《電氣工程基礎》習題集2版

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1、第1章 電力系統(tǒng)的基本概念 1-1 電力網、電力系統(tǒng)和動力系統(tǒng)的定義是什么？基本構成形式如何？ 1-2 對電力系統(tǒng)運行的基本要求是什么？ 1-3 電力系統(tǒng)的電氣接線圖和地理接線圖有何區(qū)別？ 1-4 電力系統(tǒng)的額定電壓是如何確定的？系統(tǒng)各元件的額定電壓如何確定？ 1-5 目前我國電力系統(tǒng)的額定電壓等級有哪些？額定電壓等級選擇確定原則有哪些？ 1-6 電力系統(tǒng)的接線方式有哪些？各自的優(yōu)、缺點有哪些？ 1-7 聯(lián)合電力系統(tǒng)的優(yōu)越性有哪些？ 1-8 根據(jù)發(fā)電廠使用一次能源的不同，發(fā)電廠主要有哪幾種型式？ 1-9 電力變壓器的主要作用是什么？主要類別有哪些？ 1-10 架空線路與電纜

2、線路各有什么特點？ 1-11 直流輸電與交流輸電比較有什么特點？ 1-12 電力系統(tǒng)的結構有何特點？比較有備用和無備用接線形式的主要區(qū)別。 1-13 為什么要規(guī)定電力系統(tǒng)的電壓等級？主要的電壓等級有哪些？ 1-14 試述我國電壓等級的配置情況。 1-15 電力系統(tǒng)各個元件 (設備)的額定電壓是如何確定的？ 1-16 某一60kV電力線路長為100km，每相導線對地電容為0.005mF/km，當電力線路末端發(fā)生單相接地故障時，試求接地電容電流值(60kV系統(tǒng)中性點經消弧線圈接地)。 1-17 電力網的額定電壓是怎樣規(guī)定的？電力系統(tǒng)各類元件的額定電壓與電力網的額定電壓有什么關系？

3、1-18 升壓變壓器和降壓變壓器的分接頭是怎樣規(guī)定的？變壓器的額定變化與實際變化有什么區(qū)別？ 1-19 電能生產的主要特點是什么？對電力系統(tǒng)運行有哪些基本要求？ 1-20 根據(jù)供電可靠性的要求，電力系統(tǒng)負荷可以分為那幾個等級？各級負荷有何特點？ 1-21 電能質量的基本指標是什么？ 1-22 直流輸電與交流輸電相比較，有什么特點？ 1-23 電力系統(tǒng)的結構有何特點？比較有備用和無備用接線形式的主要區(qū)別？ 1-24 我國電力系統(tǒng)的中性點運行方式主要有哪些？各有什么特點？ 1-25 電能質量的三個主要指標是什么？各有怎樣的要求？ 1-26 電力系統(tǒng)的主要特點是什么？ 1-27 電

4、力網的接線方式中，有備用接線和無備用接線，各有什么特點？ 1-28 什么是開式網絡？什么是閉式網絡？它們各有什么特點？ 1-29 你知道各種電壓等級單回架空線路的輸送功率和輸送距離的適宜范圍嗎？ 1-30 電力系統(tǒng)的部分接線示于題圖1-30，各電壓級的額定電壓及功率輸送方向已標明在圖中。試求： (1)發(fā)電機及各變壓器高、低壓繞組的額定電電壓； (2)各變壓器的額定電壓比； (3)設變壓器T-1工作于+5％抽頭，T-2，T-4工作于主抽頭；T-3工作-2.5%抽頭時，各變壓器的實際變比。 G 10kV T-1 220kV 110kV T-4 T-2 110kV

