电力系统分析复习材料及其规范标准答案

1、/.电力系统分析习题集华北电力大学本书是在高等学校教材电力系统稳态分析和电力系统暂态 分析多次修改之后而编写的与之相适应的习题集。电力系统课程是各高等院校、电气工程专业的必修专业课，学好 这门课程非常重要，但有很大的难度。根据国家教委关于国家重点教 材的编写要求，为更好地满足目前的教学需要，为培养出大量高质量 的电力事业的建设人材，我们编写了这本电力系统分析习题集 力求使该书具有较强的系统性、针对性和可操作性，以便能够使学生 扎实的掌握电力系统基本理论知识， 同时也能够为广大电力工程技术 人员提供必要的基础理论、计算方法，从而更准确地掌握电力系统的 运行情况，保证电力系统运行的可靠、优质和经济

2、。全书内容共分十五章，第一至第六章是电力系统稳态分析的 习题，第七至第十四章是电力系统暂态分析的习题，第十五章是 研究生入学考试试题。本书适用于高等院校的师生、广大电力工程技术人员使用，同时 也可作为报考研究生的学习资料。由于编写的时间短，内容较多，书中难免有缺点、错误，诚恳地 希望读者提出批评指正。第一部分电力系统稳态分析第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章电力系统的基本概念 电力系统的元件参数及等值电路 简单电力系统的计算和分析 电力系统潮流的计算机算法 电力系统的有功功率和频率调整 电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章 第八章 第九章电力系统故障分析的基本

3、知识 同步发电机突然三相短路分析 电力系统三相短路的实用计算第十章 对称分量法及元件的各序参数和等值电路 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章 第十五章不对称故障的分析、计算 电力系统各元件的机电特性 电力系统静态稳定 电力系统暂态稳定 研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析， 研究的内容分为两类，一类是电力系统稳态运行状况下的分析 与潮流分布计算，另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。第一章电力系统的基本概念1-11-2确定的？1-3什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？为什么要规定额定电压？电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是

4、如何1-4我国电网的电压等级有哪些? 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。6kV1-5请回答如图1-5所示电力系统中的二个问题:110kVT235kV习题1-5图 发电机G、变压器T1T2T3T4、三相电动机D、单相电灯L等各元件的额定电压。 当变压器T1在+2.5%抽头处工作，T2在主抽头处工作，T3在-2.5%抽头处工作时，求 这些变压器的实际变比。1- 6图1-6中已标明各级电网的电压等级。试标出图中发电机和电动机的额定电压及变T1T4+ 3kV©T2110kV金3釘+ 35kV220kV习题1-6图压器的额定变比。1- 7电力系统结线如图1-7所示，电网各级电压示于图中。

5、试求:发电机G和变压器T1、T2、T3高低压侧的额定电压。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，求这些变压器 的实际变比。10kV T1110kV35kV10kVhQD习题1-7图1- 8比较两种接地方式的优缺点，分析其适用范围。1- 9 什么叫三相系统中性点位移？它在什么情况下发生？中性点不接地系统发生单相 接地时，非故障相电压为什么增加 J3倍?1-101-111-121-13若在变压器中性点经消弧线圈接地，消弧线圈的作用是什么？ 什么叫分裂导线、扩径导线？为什么要用这种导线？ 架空线为什么要换位？规程规定，架空线长于多少公里就应进行换位？ 架空线的电压

6、在 35kV以上应该用悬式绝缘子，如采用X 4.5型绝缘子时，各种电压等级应使用多少片绝缘子?第二章 电力系统各元件的参数及等值网络2- 1 一条110kV、80km的单回输电线路，导线型号为LGJ 150,水平排列，其线间距离为4m，求此输电线路在 40C时的参数，并画出等值电路。2- 2 某220kV输电线路选用LGJ 300型导线，直径为 24.2mm,水平排列，线间距离 为6m，试求线路单位长度的电阻、电抗和电纳，并校验是否发生电晕。2- 3某电力网由双回110kV的输电线向末端变电所供电，其接线如图2-3 (a)所示,输电线长100km，用LGJ 120型导线，在杆塔上布置如图 2-

7、3 ( b)。末端变电所装两台 110/11kV、20000kVA的三相铝线变压器，其型号为 LGJ 20000/110。试求：用查表法计算40C时，每公里架空线路的参数。求末端变压器折到 110kV侧的参数。求并联运行后的等值参数，并画出其等值电路图。校验此线路在t=25C正常大气压下是否会发生电晕。110kV10kVT3.5m2 XLGJ-1100kmQD2XSFL-2000(a)习题2-3图2- 4 某220kV线路，选用LGJJ 2 X 240分裂导线，每根导线直径为22.4mm，分裂间距为400mm ,导线水平排列，相间距离为8m,光滑系数mi取0.85，气象系数取0.95,空气相对

