电力系统分析习题和答案解析

电力系统分析朱一纶课后习题选择填空解答第一章1）电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为（D）A、厂用电负荷B、发电负荷C、工业负荷D、供电负荷2）电力网某条线路的额定电压为Un=110kV，则这个电压表示的是（C）A、相电压B、1相电压 C、线电压 D、 3线电压3)以下（A）不是常用的中性点接地方式。

A、中性点通过电容接地B、中性点不接地C、中性点直接接地D、中性点经消弧线圈接地4）我国电力系统的额定频率为（C）A、 30HzB、 40HzC、50HzD、 60Hz5）目前,我国电力系统中占最大比例的发电厂为（B）A、水力发电厂B、火力发电厂C、核电站D、风力发电厂6）以下（D）不是电力系统运行的基本要求。

A、提高电力系统运行的经济性B、安全可靠的持续供电C、保证电能质量D、电力网各节点电压相等7）一下说法不正确的是（B）A、火力发电需要消耗煤、石油B、水力发电成本比较大C、核电站的建造成本比较高 D太阳能发电是理想能源8）当传输的功率（单位时间传输的能量）一定时，（A）A、输电的压越高，则传输的电流越小B、输电的电压越高，线路上的损耗越大C、输电的电压越高，则传输的电流越大D、线路损耗与输电电压无关9）对（A）负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故。

A、一级负荷B、二级负荷C、三级负荷D、以上都不是10）一般用电设备满足（C）A、当端电压减小时，吸收的无功功率增加B、当电源的频率增加时，吸收的无功功率增加C、当端电压增加时，吸收的有功功率增加D、当端电压增加时，吸收的有功功率减少填空题在后面第二章1）电力系统采用有名制计算时，三相对称系统中电压、电流、功率的关系表达式为（A）A．S=UI B．S=3UI C．S=UIcos? D．S=UIsin?2）下列参数中与电抗单位相同的是（B）A、电导B、电阻C、电纳D、导纳3）三绕组变压器的分接头，一般装在（B）A、高压绕组好低压绕组B、高压绕组和中压绕组C、中亚绕组和低压绕组D、三个绕组组装4）双绕组变压器，Γ型等效电路中的导纳为（ A ）A．GT-jBT B．-GT-jBT C．GT+jBT D．-GT+jBT5）电力系统分析常用的五个量的基准值可以先任意选取两个，其余三个量可以由其求出，一般选取的这两个基准值是（D ）A.电压、电流B.电流、电抗C.电压、电抗D.线电压、三相功率6）额定电压等级为500KV的电力线路的平均额定电压为（C）A. 550kVB. 520 kVC. 525kVD. 500kV7)已知某段10kV的电压等级电力线路的电抗X=50Ω，若取SB=100MVA，UB=10kV，则这段电力线路的电抗标幺值为（B）A、X*=50Ω B、X*=50 C、X*=0.5 D、X*=58）若已知变压器的容量为SN，两端的电压比为110/11kV。

电力系统分析习题集华北电力大学前言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。

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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。

目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章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电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章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不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章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1-1 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？1-2 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？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。

电力系统分析朱一纶课后习题选择填空解答第一章1）电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为（D)A、厂用电负荷B、发电负荷C、工业负荷D、供电负荷2）电力网某条线路的额定电压为Un=110kV，则这个电压表示的是（C）A、相电压 B、1相电压 C、线电压 D、 3线电压3）以下(A）不是常用的中性点接地方式。

A、中性点通过电容接地B、中性点不接地C、中性点直接接地D、中性点经消弧线圈接地4）我国电力系统的额定频率为（C）A、 30HzB、 40HzC、50HzD、 60Hz5）目前,我国电力系统中占最大比例的发电厂为（B）A、水力发电厂B、火力发电厂C、核电站D、风力发电厂6）以下（D）不是电力系统运行的基本要求。

A、提高电力系统运行的经济性B、安全可靠的持续供电C、保证电能质量D、电力网各节点电压相等7）一下说法不正确的是(B）A、火力发电需要消耗煤、石油B、水力发电成本比较大C、核电站的建造成本比较高 D太阳能发电是理想能源8)当传输的功率（单位时间传输的能量）一定时,（A)A、输电的压越高，则传输的电流越小B、输电的电压越高，线路上的损耗越大C、输电的电压越高，则传输的电流越大D、线路损耗与输电电压无关9）对（A）负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故。