5、35kV T-3 10kV 題圖1-30 1-31 電力系統(tǒng)的部分接線示于題圖1-31，額定電壓已標明圖中。試求： (1) 發(fā)電機，電動機及變壓器高、中、低壓繞組的額定電壓； (2) 設變壓器T-1高壓側工作于+2.5％抽頭，中壓側工作于＋5％抽頭；T-2工作于額定抽頭；T-3工作-2.5%抽頭時，各變壓器的實際變比。 G VGN=13.8kV T-1 110kV 0.38kV T-3 35kV T-2 10kV M 題圖1-31 1-32 電力系統(tǒng)接線如題圖1-32所示，圖

6、中標明了各級電力線路的額定電壓(kV)，試求： (1) 發(fā)電機和變壓器各繞組的額定電壓，并標在圖中； (2) 設變壓器T1工作于+5%抽頭，T2、T5工作于主抽頭(T5為發(fā)電廠廠用變壓器)，T3工作于-2.5%抽頭，T4工作于-5%抽頭，求各變壓器的實際變比； (3) 求各段電力線路的平均額定電壓，并標在圖中。 G 10 T1 220 T2 3 110 T5 35 10 T3 T4 6 題圖1-32 1-33 標出題圖1-33所示電力系統(tǒng)各元件的額定電壓。 G 10kV T1 220kV 110kV T2

7、 380/220V 35kV M M 1 2 3 110kV T6 T7 T8 6kV 2 3 1 M 380/220V 35kV M 10kV 380/220V M M T9 T3 T4 6kV T5 題圖1-33 1-34試確定題圖1-34所示的電力系統(tǒng)中發(fā)電機和各變壓器的額定電壓 (圖中所示為電力系統(tǒng)的額定電壓)。 G 10.5 T1 220kV T2 380V/220V 110kV 35kV 10kV T3 T5 6kV T4

8、 題圖1-34 第2章 電力網各元件的等值電路和參數(shù)計算 2-1 按結構區(qū)分，電力線路主要有哪幾類？ 2-2 架空線路主要有哪幾部分組成？各部分的作用是什么？ 2-3 電纜線路主要有哪幾部分組成？各部分的作用是什么？ 2-4 架空線路與電纜線路各有什么特點？架空線路采用分裂導線有何好處？電力線路一般以什么樣的等效電路來表示？ 2-5架空輸電線路的電阻、電抗、電納和電導是怎樣計算的？ 影響輸電線路電抗、電納、電阻、電導大小的主要因素是什么？ 2-6 電力線路一般用怎樣的等值電路來表示？集中參數(shù)如何計算？ 2-7 在電力系統(tǒng)計算時，導線材料的電阻率

9、r為什么略大于它們的直流電阻率？ 2-8 分裂導線的作用是什么？分裂數(shù)為多少合適？為什么？ 2-9 電力線路一般以什么樣的等值電路來表示？ 2-10 在電力網計算中，單位長度輸電線路常用哪種等值電路？等值電路有那些主要參數(shù)？這些參數(shù)各反映什么物理現(xiàn)象？ 2-11 架空線路的導線換位有什么作用？ 2-12什么是導線的自幾何均距？它與導線的計算半徑有什么關系？分裂導線的自幾何均距是怎樣計算的？什么是三相線路的互幾何均距？如何計算？ 2-13 分裂導線對線路的電感和電容各有什么影響？你知道各種不同結構的架空線(單導線、2分裂、3分裂和4分裂導線)每千米的電抗和電納的大致數(shù)值嗎？ 2-1

10、4 什么是變壓器的短路試驗和空載試驗？從這兩個試驗中可確定變壓器的哪些參數(shù)？ 2-15 變壓器短路電壓百分數(shù)vs(%)的含義是什么？ 2-16雙繞組和三繞組變壓器一般以什么樣的等值電路表示？雙繞組變壓器的等值電路與電力線路的等值電路有何異同？ 2-17 變壓器的額定容量與其繞組的額定容量有什么關系？繞組的額定容量對于計算變壓器的參數(shù)有什么影響？何為三繞組變壓器的最大短路損耗？ 2-18 三繞組自耦變壓器和普通三繞組變壓器有何異同點？ 2-19 變壓器的具體參數(shù)有電壓級的概念，是如何理解的？ 2-20 等值變壓器模型是以什么樣的等值電路來表示變壓器的？有哪些特點？又是如何推導的？

