电力系统分析作业答案
作业一
1、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？
答：把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体成为电力系统。
电力系统加上发电厂的动力部分就称为动力系统。
电力系统中输送和分配电能的部分就称为电力网
当输送的功率和距离一定时，线路的电压越高，线路中的电流就越小，所用导线的截面积可以减小，用于导线的投资也越小，同时线路中的功率损耗。电能损耗也相应减少。
2、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如何确定的？答：为了使电力设备生产实现标准化和系列化，方便运行、维修，各种电力设备都规定额定电压。
电力系统的额定电压和用电设备的额定电压相等。
发电机的额定电压比网络的额定电压高５％。
变压器一次绕组和额定电压与网络额定电压相等，但直接与发电机连接时，其额定电压等于发电机额定电压。变压器二次绕组的额定电压定义为空载时的额定电压，满载时二次绕组电压应比网络额定电压高１０％。
3、我国电网的电压等级有哪些？
答：０.２２ｋｖ、０.３８ｋｖ、３ｋｖ、６ｋｖ、１０ｋｖ、３５ｋｖ、１１０ｋｖ、２２０ｋｖ、３３０ｋｖ、５００ｋｖ、７５０ｋｖ、１０００ｋｖ
4、标出图1-7电力系统中各元件的额定电压。
T：１０.５ｋｖ、１２１ｋｖ、２４２ｋｖ
答：
1
T：２２０ｋｖ、１２１ｋｖ、
2
T：１１０ｋｖ、６.６ｋｖ、３８.５ｋｖ
3
T：３５ｋｖ、１１ｋｖ
4
T：１０ｋｖ、４００ｋｖ
5
T：１１０ｋｖ、３８.５ｋｖ
6
7T ：３５ｋｖ、６６ｋｖ 8T ：６ｋｖ、４００ｋｖ 9T ：１０.５ｋｖ、４００ｋｖ
作业二
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 ，导线的计算外径为17mm,求输电线路在40°C 的参数，并画出等值电路。 解：
对LGJ-150型号导线经查表得，直径d=17mm,km 2
mm
5.31Ω=ρ。
于是有：半径r=17/2=8.5mm ，mm m D D D D ca bc ab 504004.5424433m ==???== 单位长度的电阻：2031.5
r 0.21(/)150
km s
ρ
==
=Ω
()()()140201200.21*10.003640200.225/r r r t km α==+-=+-=Ω????????
单位长度的电抗为
m 15040
0.144510.01570.144510.01570.416(/)8.5
D x lg
lg km r =+=+=Ω 单位长度的电纳为
()66617.587.58b *10*10 2.73*10/5040
lg lg 8.5m
S km D r
---=
== 集中参数为
()1r 0.0225*8018R l ===Ω ()1x 0.416*8033.3X l ===Ω
()641b 2.73*10*80 2.18*10B l S --=== ()41.09*102
B
S -= 等值电路如图1所示
1833.3j +Ω
4S
-
2、有一回500kV 架空线路，采用型号为LGJQ-4*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。 解;
227.2
13.6,31.5/2
r mm mm km ρ=
==Ω
eq r 187.3r mm
=
=m D 13.8613860D m mm ==
单位长度的电阻为131.5
0.02/4400
r km S
ρ
==
=Ω?
单位长度的电抗为
10.0157138600.01570.1445lg
0.1445lg 0.274/187.34
m eq D x km r n =+=+=Ω 单位长度的电纳为66617.587.58
1010 4.0610/13860lg lg 187.3
m eq b S km D r ---=
?=?=? 集中参数为()10.022505R rl ==?=Ω
()10.27425068.5X x l ==?=Ω
()63
1 4.0610250 1.01510B bl S --==??=?
()41
B 5.07510S 2
-=? 等值电路如图3所示
5j68.5+Ω
4
10-
3、某发电厂装设一台三相三绕组变压器，额定容量kVA S N 15000=，额定电压为kV 5.10/5.38/121，
各绕组容量比为100/100/100，两两绕组间的短路电压为17%)13(=-s U ，5.10%)21(=-s U ，6%)32(=-s U ，空载损耗kW P 7.220=?，短路损耗为kw P s 120)13(=?-、kw P s 120)21(=?-、kw P s 95)32(=?-，空载电流3.1%0=I ，试求变压器参数，并作等值电
路。 解： 已知
()
()(12)(13)(23)0max 022max 100%2220,110/38.5/11,100/100/50%10.5,%17,%675,163,%6163110 2.4652000200020
N k k k k k N T N S MVA U U U P kW P kW I P U R S ---=======?===Ω??
()()50%2 2.465 4.93T R =?=Ω
()()()1221
%10.517610.752
1
%10.561702
1%17610.5 6.252k k k U U U =+-==+-==+-= ()()()2122
310.7511065.0410020
06.2511037.81310020X X X ?==Ω?=Ω?==Ω?
()S U P G N T 6
2
20102.6110
1000751000-?=?==
()S U S I B N N T 642
20109.5710579.0110
20
1005.3100%--?=?=?==
作业三
1、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，线间距离为6.5m, 直径为29mm ，线路末端负荷为120MW 、cos φ=0.92,末端电压为209kV 。试求出线路始端电压及功率。 解：
查表得：m D km x km r m 19.85.626.1,/412.0,/078.011=?=Ω=Ω=
km S b /1077.261-?=
参数为
)
(101.6372301077.2)
(76.94230412.0)(94.17230078.066S B X R --?=??=Ω=?=Ω=?=
等值电路如图15所示。
1
S
&76
.9449.17j +kV
20992
.0cos 120=?MW '2
S &2
S &1
C 2
C 6102
1
.637-?j
图15 习题解图3-1
线路末端的充电功率为
)
(2.37120915.1312.51120var)(915.131055.318209222'2622
2MVA j j j S S S M B
U Q Y Y +=-+=?+==??==?-&&&
线路阻抗中的损耗为
167
.27209
76.942.3794.17120246
.3476.942092.37120483
.694.172092.371202
2
22
22=?+?=?=?+=?=?+=?U Q P 首端电压为)(167.236167.272091kV U =+= 线路首端充电功率为var)(767.1710
55.318167.2366
2
1M Q Y =??=?-
首端功率为)(679.53483.126767.17246.34483.62.371201
MVA j j j j S +=-+++=& 2、由A 、B 两端供电的电力网，其线路阻抗和负荷功率等如图所示，试求A 、B 两端供电电
压相等时，各段线路的输送功率是多少？
解：
1.4支路合并，等值电路如图21所示。
)(4j 2)6j 3(3
2
14Ω+=+=
Z
1020168)42)(10
20()84)(1530(j j j j j j S A
+=--++-+=& 1530168)84)(1530()126)(1020(j j j j j j S B
+=--++-+=& )510()1530(1020j j j S S S a
A ab +-=+-+=-=&&& 1020)
63()126(12
6)
1530(*
*
4
1*
1
4j j j j j Z Z Z S S B
+=-+--+=+=&&
510)
126()63(6
3)
1530(4
*
1*
*
41j j j j j Z Z Z S S B
+=-+--+=+=&&
输送功率分布如图22所示
A S &a b ab S &B
S
&a
S b
S 84j +4
2j +4
2j +14___
A
U 1
2
5
10j +10
20j +a 35
10j +b 4
10
20j +B
U
图21 习题解图3-7a 图22 习题解图3-7b
3、额定电压110kv 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图所示，已知电源A 的电压为121kv ，求功率分布和个母线电压（注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量）
解：
S &'S &''S &Ω+4020j MVA
j 3040+MVA
等值电路如图20所示，设οο&01100∠=∠=N
C U U ,则有 )(407.0271.0)3020(110
81022
2MVA J J S BC +=++=?& )(593.7793.9407.0271.0)810(''MVA j j j S S S BC C B --=++--=?+-=&&&
407.22207.30953.7793.93040'''j j j S S S B B B +=--+=+=&&&
）（MVA j S AB 676.42.338j40)(20110407.22207.302
22+=++=?&
)(083.27545.32676.4338.2407.22207.30MVA j j j S S S AB B A +=+++=?+'=&&&
已知KV U A 121=，于是有
(KV)332.14121
40
083.2720545.32=?+?=
?AB U
(kV )668.106332.14121=-=?-=AB A B U U U
)(972.3668
.10630
)593.7(20)793.9(kV U BC -=?-+?-=
?