A、一级负荷B、二级负荷C、三级负荷D、以上都不是10）一般用电设备满足（C)A、当端电压减小时,吸收的无功功率增加B、当电源的频率增加时，吸收的无功功率增加C、当端电压增加时，吸收的有功功率增加D、当端电压增加时,吸收的有功功率减少填空题在后面第二章1)电力系统采用有名制计算时，三相对称系统中电压、电流、功率的关系表达式为(A)A．S=UI B．S=3UI C．S=UIcos？ D．S=UIsin?2）下列参数中与电抗单位相同的是(B）A、电导B、电阻C、电纳D、导纳3）三绕组变压器的分接头，一般装在（B）A、高压绕组好低压绕组B、高压绕组和中压绕组C、中亚绕组和低压绕组D、三个绕组组装4)双绕组变压器,Γ型等效电路中的导纳为（ A ）A．GT—jBT B．—GT—jBT C．GT+jBT D．-GT+jBT5）电力系统分析常用的五个量的基准值可以先任意选取两个，其余三个量可以由其求出，一般选取的这两个基准值是（D ）A.电压、电流B.电流、电抗C.电压、电抗 D。

（完整版）电⼒系统分析答案（吴俊勇）（已修订）第⼀章电⼒系统的基础概念1-1 解:(1) 电⼒系统是由发电⼚、输电⽹、配电⽹和电⼒负荷组成的，包括了发电、输电、配电和⽤电的全过程。

(2) 发电⼚的功能是将⾃然界的⼀次能源通过发电动⼒装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电⼚辅助⽣产系统等）转化成电能，是电⼒系统的能量来源。

110kV 及以上的电⼒⽹称输电⽹，主要功能是将⼤量的电能从发电⼚远距离传输到负荷中⼼，并保证系统安全、稳定和经济地运⾏。

35kV 及以下的电⼒⽹称为配电⽹，主要功能是向终端⽤户配送满⾜⼀定电能质量要求和供电可靠性要求的电能。

电⼒负荷是电⼒系统中的能量流向和被消费的环节，电⼒负荷通过各种设备再转换成动⼒、热、光等不同形式的能量，为地区经济和⼈民⽣活服务。

1-2解：(1) 电⼒系统的运⾏有以下特点：电能不能⼤量储存；过渡过程⾮常迅速；电能⽣产与国民经济各部门和⼈民⽣活关系密切。

(2) 对电⼒系统的基本要求有：保证供电的可靠性保证供电的电能质量保证电⼒系统运⾏的经济性满⾜节能与环保的要求1-3 解: （核⼼内容：P4 表1-1 P5 图1-2） (1) 发电机及各变压器⾼、低压绕组的额定电压：发电机：G ： ()kV kV5.10%5110=+? 变压器：T1:()()kV kV V N T 5.10%511011=+?=kV kV V N T 242%)101(220)2(1=+?=变压器：T2:kV V N T 220)1(2=kV kV V N T 121%)101(110)2(2=+?=kV kV V N T 5.38%)101(35)3(2=+?=变压器：T3:kV V N T 35)1(3=kV kV V N T 6.6%)101(6)2(3=+?=若考虑到3-10Kv 电压等级线路不会太长，T3也可以写为：kV V N T 35)1(3=()()kV kV V N T 3.6%51623=+?=标号注意：1、单位 2、下脚标写法 (2) 低压侧的额定电压⾼压侧的额定电压变压器的额定变⽐=：T1：5.10242)1(1)2(11==N T N T N V V K T2：121220)2(2)1(2)21(2==-N T N T N T V V K 5.38220)3(2)1(2)31(2==-N T N T N T V V K 2(2)2(23)2(3)12138.5T N T N T N V K V -==变压器的额定变⽐可记为：5.38/121/220T3：6.635)2(3)1(33==N T N T N V V K 或 3(1)33(2)356.3T N N T N V K V ==变⽐注意：1、顺序为⾼/中/低 2、不必计算结果 (3) 1T 变压器运⾏于%5+抽头时：T1(2))1T1(1)V 242(15%)254V 10.510.5T K ?+=== 2T 变压器运⾏于主抽头，变压器的实际变⽐等于额定变⽐，即5.381212203T 变压器运⾏于%5.2-抽头：T3(1)3T3(2)V 35(1 2.5%)34.125V 6.6 6.6T K ?-===或：T3(1)3T3(2)V 35(1 2.5%)34.125V 6.3 6.3T K ?-===1-4 解：（核⼼内容：P4 表1-1 P5 图1-2）(1) 发电机、电动机及变压器⾼、中、低压绕组的额定电压：发电机G ：13.8kv注意：特殊发电机电压：13.8、15.75、18Kv 不⽤提⾼5%，直接为13.8、15.75、18Kv 。

[例2—1］一条220kV的输电线,长180km,导线为LGJ-400（直径2.8cm)，水平排列,相间距7m，求该线路的R,X，B,并画等值电路.解：电阻：电抗:电纳:等值电路：［例2-2］220kV架空线,水平排列，相间距7m，每相为分裂导线,计算直径21.88mm，分裂间距400mm，求每相单位长度的电阻、电抗和电纳。