8、密度为1.0。试求输电线每公里长度的电阻、电抗、电纳及电晕临界电压。2- 5 有一回500kV架空线路，采用型号为LGJQ 4 X 400的分裂导线，长度为250km。 每一导线的计算外径为 27.2mm，分裂根数n =4,分裂间距为400mm。三相导线水平排列， 相邻导线间距离为11m，求该电力线路的参数，并作等值电路。2-6 一条110kV、16km的线路，用LGJ 2X 150 （双分裂导线）导线架设水平排列， 相邻线间距离为 4.125m，分裂导线外径为 17mm，分裂间距为250 mm ,求50C时线路阻抗 欧姆值。2-724.2mm,2-8有一条330kV单回输电线路，采用 LGJ

9、 2X 300分裂导线，每根导线的直径分裂间距为400mm，线间距离为2m,线路长300km，试作出该线路的等值电路图。某变电所装设的三相双绕组变压器，型号为SFL 31500/110，额定电压为 110/38.5kV，空载损耗 Po 86 kW，短路损耗 Pk 200 kW,短路电压Uk% 10.5，空载电流Io%2.7，试求变压器的阻抗及导纳参数，并绘制 T型等值电路。2-9 三相双绕组变压器的型号为SSPL 63000/220，额定容量为 63000kVA，额定电压为242/10.5kV，短路损耗Pk 404 kW，短路电压Uk% 14.45，空载损耗PO 93kW，空载电流Io%2.4

10、1。求该变压器归算到高压侧的参数，并作出等值电路。2-10 某发电厂装设一台三相三绕组变压器，额定容量Sn 60 MV A，额定电压为121/38.5/10.5kV，各绕组容量比为100/100/100 ,两两绕组间的短路电压为Uk1 2 % 17 ,Uk31 %电流Io%3，试求变压器参数，并作等值电路。2-11某变电所装设的变压器型号为SFSL 20000，额定电压为110/38.5/11kV，各绕组容量比为100/100/50 ,各对绕组短路电压为 Uk1 2 % 10.5 , Uk31 % 17 , Uk23% 6 ,空载损耗Po 75kW，最大短路损耗Pkmax 163kW，空载电流

11、Io% 3.5，试求变压器参数,并作等值电路。2-12 有台容量为20MVA的三相三绕组变压器，三个线圈的容量比为100/100/50，额定电压为 121/38.5/10.5kV，短路损耗为 Pk1 2 152.8 kW, Pk 3 1 52 kW , Pk2 347kW，空10.5 , Uk2 3 % 6，空载损耗Po 150 kW。最大短路损耗Pkmax 410 kW，空载载电流为lo% 4.1，空载损耗 Po 75 kW，短路电压为 Uk1 2 % 10.5，Uk31 % 18，Uk23%6.5。试求该变压器的阻抗、导纳参数，并作出等值电路。2-13某变电所装设一台OSFPSL90000

12、/220型三相三绕组自耦变压器，各绕组电压220/121/38.5kV，容量比为100/100/50，实测的短路、空载试验数据如下:Pk 1 2333 kW，凡 31265 kW， P,2 3 277 kW，Uk1 2 % 9.09，Uk31 % 16.45，Uk2 3 % 10.75，Po 59kW，Io%0.332。试求该自耦变压器的参数并绘制等值电路。2-14 一台容量为90/90/45MVA的三相三绕组自耦变压器，额定电压为220/121/11 kV。短路损耗为 R 1 2 325 kW, P, 3 1 345 kW， P, 2 3 270 kW。短路电压为Uk12%10，Uk3 1

13、% 18.6，Uk2 3 % 12.1，空载损耗 Po 104 kW，空载电流 Io%0.65。试求该自耦变压器的参数。（注：Pk、Uk是最小绕组容量为基值给出的）2-15简化系统如图2-15所示, 元件参数如下：110kV<3D6kV习题2-15图架空线：U N 110kV，X10.4 /km，长 70 km。6kV变压器：两台SFL 20000/110型号变压器并联运行，短路电压为Uk %=10.5。电抗器：额定电压为 6kV，额定电流为300A，电抗百分值为 4%。电缆线：双回铜电缆线路，Un 6 kV，长2.5km，缆芯截面S 70 mm2, X! 0.08 / km，电阻系统1