11、2-21 在電力網計算中兩繞組和三繞組變壓器常采用哪種等值電路？ 2-22 怎么樣利用變壓器的銘牌數(shù)據(jù)計算變壓器等值電路的參數(shù)？ 2-23 雙繞組變壓器的參數(shù)R(W)、X(W)、Gm(S)、Bm(S)的計算通常運用如下一組公式： ，，，。 試問：Pk，Uk%，P0，I0%分別表示什么量；在公式推導過程中分別做了怎樣的近似假設？ 2-24 在計算繞組容量不等的三繞組變壓器的電阻和電抗時要注意什么問題？ 2-25 變壓器的電壓比是如何定義的？它與原、副邊繞組的匝數(shù)比有何不同？ 2-26 為什么變壓器的p型等值電路能夠實現(xiàn)原、副邊電壓和電流的變換？ 2-27 電力變壓器的主要作用是什

12、么？主要類別有哪些？ 2-28 變壓器的短路試驗和空載試驗是在什么條件下做的？如何用這兩個試驗得到的數(shù)據(jù)計算變壓器等值電路中的參數(shù)？ 2-29 組成電力系統(tǒng)等值網絡的基本條件是什么？如何將多電壓級電力系統(tǒng)等值成有名制表示的等值網絡？ 2-30 標么制及其特點是什么？在電力系統(tǒng)計算中，基準值如何選擇？ 2-31 電力系統(tǒng)元件參數(shù)用標么值表示時，是否可以直接組成等值網絡？為什么？ 2-32 電力系統(tǒng)元件參數(shù)標么值的兩種計算方法結果是否相同？為什么？自己試證明一下。 2-33 什么是標么制？采用標么制有什么好處？ 2-34 三相電力系統(tǒng)中基準值是怎么樣選擇的？ 2-35 不同基準值的

13、標么值之間是怎么樣進行換算的？ 2-36電力系統(tǒng)采用標么值進行計算，有什么好處？基準值如何選取？ 2-37在電力系統(tǒng)等值電路的參數(shù)計算中，何為精確計算，何為近似計算？它們分別用在怎樣的場合？ 2-38 在多級電壓網絡中，各電壓級的基準電壓是怎么樣選擇的？能避免出現(xiàn)非基準變比變壓器嗎？ 2-39 對應于一個電壓等級的電力系統(tǒng)等值電路與對應于多個電壓等級的電力系統(tǒng)等值電路各有什么特征？主要區(qū)別在哪里？ 2-40 在電力系統(tǒng)等值電路的參數(shù)計算中，何為精確計算？何為近似計算？適用場合怎樣？ 2-41 試求三條對稱導體的等效半徑。假設r=1.56cm(見題圖2-41)。 2-42 試求四條

14、對稱間隔導體的等效半徑。假設r=1.56cm(見題圖2-42)。 2-43 一電纜由19根完全相同的銅線纏繞而成，每根銅線的直徑為1.5mm，電纜的長度為2km，由于纏繞使得實際長度增加了5%，銅的電阻率為1.7210-8Wm，求電纜的電阻。 2-44 有一銅線在10℃時的電阻為50W，設此銅線在10℃時的溫度系數(shù)為a=0.00409℃。當它的電阻上升10%時，求相應的運行溫度。 1.56cm 50cm 1.56cm 50cm 題圖2-41 題圖2-42 2-45 40km長單相線路傳輸100A電流