)(64.110972.3668.106kV U U U BC B C =-=?-= )(64.110972.3668.106KV U U U BC B C =-=?-=
4、 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所示，当
kv U C 112=?
，?
?=B A U U ，并计及线路CE 上的功率损耗，但不计其他线路上的功率损耗时，
求线路AD 、DE 上通过的功率。
解：
965.9101125010042
2222
2=?+=+=?R U Q P P C C C CE
93.1920112501002
2242
22=?+=+=?X U Q P Q C C C CE
A
B
3040j S D
+=&)
530(j S n E +-=&
图26 习题解图3-9
201095.19965.9j j S CE
+≈+=?& )530()201050100(2560)(''j j j j S S S S CE C E E +-=----+=?--=&&&&
如图26所示，于是有
1612)424(212)42)(530()63)(3040()(3213''32j j j j j j Z Z Z Z S Z Z S S E D AD +=+++++---+-+=++++=&&&&&&&&&
92105)63)(530()42(3040)(32121''1j j j j j j Z Z Z Z Z S Z S S E D BE +=----+-+=++++=&&&&&&&&& 2510''j S S E D +=+&&
2510921612j j j S S BE
AD +=+-+=+&& 则)1428()3040()1612(j j j S S S D
AD DE +-=+-+=-=&&& 5、如图所示为某35/11kv 变电所，原是一台5600kvA 变压器，由于低压侧负荷的增加，需
扩建一台2400kvA 的变压器，各变压器的阻抗已归算至35kv 侧，若5600kvA 变压器的变比为33.25/11kv ，而2400kv A 变压器的变比为35/11kv ，试求各变压器通过的功率损耗和电压损耗。 解：
C
S 1T S
=
如图所示，由于两台变压器的变化不匹配，所以有循环功率。将35kV 母线分上下两段，设上母线电压2U 为35kV ，则下母线电压1U 为33.25kV ，于是有 电压差：213533.25 1.75()U U U kV ?=-=-=
循环功率：*
*
1.7535
0.125 1.196()(2.2216.4)(3.733.2)
N
C U U S j MVA j j Z ∑
??=
=
=-+-+-g
g
通过变压器的功率T1为
*
21*
(6.2 4.57)(6.733.2)
0.215 1.196(2.2216.4)(6.733.2)
T T C S Z j j S S j j j Z ∑
+-=
-=
+--+-g g
g
4.1 3.280.215 1.196 4.315 2.084j j j =++-=+ 通过变压器的功率T2为
*
12*
(6.2 4.57)(2.2216.4)
0.215 1.196(2.2216.4)(6.733.2)
T T C S Z j j S S j j j Z ∑
+-=
+=
-+-+-g g
g
2.1 1.470.215 1.196 1.885 2.666j j j =+-+=+
12 4.135 2.084 1.855 2.666 6.2 4.75T T S S j j j S +=+++=+=g g g
可知，计算正确
功率损耗：)(3075.00416.0)4.1622.2(35
084.2315.42
2
21MVA j j S T +=++=?&
)(2889.00583.0)2.337.6(35666.2885.12
2
22MVA j j S T +=++=
?& 电压损耗：·KV U T 25.1354
.16084.222.2135.41=?+?=?
KV U T 89.235
2
.33666.27.6885.12=?+?=
?
作业四
1、某火电厂装设两套发电设备，其耗量特性分别为
2
111001.02.02G G P P F ++= 2
222002.02.04G G P P F ++=
两台发电机的额定容量均为200MW ，而最小有功功率为MW P P G G 50min 2min 1==。若该电厂承担负荷为300MW ，试求负荷的最优分配方案。 解：按等耗量微增率准则分配负荷,此时有
2211004.02.0002.02.0G G P P +=+=λλ，
令21λλ=得 ??
?=++=+300
004.02.0002.02.0212
1G G G G P P P P
联立解得：)(100),(20021MW P MW P G G ==
2、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：
2
1110007.03.04G G P P F ++= MW P MW G 2001001≤≤
22220004.032.03G G P P F ++= MW P MW G 2501202≤≤ 233300045.03.05.3G G P P F ++= MW P MW G 3001503≤≤
当总负荷为700MW ，试确定发电厂间的最优分配方案。 解：由耗量特性可求得各电厂的耗量微增率为
?????
?
?????+=?+==
+=?+==+=?+==3333
122221111
11
0009.03.000045.023.0d d 0008.032.00004.0232.0d d 0014.03.00007.023.0d d G G G G G G G G G P P P F P P P F P P P F λλλ 根据等耗量微增率准则，令321λλλ==有
?
??+=++=+322
10009.03.00008.032.00008.032.00014.03.0G G G G P P P P
联立700321===G G G P P P
可解出：)(274),(250),(176321MW P MW P MW P G G G ===
3、三个电力系统联合运行如图所示，已知它们的单位调节功率为：Hz MW K A /200=
Hz MW K B /80=， Hz MW K C /100=。当系统B 增加200MW 负荷时，三个系统都参加
一次调频，并且C 系统部分机组参加二次调频增发70MW 功率。求联合电力系统的频率偏移
f ?。
解：由题意可知
,200,0100,80,20070,0,0=?=?=?====?=?=?LC LB LA C B A GC GB GA P MW P P K K K MW P P P
则
)
(70)(2000
MW P P P MW P P P P P P GC LC C GB LB B GA LA A -=?-?=?=?-?=?=?-?=?
)(3427.0100
8020070
2000HZ K K K P P P f C B A C B A =++-+=++?+?+?=
?
作业五
1、电力系统短路故障（简单短路）的分类、危害以及短路计算的目的是什么？
答：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（或中线）之间的连接。
短路故障分为三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。 短路的危害：
（1）短路回路中的电流大大增加。其热效应会引起导体或其绝缘的损坏；同时电动力效应也可能使导体变形或损坏。
（2）短路还会引起电网中电压降低，结果可能使部分用户的供电受到破坏，用电设备不能正常工作。
（3）不对称短路所引起的不平衡电流，产生不平衡磁通，会在邻近的平行通信线路内感应出电动势，造成对通信系统的干扰，威胁人身和设备安全。
（4）由于短路引起系统中功率分布的变化，发电机输出功率与输 入功率不平衡，可能会引起并列运行的发电机失去同步，使系统瓦解，造成大面积停电。 短路计算的目的：
（1）选择有足够电动力稳定和热稳定性的电气设备，
（2）合理的配置继电保护及自动装置，并正确整定其参数。 （3）选择最佳的主接线方案。
（4）进行电力系统暂态稳定的计算。
（5）确定电力线路对邻近通信线路的干扰等，
2、冲击电流指的是什么？它出现的条件和时刻如何？冲击系数的大小与什么有关？ 答：最大可能的短路电流瞬时值称为短路冲击电流，以im i 表示
短路冲击电流出现的条件： 1.短路前电路为空载状
2.短路回路的感抗远大于电阻R ，
短路冲击电流，在短路发生后约半个周期，即0.01s （设频率为50Hz ）出现。 短路冲击系数的值与时间常数a T 有关，通常取为1.8~1.9 3、有一个电力系统，各元件参数如图7-18所示。试求：
（1）准确计算各元件电抗的标幺值（采用变压器实际变比），基本段取I 段，kv U B 5.101=。
（2）近似计算各元件电抗的标幺值（采用变压器平均额定变比）。基本段分别取Ⅰ、Ⅱ、
Ⅲ段
解：（1）准确计算。取基准值B S =100MVA, KV U B 5.10=,则
1215
.10121
5.10k 11=?==B
B U U X 发电机：3.050
100
15.0)
*(*=?==N B N G S S X X 变压器：175.0121
100
601211005.102
2*
1=??=T X 线路：273.0121
100
1004.02
21*1=??==X B B U S l
X X 变压器：029.01211003001101005.102
2*
2=??=T X (2)近似计算。取基准值B S =100MVA, KV U U av B 115==,则 发电机：3.050
100
15.0)
(**=?==N B N G S S X X
变压器：194.011510060121100
5.102
2*
1=??=T X 线路：302.0115100
1004.02
21*1=??==X
B B U S l
X X 变压器：032.0115
1003001101005.102
2*
2=??=T X 4. 如图所示系统，电源为恒压电源。当取MVA S B 100=，av B U U =，冲击系数8.1=M K 时，试求在k 点发生三相短路时的冲击电流和短路功率是多少？
解：
（1） 求各元件的标幺值电抗。此时有
35
.0301001005.10121.0115
100
404.0164
.93
.6310032
1=?==?