14、8.8 mm2/km。试求该系统各元件的标么参当选基准容量 Sb 100MVA，基准电压为各段的平均电压。数，并作等值电路。2-16 已知电力网如图 2-16所示:10F5icH-230k11T2115kVI2习题2-16图各元件参数如下:变压器：T1 : S=400MVA，Uk%12，242/10.5 kVT2 : S=400MVA，Uk%12，220/121 kV线路：l1200 km, X10.4 /km （每回路）l260km, Xi 0.4 / km其余参数均略去不计，取基准容量Sb=1000MVA，基准电压UB Uav，试作出等值电路图，并标上各元件的标么值参数。2-17简单电力系

15、统结线如图 2-17所示，有关参数标于图中。 试求此系统的等值电路（参数均以有名值表示）。2-18 某系统接线如图2-18所示，如果已知变压器Ti归算至121kV侧的阻抗为Pg=50MW60MVALGJQ 400cos242/10.5kVl=200kmUG=10.5kVUk%=12.5r0=0.8Q /kmXd"=0.15Pk=300kWX0=0.406Q /kmP0=90kWb0=2.81 X0-6S/kmlo%=210kV-<5>-220k2.95+j48.7, T2归算至 110kV侧的阻抗为习题2-17图4.48j48.4, T3归算至 35kV 侧的阻抗为 1.

16、127j9.188,输电线路的参数已标于图中,试分别作出元件参数用有名值和标么值表示的等值电路。O10kV Jk 110kV丈CD戈o31 ".bMVA 10.5+j20.8Q10.5/121kV35kV20MVA110/38.5kV6.6+j8 Q35/11kV习题2-18图2-19 电力系统结线如图 2-19所示:线路电抗均取Xo0.4 /km。试求各元件参数标么值,并作等值电路。T1Qa>-Sg=60MVA St1=60MVAUk%=12.5Xd"=0.15l1220k180kml T3fT2St2=31.5MVAUk%=14110kV l4I50km习题2-1

17、9图2-20简单电力结线如图2-20所示。110kVI130MVA10.5kVXd" =0.2731.5MVA10.5/121kVUk%=10.5I2100kmX0=0.4Q /km习题2-20图T26kVZ"T_T Xr%=82X15MVA110/6.6kVUk%=10.5试作出该系统的等值电路（不计电阻，导纳）所有参数归算到110 kV侧；所有参数归算到10 kV侧；选取Sb 100mVA，Ub Uav时以标么值表示的等值电路。第三章简单电力系统的计算和分析3- 1今有一条220kV电力线路供给地区负荷，采用LGJJ 400型号的导线，线路长230km，导线水平排列，线

18、间距离为6.5m，线路末端负荷为120MW、cos 0.92，末端电1C1 -1*=j5.5 1<C4S= j5.5 10-4 SC2 二U2P2=220MWQ2=165MVAR8+j40 QUi习题图3-23-2所示输电线路始248kV、220kV，末220MW，无功功率压为209kV。试求出线路始端电压及 功率。3- 2 已知图 末端电压分别为 端有功功率负荷为 负荷为165 MVAR。试求始端功率因 数。3-3 单回220kV 架空输电线长200km ,线路每公里参数为ri 0.108 /km ,Xi0.426 / km，d 2.66 10 6 S/km，线路空载运行，末端电压 U

19、2为205kV，求线路送端电压U1。U1一 S=0LGJ-9580km习题图3-3OQB习题图3-4U2Sl3- 4如图3-4所示，某负荷由发电厂母线经110kV单线路供电，线路长80 km,型号为LGJ 95,线间几何均距为 5m，发电厂母线电压U1116 kV ,受端负荷 Sl 15j10MVA ,求输电线路的功率损耗及受端电压U2 。l=100kmr=0.125Q km+x=0.4Q /km20+j10MVA习题图3-53- 5有一条110 kV输电线路如图3-5所示， B输送功率。试求： 当受端B的电压保持在110kV时，送端A的电压 应是多少？并绘出向量图。 如果输电线路多输送 5M

