相变压器，额定变比为35/11，查得△P0=30kw，I0

=1.2%，△PS =177.2kw，VS=8%,求变压器参数归算到高、低压侧的有名值。

5： 型号为SFS-40000/220的三相三绕组变压器，容量比为100/100/100，额定变比为

220/38.5/11，查得△P0=46.8kw，I0=0.9%，△PS(1 2)=217kW，△PS(1 3)＝200.7kW，△PS(2 3)＝158.6kW，VS(1 2)=17%，VS(1 3)＝10.5%，VS(2 3)=6%。试求归算到高压侧的变压器参数有名值。

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6： 一台SFSL-31500/110行三绕组变压器，额定变比为110/38.5/11，容量比为110/100/66.7，

空载损耗80kvar，短路损耗△PS(1 2)=450kW，△PS(1 3)＝240kW，△PS(2 3)＝270kW，短路电压VS(1 2)=11.55%，VS(1 3)＝8.5%，VS(2 3)=21%。试计算变压器归算到各电压级参数。

7： 三台单相三绕组变压器组成三相变压器组，每台单项变压器的数据如下：额定容量为

30000kVA；容量比为100/100/50：绕组额定电压为127/69.86/38.5kV；△P0=19.67kw，

=111kW，△P＝88.33kW，△PI0 =0.332%，△PS(1 2)S(1 3)S(2 3＝)92.33kW，

VS(1 2)=9.09%，VS(1 3)＝16.45%，VS(2 3)=10.75%。试求三相结成Y0/Y0/△时变压器组的等值电路及归算到低压侧的参数有名值。

8： 一台三相双绕组变压器，已知：SN=31500kVA，kTN=220/11，△P0=59kW，I0 =3.5%，

△PS =208kw，VS=14% 。

（1）计算归算到高压侧的参数有名值；

（2）作出∏型等值电路并计算其参数；

（3）当高压侧运行电压为210kV，变压器通过额定电流，功率因数为0.8时，忽略激磁电流，计算∏型等值电路各支路的电流及低压侧的实际电压，并说明不含磁耦合关系的∏型等值电路是怎样起到变压器作用的。