?==?=
=
T B
B B X X U S I
794.1101.0222.035.0121.0101
.03.6100
5.008.0222.13
.6164.93.03.61004*2
=+++==??==??=
∑X X X W R (2)求电流和功率。此时有
)
(74.551005574.0)(0254.13108.555.255.28.122)
K (108.5164.95574.05574.0794
.111''*'''''''
'*'
'*''*MVA S I S S S KA I I I K i A I I I X I B B K M M B =?====?==?===?=====
∑
作业六
1. 电力系统接线如图所示，其中，发电机G1：,0,''2=∞=d N X S 1'
'*=E ；发电机G2：
1,125.0,85
.0100
''*''2===E X X d N ；变压器T1:5.10%,1201==K NT U MVA S ,线路l1：
km
x Ω
==4.0km 50l 11，;线路l2：km
x km l Ω
==4.0,4022;当母线4发生三相短路
时，求短路点短路电流周期分量有效值''I 、冲击电流M i ,及母线2上的电压（AV B B U U MVA S ==,100） 解：求各元件电抗标幺值。此时有
106
.010085.0100125.00875
.0120
100
105.0121.0115
100
404.0151.0115100
504.0'
'*12
*22
*1=??==?==??==?
?=Gd T l l X X X X
等值电路如图所示
短路电流为
)
(549.67115121.08544.4)
(215.656.2437.255.2)(437.2502.08544.4)
(502.0115
310038544
.4206.01
121.0)1935.0//151.0(11*2''**2''''*''*''*KV U X I U U U KA I i KA I I I kA U S I X I B l B M B B
B B d =??====?===?===?=
=
==+=
=∑
2. 电力系统接线如图其中，发电机G1：;4.0,250'
'1==d NG X MVA S 发电机G2：,125.0,60'
'2==d NG X MVA X ；变压器T1:5.10%,2501==K NT U MVA S ,线路l1：
km x Ω
==4.0km 50l 11，;线路l2：
km
x km l Ω
==4.0,4022;线路
l3:km
x km l Ω
==4.0,3013.当f 点发生三相短路时，求短路点的总电流和各发电机支路
电流（av B B U U MVA S ==,1000）
解：
091
.0115100
304.0121.0115100
404.00151115100
504.0175
.060
100
1005.10042
.025********.10208
.060
100
125.016.0250100
4.02*32
*22
*1*2*1*2*1=??==??==??==?==?==?==?
=l l l T T G G X X X X X X X 等值电路如图63所示，Y →?变换后如图64所示。 于是有
030
.0091.0121.0151.0091
.0121.0050.0091
.0121.0151.0121
.0151.0038
.0091
.0121.0151.0091
.0151.0543=++?==++?==++?=
X X X
并联两支路如图65所示
)
(756.1729.2433
.024.0433
.0)
(729.2115
3100435.5435.5184
.011184.003.0154.0154.0433.0//24.0)05.0175.0208.0//()038.0042.016.0(1****6KA I KA I I I X I X X G B =?+=
=??=====
=+===++++=∑∑
)(973.0729.2433
.024.024
.02KA I G =?+=
短路点总短路电流为2.729KA ，发电机支路分别为1.756KA ，0.973KA 。
3. 如图所示水电厂D 发生三相短路，试求t=0s 和1.5s 时故障点短路电流周期分量'
'D I 和
5.1D I 。四台水轮发电机的2.0''=D X
作业七
1. 已知1,5,5021-=-==I j I I ,试求a ，b ，c 三相的电流。 解：
ο
οο
9.138390.1083.683.7133.45.233.45.21
)5()
2
3
21(5)2321(6.65009.283.183.0133.45.233.45.21
)5()2
3
21(5)2321(3.51403.615502*********∠=+-=--++-=--?--+?+-=++=-∠=-=-++--=--?+-+?--=++=-∠=--=++=j j j j j j I I a aI Ic j j j j j j I aI I a I j I I I I b a 2. 已知某系统接线如图1所示，各原件电抗均已标出，当K 点发生AC 两相短路时，求
短路点各序电流，电压及各项电流、电压并绘出短路点的电流，电压向量图。
3. 简答系统如图2所示，已知原件参数如下。
发电机：19.0,05.1,16.0,602===?=x E x A MV S d N
变压器：5.10%,60==S N V MVA S 。在f 点分别发生单相接地，两相短路，两相及接地短路和三相短路时，试计算短路点短路电流的有名值，并进行分析。
4.如图3所示的系统中，当在'FF 点发生b 相断线时，试求 （1）列出断线时的边界条件，并组合负序网 （2）写出复合序网中N M N M Z Z E E ,,,的表达式 已知两侧电源电动势及M ，N 端的各序阻抗。
解：边界条件为
???==?=?0
b C a I U U &
新边界条件为?????