20、W有功功率，则A点电 压如何变化？ 如果输电线路多输送 5MVAR无功功率，则 A点电压又如何变化?3-6 一条额定电压为 110 kV的输电110kV100km40+j30MVALGJ150习题图 3-6/.线路，采用LGJ 150导线架设，线间几何平均距离为5m,线路长度为100km，如图3-6所示。已知线路末端负荷为 40 j30 MV A，线路首端电压为 115 kV。试求正常运行时线路末 端的电压。31.5MVAA点实际电压为115 kV时，求A、C110/11 kV。如图3-7所示，当B点和C点的实际电压。(注：Pk 190 kW,Uk% 10.5 , Po 31.05 kW ,I

21、o%0.7)Dm=4mLGJ 150140kmr-GDSFL1- 31500/110 110/11kV20+j 习题图3-75MVAA10+j8MV A40+j30MVA习题图 3-820+j40 QB20+j30 QC3-8 额定电压110 kV的辐射形电网各段阻抗及负荷如图 为121 kV，求功率分布和各母线电压。U ）。3-9某变电所装设一台三绕组变压器，额定电压为110/38.5/6.6kV，其等值 电路（参数归算至高压侧）和所供负荷如 图3-9所示，当实际变比为 110/38.5 X（1+0.05） /6.6kV 时，低压母线为 6 kV ,试计算高、中压侧的实际电压。（注：考虑功率

22、损耗,3-8所示。已知电源A的电压 可以不计电压降落的横分量3-10 今有110 kV、100km的双回线路，向区域变电所供电，线路导线型号为185,水平排列，线间距离为4m，变电所中装有两台31500kVA、额定电压为110/11 kV的LGJ 三相变压器，并列运行，负荷PL= 40MW , cos0.8 , Tmax 4500 h,3200 h,变电所二次侧正常运行电压为 10.5 kV。试求：输电线路的始端功率。 线路及变压器中全年电能损耗。（注：变压器实验数据：Pk =190kWUk %=10.5 ,3-11某回具有串联电容器的110kV供电线路，结点1、4之间的电压损耗（忽略电压降落

23、横分量）以及P0 =31.05kW , l0%=0.7）其参数和已知条件如图 3-11所示。试求2、3、4各点的电压值。115kV23-II-5+j120 Q-j10 Q-1=-5+j20 Q4+_S4=40+j30MV A习题图3-113-12某系统如图 kV ;变压器T2容量为 进行该电网的潮流计算,3- 12所示，变压器60MVA，变比为 220 ± 2X 2.5%/121/38.5kV，设 A 端电压维持 242 kV , 并在等值电路上标出各自潮流及各点电压。Ti 容量为 31.5MVA，变比为 220± 2X 2.5%/38.511220kVI2T23-7 有一

24、回电压等级为110kV，长为140km的输电线路，末端接一台容量为 的降压变压器，变比为 二点间的电压损耗及T130+j20MV A/.A 0.0026+j0.014Io0.0298+j0.1561mj0.011 圭 j0.011 圭j0.118450.118j0.32 查j0.0162j0.1310.2+j0.1j0.2860.3+j0.20.2+j0.1(b)习题图3-123-13由A、B两端供电的电力网， 其线路阻抗和负荷功率等如图3-13示。试求当A、B两端供电电压相等（即 Ua =Ub）时，各段线路的输送功率是多少？（不计线路的功率损耗）Zi=6+j12 QUaZ2=4+j8 QZ3

25、=2+j4 Q乙=3+j6 Q3-14算各点电压Sa=30+j15MVASb=20+j10MVA习题图3-13如图3-14所示，各段线路参数为欧姆值，各点负荷为兆伏安 （忽略电压降的横分量）,Ua=117 kV，试计117kV10.5+j25.4aAi3.28+j105.6+j4.1LJ -502kmDm=0.8m5.95+j14.318.7+j4.5-m8.4+j15.6LJ-50LJ-35LJ -352km29.2+j25.2习题图3-140.5+j0.3MVA2段LJ -503 km 0.8+j0.6MV A1=0.63xi=0.3411=0.91xi=0.352T-27.8-j18LJ

26、-502km50.17+j38.9A2(Q /km)(Q /km)习题图3-15简化10 kV地方电网如图3-153-15所示，它属于两端电压相等的均一网，各段采用 铝导线型号，线段距离公里数均标于图中，各段导线均为三角排列，几何均距相等，试求该 电力网的功率分布及其中的最大电压损耗。厂、Z1=2+j4 QZ2=1+j2 Ql|1=10kml2=5km当 Uc 112 0 kV , U A U B ,SD=40+j30MV并计及线路CE上的功率损耗，但不计 其它线路上功率损耗时，求线路 AD、 DE、及BE上通过的功率。3-17 额定电压10 kV的地方电网，各段阻抗及负荷如图3-17所示。求