15、時的功率損耗不應超過60kW，如果導體的電阻率為1 .72 10 -8Wm，試確定導體的直徑。 2-46 三相單回50Hz輸電線由三導體構成，如題圖2-46所示。導線直徑為0.635cm。求單位長度的正序電抗值以及輸電線的電容和電納值。 8m 5m 5m 題圖2-46 2-47 某三相單回輸電線路，采用LGJJ-300型導線，已知導線的相間距離D=6m，查手冊，該型號導線的計算外徑為25. 68mm。試求： (1) 三相導線水平布置且完全換位時每公里線路的電抗值和電納值。 (2) 三相導線按等邊三角形布置時，每公里線路的電抗值和電納值。 2-48 如題圖2

16、-48所示，試計算單回二分裂輸電線的電容。導線直徑為5cm，相間距離為5m。 30cm 5m 5m c c b b a a 題圖2-48 2-49 某220kV架空線路，三相導線水平排列，有關尺寸如題圖2-49所示，導線采用輕型鋼芯鋁絞線LGJQ-500，直徑30.16mm。試計算該線路單位長度的正序阻抗和正序電容。 2-50 將上題的220kV線路改用二分裂導線，每相用二根LGJQ-240，每根外直徑21.88mm，兩根之間的距離d = 400mm。試計算該線路的單位長度正序阻抗和正序電容。 7m 7m 20m

17、 題圖2-49 2-51 一同軸電纜的結構如題圖2-51所示，求此電纜單位長度的電感。 r2 r1 r 題圖2-51 2-52 220kV線路使用如題圖2-52所示的帶拉線鐵塔，并用LGJQ-400型導線直徑27.2mm，鋁線部分截面積392mm2，使用13片X-4.5型絕緣子組成的絕緣子串，長2.6m，懸掛在橫擔端部。試求該線路單位長度的電阻、電抗、電納和電暈臨界電壓。 32000 24750 22000 3525 3525 3525 題圖2-52 2-53 某一回110

18、kV架空電力線路，長度為60km，采用型號為LGJ-120，導線計算外徑為15.2mm，三相導線水平排列，兩相鄰導線之間的距離為4m。試求該電力線路的參數(shù)，并做出等值電路。 2-54 有一回220kV架空電力線路，采用型號為LGJ-2185的雙分裂導線，每一根導線的計算外徑為19mm，三相導線以不等邊三角形排列，線間距離D12=9m，D23=8.5m，D13=6.1m。分裂導線的分裂數(shù)n=2，分裂間距為d=400mm，試求該電力線路的參數(shù)，并做出等值電路。 2-55 某三相單回輸電線路，采用LGJJ-300型導線，已知導線的相間距離為D=6m，查手冊，該型號導線的計算外徑為25.68mm

19、。試求： (1) 三相導線水平布置且完全換位時，每公里線路的電抗值和電納值； (2) 三相導線按等邊三角形分布時，每公里線路的電抗值和電納值。 2-56 一回500kV架空線路，每相三分裂，由間距40cm的LGJJ-400導線組成。三相線間距離12m。計算此線路每公里的線路參數(shù)。若線路長50km，求其參數(shù)及等值電路。 2-57 某一220kV架空線路，三相導線水平排列，導線間距離7m，導線采用輕型鋼芯鋁絞線LGJQ-500，直徑30.16mm。試計算該線路單位長度的正序阻抗和電容。 2-58 一長度為600km的500kV架空線路．使用4LGJQ-400型四分裂導線，r1=0.018

20、 W/km，x1=0.275 W/km，b1=4.0510-6S/km，g1=0。試計算該線路的p 型等值電路參數(shù)，并作等值電路。 2-59 已知某一200km長的輸電線，r=0.1 W/km，l=2 H/km，c=0.01mF/km。系統(tǒng)額定功率為60Hz。試分別用以下模型表示等值電路。 (l) 短線路； (2) 中長線路； (3) 長線路模型。 2-60 某雙繞組變壓器，額定變比為k=110/11。歸算到高壓側的電抗為100W，設繞組的電阻和激磁支路導納略去不計。給定一次側相電壓kV 時，試利用p 型等值電路計和kA這兩種情況下的二次側電壓和電流。 2-61 某一回220kV雙