=++=?=?=?=?0
3
10210
21b b b b b b b b I I I I U U U U &&&& 此时可绘制复合序网如图所示 （2）由图可得
100222111N M N M N M bN bM b Z Z Z Z Z Z Z Z Z E E E +=+=+=-=∑∑∑∑&&&
电力系统分析大作业
ANYANGINSTITUTEOFTECHNOLOGY 《电力系统分析》课程设计 院（部）名称：电子信息与电气工程 专业班级：电气工程及其自动化2011级1班 学生姓名：王江平 学号：201111020067 8-42如图1所示电力系统中，有一个容量和内电抗不详的系统C；发电机G的额定容 量为250MVA，X'' d =0.12；变压器T的额定容量为240MVA，U K （%）=10.5；电力线 路L 1长为20km，x 1 =0.4Ω/km；L 2 长为10km，x 1 =0.4Ω/km。 在下述三种情况下，分别求K点三相短路时短路电流。 ①系统C的115kV母线上，断路器QF的断开容量为1000MVA；②系统C的变电所115kV母线三相短路时，由系统C供给的短路电流为1.5kA；③系统C是无限大容量电力系统。 解（1）参数计算。取S B =1000MVA，U B =U av n g =115kV，则得 I B 5.02 ==() kA（2-74） 各元件参数的标幺值为
12''112212 2210000.120.48250 (%)10.510000.438100100240 10000.4200.60511510000.4100.303115B G d N K B T N B L av n B L av n S X X S U S X S S X X L U S X X L U ==?===?===??===??=g g }（2-81） 将计算结果示与图2等值网络中，此为纯电抗电路，电抗前j 已略去，可按实数运算。 图1电力系统接线图 图2等值网络 （2）确定X C ，计算短路电流。 ①设在断路器QF 之后K ( )32点发生三相短路，则发电机G 、系统C 供给的电流都通过QF ， 其中发电机G 对K ( )32点的等值电抗为 X 1=0.48+0.438+0.605=1.523 则G 供给断路器QF 的短路容量为 ''*1110.6571.523 G S X ===（8-21） 所以''''*0.6571000657G G B S S S ==?=()MVA （2-72） 系统C 供给断路器QF 的短路功率为 由此可得系统C 的等值电抗为
电路分析试题及其答案
一、填空题(每空1分，共15分) 1、一只标有额定电压20V、额定功率1W的灯泡。现接在10V的电源下使用，则其阻值为，实际电流是，实际消耗的功率为。 2、电流源IS=5A，r0=2Ω，若变换成等效电压源，则U=，r0=. 3、b条支路、n个节点的电路，独立的KCL方程数等于，独立的个KVL方程数等于。 4、三相四线制供电线路可以提供两种电压，火线与零线之间的电压叫做，火线与火线 之间的电压叫做。 5、正弦周期电流的有效值与最大值之间的关系是。 6、某一正弦交流电压的解析式为u=102cos（200πt＋45°）V，则该正弦电流的有 效值U=_____________V，频率为f=H Z。当t=1s 7、线性电路线性性质的最重要体现就是性和性，它们反映了电路中激励与响应的内在 关系。 8、功率因数反映了供电设备的利用率，为了提高功率因数通常采用补偿的方法。 二、判断题(正确打“√”,错误打“×”)(每题1分，共10分) 1、受控源与独立源一样可以进行电源的等效变换，变换过程中可以将受控源的控制量 变异。（） 2、叠加定理适用于线性电路，电压、电流和功率均可叠加。（） 3、应用叠加定理和戴维宁定理时，受控源不能与电阻同样对待。（） 4、电流表内阻越小，电压表内阻越大，测量越准确。（） 5、含有L、C元件的正弦交流信号电路，若电路的无功功率Q=0，则可判定电路发生谐 振 。 （ ） 6、电压和电流计算结果得负值，说明它们的参考方向假设反了。（） 7、电功率大的用电器，电功也一定大。（）
Ω100s i 1H F 18、结点电压法是只应用基尔霍夫电压定律对电路求解的方法。（） 9、非正弦周期量的有效值等于它各次谐波有效值之和。（） 10、实用中的任何一个两孔插座对外都可视为一个有源二端网络。（） 三、单项选择题(每小题1分，共20分) 1、一根粗细均匀的电阻丝，阻值为25Ω，将其等分成五段，然后并联使用，则其等效电阻是（） A.1/25Ω B.1/5Ω C.1Ω D.5Ω 2、两个同频率正弦交流电流i1、i2的有效值各为40A 和30A 。当i1+i2的有效值为10A 时，i1与i2的相位差是（） A.0O B.180O. C.90O D.270O 3、在R 、L 、C 串联电路中，当总电流与总电压同相时，下列关系式正确的是（） A.ωL 2c =1 B.ωLC =1 C.ω2LC =1 D.ωLC 2=1 4、图示单口网络的等效电阻等于（） (A)2Ω (B)4Ω (C)6Ω (D)-2Ω 5、图示电路中电阻R 吸收的平均功率P 等于（） (A)12.5W (B)16W (C)32W (D)25W 6、示电路中电压u 等于（） (A)4V (B)-4V (C)6V (D)-6V 7、图示谐振电路的品质因（） (A)0.01 (B)1 (C)10 (D)100 8、5F 的线性电容的端口特性为（） (A)i u 5=(B)i 5=ψ(C)q u 2.0= 9、端口特性为43+=i ψ的二端电路元件是（）元件 (A)电感(B)电容(C)电阻 10、LC 并联正弦电流电路中， A I A I A I C L R 5,1,3===则总电流为（）A 。 (A) 8(B)5 (C) 4 Ω 2Ω2- 2V + u -+
电路分析实验报告
电压源与电流源的等效变换 一、实验目的 1、加深理解电压源、电流源的概念。 2、掌握电源外特性的测试方法。 二、原理及说明 1、电压源是有源元件，可分为理想电压源与实际电压源。理想电压源在一定的电流 范围内，具有很小的电阻，它的输出电压不因负载而改变。而实际电压源的端电压随着电流变化而变化，即它具有一定的内阻值。理想电压源与实际电压源以及它们的伏安特性如图4-1所示(参阅实验一内容)。 2、电流源也分为理想电流源和实际电流源。 理想电流源的电流是恒定的，不因外电路不同而改变。实际电流源的电流与所联接的电路有关。当其端电压增高时，通过外电路的电流要降低，端压越低通过外电路的电 并联来表示。图4-2为两种电流越大。实际电流源可以用一个理想电流源和一个内阻R S 流源的伏安特性。
3、电源的等效变换 一个实际电源，尤其外部特性来讲，可以看成为一个电压源，也可看成为一个电流源。两者是等效的，其中I S=U S/R S或 U S=I S R S 图4-3为等效变换电路，由式中可以看出它可以很方便地把一个参数为U s 和R s 的 电压源变换为一个参数为I s 和R S 的等效电流源。同时可知理想电压源与理想电流源两者 之间不存在等效变换的条件。 三、仪器设备 电工实验装置： DG011、 DG053 、 DY04 、 DYO31 四、实验内容 1、理想电流源的伏安特性 1)按图4-4(a)接线，毫安表接线使用电流插孔，R L 使用1KΩ电位器。 2)调节恒流源输出，使I S 为10mA。， 3)按表4-1调整R L 值,观察并记录电流表、电压表读数变化。将测试结果填入表4-1中。 2、实际电流源的伏安特性 按照图4-4(b)接线，按表4-1调整R L 值，将测试的结果填入表4-1中。
电力系统分析作业答案
作业 1、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？ 答：把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体成为电力系统。 电力系统加上发电厂的动力部分就称为动力系统。 电力系统中输送和分配电能的部分就称为电力网 当输送的功率和距离一定时，线路的电压越高，线路中的电流就越小，所用导线的截面积可以减小，用于导线的投资也越小，同时线路中的功率损耗。电能损耗也相应减少。 2、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如何确定的？ 答：为了使电力设备生产实现标准化和系列化，方便运行、维修，各种电力设备都规定额定电压。 电力系统的额定电压和用电设备的额定电压相等。 发电机的额定电压比网络的额定电压高5%。 变压器一次绕组和额定电压与网络额定电压相等，但直接与发电 机连接时，其额定电压等于发电机额定电压。变压器二次绕组的额定
电压定义为空载时的额定电压，满载时二次绕组电压应比网络额定电 压咼10%。 3、我国电网的电压等级有哪些? 答：0 . 22kv 、0 . 38kv 、3kv 、6kv 、10kv 、 3 5kv 、11 v 、 220kv 、 330kv 、 500kv 、7 5 0kv 、10 kv 答：：10 . 5kv 、121kv 、 2 4 2 kv kv 、 2 1kv 、 kv 、 .6kv 、38 . 5 kv v 、1 kv v 、4 0 kv 4、标出图 电力系统中各元件的额定电压。 1-7 E1-7