27、正常运行时的功率分布。习题图3-16A 2+j3 QCZk300+j200kVAb100+j80kVA200+j150kVA200+j120习题图3-17SE=60+j25MV AZ4=10+j20 Q14=50km Uc=112kVSC=100+j50MV A（注：不计功率损耗）Sb3-16发电厂C的输出功率、负 荷D及E的负荷功率以及线路长度参 数如图3-16所示。3-18如图3-18所示，已知闭式网参数如下:乙 2 j4乙 3 j6乙 4 j8l110 kml215 kml320 km负荷参数:SB=10+j5MV ASc=30+j15MV A电源参数：试求闭式网上的潮流分布及3-19

28、一个额定电压为 35 kV的环形地方电网, 安数、线路的公里数均示于图 3-19中。导线均采用 布。Ua =110 kVB点电压值（计算时，不计线路上的功率损耗）电源 A的电压为36 kV，负荷的兆伏LGJ 50架设，求环形电力网的功率分如图 3-20所示，变电所计算负荷、导 线型号及线路长度的公里数均标于图中，导线为水平排列，线间几何均距为 电力网的功率分布（不计功率损耗）。3-20 有一个额定电压为 110kV的环形电力网,5m,试计算该8+j6习题图3-193-21如图3-21所示电力系统， 已知 Z12、Z23、Z31 均为 1+j3 Q, UA=37kV，若不计线路上的功率损耗 及电

29、压降落的横分量，求功率分布及 最低点电压。3-22 某两端供电网的电力网如 图3-22所示。已知母线A1的线电压 为36kV，母线A2的线电压为34kV， 求电力网中的潮流分布，计算时假定两端的电 同相位的。5+j3MVA1+j2 Q1+j2 QA1压是3-23 如图3-23所示电力系统，ZAa Zab ZbB 知，Ua =115kV , UB=114kV，求功率分布及各 压（不计电压降落的横分量S U）。S=4000+j2000kVA习题图3-22115kV 4+j8 Q a2+j4 Q2+j4 Q 114kV30+j15MVA习题图3-2320+j10MVA60d1005060806016

30、-j1224+j18be、3-24 一条额定电压为 380V的三相架空线路，干线Ac由导线LJ 70架设，支线af为LJ 50。各点负荷的千伏安数及各点距离的米数都标于图3-24中。求电力网的最大电压损耗。18+j0* 20+j10习题图3-24定电压为1米。3- 25 一个额10kV的两端供电网，由铝绞线敷设的架空线路，导线为三角形排列，线间几何均距为 各线段的导线型号、线路长度的公里数及负荷的千伏安数如图3-25所示。试求U A 10.5 0 kV、U B 10.4 0 kV时的初步功率分布，并找出电压最低点。aLJ-702.5140+j105LJ-704LJ-352*30+j0LJ-70

31、3.5Zt1 =6.7+j33.2 QIGCH-35kV T1 : 35/11kV10kV300+j16000+j150习题图3-25Z =222+i1T2 : 33.25/11kV习题图3-26S=6.2+j4.75MVA3-26 如图3-26所示为某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。各变压器的阻抗已归算至35kV侧，若5600kVA的变压器的变比为 35/11kV，试求各变压器通过的功率、功率损耗和电压损耗。3- 27 某35/6.6kV降压变电所由二回 10km长的35kV平行线供电，线路用LGJ 95型 导

32、线，Dm=3.5m，变电所内装二台 7500kVA的变压器，变压器参数：Pk=75kW , P0 =24kW ,28MW时切除一台变压器，若电价Uk %=7.5, I0 %=3.5，变电所6kV侧的最大负荷是10MVA、cos =0.7，年持续负荷曲线如 图3-27所示。为了减少全年的电能损耗，在有功负荷为 为10分/度，求线路和变压器全年电能损耗的价值。6kV35kVs1=0.33QX1=0.422 Q5.62.8习题图3-27P(MWTt (h)2000250042603-28有两回110kV平行线路对某降压变电所供电，导线型LGJ 185，水平排列，线间距离为4m,线路长100km。变电

33、所内装设二台 31500kVA变压器，额定电压为 110/11kV。 系统结线如图3-28 (a)所示，变电所最大负荷为40MW，功率因数为0.8，年持续负荷曲线(以最大负荷的基值的标么值示于图3-28 ( b)，当负荷低于0.5PLmax时，为减少电能损耗，切除一台变压器，试求线路及变压器全年的电能损耗。-P*110kV<30(a)0习题图3-2820006000_t(h)(b)3-29某发电厂有一台容量为 63MVA的升压变压器，额定电压为 最大负荷利用小时数 Tmax =5200h，最大负荷为55MVA , cos =0.8, 有功功率损耗及全年运行中的电能损耗。3-30 环形电力