21、分裂型輸電線路，已知每根導線的計算半徑為13.84mm，分裂距離d=400mm，相間距離D=5m。三相導線水平排列，并完全換位，求該線路每公里的電抗值。 2-62 一回220kV輸電線路，導線在桿塔上為三角形布置，AB=AC=5.5m，BC=10.23m。使用LGJQ-400型導線(直徑為27.4mm)，長度為50km。求該線路的電阻、電抗和電納，并作等值電路。 2-63某一架空線路，當末端開路時測得末端相電壓為200∠0kV，始端相電壓為180∠5kV、電流200∠92A，求線路的π形等效電路參數(shù)。 2-64已知一200km長的輸電線，R=0.1W/km，L=2.0mH/km，C=0.

22、001μF/km，系統(tǒng)額定頻率為60Hz。試用： (1) 短線路， (2) 中程線路， (3) 線路模型， 求其p形等效電路。 2-65 110kV架空線路長70km，導線采用LGJ-120型鋼芯鋁線，計算半徑7.6mm，相距為3.3mm，導線分別為等邊三角型和水平排列，試計算輸電線路的等值電路參數(shù)，并比較分析排列方式對參數(shù)的影響。 4m 3.5m 3.5m 3.5m 3m 3.5m 2.5m a1 c1 b1 a2 c2 b2 2-66 110kV架空線路長90km，雙回路共桿塔，導線及地線在桿塔上的排列如圖2-66，導線采用LGJ-120型鋼芯路線，

23、計算半徑7.6mm，試計算輸電線路的等值電路參數(shù)。 題圖2-66 2-67 500kV輸電線路600km，采用三分裂導線3LGJQ-400，分裂間距為400mm，三相水平排列，相間距為11m，LGJQ-400導線的計算半徑13.6mm，試計算輸電線路p型的等值電路的參數(shù)： (1) 不計線路參數(shù)的分布特性； (2) 近似計及分布特性； (3) 精確計及分布特性； 并對三種條件的計算結果進行比較分析。 2-68 330kV線路的導線結構有如下兩種方案，三相導線水平排列，相間距離8m。 (1) 使用LGJ-630/45型導線，鋁線部

24、分截面積623.45mm2，直徑33.6mm。 (2) 使用2LGJ-300/50型分裂導線，每根導線鋁線部分截面積299.54mm2，直徑24.26mm，分裂間距400mm。試求這兩種導線結構的線路單位長度的電阻、電抗、電納和電導。 2-69 有一臺雙繞組變壓器，電壓比為110kV/10.5kV，額定容量25MVA，欲通過試驗確定參數(shù)，受試驗條件限制，在變壓器一次側加短路試驗電流100A，測得短路損耗93kW，短路電壓8.8kV(線電壓)；在二次側加電壓8kV(線電壓)進行空載試驗，測得空載損耗23.5kW，空載電流9.42A。求該變壓器折算到變壓器一次側的參數(shù)R，X，G，B。 2-7

25、0 有一臺雙繞組變壓器，電壓比35kV/l0kV，額定容量20MVA。欲通過試驗求參數(shù)，受條件限制，短路試驗電流為200A(一次側)，空載試驗電壓為10kV(二次側電壓)。測得Pk=45kW，Vk%=4.85，P0=18kW，I0%=0.5(參數(shù)均未經容量折算)。求折算至一次側的變壓器參數(shù)R，X，G，B并畫出等效圖。 2-71 一個單相變壓器的額定參數(shù)如下：10kVA，240V/2400V。開路試驗：一次側加額定電壓240V時，一次側電流為0.85A，二次側電壓為2400V。短路試驗：一次側短路，加上較小的二次電壓，二次電壓121V時會達到額定二次電流。忽略電阻，試求Xl、Xm與變比k=Nl