0 kv、.5kv kv、6 v、40 .5kv、400kv 作业二 1、一条110kV、的单回输电线路，导线型号为LGJ-150，水平排列，其线间距离为，导线的计算外径为，求输电线路在的参数，并画出等值电路。 对LGJ-150型号导线经查表得，直径d=。 于是有：半径r=17/2=， 单位XX的电阻: r i =「40 =「20 -20)]= 0.21* [1+0.0036(40-20)]= 0.225(0/km) 单位XX的电抗为 D 5040 捲=0.14451 Ig 4 +0.0157 = 0.14451 Ig + 0.0157 = 0.416( O / km ) r 8.5 单位XX的电纳为
电力系统分析试卷及答案
电力系统分析练习题 一、简答题 1、电力线路的正序电抗与零序电抗是否相等？ 2、在220kV及以上的超高压架空线路上，普遍采用分裂导线，采用分裂导线后，线路电感、线路并联电容会增大还是变小？ 3、动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何？ 4、电力变压器的主要作用是什么？ 5、采用标么值计算有什么优点？ 6、对电力系统运行的要求是什么？ 7、试画出单相变压器等值电路。 8、试画出电力线路等值电路。 二、如图所示的电力系统 1.确定发电机G，变压器T-1、T-2、T-3，线路L-1、L-2、L-3及电容器Y c的额定电压； 2.给出其稳态分析时的等值电路； 3.输电线路L-3阻抗为5+j20Ω（忽略并联支路），末端有功功率为10MW，功率因数为 0.80（感性），末端电压为35kV，计算线路L-3的功率损耗和电压损耗； 4.条件同3，但功率因数提高到0.90（感性），请问线路L-3的功率损耗和电压损耗会
增加还是减少？ 三、电力系统接线如下图所示，电网各级电压示于图中，求 1)发电机和各变压器高低压侧额定电压； 2)设T-1 高压侧工作于+2.5%抽头，T-2工作于主抽头，T-3高压侧工作于-5%抽头，求各变压器实际变比。 四 93kW,短路电压23.5kW G 、B 。 五、一容量比为90/90/60兆伏安，额定电压为220/38.5/11千伏的三绕组变压器。工厂给出试验数据为：ΔP s’(1-2)=560千瓦，ΔP s’(2-3)=178千瓦，ΔP s’(3-1)=363千瓦，V S （1-2）%=13.15, V S （2-3）%=5.7, V S （3-1）%=20.4, ΔP 0=187千瓦，I 0 %=0.856。试求归算到220千伏侧的变压器参数。（注：功率值未归算，电压值已归算） 六、已知某一变压器参数如表1所示。 表1
武汉大学电力系统分析实验报告
电气工程学院 《电力系统分析综合实验》2017年度PSASP实验报告 学号： 姓名： 班级：
实验目的： 通过电力系统分析的课程学习，我们都对简单电力系统的正常和故障运行状态有了大致的了解。但电力系统结构较为复杂，对电力系统极性分析计算量大，如果手工计算，将花费 大量的时间和精力，且容易发生错误。而通过使用电力系统分析程序PSASP，我们能对电 力系统潮流以及故障状态进行快速、准确的分析和计算。在实验过程中，我们能够加深对电力系统分析的了解，并学会了如何使用计算机软件等工具进行电力系统分析计算，这对我们以后的学习和工作都是有帮助的。 潮流计算部分： 本次实验潮流计算部分包括使用牛顿法对常规运行方式下的潮流进行计算，以及应用PQ分解法规划运行方式下的潮流计算。在规划潮流运行方式下，增加STNC-230母线负荷的有功至1.5.p.u，无功保持不变，计算潮流。潮流计算中，需要添加母线并输入所有母线 的数据，然后再添加发电机、负荷、交流线、变压器、支路，输入这些元件的数据。对运行方案和潮流计算作业进行定义，就可以定义的潮流计算作业进行潮流计算。 因为软件存在安装存在问题，无法使用图形支持模式，故只能使用文本支持模式，所以 无法使用PSASP绘制网络拓扑结构图，实验报告中的网络拓扑结构图均使用Visio绘制， 请见谅。 常规潮流计算： 下图是常规模式下的网络拓扑结构图，并在各节点标注电压大小以及相位。 下图为利用复数功率形式表示的各支路功率（参考方向选择数据表格中各支路的i侧母
线至j侧），因为无法使用图形支持模式，故只能通过文本支持环境计算出个交流线功率，下图为计算结果。
电力系统分析(第2版)_在线作业_1
电力系统分析（第2版）_在线作业 _1 交卷时间：2017-04-11 10:25:55 一、单选题 1. (5分)一条线路，电阻为1W，末端电压为10kV，末端有功、无功功率分别为1.6MW和1.0Mvar，线路的有功功率损耗为（）MW。 ? A. 1.6 ? B. 0.016 ? C. 0.0356 ? D. 1 纠错 得分：0 知识点：电力系统分析（第2版） 收起解析 答案C 解析 2.
(5分)已知节点1的注入功率P1=0.8和Q1=0.2，待求U1和δ1，该节点属于（）节点。 ? A. PQ ? B. PV ? C. 平衡 ? D. 参考 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 收起解析 答案A 解析 3. (5分)针对冲击性负载引起的电压变动，宜采用（）调压措施。 ? A. 并联电容器 ? B. 并联电抗器 ? C. 静止无功补偿器 ? D. 同步调相机 纠错 得分：0
知识点：电力系统分析（第2版） 收起解析 答案C 解析 4. (5分)架空线路的各序等值电抗的关系为：（）。 ? A. X1 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 收起解析 答案A 解析 6. (5分)对于型号为JL/G1A-500/35-45/7的导线，（）。 ? A. 铝线导电截面积为45mm2 ? B. 导线总截面积为500 mm2 ? C. 钢线额定截面积为500 mm2 ? D. 铝线导电截面积为500mm2 纠错 得分：0 知识点：电力系统分析（第2版） 收起解析 答案D 解析 7. (5分)发电机耗量特性曲线上某一点切线的斜率为（）。 一 一、填空题 1．降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv ，若选择＋2×2.5%的分接头，则该分接头电压为 231KV 。 2．电力系统中性点有效接地方式指的是 中性点直接接地 。 3．输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和 电阻 。 4．输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路 额定电压 的数值差。 5．电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和 功率 表示。 6．调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的 频率 。 7．复合故障一般是指某一时刻在电力系统 二个及以上地方 发生故障。 8．减小输出电元件的电抗将 提高 系统的静态稳定性。 二、单项选择题 11．同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系（ ② ） ①否 ②是 ③不一定 ④根据发电机的形式定 12．三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在（ ③ ） ①内层 ②中间层 ③外层 ④独立设置 13．中性点以消弧线圈接地的电力系统，通常采用的补偿方式是（ ③ ） ①全补偿 ②欠补偿 ③过补偿 ④有时全补偿，有时欠补偿 14．三相导线的几何均距越大，则导线的电抗（ ② ） ①越大 ②越小 ③不变 ④无法确定 15．变压器的电导参数G T ，主要决定于哪一个实验数据（ ① ） ①△P O ②△P K ③U K % ④I O % 16.当功率的有名值为s ＝P ＋jQ 时（功率因数角为?）取基准功率为S n ，则有功功率的标么值为（ ③ ） ①?cos S P n ? ②?sin S P n ? ③n S P ④n S cos P ?? 17.环网中功率的自然分布是（ ④ ） ①与电阻成正比分布 ②与电抗成正比分布 ③与阻抗成正比分布 ④与阻抗成反比分布 18．在同一时间内，电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为（ ② ） ①负载率 ②网损率 ③供电率 ④厂用电率 19．电力系统的频率主要决定于（ ① ） ①有功功率的平衡 ②无功功率的平衡 ③电压质量 ④电流的大小 20．关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（ ② ） 自测题（一）一电力系统的基本知识 一、单项选择题（下面每个小题的四个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题 2.5分，共50分） 1、对电力系统的基本要求是（）。 A、保证对用户的供电可靠性和电能质量，提高电力系统运行的经济性，减少对环境的不良影响； B、保证对用户的供电可靠性和电能质量； C、保证对用户的供电可靠性，提高系统运行的经济性； D保证对用户的供电可靠性。 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（）。 