电力系统分析习题

电力系统分析习题习题1220kV线路使用带拉线铁塔如图所示，导线直径为27.2mm，试求线路单位长度的电抗和电纳。解：(1)单位长度电抗1/16/2023电力系统分析习题

(2)单位长度电纳1/16/2023电力系统分析习题习题2习题1中，线路若采用二分裂导线，每根导线外直径为21.88mm，两根导线之间的距离为400mm，试求线路单位长度的电抗和电纳。解：(1)单位长度电抗

(2)单位长度电纳1/16/2023电力系统分析习题习题3已知138kV线路单位长度阻抗z1=0.17+j0.78Ω/km，单位长度电纳y1=j5.4×10-6s/km，求线路的波阻抗和传播系数。解：1/16/2023电力系统分析习题习题4已知一条200km长的输电线，r1=0.1Ω/km，l1=2.0mH/km，c1=0.01μF/km，系统额定频率为60Hz，试用短线路、中程线路模型求其II型等值电路，画出电路图。解：先求单位长度阻抗和导纳

(1)短线路等值电路

(2)中程线路等值电路1/16/2023电力系统分析习题习题5三相双绕组变压器型号为SFPSL-40500/110，额定容量为40500kVA，额定电压为121kV/10.5kV，Pk=234.4kW，Uk%=11，P0=93.6kW，I0%=2.315，求该变压器折算到高压侧的等值参数，并作其等效电路。解：将变压器参数归算到一次侧1/16/2023电力系统分析习题习题6有一容量比为90/90/60MVA的三绕组变压器，额定电压为220/38.5/11kV。工厂给出的数据为解：(1)各绕组的等值电阻=560kW，=178kW，=363kW，Uk(1-2)%=13.15，Uk(2-3)%=5.7，Uk(3-1)%=20.4，P0=187kW，I0%=0.856，求折算到220kV侧的等值电路。1/16/2023电力系统分析习题

(2)各绕组的等值电抗1/16/2023电力系统分析习题

(3)等值导纳1/16/2023电力系统分析习题习题7某220kV单回路架空输电线路，长度为200km，导线单位长度参数为：r1=0.108Ω/km，x1=0.42Ω/km，b1=2.66×10-6s/km，已知始端功率为120+j50MVA，始端电压为240kV，求末端电压和功率，并作出相量图。解：1/16/2023电力系统分析习题1/16/2023电力系统分析习题习题8电网结构如图，额定电压为10kV，各接地负荷功率和线路参数为：试作功率和电压计算。解：(1)设各节点电压为额定值，求线路始端功率。1/16/2023电力系统分析习题

(2)用已知始端电压和计算得到的始端功率求各节点电压

(3)重新计算各线路功率损耗和始端功率1/16/2023电力系统分析习题

与第一步计算结果比较，最大功率偏差小于0.3%。1/16/2023电力系统分析习题习题9已知闭式网络参数如下，试求闭式网络上的近似功率潮流，并确定功率分点。解：由各线路阻抗可知，系统为均一网络，各段线路的电抗与电阻之比为k=2。由各线路阻抗和线路长度可知，所有线路单位长度参数相同。1/16/2023电力系统分析习题因此，C点为功率分点。1/16/2023电力系统分析习题习题10某系统的节点导纳矩阵为：试画出该系统网络结构图，并在图中标明各支路参数。解：该系统有4个节点，各支路串联导纳为：对地支路导纳：1/16/2023习题11三个火电厂并列运行，各发电厂的耗量特性及功率约束条件为F1(PG1)=4.0+0.30PG1+0.00070P2G1，100MW≤PG1≤200MW；

F2(PG2)=3.5+0.32PG2+0.00040P2G2，120MW≤PG2≤250MW；F3(PG3)=3.5+0.30PG3+0.00045P2G3，150MW≤PG3≤300MW

。当总负荷为700MW和400MW时，忽略网络损耗，试分别确定发电厂间有功功率的经济分配。解先求各发电厂的耗量微增率根据等微增率准则可得：

解得：PG2=269.7(MW)>250MW因此取PG2=250(MW)