26、/N2。 2-72 三相雙繞組升壓變壓器的型號為SFL-40500/110，額定容量為40500kVA，額定電壓為121/10.5kV，Ps=234.4kW，vs(%)=11，P0=93.6kW，I0(%)=2.315，求該變壓器的參數(shù)，并做出等值電路。 2-73 三相雙繞組升壓變壓器的型號為SFPSL-40500/220，額定容量為40500kVA，額定電壓為121kV/10.5kV，DPk =234.4kW，Vk%=11，DP0=93.6kW，I0%=2.315，求該變壓器的參數(shù)，并作其等效電路。 2-74 三相三繞組降壓變壓器的型號為SFPSL-120000/220，額定容量為12

27、0000/120000/60000/kVA，額定電壓為220/121/11kV，Ps(1-2)=601kW，Ps(1-3)=182.5kW，Ps(2-3)=132.5kW，vs(1-2)%=14.85，vs(1-3)%=28.25，vs(2-3)%=7.96，P0=135kW，I0%=0.663，求該變壓器的參數(shù)，并做出等值電路。 2-75 一臺變壓器額定值如下：200MVA，200kV/400kV，假設一次側電壓為200kV(二次側電壓為400kV)，進行空載試驗和短路試驗。在空載試驗中，二次側斷開，一次側施以額定電壓，會有10A的電流在一次側流動。在短路試驗中，二次側短路，一次側加上較

28、低的電壓，直到一次側產生額定電流。此時所需電壓為21.0kV。不計電阻試求出此變壓器的等效電路。 2-76 有一臺SFL120000/110型10kV網絡供電的降壓變壓器，銘牌給出的試驗數(shù)據(jù)為：DPk=135kW，Uk%=10.5，DP0=22kW，I0=0.8。試計算折算到一次側的變壓器參數(shù)。 2-77 試求習題2-76中變壓器不含勵磁支路時的等效電路。 2-78 某三相變壓器組的額定值是5000kVA，13.8kV/138kV，三角/星形聯(lián)結，，試求折算到一次側，即三角形側的(真實)Xl。 2-79 有一容量比為90/60/60MVA，額定電壓為220kV/38.5kV/11kV的

29、三繞組變壓器。工廠給出的數(shù)據(jù)為：DPk(1-2)=560kW，DPk(2-3)=178kW，DPk(1-3)=363kW，vk(1-2)%=13.15，vs(1-3)%=20.4，vs(2-3)%=5.7，P0=187kW，I0%=0.856。試求，折算到220kV側的變壓器參數(shù)R、X、G、B。 2-80 一臺220kV/121kV/10.5kV，120MVA，容量比100/100/50的Y0/Y0/D三相變壓器(升壓型)I0%=0.9，P0=123.1kW，短路損耗和短路電壓見題表2-80。試計算勵磁支路的導納，各繞組電阻和等效漏抗，各參數(shù)折算到中壓側。 題表2-80 項目 高壓

30、-中壓 高壓-低壓 中壓-低壓 短路損耗/kW 660 256 227 未折算到SN 短路電壓(%) 24.7 14.7 8.8 已折算 2-81 某三繞組變壓器的等效電路如題圖2-81所示，參數(shù)已經折算到第一繞組。以為參考，試計算： (1) 第二和第三繞組的電壓； (2) 三個繞組的視在功率和功率因數(shù)； Z2=(0.02+j0.06) W Z3=(0.02+j0.06) W Z1=(0.02+j0.06) W (3) 變壓器的效率。 題圖2-81 2-82 題圖2-82所示的理想

31、變壓器(鐵心的磁導率為無窮大并忽略線圈的電阻)參數(shù)如下：N1=1000匝，N2=500匝，N3=2000匝。繞組1電壓U1=上，繞組2連接的負載電阻值為20W，繞組3連接的負載電抗值為100 W。計算電流，并驗算繞組功率。 + - + - + - 題圖2-82 2-83 利用標么制重新計算習題2-82，基準值選為U1b=1000V， S1jb=50kVA。 2-84 考慮習題2-82中的變壓器不是理想的變壓器，并且R1l=R2=R3=0.01pu，X1=X2=X3=0.03pu，Rm=Xm=∞。求。 2-85