A、一级负荷； B、二级负荷； C、三级负荷； D、特级负荷（ 3、对于供电可靠性，下述说法中正确的是（）。 A、所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电； B、一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电； C、除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电； D—级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可 能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电。 4、衡量电能质量的技术指标是（）。 A、电压偏移、频率偏移、网损率； B ［、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D、厂用电率、网损率、 电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（）。 A、配电线路； B、直配线路； C、输电线路； D、输配 电线路。 6、关于变压器，下述说法中错误的是（） A、对电压进行变化，升高电压满足大容量远距离输电的需要，降低电压满足用电的需求； B、变压器不仅可以对电压大小进行变换，也可以对功率大小进行变换； C、当变压器原边绕组与发电机直接相连时（发电厂升压变压器的低压绕组），变压器原边绕组的额定电压应与发电机额定电压相同； D变压器的副边绕组额定电压一般应为用电设备额定电压的 1.1倍。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（）。 A、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建 设投资、网损率； C、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8关于联合电力系统，下述说法中错误的是（）。 A、联合电力系统可以更好地合理利用能源; B、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减 少; 电路分析实验报告 实验报告（二、三） 一、实验名称实验二KCL与KVL的验证 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用； 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压； 3.验证基尔霍夫定理的正确性。 三、实验原理 KCL为任一时刻，流出某个节点的电流的代数和恒等于零，流入任一封闭面的电流代数和总等于零。且规定规定：流出节点的电流为正，流入节点的电流为负。 KVL为任一时刻，沿任意回路巡行，所有支路电压降之和为零。且各元件取号按照遇电压降取“+”，遇电压升取“-”的方式。沿顺时针方向绕行电压总和为0。电路中任意两点间的电压等于两点间任一条路径经过的各元件电压降的代数和。 四、实验内容 电路图截图： 1.验证KCL： 以节点2为研究节点，电流表1、3、5的运行结果截图如下： 由截图可知，流入节点2的电流为2.25A，流出节点2 的电流分别为750mA和1.5A。2.25=0.75+1.5。所以，可验证ＫＣＬ成立。 ２.验证ＫＶＬ： 以左侧的回路为研究对象，运行结果的截图如下： 由截图可知，Ｒ３两端电压为２２.５Ｖ，Ｒ１两端电压为７.５Ｖ，电压源电压为３０Ｖ。２２.５＋７.５－３０＝０。所以，回路电压为０，所以，可验证ＫＶＬ成立。 一、实验名称实验三回路法或网孔法求支路电流（电压） 二、实验目的 1.熟悉Multisim软件的使用； 2.学习实验Multisim软件测量电路中电流电压； 3.验证网孔分析法的正确性。 三、实验原理 为减少未知量(方程)的个数，可以假想每个回路中有一个回路电流。若回路电流已求得，则各支路电流可用回路电流线性组合表示。这样即可求得电路的解。回路电流法就是以回路电流为未知量列写电路方程分析电路的方法。网孔电流法就是对平面电路，若以网孔为独立回 电力系统分析（第2版）_在线作业_3 交卷时间：2017-04-25 19:48:51 一、单选题 1. (5分)用户降压变电所母线为平衡节点。（） ? A. 正确 ? B. 错误 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案B 解析2. (5分)已知节点1的U1=1.03和δ1=0，待求注入功率P1和Q1，该节点属于（）节点。 ? A. PQ ? B. PV ? C. 平衡 ? D. 负荷 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案C 解析3. (5分)某一点的短路容量S f等于该点短路的次暂态电流乘以该点额定电压的倍。（） ? A. 正确 ? B. 错误 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案A 解析4. (5分)电力系统二次调频由发电机组的调频器完成。（） ? A. 正确 ? B. 错误 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案A 解析5. (5分)在电力系统的发电机功-角特性曲线中，最大减速面积小于加速面积就能保持系统暂态稳定。（） ? A. 正确 ? B. 错误 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案B 解析6. (5分)架空线路换位可以降低线路电阻。（）? A. 正确 ? B. 错误 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案B 解析7. (5分)1000kV为（）压。 ? A. 低 ? B. 中 ? C. 超高 ? D. 特高 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案D 解析8. (5分)用电设备的额定电压为（）kV。 ? A. 11 ? B. 10 ? C. 10.5 ? D. 9 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 答案B 解析9. (5分)对于三绕组升压变压器，其等值电抗最小的是（）。 ? A. X T1 ? B. X T2 ? C. X T3 ? D. X T1-2 纠错 得分：5 知识点：电力系统分析（第2版） 展开解析 作业一 1、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？ 答：把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体成为电力系统。 电力系统加上发电厂的动力部分就称为动力系统。 电力系统中输送和分配电能的部分就称为电力网 当输送的功率和距离一定时，线路的电压越高，线路中的电流就越小，所用导线的截面积可以减小，用于导线的投资也越小，同时线路中的功率损耗。电能损耗也相应减少。 2、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如何确定的？答：为了使电力设备生产实现标准化和系列化，方便运行、维修，各种电力设备都规定额定电压。 电力系统的额定电压和用电设备的额定电压相等。 发电机的额定电压比网络的额定电压高５％。 变压器一次绕组和额定电压与网络额定电压相等，但直接与发电机连接时，其额定电压等于发电机额定电压。变压器二次绕组的额定电压定义为空载时的额定电压，满载时二次绕组电压应比网络额定电压高１０％。 3、我国电网的电压等级有哪些？ 答：０.２２ｋｖ、０.３８ｋｖ、３ｋｖ、６ｋｖ、１０ｋｖ、３５ｋｖ、１１０ｋｖ、２２０ｋｖ、３３０ｋｖ、５００ｋｖ、７５０ｋｖ、１０００ｋｖ 4、标出图1-7电力系统中各元件的额定电压。 T：１０.５ｋｖ、１２１ｋｖ、２４２ｋｖ 答： 1 T：２２０ｋｖ、１２１ｋｖ、 2 T：１１０ｋｖ、６.６ｋｖ、３８.５ｋｖ 3 T：３５ｋｖ、１１ｋｖ 4 T：１０ｋｖ、４００ｋｖ 5 T：１１０ｋｖ、３８.５ｋｖ 6 7T ：３５ｋｖ、６６ｋｖ 8T ：６ｋｖ、４００ｋｖ 9T ：１０.５ｋｖ、４００ｋｖ 作业二 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 ，导线的计算外径为17mm,求输电线路在40°C 的参数，并画出等值电路。 解： 对LGJ-150型号导线经查表得，直径d=17mm,km 2 mm 5.31Ω=ρ。 于是有：半径r=17/2=8.5mm ，mm m D D D D ca bc ab 504004.5424433m ==???== 单位长度的电阻：2031.5 r 0.21(/)150 km s ρ == =Ω ()()()140201200.21*10.003640200.225/r r r t km α==+-=+-=Ω???????? 