解:电阻：电抗:电纳：[例2-3］一长度为600 km 的500kV 架空线路，使用4×LGJQ-400 四分裂导线，。

试计算该线路的形等值电路参数。

解（1）精确计算。

计算形等效电路参数：（2)使用近似算法计算。

与准确计算相比,电阻误差—0.4%，电抗误差-0。

12%，电纳误差—0.24%，本例线路长度小于1000km ，用实用近似公式计算已能够满足精确要求。

如果直接取这时,电阻误差达15%，电抗误差7%，电纳误差—3。

4％，误差已较大。

例2－4 330kV架空线路的参数为试分别计算长度为100,200，300，400和500线路的π型等值参数的近视值，修正值和精确值。

解首先计算100km线路的参数（一）(二）修正参数计算（三) 精确参数计算计算双曲线函数。

利用公式sh(x+jy)=shxcosy+jchxsinych（x+jy)=chxcosy+jshxsiny将之值代入，便得II型电路的精确参数为[例2—5］有一台SFL120000/110型的向10kV网络供电的降压变压器，铭牌给出的实验数据为：试计算归算到高压侧的变压参数.解由型号知，各参数如下：例2—6 三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL—120000/220，额定容量为120MVA/120MVA/60MVA,额定电压为:220kV/121kV/11kV,,, ，，，，，,求变压器归算到220kV 侧的参数，并作出等值电路。

解：（1）求各绕组的电阻同理可得：电阻计算如下:(2)求各绕组电抗电抗计算：变压器阻抗参数：（3）求导纳例2—7试计算2—15（a）所示输电系统各元件电抗的标幺值。

电力系统分析基础试卷1一、简答题（15分）电网互联的优缺点是什么？影响系统电压的因素有哪些？在复杂电力系统潮流的计算机算法中，节点被分为几种类型，已知数和未知数各是什么？ 电力系统的调压措施和调压方式有哪些？什么是短路冲击电流？产生冲击电流最恶劣的条件有哪些？二、1、（5分）标出图中发电机和变压器两侧的额定电压（图中所注电压是线路的额定电压等级）2、（5分）系统接线如图所示, 当 f 1 、f 2点分别发生不对称接地短路故障时, 试作出相应的零序等值电路。

(略去各元件电阻和所有对地导纳及变压器励磁导纳)T 3L G1T 2三、（15分）额定电压为110KV 的辐射型电力网，参数如图所示，求功率分布和各母线电压（注：必须考虑功率损耗，不计电压降落的横分量）。

四、（15后，系统的频率和发电机的出力各为多少？五、（15用户处应装电容器的容量是多少？（忽略电压降落的横分量影响）六、（15分）如图所示的简单系统，当f点发生BC相接地短路时，求: （注：图中参数为归算到统一基准值下的标么值SB=100MVA，UB=Uav）故障点A相各序电流和电压的有名值、A相各序电流向量图。

中性点电位Un是多少KV？Xn是否流过正、负序电流？ Xn的大小是否对正、负序电流有影响？七、（15分）电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，当f点发生三相短路时，若要使短路后的短路功率Sf不大于250MVA，试求(SB=100MVA，UB= Uav)线路允许的电抗有名值XL？发电机G1、G2的计算电抗？一、简答题（25分）电力系统为什么不采用一个统一的电压等级，而要设置多级电压？什么是电压损耗、电压降落、电压偏移？电力系统采用分裂导线有何作用？简要解释基本原理。

在复杂电力系统潮流的计算机算法中，节点被分为几种类型，已知数和未知数各是什么？ 什么是电力系统短路故障？故障的类型有哪些？二、(15分)在如图所示的两机系统中，PGN1=450MW ，σ1%=5；PGN2=500MW ，σ2%=4。

1－2，电力系统的部分接线如图1－2，各电压级的额定电压及功率输送方向表于图中。

试求：（1）发电机及各变压器高低绕组的额定电压；（2）各变压器的额定变比；（3）设变压器T－1工作于+5%抽头，T－2,T－4工作于主抽头，T－3工作于－2.5%抽头时，各变压器的实际变比。

解：(1) 总的原则：发电机的额定电压比同电压级网络的额定电压高5％；变压器一次侧额定电压等于同电压级网络的额定电压高，二次侧额定电压比同电压级网络的额定电压高10％。

其中，变压器受功率侧为一次侧，输功率侧为二次侧。

发电机：变压器T—1:变压器T—2:变压器T—3:变压器T—4:(2) 各变压器的额定变比变压器T—1:变压器T—2:变压器T—3:变压器T—4:(3) 各变压器的实际变比变压器T—1:变压器T—2:变压器T—3:变压器T—4:1－3，电力系统的部分接线如图1－3，网络的额定电压已经标明图中。

试求：（1）发电机，电动机及变压器高，中，低压绕组的额定电压；（2）设变压器T－1高压侧工作于+2.5%抽头，中压侧工作于+5%抽头；T－2工作于额定抽头；T－3工作于－ 2.5%抽头时，各变压器的实际变比。