34、网如图 3-30所示，供电点F的相电压为220V ,10.5/121kV，变压器的试求该台变压器的最大A、B、C各点的负荷分别为40A、100A、60A，功率因数均为 算A、B、C各点的电压是多少？若将线路1,若线路FA、AB、BC、CF的电阻均为0.1 Q，试计1.0 0.5 0.253-31某电力网如图3-31所示，额定电压为 10kV，电网的导线都采用LJ 35铝绞线，三角形排列，线间距离为1m,负荷的千伏安数、各段线路长度的公里数都标于图中，试求电力网在正常运行时的最大电压损耗。环形供电网如图 3-32所示，A点电压为220V，电阻1、2、3、4、5分别为0.4 0.3Q、0.5Q、0

35、.2Q，负荷电流h =i2=16A , i3=i4=12A，试求各段电流及各点电3-32Q、0.2 Q、压。4习题图3-32习题图3-333-33环形电力网如图3-33所示，由发电厂F对负荷A、B、C、D、E供电，各负荷电 流的数值标于图中， AE作为环网的联络线，欲使 A、E间不流电流，试求供电点 F的位置 应在何处？（其中线路单位长度阻抗相同，各负荷功率因数也相同）3-34 某一发电厂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分 布如图3-34所示。试计算：该环网的经济功率分布；实现经济功率分布后，每年节约的电能。16+j120Qa|l91.2+j22.3 1682.7

36、 口 60+j152 QV170+j4040+j1540+j120 Q51.2+j7. 3习题图3-34V50+j30n 33+j89 Q11.2-j22.73-35D为电源,试表明用网络变换法将图3-35所示网络化为两端供电网的步骤。（其中A、B、C、S为负荷）S43-36试分别说明图3-36中两个复杂闭式电力网中功率分布的步骤。*1(U A1 U A2)（计算电能损耗时，取其平均的小时，cos =0.9，可查得T =3200小时）3-37 采用BBLX 500型铝芯橡皮线穿硬塑料管埋地敷设，线路电压380/220V，最大负荷电流为50A，环境温度为25 C，按发热条件选择橡皮线的芯线截面和

37、塑料管的直径。3-38 有一条用LJ型铝绞线架设的10kV架空线路，计算负荷为1280kW、cos =0.9,Tmax =4200h。试选择经济截面，并校验其发热条件和机械强度。若线路为等边三角形排列， 相间距离为1m,线路长5km，求电压损耗。3-39现拟采用BBLX 500型架空敷设一条220V单相路灯线路，线路长度和负荷分布 如图3-39所示，设线路允许电压损耗为3%。试选择导线截面。300m50m2W/m习题图3-393-40 某110kV双回输电线路，线路长100km，输送功率为80MW，功率因数为0.85,已知最大负荷利用小时数Tmax=6000h ,如果线路采用钢芯铝导线，试选择

38、导线的截面和型号。3-41某500kV远距离输电线路，线路长为550km，输送功率为80万千瓦，功率因数为0.95，最大负荷利用小时数为Tmax =6500h，试选择导线的截面和型号。3-42 某110kV架空线路，输送功率为 30MW , cos =0.85，最大负荷利用小时数为 4500h，试用经济电流密度选择导线截面，并按发热及电晕条件校验。a 1km b6km10km5+j4MVA 7+j7MVA习题图3-433-43 35kV的两端供电线路，导线水平排 列，线间距离为3m。电力网每段的长度及负载 数均标于图3-43中。允许电压损耗在正常运行 情况下为4%,事故运行情况下为12%。若沿

39、线 导线截面相同，求所用钢芯铝线的截面。第四章 电力系统潮流的计算机算法4- 1电力网络如图4-1所示，试推导出该网络的结点电压方程，并写出节点导纳矩阵。（各支路电抗的标么值已给出）Yb。4-2按定义形成如图图4-2所示网络的结点导纳矩阵4-3 求如图4-3所示网络的节点导纳矩阵网络参数如下表:/.母线编号i-j线路阻抗（标么值）Z线路充电容抗（标么值）Xc/21-20.02+j0.06-j33.331-30.08+j0.24-j402-30.06+j0.18-j502-40.06+j0.18-j502-50.04+j0.12-j66.663-40.01+j0.03-j1004-50.08+j

