电力系统分析

本文格式为Word版，下载可任意编辑——电力系统分析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）确切计及分布特性。

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。

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%。

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是否一致？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，

验证你的回复。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一致？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？

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∏型等值电路的标准状况指什么情

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?UavN，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下图，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．

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

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．

如下图简单电力系统，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