解(1) 发电机：网络无此电压等级，此电压为发电机专用额定电压，故。

变压器T—1：一次侧与发电机直接连接，故其额定电压等于发电机的额定电压；二次侧额定电压高于网络额定电压10％，故T—1的额定电压为。

变压器T—2：一次侧额定电压等于网络额定电压，二次侧额定电压高于网络额定电压10％，故T—2的额定电压为。

变压器T—3：一次侧额定电压等于网络额定电压，二次侧与负荷直接连接，其额定电压应高于网络额定电压5％，因此T—3的额定电压为。

电动机：其额定电压等于网络额定电压。

(2)各变压器的实际变比为变压器T—1:变压器T—2:变压器T—3:[例2-1]一条220kV的输电线,长180km,导线为LGJ-400(直径2.8cm),水平排列,相间距7m,求该线路的R,X,B,并画等值电路.解:电阻:电抗:电纳:等值电路:[例2-2]220kV架空线,水平排列,相间距7m，每相为分裂导线，计算直径21.88mm，分裂间距400mm，求每相单位长度的电阻、电抗和电纳。

电力系统分析课后习题参考答案第1章1-1.选择填空1）电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为（D）A.厂用电负荷B.发电负荷C.工业负荷D.供电负荷2）电力网某条线路的额定电压为UN=110kV，则这个电压表示的是（C）1A. 相电压B.相电压3C.线电压D.3线电压3）以下（A）不是常用的中性点接地方式A. 中性点通过电容接地B中性点不接地C．中性点直接接地 D. 中性点经消弧线圈接地4)我国电力系统的额定频率为（C）A．30Hz B. 40HzC. 50HzD. 60Hz5）目前，我国电力系统中占最大比例的发电厂为（ B ）A．水力发电厂 B.火力发电厂C．核电站 D.风力发电厂6）以下（D）不是电力系统运行的基本要求A. 提高电力系统运行的经济性B. 安全可靠的供电C. 保证电能质量D. 电力网各节点电压相等7）以下说法不正确的是（B）A．火力发电需要消耗煤、石油 B.水力发电成本比较大C．核电站的建造成本比较高 D. 太阳能发电是理想的能源8）当传输的功率（单位时间传输的能量）一定时，（A）A．输电的电压越高，则传输的电流越小B．输电的电压越高，线路上的损耗越大C．输电的电压越高，则传输的电流越大D．线路损耗与输电电压无关9）对（ A ）负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故。

A．一级负荷 B. 二级负荷C．三级负荷 D. 以上都不是10）一般用电设备满足（ C ）A．当端电压减小时，吸收的无功功率增加B．当电源的频率增加时，吸收的无功功率增加C．当端电压增加时，吸收的有功功率增加。

D．当端电压增加时，吸收的有功功率减少1-2.填空题1）电力系统由(发电机（电源）、负荷（用电设备）以及电力网（连接发电机和负荷的设备)三部分构成。

2）电力系统的常用额定电压等级有( 500kV、220kV、110kV、35 kV 10kV ) (至少写出三个)。

3）发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时，发电机的额定电压与系统的额定电压的关系为（发电机的额定电压规定比系统的额定电压高5%或7.5%）4）电力系统的运行特点是（电能与国民经济各部门以及人民的生活关系密切，电能不能大量贮存，电力系统中的暂态过程十分迅速）。

电力系统分析第一章习题1-1 动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何？答：由生产、变换、传送、分配和消耗电能的电气设备（发电机、变压器、电力线路以及各种用电设备等）联系在一起组成的统一整体就是电力系统。

动力系统是电力系统和发电厂动力部分的总和。

电力网是电力系统的中出去发电机和用电设备外的部分。

1-2 根据发电厂使用一次能源的不同，发电厂主要有哪几种形式？答：发电厂主要有火力发电厂、水力发电厂、核动力发电厂和其他能源（太阳能、风能、潮汐等）发电厂。

1-3 电力变压器的主要作用是什么？主要类别有哪些？答：电力变压器的主要作用是升高或者降低电压，还能起到将不同电压等级的电网相联系的作用。

按相数可分为单相式和三相式两类；按每相绕组数可分为双绕组和三绕组变压器；按耦合方式可分为普通变压器和自耦变压器；按分接开关是否可以带负荷操作可分为有载调压式和无载调压式变压器。

1-4 架空线路与电缆线路有什么特点？答：架空线路是将裸导线架设在杆塔上，由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等主要元件组成。

它的导线和避雷线受各种因数影响，运行条件恶劣，因而其材料都具有相当高的机械强度和抗化学腐蚀能力还具有良好的导电性能。

当电路电压超过220v时还采用扩径导线或者分裂导线。

电缆线路一般是将电缆敷设在地下，由导线、绝缘层保护皮组成，电缆线路价格较架空线路高，维修费时，但不需要在地面上架设杆塔、占地面积较小、供电可靠、不易受外力破坏，对人身较安全，不影响环境美观。

