电力系统稳态分析第三章答案

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电力系统稳态分析第三章 简单电力网络的分析计算第一节 潮流计算基本知识与辐射形网络的潮流计算

主讲 周任军

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一、电力系统潮流分布的概念1、潮流分布正常运行情况下，电力系统的电压和功率分布称为电力 系统的潮流分布；

2、潮流计算正常运行情况下，电力系统电压和功率分布的计算称为 潮流计算；

3、潮流计算的目的为电网规划设计、电力系统的安全经济运行、继电保护 装置的整定计算等提供依据。

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二、电力网等值电路的结构G

T1L

T2

~& UGRT 1jX T 1

~ S = P + jQ

电力系统接线图

RL

jX L

RT 2

jX T 2~ S = P + jQ

GT 1

jBT 1

GL 2

j

BL GL 2 2

j

BL 2

GT 2

jBT 2

1

等值电路图R12 jB10

jX 12

2G20

R23

jX 23

3G30

R34

jX 34

4

G10

jB20

jB30

~ S 4 = P4 + jQ4

简化等值电路图

电力系统的等值电路由阻抗支路和对地导纳支路组成

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三、阻抗支路的计算& U1

~ S1

R

jX

~ S2

& U2

1

2& I

3 简单电力系统潮流计算

3．1 思考题、习题

1）电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么？电力线路始、末端的电容功率表达式是什么？上述表达式均是以单相形式推导的，是否适合于三相形式？为什么？

2）电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么？其电压降落的计算公式是以相电压推导的，是否适合于线电压？为什么？

3）什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率？ 4）什么叫运算功率？什么叫运算负荷？一个变电所的运算负荷如何计算？

5）对简单开式网络、变电所较多的开式网络和环形网络潮流计算的内容及步骤是什么？ 6）变压器在额定状况下，其功率损耗的简单表达式是什么？

7）求环形网络中功率分布的力矩法计算公式是什么？用力矩法求出的功率分布是否考虑了网络中的功率损耗和电压降落？

8）力矩法计算公式在什么情况下可以简化？如何简化？

9）为什么要对电力网络的潮流进行调整控制？调整控制潮流的手段主要有哪些？ 10）欲改变电力网络的有功功率和无功功率分布，分别需要调整网络的什么参数？ 11）超高压远距离交流输电的作用和特点分别是什么？

12）什么是传播常数、衰减常数、相位常数、波阻抗、波长、相位速度？

13）什么是自然功率？当远距离交流输电线路输

第三章 电力系统潮流分布计算

3-2 已知图3-2所示输电线路始末端电压分别为248kV、220kV，末端有功功率负荷为220MW，无功功率负荷为165 MVAR。试求始端功率因数。

8+j40Ω U1U2 P2=220MW

Q2=165MVAR

C1 j5.5×10-4 S C2 j5.5×10-4S 习题图 3-2

3-2 解：

· · 8+j40 S· ② ① SSˊ1 1 ˊ2 ?Qy2?2202?5.5?10?4?26.62(MVAR) 220kV

?Qy1?2482?5.5?10?4?33.83(MVAR)

?248kV C1 j5.5×10-4 (S) C2 习题解图3-2 S?2?220?j165?j26.62?220?j138.38(MVA)

求Z12中的功率损耗：

?S12??2202?138.382?(8?j40)?11.165?j55.832202

S?1?220?j138.38?11.165?j55.83?231.165?j194.21S1?231.165?j194.21?j33.83?231.165?j160.38(MVA)

?c

一: 填空题

1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。

2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的（数值）的差。

3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01）秒左右。 4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。

5、所谓“短路”是指（电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。

6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。

7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。 9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。

10、电力系统的调压措施有（改

一: 填空题

1、输电线路的网络参数是指（电阻）、（电抗）、（电纳）、（电导）。

2、所谓“电压降落”是指输电线首端和末端电压的（相量）之差。“电压偏移”是指输电线某点的实际电压和额定电压的（数值）的差。

3、由无限大的电源供电系统，发生三相短路时，其短路电流包含（强制/周期）分量和（自由/非周期）分量，短路电流的最大瞬时的值又叫（短路冲击电流），他出现在短路后约（半）个周波左右，当频率等于50HZ时，这个时间应为（0.01）秒左右。 4、标么值是指（有名值/实际值）和（基准值）的比值。

5、所谓“短路”是指（电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接），在三相系统中短路的基本形式有（三相短路），（两相短路），（单相短路接地），（两相短路接地）。

6、电力系统中的有功功率电源是（各类发电厂的发电机），无功功率电源是（发电机），（电容器和调相机），（并联电抗器），（静止补偿器和静止调相机）。

7、电力系统的中性点接地方式有（直接接地）（不接地）（经消弧线圈接地）。 8、电力网的接线方式通常按供电可靠性分为（无备用）接线和（有备用）接线。 9、架空线是由（导线）（避雷线）（杆塔）（绝缘子）（金具）构成。