40、0.24-j404- 4如图4-4所示各支路参数为标么值，试写出该电路的结点导纳矩阵。阵。Sb4-5 已知电网如图（图中阻抗为标么值）4-6用支路追加法形成电力系统的阻抗矩阵。系统的等值网络如图4-5所示，各支路阻抗均已标于图中，试用支路追加法求节点阻抗矩Z23 Z13 35 j150150 MVA，U B220kV。Z120 Z2304-6所示。乙30 j 2000,用标么值计算，其中值取出Zt(3DZ1: k *七COk*1ZtGDQZtk*1OGD习题4-7图-7已 知 理 想 变 压 器的变比k*及阻抗Zt ,试分析图4-7中四种情况的型等值电路。4-8将具有图4-8所示的分接头变比的

41、变压器网络用n型等值网络表示出来。结点1结点21： 1.1X=0.3Zt口1: k*QD习题4-8图习题4-9图/-4-9 如图4-9所示，已知k*=1-1ZT=j0.3，求电路的n型等值图。4-10已知如下非线性方程f1 (X1 , X2 ) f2 (X1 , X2 )2x1 X1X22x2 X1X2取初值x/0 , X20 0进行迭代求解，试用高斯一塞德尔迭代法迭代一次，再用牛顿拉夫逊法迭代求真解。4-11用高斯一塞德尔法求解图 系统中，在第一次迭找后，节点4-11 所示2的电压。10-04+j0-0620-02+j0-033已知：节点1为平衡节点,U11-0 0P2 Q25-96j1-4

42、6U 31-02? (0)假定U 31.02 0 , U 21-0 04-12 已知如图4-12所示电力系统与下列电力潮流方程式：S12j19-98U1j10U 1U 2j10U1U3习题4-11图习题4-12图S2j10U 2U 1j19-98U 22j10U 2U 3S3j10U3U1j10U3U 2j19.98U32? （1）试用高斯一塞德尔法求 U 2? (1)U3? (0)由U2开始。4-13如图4-13 ,?Sd11j0?Sd21-0j0-8?Sd31-0j0-6U 1所示系统中，假设乙1 0_P G2O-8Qg20.3j0-4（所有线路）试利用高斯一塞德尔法求U 2与U 3，由?

43、 (0)U2? (0)U 3? (0)U34-14Sd1PG2Sd3Z11 0_开始，只作一次迭代。如图4-14所示系统中，假定1 jO0-81-0jO-6j0-4U11 0_U21-0（所有线路）2UU3SD3 习题4-14图/.习题4-21图? ? ? （0）试利用高斯一塞德尔法求U2和U3，只作两次迭代，由U 2? (0)U31 0开始。4-15试利用牛顿一拉夫逊法去解f1f22X12X2X210X,100X20X1作两次迭代。（注：真解为X1 X21.618）4-16起始条件改成x：0X21，重作习题4-15。4-17试利用牛顿一拉夫逊法去解f1 Xf2 X2X12X2起始猜测为X1X

44、20X11、X°0，作两次迭代（注:X1X24-18用牛顿法计算该系统的潮流。4-19 有一个二结点的电力系统如图简单电力系统如图4-18所示,试oU=1.0S=0°0.01+j0.020.01+j0.024-19所示，已知节点电压为U11 jO,1+j0.5习题4-18图OoP2=0.4U2=1.0节点上发电机输出功率Sg 0.8j0.6 ,负荷0 SG功率Sl 1j0.8 ,输电线路导纳Y=1-j4。试习题4-19图用潮流计算的牛顿法写出第一次迭代时的直 角坐标修正方程式（电压迭代初值取1+j0）。4-20 已知两母线系统如图 4-20所示，图中参数以标么值表示。已知：

45、Sl110 j3, Sl2 20j10,G1U110 ,PG2 =15,U2 =1试写出：节点、的节点类型；网络的节点导纳矩阵；导纳形式的直角坐标表示的功率方程&1一=Sl!_U1（以误差形式应的修正方程。4-21如图4-21所示，结点为平衡结点，给定U1（0）1 j2。结点为PQ结点，tt rSl2G2&2习题4-20图AP、A Q、AU2表示）及相X=0.1-Q丁厂"1TW"1/.给疋 S21 j 0.8。试写出：网络的节点导纳矩阵;以直角坐标表示的牛顿一拉夫逊法计算各结点电压（可取U2(0)1 j0，迭代次即可）；并列出以误差形式表示的功率方程和相应的