1-5 直流输电与交流输电比较有什么特点？答：直流输电主要优点：（1）造价低；（2）运行费用低；（3）不需要串并联补偿；（4）不存在稳定性问题；（5）采用直流联络线可以限制互联系统的短路容量。

直流输电主要缺点：（1）换流站造价高；（2）换流装置在运行中需要消耗功率并且产生谐波；（3）只留高压断路器造价比较高。

1-6 电力系统的结构有何特点？比较有备用和无备用接线形式的主要区别。

电力系统分析课后习题解答第1章 绪论1-1答：能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压，称为额定电压。

用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。

发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5％，用于补偿电网上的电压损失。

变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。

当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。

变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10％。

当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7％）时，二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5％。

%1-2答：一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量（输电能力）就越大，输送的距离也越远。

因为输电电压高，线路损耗少，线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。

在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较大的容量，则输送的距离就短。

当然，输送容量和距离还要取决于其它技术条件以及是否采取了补偿措施等。

1-3答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。

1-4 解：（1）G ：；T-1：242kV ；T-2：220kV/121kV ，220kV/；T-3：110kV/11kV ； T-4：35kV/；T-5：，（长线路） （短线路）（2）T-1工作于+5%抽头：实际变比为242×（1+5%）=，即K T-1==；T-2工作于主抽头：实际变比为K T-2(1-2)=220/121=；K T-2(1-3)=220/=； )K T-2(2-3)=121/=；T-3工作于%抽头：实际变比为K T-3=110×%)/11=； T-4工作于-5%抽头：实际变比为K T-4=35×(1-5%)/=； T-5工作于主抽头：实际变比为K T-5=(3+3×5%)=。

1-5解：由已知条件，可得日总耗电量为MW 204027041204902804100280450270=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=d W则日平均负荷为MW 8524204024===d av W P 负荷率为708.012085max m ===P P k av ；最小负荷系数为417.012050max min ===P P a 1-6·解：系统年持续负荷曲线如图所示。

一. 计算题例2-6 已知Ω++=)52.63j 08.4(T Z ， 10110/11==k 试求出图中变压器不含励磁支路的Ⅱ型等值电路。

解：变压器阻抗折算到高电压侧时，含理想变压器的等值电路示于图，因此图中各支路阻抗为Ω+=Ω+=)52.63j 408.0(1052.63j 08.4k Z T ，Ω--=Ω+=-).0587j 453.0(10-152.63j 08.41k Z T Ω+=Ω⨯+=-).7060j 0453..0(1)-10(1052.63j 08.4)1(k k Z T例2-8 试计算如图所示输电系数各元件电抗的标幺值。

已知各元件的参数如下，发电机S G(N)=30MV ．A ，V G （N ）=10.5kV ，X G （N ）=0.26；变压器T-1 S T1(N)=31.5MV ．A ，V S %=10.5，k T1=10.5/121；变压器T-2 S T2(N)=15MV A ，V S %=10.5，k T2=110/6.6；电抗器 V R(N)=6kV ，I R(N)=0.3kA ，X R %=5；架空线路长80km ，每公里电抗为0.4Ω；电缆线路长2.5km ，每公里电抗为0.08Ω。

解：首先选择基准值，取全系统的基准功率S B =100MV ．A 。

121kVkV 121/5.1015.101V V )ⅡⅠ(B )ⅠB()ⅡB(===-k 7.26kV (110/6.6)1121kV )6.6/110()121/5.10(15.101V 1V V )ⅢⅡ(B )ⅡⅠ(B )ⅠB()ⅢⅡ(B )ⅡB()ⅢB(==⨯===---k k k各元件电抗的标幺值为87.05.10100305.1026.0V S S V X X 222)ⅠB(B G(N)2G(N)G(B)*G(B)*1=⨯⨯=⨯==x 33.05.101005.315.101005.10V S S V 100%V X 222)ⅠB(B T1(N2)2)ⅠT1(N S T1(B)*2=⨯⨯=⨯⨯==x 22.0121100804.0V S X X 22)ⅡB(B LL(B)*3=⨯⨯===x 58.0211100155.101005.10V S S V 100%V X 222)ⅡB(B T2(N2)2)ⅡT2(N S T2(B)*4=⨯⨯=⨯⨯==x 10065S V %V38.026.71005.208.0V S X X 22)ⅢB(B CC(B)*6=⨯⨯===x习题1-2 电力系统的部分接线示于题图1-2，各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。

第1章思考题与习题1-1动力系统、电力系统和电力网的基本组成形式如何？1-2电力系统的接线方式有几种？何谓开式网络？何谓闭式网络？1-3简述电力系统运行特点和要求。