单位长度的电抗为 m 15040 0.144510.01570.144510.01570.416(/)8.5 D x lg lg km r =+=+=Ω 单位长度的电纳为 ()66617.587.58b *10*10 2.73*10/5040 lg lg 8.5m S km D r ---= == 集中参数为 ()1r 0.0225*8018R l ===Ω ()1x 0.416*8033.3X l ===Ω ()641b 2.73*10*80 2.18*10B l S --=== ()41.09*102 B S -= 等值电路如图1所示 1833.3j +Ω 4S - 电力系统分析复习题 二、计算题 1．有一台110/11，容量为20000KVA 的三相双绕组变压器，名牌给出的实验数据为：△P K =135KW, P 0=22KW ，U k %=10.5，I 0%=0.8，试计算折算到一次侧的Γ型变压器参数，画出等值电路。 2. 无穷大电源供电系统如图1所示，在输电线中点发生三相短路，求短路冲击电流最大有效值和短路功率，已知：Ug=110kV,降压变压器参数为Z T =0.5003+j7.7818Ω，Z L =1.1+j402Ω。 图1 3.电力线路长80km ，线路采用LGJ-120导线，其参数为Z l =21.6+j33Ω，B l /2=1.1*10-4 S ，线路额定电压为110KV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5KV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为： Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)*10-6 S ，变压器低压侧负荷为15+j11.25MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为117.26KV 。试画出网络等值电路，计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。 4．计算图3网络导纳矩阵（图中数据是阻抗值） 图 3 5.单相对地短路故障如图4所示，故障边界条件为：. . . 0,0fb fa fc U I I ===, 其中：Z 0 =j0.25, Z 1 =j0.14, Z 2 =j0.15, U F =1.05∠0 （a ）画出序网络的连接关系图，(b)写出正、负、零序故障电流、电压计算式。 T 1 L 23 S 36KV 图4 电力线路长100km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =27+j41.2Ω，B l /2=j1.38×10-4 S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为：Z T =4.93+j63.5Ω，Y T =(4.95-j49.5)×10-6 S ，变压器低压侧负荷为10+j5MVA ，正常运行时要求线路始端电压U 1为118kV 。（1）试画出网络参数为有名值时的等值电路；（2）计算各元件标幺值并绘制标幺值等值电路；（3）计算该输电网的潮流、电压分布（有名值、标幺值均可）。 图3 三、综合题 1. 某一网络进行潮流计算后的数据如图5所示，说明该系统中发电机、变压器及负载个数，利用图中数据说明发电机总的发电功率，负荷总的用电功率，计算网络损耗和效率，网络中各节点电压是否满足稳态运行要求，若要增大节点电压可采取哪种措施？ 图5 2、电力线路长80km ，线路采用LGJ-120导线，如图3所示，其参数为Z l =21.6+j33Ω，B l /2=j1.1×10-4 S ，线路额定电压为110kV ，末端接有一台容量为20MVA 、变比为110/38.5kV 的降压变压器，折算到变压器高压侧的变压器参数为： Z T =4.93+j63.5Ω， T 1 L 23 S 36KV 五邑大学 电力系统分析理论 实验报告 院系 专业 学号 学生姓名 指导教师 实验一仿真软件的初步认识 一、实验目的： 通过使用PowerWorld电力系统仿真软件，掌握电力系统的结构组成，了解电力系统的主要参数，并且学会了建立一个简单的电力系统模型。学会单线图的快捷菜单、文件菜单、编辑菜单、插入菜单、格式菜单、窗口菜单、仿真控制等菜单的使用。 二、实验内容： （一）熟悉PowerWorld电力系统仿真软件的基本操作 （二）用仿真器建立一个简单的电力系统模型： 1、画一条母线，一台发电机； 2、画一条带负荷的母线，添加负荷； 3、画一条输电线，放置断路器； 4、写上标题和母线、线路注释； 5、样程存盘； 6、对样程进行设定、求解； 7、加入一个新的地区。 三、电力系统模型： 按照实验指导书，利用PowerWorld软件进行建模，模型如下： 四、心得体会： 这一次试验是我第一次接触PWS这个软件，刚开始面对一个完全陌生的软件，我只能听着老师讲解，照着试验说明书，按试验要求，在完成试验的过程中一点一点地了解熟悉这个软件。在这个过程中也遇到了不少问题，比如输电线的画法、断路器的设置、仿真时出现错误的解决办法等等，在试验的最后，通过请教老师同学解决了这些问题，也对这个仿真软件有了一个初步的了解，为以后的学习打了基础。在以后的学习中，我要多点操作才能更好地熟悉这个软件。 实验二电力系统潮流分析入门 一、实验目的 通过对具体样程的分析和计算，掌握电力系统潮流计算的方法；在此基础上对系统的运行方式、运行状态、运行参数进行分析；对偶发性故障进行简单的分析和处理。 二、实验内容 本次实验主要在运行模式下，对样程进行合理的设置并进行电力系统潮流分析。 选择主菜单的Case Information Case Summary项，了解当前样程的概况。包括统计样程中全部的负荷、发电机、并联支路补偿以及损耗；松弛节点的总数。进入运行模式。从主菜单上选择Simulation Control，Start/Restart开始模拟运行。运行时会以动画方式显示潮流的大小和方向，要想对动画显示进行设定，先转换到编辑模式，在主菜单上选择Options，One-Line Display Options，然后在打开的对话框中选中Animated Flows Option选项卡，将Show Animated Flows复选框选中，这样运行时就会有动画显示。也可以在运行模式下，先暂停运行，然后右击要改变的模型的参数即可。 三、电力系统模型 北交《电力系统分析》在线作业二-0002 试卷总分:100 得分:100 一、单选题(共15 道试题,共30 分) 1.为减小系统负荷变化所引起的频率波动，应采取的措施是（）。 A.设置足够的无功电源 B.设置足够的旋转备用（热备用）容量，并使尽可能多的机组参与频率的一次调整 C.设置足够的旋转备用（热备用）容量，但应尽量较少参与一次调整的机组的数量 D.设置足够的冷备用容量，并装设自动按频率减负荷装置 答案:B 2.关于节点导纳矩阵，描述不正确的有（） A.阶数等于网络中的节点数 B.是稀疏矩阵 C.是对称矩阵 D.与节点编号无关 答案:D 3.PV节点要求已知节点的（） A.电压模值U B.有功功率P和电压模值U C.有功功率P D.无功功率Q 答案:B 4.装有无功补偿装置，运行中可以维持电压恒定的变电所母线属于（）。 A.平衡结点 B.不能确定 C.PV节点 D.PQ节点 答案:C 5.在标幺制中，只需选定两个基准，常选的是（） A.电流、电抗 B.电压、电路 C.电压、电流 D.电压、功率 答案:D 6.电力网中，任意两点之间电压的代数差，称为（） A.电压降落 B.电压损耗 C.电压差 D.电压偏移 答案:B 7.在多电压等级电磁环网中，改变变压器的变比（）。 A.改变有功功率分布和无功功率分布 B.功率分布不变 C.主要改变有功功率分布 D.主要改变无功功率分布 答案:D 8.对于供电可靠性，下述说法中正确的是（）。 A.除一级负荷不允许中断供电外，其它负荷随时可以中断供电 B.所有负荷都应当做到在任何情况下不中断供电 C.一级负荷在任何情况下都不允许中断供电、二级负荷应尽可能不停电、三级负荷可以根据系统运行情况随时停电 D.一级和二级负荷应当在任何情况下不中断供电 答案:C 9.将三个不对称相量分解为三组对称相量的方法是（） A.龙格-库塔法 B.牛顿-拉夫逊法 C.小干扰法 D.对称分量法 答案:D 10.关于电力系统等值电路参数计算时，变压器变比的选择，下述说法中正确的是（）。 A.近似计算时，采用实际变比；精确计算时采用平均额定变比 B.精确计算时采用实际变比，近似计算时采用平均额定变比 C.不管是精确计算还是近似计算均应采用额定变比 D.不管是精确计算还是近似计算均应采用平均额定变比 答案:B 11.架空输电线路采用分裂导线的目的是（）。 A.改善输电线路的电晕条件 B.增大线路电纳 C.减小线路电阻 D.减小线路电抗 答案:D 12.电力系统频率调整的基本原理是（）。 A.根据负荷的变化调整系统中变压器的分接头，将电力系统频率限制在允许范围 B.根据负荷的变化，调整电力系统中无功电源的出力，将系统频率限制在允许范围 C.根据负荷的变化，调整发电机的有功出力，将系统频率限制在允许范围 D.