32、某l0MVA的三相負荷由某三相變壓器組供電，(線)電壓13.8kV供電側(線)電壓為138kV。倉庫中有不同的單相變壓器可供使用，但是所有繞組的電壓額定值都小于110kV，電流額定值都小于250A。 (1) 只用三個單相變壓器可能供給此負荷嗎？ (2) 如果可能，說明其三相接法，單相變壓器的二次與一次側的額定值。 2-86 三個單相變壓器組成三相升壓變壓器，發(fā)電機側電壓為13.8kV，輸電線側壓易138kV，發(fā)電機額定功率為41.5MVA，求下列四種情況下，每臺變壓器的額定電壓、電流、和視在功率。 (1) 發(fā)電機側按三角形聯(lián)結，輸電線側按星形聯(lián)結； (2) 發(fā)電機側按星形聯(lián)結，輸

33、電線側按三角形聯(lián)結； (3) 發(fā)電機側星形聯(lián)結，輸電線側按星形聯(lián)結； (4) 發(fā)電機側三角形聯(lián)結，輸電線側按三角形聯(lián)結。 2-87 三相自耦三繞組降壓變壓器的型號為OSSPSL-120000/220，額定容量為120000/120000/60000kVA，額定電壓為220/121/38.5kV，Ps(1-2)=417kW，Ps(1-3)=318.5kW，Ps(2-3)=314kW，vs(1-2)%=8.98，vs(1-3)%=16.65，vs(2-3)%=10.85，P0=57.7kW，I0%=0.712，求該變壓器的參數(shù)，并做出等值電路。 2-88 某10kV變電站裝有一臺SJL1-

34、630/10型變壓器。其銘牌數(shù)據(jù)如下：SN=630kVA，電壓為10/0.4kV，DPs=8.4kW，DP0=8.4kW，vs%=4，I0%=2。求歸算到變壓器高壓側的各項參數(shù)，并作等值電路。 2-89 一臺SFL1-31500/35型雙繞組三相變壓器。額定變比為35/l1kV。DPs=177.2kW，DP0=30kW，vs%=8，I0%=1.2。求變壓器歸算到低壓側參數(shù)的有名值，并作等值電路。 2-90 某三相三繞組自耦變壓器容量為90/90/45MVA，電壓為220/121/11kV，短路損耗DPs(1-2)=325kW，DPs(1-3)=345kW，DPs(2-3)=270kW，短路

35、電壓vs(1-2)%=10，vs(1-3)%=18.6，vs(2-3)%=12.1，空載損耗DP0=104kW，I0%=0.65。試求該變壓器的參數(shù)，并作等值電路。 2-91 降壓變壓器型號為SFL1-20000/110。電壓11022.5%/11kV?？蛰d損耗DP0=22kW。空載電流百分數(shù)I0%=0.8，短路損耗DPs=135kW，短路電壓百分數(shù)vs%=10.5。試求： (1) 變壓器歸算到高壓側的參數(shù)及等值電路； (2) 用p型等值電路表示，計算各參數(shù)。 2-92 某SFSL1-20000/110型三相三繞組變壓器，其銘牌數(shù)據(jù)為：容量比100/100/100，電壓比為121/38

36、.5/10.5kV，DPs1-2)=145kW，DPs(3-2)=117kW，DPs(1-2)=158kW，DP0=43.3kW，vs(1-2)%=10.5，vs(1-3)%=18，vs(2-3)%=6.5，I0%=3.46。試計算歸算到變壓器高壓側的參數(shù)并作等值電路。 2-93 型號為SFS-40000/220 的三相三繞組變壓器，容量比為100/100/100．額定變比為220/38.5/11。查得DPs(1-2)=217kW，DPs(3-2)=158.6kW，DPs(1-2)=200.7kW，DP0=46.8kW，vs(1-2)%=17，vs(1-3)%=10.5，vs(2-3)%=6