1-4如何评价电能质量，电能质量的三个指标是什么？各有怎样要求？1-5为什么要规定电力系统的电压等级？简述主要电压等级。

1-6电力系统的各个元件（设备）的额定电压如何确定？举例说明。

1-7电力系统的负荷曲线有几种？什么是年持续负荷曲线和最大负荷利用小时数？T。

1-8某一负荷的年持续负荷曲线如图1-11所示，试求最大负荷利用小时数max图1-11 题1-8的年持续负荷曲线1-9试确定图1-12所示的电力系统中发电机和变压器的额定电压（图中标示电力系统的额定电压）。

图1-12题1-9电力系统接线图+抽头，T2运行于主抽头，1-10试求图1-12中各变压器的额定变比，当变压器T1运行于5%-抽头时，各变压器的实际变比是多少？T3运行于 2.5%1-11某电力系统的典型日负荷曲线如图1-13所示，试计算日平均负荷和负荷率。

图1-13题1-11的日负荷曲线第2章思考题与习题2-1 架空输电线路的电阻、电抗、电纳和电导是如何计算的，影响电抗的参数的主要因素是什么？2-1 架空线路采用分裂导线有哪些优点？电力线路一般采用什么样的等效电路表示？ 2-3 何谓自然功率？2-4 双绕组和三绕组变压器一般以什么样等值电路表示？2-5 对于升压型和降压型的变压器，如果所给出的其他原始数据均相同，它们的参数相同吗？为什么？2-7 什么称为变压器的额定变比、实际变比、平均额定电压变比，在归算中如何应用？ 2-8 何谓有名值？何谓标幺制？标幺制有什么优缺点？基准值如何选取？ 2-9 电力系统等值电路的元件参数计算时，何谓精确计算法？何谓近似计算法？它们分别用在怎样的场合？2-10 试推导由负荷功率求取恒定负荷阻抗或导纳的方法。

2-11 一条长度为600km 的500kV 架空线路，使用4×LGJ-400分裂导线，611110.01870.275 4.05100r x km b S km g -=Ω=Ω=⨯=、、、。

电力系统分析习题集华北电力大学前言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。

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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。

目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章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电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章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不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章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1-1 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？1-2 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？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。

电⼒系统分析习题解答习题解答第1章1-1 选择填空 DCACB DBAAC 1-2 填空1）发电机（电源）、负荷（⽤电设备）以及电⼒⽹（连接发电机和负荷的设备） 2）500kV 、220kV 、110kV 、10kV3）发电机的额定电压规定⽐系统的额定电压⾼5%或7.5%4）电能与国民经济各部门以及⼈民的⽣活关系密切，电能不能⼤量贮存，电⼒系统中的暂态过程⼗分迅速。

5）50Hz，±0.2Hz 6）10%7）中性点直接接地8）⽇负荷率和最⼩⽇负荷系数，⽇负荷率m ax P P k av m =，最⼩⽇负荷系数maxmin P P=α 9）35kV , 向终端⽤户配送满⾜质量要求的电能。

10) 110kV ，将⼤量的电能从发电⼚远距离传输到负荷中⼼。

1-3 简答1）假设电⼒系统中的负荷始终等于最⼤值P max ，经过T max ⼩时后所消耗的电能恰好等于全年的实际耗电量，则称T max 为最⼤负荷利⽤⼩时数。

2）负荷对供电可靠性的要求，可将负荷分成三级：⼀级负荷:是指对这类负荷停电会给国民经济带来重⼤损失或造成⼈⾝事故，所以⼀级负荷不允许停电，必须由两个或两个以上的独⽴电源供电。

⼆级负荷：是指对这类负荷停电会给国民经济带来⼀定的损失，影响⼈民⽣活⽔平。

所以⼆级负荷尽可能不停电，可以⽤两个独⽴电源供电或⼀条专⽤线路供电。

三级负荷：是指对这类负荷停电不会产⽣重⼤影响，⼀般采⽤⼀条线路供电即可。

3）有两⼤类，为有效接地⽅式和⾮有效接地系统。

输电⽹中的变压器中性点通常采⽤中性点直接接地或经⼩阻抗接地的有效接地⽅式。

配电⽹通常是采⽤中性点不接地或经消弧线圈接地的⾮有效接地系统。

4）电⼒系统中描述电能质量最基本的指标是频率和电压。

我国规定电⼒系统的额定频率为50Hz ，允许偏差为±0.2Hz ，规定各点的电压允许变化范围为该点额定电压的±5%。

5）安全可靠的供电，保证电能质量和尽可能提⾼电⼒系统运⾏的经济性。

作业题一参考答案一、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．用对称分量法计算不对称故障，当三相阻抗完全对称时，则其序阻抗矩阵Zsc 的非对角元素为 零 。