根据系统频率的变化，切除或投入负荷，将电力系统频率限制在允许范围 答案:C 第一章 电力系统的基本概念 1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统 1-2 电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的 1-3 我国电网的电压等级有哪些 1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。 1-5 请回答如图1－5所示电力系统中的二个问题： ⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。 ⑵ 当变压器1T 在+%抽头处工作，2T 在主抽头处工作，3T 在%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。试求： ⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。 习题1-4图 ⑵设变压器1T 工作于+%抽头， 2T 工作于主抽头，3T 工作于-5%抽头，求这些变压器的实际变比。 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3倍 1-10 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 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40℃时的参数，并画出等值电路。 2-2 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/，短路损耗404=k P kW ，短路电压45.14%=k U ，空载损耗93=o P kW ，空载电流 41.2%=o I 。求该变压器归算到高压侧的参数，并作出等值电路。 2-3 已知电力网如图2-3所示： 各元件参数如下： 变压器：1T ：S =400MVA ，12%=k U ， 242/ kV 2T ：S =400MVA ，12%=k U ， 220/121 kV 线路：2001=l km, /4.01Ω=x km (每回路) 602=l km, /4.01Ω=x km 115kV T 1 T 2 l 1 l 2 习题2-3图 2、停电有可能导致人员伤亡或主要生产设备损坏的用户的用电设备属于（ ）。 A 、一级负荷； B 、二级负荷； C 、三级负荷； D 、特级负荷。 4、衡量电能质量的技术指标是（ ）。 A 、电压偏移、频率偏移、网损率； B 、电压偏移、频率偏移、电压畸变率； C 、厂用电率、燃料消耗率、网损率； D 、厂用电率、网损率、电压畸变率 5、用于电能远距离输送的线路称为（ ）。 A 、配电线路； B 、直配线路； C 、输电线路； D 、输配电线路。 7、衡量电力系统运行经济性的主要指标是（ ）。 A 、燃料消耗率、厂用电率、网损率； B 、燃料消耗率、建设投资、网损率； C 、网损率、建设投资、电压畸变率； D 、网损率、占地面积、建设投资。 8、关于联合电力系统，下述说法中错误的是（ ）。 A 、联合电力系统可以更好地合理利用能源； B 、在满足负荷要求的情况下，联合电力系统的装机容量可以减少； C 、联合电力系统可以提高供电可靠性和电能质量； D 、联合电力系统不利于装设效率较高的大容量机组。 9、我国目前电力系统的最高电压等级是（ ）。 A 、交流500kv ，直流kv 500±； B 、交流750kv ，直流kv 500±； C 、交流500kv ，直流kv 800±；； D 、交流1000kv ，直流kv 800±。 10、用于连接220kv 和110kv 两个电压等级的降压变压器，其两侧绕组的额定电压应为（ ）。 A 、220kv 、110kv ； B 、220kv 、115kv ； C 、242Kv 、121Kv ； D 、220kv 、121kv 。 11、对于一级负荷比例比较大的电力用户，应采用的电力系统接线方式为（ ）。 A 、单电源双回路放射式； B 、双电源供电方式； C 、单回路放射式接线； D 、单回路放射式或单电源双回路放射式。 12、关于单电源环形供电网络，下述说法中正确的是（ ）。 A 、供电可靠性差、正常运行方式下电压质量好； B 、供电可靠性高、正常运行及线路检修（开环运行）情况下都有好的电压质量； C 、供电可靠性高、正常运行情况下具有较好的电压质量，但在线路检修时可能出现电压质量较差的情况； D 、供电可靠性高，但电压质量较差。 13、关于各种电压等级在输配电网络中的应用，下述说法中错误的是（ ）。 A 、交流500kv 通常用于区域电力系统的输电网络； B 、交流220kv 通常用于地方电力系统的输电网络； C 、交流35kv 及以下电压等级通常用于配电网络； D 、除10kv 电压等级用于配电网络外，10kv 以上的电压等级都只能用于输电网络。 14、110kv 及以上电力系统应采用的中性点运行方式为（ ）。 A 、直接接地； B 、不接地； C 、经消弧线圈接地； D 、不接地或经消弧线圈接地。 16、110kv 及以上电力系统中，架空输电线路全线架设避雷线的目的是（ ）。 本科生实验报告 实验课程电力系统分析 学院名称 专业名称电气工程及其自动化 学生姓名 学生学号 指导教师 实验地点6C901 实验成绩 二〇一九年九二〇一九年十二月 1 电力系统分析实验报告 摘要 电力系统分析是电气工程专业的主干基础课程，是学生进入电力系统专业的主要向导和桥梁。而MATLAB仿真中的Simulink建模是对电力系统进行建模分析的一个重要工具。 关键词：电力系统；MATALB；建模 实验一电力系统分析计算 一、实验目的 1.掌握用Matlab软件编程计算电力系统元件参数的方法. 2.通过对不同长度的电力线路的三种模型进行建模比较，学会选取根据电路要 求选取模型。 3.掌握多级电力网络的等值电路计算方法。 4.理解有名制和标幺制。 二、实验内容 1．电力线路建模 有一回220kV架空电力线路，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为 15.2mm，三相导线水平排列，两相邻导线之间的距离为4m。试计算该电力线路的参数，假设该线路长度分别为60km，200km，500km，作出三种等值电路模型，并列表给出计算值。 2 模型 1 15.75 欧 22.8 欧 1.8e- 4欧 52.5 欧 76欧6e-4 欧 131.2 5欧 190欧 1.5e- 3欧 2．多级电力网络的等值电路计算 部分多级电力网络结线图如图1-1所示，变压器均为主分接头，作出它的等值电路模型，并列表给出用有名制表示的各参数值和用标幺制表示的各参数值。 图1-1 多级电力网络结线图 线路额定电压电阻 (欧/km) 电抗 (欧/km) 电纳 (S/km) 线路长度 （km) L1（架空 线） 220kv 0.08 0.406 2.81*10-6 200 L2（架空 线） 110kV 0.105 0.383 2.81*10-6 60 L3（架空 线） 10kV 0.17 0.38 忽略15 变压器额定容量P k (kw) U k % I o % P o (kW) 3 欢迎您：W320901121259 | 退出系统 ?在线作业 ?成绩管理 在线作业 ?进行中的 ?未开始的0 ?已过期的 成绩详细信息 序号时间成绩状态查看1 2013-03-02 21:53:42 100.0 结束 2 2013-03-02 21:48:19 95.0 结束 3 2013-03-02 21:37:01 95.0 结束 返回 电力系统分析-在线作业_A用户名：W320901121259最终成绩：100.0 一单项选择题 1. 对某一时刻，系统用户所消耗功率之和，称为电力系统的（）。 发电负荷 综合用电负荷 经济负荷 供电负荷 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 教师评语： 用户解答：综合用电负荷 知识点： 2. 电力系统如图四所示，（）。 图四 节点1为平衡节点 节点3为平衡节点 节点4为平衡节点 节点2为平衡节点 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 教师评语： 用户解答：节点4为平衡节点知识点： 3. 当电压中枢点供电的各负荷变化规律大致相同，且负荷的变动较大、供电线路较长时，电压中枢点应采用（）的调压方式。 逆调压 恒调压 常调压 顺调压 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 教师评语： 用户解答：逆调压 知识点： 4. 一条35kV线路的参数为：r1=0.26Ω/km，L=20km；线路末端最大负荷P max=6MW，功率因数cos=0.95，最大负荷利用小时数T max=5000h，则（）。 线路全年的电能损耗为5.4×105 kWh 用户全年实际用电量为550万kWh 最大负荷损耗时间为5000h 线路全年运行小时为5000h 本题分值： 5.0 用户得分： 5.0 教师评语： 用户解答：线路全年的电能损耗为5.4×105 kWh 知识点： 5. （）分配各节点无功电源功率，可以能使电网有功功率损耗?P∑最小。电力系统分析作业题答案
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