9： 系统接线示于题图2－9，已知各元件参数如下

发电机G：SN=30MVA，VN=10.5kV，x=27% 。

变压器T-1：SN=31.5MVA，kT=10.5/121，VS=10.5% 。

变压器T-2、T-3：SN=15MVA，kT=110/6.6，VS=10.5% 。

线路L：l=100km，x=0.4Ω/km 。

电抗器R：VN=6kV，IN=1.5kA，xR=6% 。

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试作不含磁耦合关系的等值电路并计算其标幺值参数。

10： 对题9的电力系统，若选各电压级的额定电压作为基准电压，试作含理想变压器的等

值电路并计算其参数的标幺值。

11： 若各电压级均选平均额定电压作为基准电压，并近似地认为各元件的额定电压等于平

均额定电压，重作上题的等值电路并计算其参数标幺值。

1． 何谓电力系统的负荷？发电负荷、供电负荷和综合负荷有何不同？三者之间有何关系？

2． 何谓负荷曲线？常用的负荷曲线有哪几种？有何用途？

3． 何谓负荷特性？如何分类？

4． 何谓负荷的数学模型？常用的负荷数学模型有哪几种？

5． 同样截面的导线，如LGJ-240型导线，用于不同的电压等级，如110kV和220kV，其电

抗x1是否相同？为什么？

6． 分裂导线的电纳比同载流截面单导线大还是小？其对输电线的运行特性有何影响？

7． 和架空线路相比，同截面同电压级电缆的电抗x1是大还是小？电纳b1是大还是小？为

什么？

8． 和架空线路相比，电能沿电缆的传输速度是快还是慢？为什么?查有关手册，进行计算，

验证你的回答。

9． 计算电抗x1公式中的Re'和计算电纳b1公式中的Re含义各是什么？为何前者用Re'而

后者用Re？

10． 何谓输电线路的自然功率？为何希望输送的功率接近自然功率？

11． 何谓短输电线路、中长输电线路和长输电线路？它们是相对于什么而言的？它们的

等值电路有何不同？

12． 长输电线路首端带电、末端空载时会出现什么现象？为何会出现这种现象？有何危

险？如何防止？

13． 在电力系统计算中，广泛采用变压器的何种等值电路？其优点何在？

14． 同容量、同电压等级的升压变压器和降压变压器的参数是否相同？为什么？

15． 自耦变压器与普通变压器相比有何有点？为何总有一个容量较小且接成三角形的

第三绕组？

16． 三绕组变压器三个绕组的排列应遵循什么原则？升压变压器三个绕组如何排列？

降压变压器三个绕组如何排列？其等值电路中哪一个绕组的等值电抗最小？为什么？

17． 何谓变压器的铜耗和铁耗？何谓变压器的不变损耗和可变损耗？如何计算？

18． 一用户将同电压级别的升压变压器作为降压变压器使用，用户端电压是高了还是低

了？

19． 何谓同步发电机的原始基本方程？为何不便于直接使用？是什么原因造成的？

20． 为何要引入Park变换？Park变换的实质是什么？

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21． 何谓发电机电势？何谓变压器电势？二者各有何特点？稳态运行时，上述两种电势

均存在否？

22． I0％Eq是何电势？EQ是何电势？二者有何不同？有何联系？

23． 试画出稳态运行时凸极发电机的相量图和等值电路。

24． 何谓基本级？何谓基准电压比？制定电力系统标幺制等值电路时，常用的基准电压

比有几种选择方法？各有何优缺点？各应用于什么场合？

25． 何谓变压器的标准变比和非标准变比？变压器∏型等值电路的标准情况指什么情

况？在电力系统等值电路中常采用那种表示方法？为何采用这种方法？

26． 何谓变压器的等值负荷？如何计算？

27． 110kV母线上接有负荷SD=20+j15MVA。试分别用阻抗和导纳表示该负荷，如取.

SB=100MVA，UB Uav N ，将其表示为以导纳表示的标幺制等值电路。

28． 500kV架空线长600km，采用三分裂导线，型号为LGJQ-400×3(计算半径

R=13.7mm)，裂距400mm，三相导线水平排列，线距D=11m。试作出其等值电路并计算波阻抗Rc、波长λ、传播速度ν、自然功率PN、充电功率Qc、和末端空载时的电压升高率△U 。

29．

30． 一变压器的等值电路如图所示，试写出其∏型等值电路的表达式。

31． OSFPSL1-120000/120000/60000型号220kV三相三圈自耦变压器，额定电压为

220/121/115kV，短路损耗（未折算）为△PS(1 2)=410kW，△PS(1 3)＝440kW，△PS(2 3)＝350kW，短路电压百分值（已折算）US(1-2)%=10.1，US(1-3)%=37.2，US(2-3)%=23.2，空载数据为△P0(1-2)=131.2Kw，I0%0.5。试求：①归算至原方的有名值参数，作出变压器的∏型等值电路；②以自身额定值为基准的标幺值参数；③设二次绕组均带50%额定负荷，求变压器功率损耗。

32．

33．

34．

35． 同步发电机额定运行，xd=1.1，xq=0.7，cosφN=0.8，作相量图及等值电路，求

其输出功率。

36． 如图所示，简单电力系统，各元件有关参数如下：G：25MW，10.5kV，xd％=130，

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cosφN=0.8；T1：31.5MVA，10.5/121kV，US％=10.5；L：100km；x1=0.4Ω/km；T2：15MVA，110/6.6kV，US％=10.5；R：6kV，1.5kA，XR％=6。试完成：①以110kV为基本级，作有名制等值电路；②取SB=100MVA，按基准电压比的三种选择方法作标幺制等值电路。

37． 如图所示简单电力系统，各元件有关参数如下：G:100MW，10.5kV，xd=1.5，xq=1.0，

cosφN=0.8，T1：125MV，10.5/242kV，US％=12；L：LGJQ-400导线，水平排列，线距6m，长度100km；T2：125MVA,220/12kV，US％=12；系统S：US=115kV，输送至系统的功率为100MW，cosφN=0.98。试不计元件电阻和并阻导纳，取SB=100MVA，110kV为基本级，UB=115kV，取kB=kT，作系统标幺制等值电路，求UG、Eq并画出发电机运行于此状态的相量图。

38． 某110kV降压变电所有两台额定量均为10MVA的变压器，两台变压器的参数相同：

△PS=74kW，US％=10.5，△P0=26kW，I0％=1.5，共同承担18MVA负荷。求此变电所等值负荷。

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