9．系统中发生单相接地短路时故障点短路电流的大小是零序电流的 3 倍。

10．减小输出电元件的电抗将 提高（改善） 系统的静态稳定性。

二、单项选择题在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

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ϕ）取基准功率为S n ，则有功功率的标么值为（ ③ ） ①ϕcos S P n ⋅ ②ϕsin S P n ⋅ ③n S P ④nS cos P ϕ⋅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．电力系统中PQ 节点的数量（ ② ）①全都是 ②大量的 ③少量的 ④必有且一般只设一个19．潮流计算中，要求某些节点之间电压的相位差应满足的约束条件是（④ ）①|-j i δδ｜>|-j i δδ｜min ②|-j i δδ｜<|-j i δδ｜min③|-j i δδ｜>|-j i δδ｜max ④|-j i δδ｜<|-j i δδ｜max20．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21．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22．关于顺调压电压调整方式的描述，错误的是（ ② ）①高峰负荷时允许中枢点电压略低②低谷负荷时允许中枢点电压略低③适用于用户对电压要求不高的场合④适用于供电线路不长的场合23．通过改变变压器变比，实质上（ ③ ）①改变了电压损耗的数值 ②改变了负荷变化时次级电压的变化幅度③改变了电力网的无功功率分布 ④增加了整个电力系统的无功功率容量24．三相短路时，非周期分量极小值，只能是在某种情况（① ）①一相中出现 ②同时在两相中出现③三相均不出现 ④只有故障相出现其它相不出现25．同步机的各种电抗间关系为(③ )①'x "x x x d d q d >>> ②"x 'x x x d d d q >>>③ "x 'x x x d d q d >>> ④"x x 'x x d q d d >>>26.若ac 两相发生短路，则基准相选择为( ② )①a 相 ②b 相 ③c 相 ④a 相和c27．下网K 点发生两相短路接地，其复合序网为图所示( ③ )(其中，1,2，0分别为正序、负序、零序阻抗)28．越靠近电源点负序电压越( ① )①低 ②高 ③不变 ④无法确定29．作为判据0d dP E >δ主要应用于分析简单系统的（ ③ ） ①暂态稳定 ②故障计算 ③静态稳定 ④调压计算30．分析简单系统的暂态稳定性可以应用（ ② ）①等耗量微增率准则 ②等面积定则 ③小干扰法 ④对称分量法三、简答题31．电力变压器的主要作用是什么？答：电力变压器的主要作用是升高或降低电压，另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用。

电力系统分析练习题（附参考答案）一、单选题（共100题，每题1分，共100分）1、系统中有功功率不足，会造成( )。

A、电压水平上升；B、频率下降。

C、电压水平下降；正确答案：B2、电力系统潮流计算中变压器采用型等值电路，而不采用T型等值电路的原因是（）。

A、采用B、采用C、采用采用D、采用采用正确答案：C3、通常有载调压变压器的可调抽头在变压器的哪一侧？( )A、高压侧B、两侧C、低压侧D、不一定正确答案：A4、对电力系统运行的基本要求是：A、在安全前提下，保证质量，力求经济；B、在安全前提下，力求经济，保证质量。

C、在优质前提下，保证安全，力求经济；D、在经济前提下，保证安全，力求优质；正确答案：A5、分裂导线的电抗比普通钢芯铝绞线的电抗A、小B、相等C、不确定D、大正确答案：A6、系统发生单接地短路故障时，复合序网的连接方式为（）A、正序、负序并联、零序网开路B、正序、负序、零序串联C、零序、负序并联，正序开路D、正序、零序并联、负序开路正确答案：B7、在电力系统的下列接线方式中，属于有备用接线的是（）A、单回路链式接线B、单回路放射式接线C、单回路干线式D、两端供电网正确答案：D8、当系统频率发生变化后，发电厂依据调度员命令增减负荷，属于频率的（）调整A、四次B、三次C、二次D、一次正确答案：C9、在下面给出的各组电压中，完全属于电力系统额定电压的一组是（）。

A、500kv、220kv、110kv、35kv、10kv。

B、500kv、230kv、121kv、37kv、10.5kv；C、525kv、242kv、121kv、38.5kv、11kv；D、525kv、230kv、115kv、37kv、10.5kv；正确答案：A10、输电线路单位长度的电阻主要决定于（）A、材料和对地高度B、电晕损耗和电压C、几何均距和半径D、材料和粗细正确答案：D11、不计短路回路电阻时，短路冲击电流取得最大值的条件是（）。

电力系统分析课后习题解答第1章 绪论1-1答：能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压，称为额定电压。

用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。

发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5％，用于补偿电网上的电压损失。

变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压。

当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。

变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10％。

当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于7％）时，二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5％。

1-2答：一般情况下，输电线路的电压越高，可输送的容量（输电能力）就越大，输送的距离也越远。

因为输电电压高，线路损耗少，线路压降就小，就可以带动更大容量的电气设备。

在相同电压下，要输送较远的距离，则输送的容量就小，要输送较大的容量，则输送的距离就短。

当然，输送容量和距离还要取决于其它技术条件以及是否采取了补偿措施等。

1-3答：是一个假想的时间，在此时间内，电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能，恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。