46、修正方程。4- 22 如图4-22所示的简化系统， 标么阻抗参数均标于图中，3 1=0°结点为 PV结点，P2 =0.8 , U2 =1.0，最大无功功率为 点，P3 +jQ3 =2+j1。试用牛顿法计算该系统的潮流。结点为平衡点U1 =1.0，Q2max=2 ；结点为PQ结习题4-22图4 23三结点的110kV电力系统，接线图如图 4 23所示，输电线均为 LGJ 185水 平排列，Dm=5m，不考虑线路对地电容影响，变电所2和3的负荷如图所示，母线 1的电压维持在118kV运行。试用牛顿一拉夫逊法求系统潮流分布。（要求列出计算原始条件，计算步骤及框图）LGJ 18540+j25

47、MVA4 24 如图 4 24PQ结点。所示系统，结点为平衡结点，结点是PV结点，结点、是U 1S1.050_?S2O0.55j0.13/S30.3j0.18P40.5U41.1已知:试求：结点导纳矩阵；系统的功率方程；用牛顿法进行潮流分布(迭代一次的值)。4 - 25系统等值电路如图4 - 25所示，线路阻抗标么值为 支路)试利用牛顿法通用程序借助计算机计算该系统的潮流分布。0.01 O (十五个结点，二十条习题4-25图第五章电力系统的有功功率和频率调整两台火力发电机组并列运行，额定容量均为100MW，耗量特性分别为:(t/h)(t/h)5- 1Fi =1+0.2 Pgi +0.001 P

48、gi2F2 =2+0.1 Pg2 +0.002 PG22当负荷为160MW时，试求：平均分配负荷时每小时耗煤多少吨？最优分配负荷时每小时耗煤多少吨？5- 2某火电厂装设两套发电设备，其耗量特性分别为:F1=2+0.2Pg1 +0.001 PG12(t/h)F2=4+0.2 Pg2 +0.002 Pg22(t/h)/.两台发电机的额定容量均为200MW，而最小有功功率为 PG1min= PG2min=50MW。若该电厂承担负荷为300MW，试求负荷的最优分配方案。5-3已知系统中有两台发电机组，它们的燃料消耗特性为：F1=a1+b1 Pg1 +C1Pg12(t/h)22F2=a2+b Pg2 +

49、c2Pg2(t/h)其中 b1=2 元/(MW . h), b2=2.5 元/(MW h), C1=0.01 元/(MW 2 - h), C2 =0.005 元/(MW 2 - h)。 两台机组的最小负荷都是 20MW，最大负荷都是125MW。如果系统有功负荷 Pl为150MW , 求两台机组所分配的负荷 Pg1、P G2。5-4 设有三个火电厂并列运行，各电厂的耗量特性及有功功率的约束条件如下：100MW < Pg1< 200MW120MW < PG2W 250MW150MW < PgK 300MWF1=4+0.3 Pg1 +0.0007 Pg12(t/h)F2=3+

50、0.32 Pg2 +0.0004 Pg22(t/h)F3=3.5+0.3 Pg3 +0.00045 Pg32(t/h)当总负荷为700MW，试确定发电厂间的最优分配方案。5-5在一个不计线损仅有 n台汽轮发电机组组成的系统中，设整个系统每小时的消耗燃料为：F=F1 (PG1)+F2(PG2)+Fn(PGn)，其整个系统消耗的有功功率为Pl，试推证等耗量微增率准则：dF1 /dFG1 = dF2/dFG2 =dFn / dPGn5-6写出如图5-6所述系统在不计网损，不考虑不等约束的条件时，有功功率最优分配的目标函数、拉格朗日函数，并推导出有功功率最优分配时的准则。Pl为负荷点的负荷)习题5-6

51、图(A、B均为火电厂,5-7如图5-7所示，有两台容量均为100MW，耗量特性分别为:(t/h)(t/h)Fi=1+0.2Pgi +0.002PG12F2=3+O.1 Pg2 +0.002 Pg22两台发电机，同时供一个负荷Pl,试求:号机发20MW , 2号机发45MW分配负荷时，是不是最优当系统负荷为65MW ,按1 分配方案？当系统负荷为160MW时，此二发电机间的最优分配方案是多少?5- 8三台发电机组共同承担负荷，它们的耗量微增率分别为：dF10.15FG1 10dFG1元 / MW . h 100 < Pgi < 200MW )dFG 20.10FG2 10元 / MW . h 100 < P