(1)总负荷为700MW电力系统分析习题1/16/2023(2)总负荷为400MW电力系统分析习题1/16/2023习题12已知两台机组的耗量特性F(t/h)分别为F1=4+0.3PG1+0.0007P2G1，F2=3+0.32PG2+0.0004P2G2，功率约束条件都为20MW≤PG1,2≤125MW。当总负荷为200MW时，试问负荷在两台机组间经济分配比平均分配时每年所节约的燃料为多少(设每年运行8000h)？解分别求两种情况下的燃料消耗：

(1)等耗量微增率运行

燃料消耗量：

(2)平均分配负荷时燃料消耗量

(3)经济分配条件下，每年节约的燃料电力系统分析习题1/16/2023习题13供电系统如图，各元件参数为：线路L为50km，x1=0.4Ω/km；变压器T为SN=10MVA，Uk%=10.5，kT=110/11；假定供电点电压为106.5kV，保持恒定，当空载运行时，变压器低压母线发生三相短路。试计算短路电流同步角频率周期分量起始值、冲击电流和短路电流最大有效值。解采用标幺值计算，选取SB=10MVA，UB=110kV电力系统分析习题有名值：1/16/2023习题14如图所示，两台发电机与变压器二次侧相连，发电机G1：50MVA、13.8kV，=0.25，发电机G2：25MVA、13.8kV，电力系统分析习题=0.25，变压器T1：75000kVA，电压比13.8/69kV，Uk%=10。正常工作时空载运行，变压器一次侧电压为66kV，试求变压器一次侧母线发生三相短路时，发电机端口的次暂态电流。解选取SB=75MVA，UB=69kV对网络进行化简短路点次暂态电流1/16/2023电力系统分析习题发电机G1、G2次暂态电流分别为：有名值为：1/16/2023习题15图示电力系统，试分别作出在M点发生不对称短路故障和断线故障时各序等效电路，并写出各序等效电路的戴维南等效后的电抗表达式，并比较两种故障的区别。电力系统分析习题解(1)M点发生短路故障1/16/2023电力系统分析习题(2)M点发生断线故障1/16/2023习题16图示系统，xG1=xG2=0.13，xT1I1=xT1I2=xT1I0=0.1，xT1II1=xT1II2=xT1II0=0.08，xT1III1=xT1III2=xT1III0=0，x10=0.272，x11=x12=0.09，xT21=xT22=xT20=0.2，在k点发生b相接地短路故障，试求故障点各相短路电流及各相电压，做各序等值电路。电力系统分析习题解作各序等值电路注意系统为空载

b相发生故障，取b相为特殊相，应用正序等效定则。1/16/2023电力系统分析习题1/16/2023习题17图示系统，xG11=xG12=0.26，xT11=xT12=xT10=0.2，xL1=xL2=0.145，xL0=0.508，xT21=xT22=xT20=0.105，xG21=xG22=0.125，在k点发生ab相短路接地故障，试求故障点各相短路电流及各相电压。电力系统分析习题解作各序等值电路应用正序定则，两相短路接地1/16/2023因为是ab两相短路接地，c相为特殊相，以c相为基准。电力系统分析习题1/16/2023习题18图示系统，两台发电机的正序和负序电抗均为0.2，零序电抗为0.05，两台变压器的正序、负序和零序电抗都为0.05，三条线路参数相同，正序和负序电抗为0.1，零序电抗为0.3，(1)试画出此系统三序网络并化简；(2)求各种不对称短路情况下的故障电流和电压。电力系统分析习题解(1)作各序等值电路正序网络：1/16/2023电力系统分析习题负序网络：零序网络：1/16/2023电力系统分析习题对三序网络进行化简：正序网络：根据相同的方法化简负序和零序网络，可得：1/16/2023电力系统分析习题(2)各种不对称短路情况下的故障电流和电压1)单相接地短路1/16/2023电力系统分析习题2)两相短路3)两相接地短路1/16/2023电力系统分析习题