1-4 解：（1）G ：10.5kV ；T-1：10.5kV/242kV ；T-2：220kV/121kV ，220kV/38.5kV ；T-3：110kV/11kV ； T-4：35kV/6.6kV ；T-5：10.5kV/3.3kV ，（长线路） 10.5kV/3.15kV （短线路）（2）T-1工作于+5%抽头：实际变比为10.5/242×（1+5%）=10.5/254.1，即K T-1=254.1/10.5=24.2；T-2工作于主抽头：实际变比为K T-2(1-2)=220/121=1.818；K T-2(1-3)=220/38.5=5.714； K T-2(2-3)=121/38.5=3.143；T-3工作于-2.5%抽头：实际变比为K T-3=110×(1-2.5%)/11=9.75； T-4工作于-5%抽头：实际变比为K T-4=35×(1-5%)/6.6=5.038； T-5工作于主抽头：实际变比为K T-5=10.5/(3+3×5%)=3.333。

电⼒系统分析习题和答案解析电⼒系统分析⽬录第⼀部分电⼒系统稳态分析第⼀章电⼒系统的基本概念第⼆章电⼒系统的元件参数及等值电路第三章简单电⼒系统的计算和分析第四章电⼒系统潮流的计算机算法第五章电⼒系统的有功功率和频率调整第六章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电⼒系统故障分析的基本知识第⼋章同步发电机突然三相短路分析第九章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不对称故障的分析、计算第⼗⼆章电⼒系统各元件的机电特性第⼗三章电⼒系统静态稳定第⼗四章电⼒系统暂态稳定第⼗五章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1-1 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？1-2 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？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+2.5%抽头处⼯作，2T 在主抽头处⼯作，3T 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。

⑵设变压器1T ⼯作于+2.5%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。

习题1-4图1-8 ⽐较两种接地⽅式的优缺点，分析其适⽤范围。

电力系统分析朱一纶课后习题选择填空解答第一章1）电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为（D）A、厂用电负荷B、发电负荷C、工业负荷D、供电负荷2）电力网某条线路的额定电压为Un=110kV，则这个电压表示的是（C）A、相电压B、1相电压 C、线电压 D、 3线电压3)以下（A）不是常用的中性点接地方式。

A、中性点通过电容接地B、中性点不接地C、中性点直接接地D、中性点经消弧线圈接地4）我国电力系统的额定频率为（C）A、 30HzB、 40HzC、50HzD、 60Hz5）目前,我国电力系统中占最大比例的发电厂为（B）A、水力发电厂B、火力发电厂C、核电站D、风力发电厂6）以下（D）不是电力系统运行的基本要求。

A、提高电力系统运行的经济性B、安全可靠的持续供电C、保证电能质量D、电力网各节点电压相等7）一下说法不正确的是（B）A、火力发电需要消耗煤、石油B、水力发电成本比较大C、核电站的建造成本比较高 D太阳能发电是理想能源8）当传输的功率（单位时间传输的能量）一定时，（A）A、输电的压越高，则传输的电流越小B、输电的电压越高，线路上的损耗越大C、输电的电压越高，则传输的电流越大D、线路损耗与输电电压无关9）对（A）负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故。

A、一级负荷B、二级负荷C、三级负荷D、以上都不是10）一般用电设备满足（C）A、当端电压减小时，吸收的无功功率增加B、当电源的频率增加时，吸收的无功功率增加C、当端电压增加时，吸收的有功功率增加D、当端电压增加时，吸收的有功功率减少填空题在后面第二章1）电力系统采用有名制计算时，三相对称系统中电压、电流、功率的关系表达式为（A）A．S=UI B．S=3UI C．S=UIcos? D．S=UIsin?2）下列参数中与电抗单位相同的是（B）A、电导B、电阻C、电纳D、导纳3）三绕组变压器的分接头，一般装在（B）A、高压绕组好低压绕组B、高压绕组和中压绕组C、中亚绕组和低压绕组D、三个绕组组装4）双绕组变压器，Γ型等效电路中的导纳为（ A ）A．GT-jBT B．-GT-jBT C．GT+jBT D．-GT+jBT5）电力系统分析常用的五个量的基准值可以先任意选取两个，其余三个量可以由其求出，一般选取的这两个基准值是（D ）A.电压、电流B.电流、电抗C.电压、电抗D.线电压、三相功率6）额定电压等级为500KV的电力线路的平均额定电压为（C）A. 550kVB. 520 kVC. 525kVD. 500kV7)已知某段10kV的电压等级电力线路的电抗X=50Ω，若取SB=100MVA，UB=10kV，则这段电力线路的电抗标幺值为（B）A、X*=50Ω B、X*=50 C、X*=0.5 D、X*=58）若已知变压器的容量为SN，两端的电压比为110/11kV。