10、电力系统的调压措施有（改

第三章 电力系统三相短路电流的实用计算

前述短路电流计算复杂却仍非严格，但得出的概念和结论却十分有益，可用来指导三相短路电流的实用计算，也可用来指导后续的不对称故障计算和稳定计算。在某些事故需精确计算系统电压、电流变化情况时，可用该方法或数值计算法。一般工程计算不可能也无须采用那么复杂的计算。而用另一类方法，即实用计算法。

正如在无限大功率电源三相短路电流计算中已指出的，实用计算法的核心是抓住短路电流中的关键量，即短路电流周期分量的初始值，即t?0时的次暂态电流I??。求出它，冲击电流、最大有效值电流和短路容量均可方便得到。有时需要计算t?0时的电流，可用运算曲线查找求得。

第一节 短路电流周期分量初始值的计算

???Xq??，取Xd???Xq??，则由式（2-163）和式（2-165）可知，定子短路电由于Xd流周期分量的初始值为

????I???jI??? Idq??0Eq??Xd?j??0Ed??Xq???0?jEq??0Ed??jXd????E0??jXd

???和次暂由此可见，在求短路电流周期分量初始值时，发电机可用次暂态电势E??来等值，等值电路如图3-1所示。这样，短路电流周期分量初始值得计算态电抗Xd实质上

第三章 电力系统三相短路电流的实用计算

前述短路电流计算复杂却仍非严格，但得出的概念和结论却十分有益，可用来指导三相短路电流的实用计算，也可用来指导后续的不对称故障计算和稳定计算。在某些事故需精确计算系统电压、电流变化情况时，可用该方法或数值计算法。一般工程计算不可能也无须采用那么复杂的计算。而用另一类方法，即实用计算法。

正如在无限大功率电源三相短路电流计算中已指出的，实用计算法的核心是抓住短路电流中的关键量，即短路电流周期分量的初始值，即t?0时的次暂态电流I??。求出它，冲击电流、最大有效值电流和短路容量均可方便得到。有时需要计算t?0时的电流，可用运算曲线查找求得。

第一节 短路电流周期分量初始值的计算

???Xq??，取Xd???Xq??，则由式（2-163）和式（2-165）可知，定子短路电由于Xd流周期分量的初始值为

????I???jI??? Idq??0Eq??Xd?j??0Ed??Xq???0?jEq??0Ed??jXd????E0??jXd

???和次暂由此可见，在求短路电流周期分量初始值时，发电机可用次暂态电势E??来等值，等值电路如图3-1所示。这样，短路电流周期分量初始值得计算态电抗Xd实质上

第三部分 电力系统分析习题集

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)。

10kvT1G110kvT335kvT46kvT2380v10kv

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。

T110kv110kvGT235kvT310kv

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, 用查表法求线路参数, 并绘制等值电路

第一章

1、什么是电力网、电力系统、动力系统？ 2、描述电力系统的基本参量有哪些？ 3、电力系统常用的结线图有几种？ 4、电力系统生产的特点是什么？

5、对电力系统运行的基本要求是什么？ 6、 电能质量的主要指标是什么？

7、 考核电力系统运行经济性的指标是什么？ 8、 组成联合电力系统的优越性有哪些？

9、 什么是“有备用结线”？什么是“无备用结线”？各有几种形式？

10、 为什么要规定额定电压？电力线路、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确

定的？

11、 我国电力系统中性点的运行方式是什么？各自的优缺点和适用范围？ 12、 什么是“消弧线圈”？作用原理是什么？

13、 消弧线圈的补偿方式有哪些？我国一般采用哪种补偿方式？为什么？ 14、 升压变和降压变的变比有何区别？

15、 给出下面各变压器的额定电压及发电机的额定电压。

16、 给出下面各变压器的额定电压及发电机的额定电压。

1

第二章(14\\15\\24\\29)

1、 什么是变压器的短路试验和开路试验？

2、 什么是变压器的铜耗和铁耗？为什么说铜耗是可变损耗？铁耗是不变损耗？

3、 升压三绕组变压器与降压三绕组变压器的三个绕组由内到外的排列顺序是什么？为什

么这样布置？

4、

一、填空题 （每空1.5分，共30分）

1、电力系统运行的三个基本要求是 ， ， 和 。

2、架空电力线路的电晕现象是 ，在电力线路的等值电路中用 表示，它消耗 功率，晴天不计。

3、电力系统标幺制中选择基准值的要求是 ，首先选择 。

4、电力系统的一次调频由 完成，二次调频由 完成。 5、电力系统是由生产、变换、 、 和消耗电能的电气设备（如发电机、 、 以及各种用电设备等）联系在一起组成的统一整体。

6、按照频率调整的要求，主调频厂应具备以下条件： ; ;调整输出功率时符合安全及经济原则。此外，调整频率时，还要考虑引起的 上功率的波动和某些中枢点的 是否超出允许范围。

7、电压调整的措施有发电机调压、 、 和线路串联补偿器调压。