37、，I0%=0.9。試求： (1) 歸算到高壓側的變壓器參數(shù)有名值； (2) 變壓器用多電壓等級p型等值電路表示時的參數(shù)有名值，并作等值電路。 2-94 有一臺雙繞組變壓器的額定值為5000V/1000V，5kVA，其額定狀態(tài)下的鐵損耗為100W，在進行短路試驗時，一次側短路，二次側電流為3A，短路損耗100W。求當帶額定負荷功率因數(shù)為0.8(滯后)時變壓器的效率。 2-95 一臺SFSL-31500/110三繞組變壓器．額定變比為110/38.5/11容量比為100/100/66.7，空載損耗80kW，激磁功率850kvar，短路損耗DPs(1-2)=450kW，DPs(3-2)=27

38、0kW，DPs(1-2)=240kW。短路電壓vs(1-2)%=11.55，vs(1-3)%=21，vs(2-3)%=8.5。試計算變壓器歸算到各電壓級的參數(shù)。 2-96 變壓器型號為QSFPSL2-90000/220，三繞組自耦變壓器，額定電壓220/121/38.5kV，容量比為100/100/50。實測的空載及短路試驗數(shù)據(jù)為DPs(1-2)=333kW，DPs(1-3)=265kW，DPs(2-3)=277kW，短路電壓vs(1-2)%=9.09，vs(1-3)%=16.45，vs(2-3)%=10.75，I0%=0.332。試求變壓器的參數(shù)及等值電路(含激磁損耗)。 2-97 一臺

39、SFL1-31500/35型雙繞組三相變壓器，額定變比為35/11，查得DP0=30kW，I0%=1.2，DPs=177.2kW，Vs%=8。求變壓器參數(shù)歸算到高、低壓側的有名值。 2-98 型號是SFS-40000/220的三相三繞組變壓器，容量比為100/100/100，額定比220/38.5/11，查得DP0=46.8kW，I0%=0.9，vs(1-2)%=17，vs(1-3)%=10.5，vs(2-3)%=6。求變壓器參數(shù)歸算到高壓側的有名值。 2-99 一臺SFSL-31500/110型三繞組變壓器，額定比110/38.5/11，容量比100/100/66.7，空載耗損80kW，

40、激勵功率850kvar，短路耗損DPs(1-2)=450kW，DPs(2-3)=270kW，DPs(1-3)=240kW，電路電壓vs(1-2)%=11.55，vs(1-3)%=21，vs(2-3)%=8.5。求變壓器參數(shù)歸算到各電壓側的有名值。 2-100 三臺單相三繞組變壓器組成三相變壓器組，每臺變壓器的數(shù)據(jù)如下：額定容量30000kVA，容量100/100/50，繞組額定電壓127/69.86/38.5kV，DP0=19.67kW，I0%=0.332，DPs(1-2)=111kW，DPs(2-3)=92.33kW，DPs(1-3)=88.33kW，vs(1-2)%=9.09，vs(2-

41、3)%=10.75。試求三相接成的YN，yn，d時變壓器組的等值電路及歸算到低壓側的有名值。 2-101 一臺三相雙繞組變壓器已知：DP0=59kW，I0=3.5%，DPs=208kW，vs=14%。 (1) 求變壓器參數(shù)歸算到高壓側的有名值。 (2) 作出p型等值電路及計算其參數(shù)。 (3) 當高壓側運行電壓是210kV，變壓器通過額定電流，功率因數(shù)為0.8，忽略勵磁電流，計算p型等值電路各支路及低壓側的實際電壓，并說明不含磁耦合關系的p型等值電路是怎么樣起到變壓器作用的。 2-102 某變電站裝有二臺三相自耦變壓器并列運行，每臺變壓器容量為32000kVA。變比為230/121kV

42、。第三繞組電壓為11kV，變壓器試驗數(shù)據(jù)為：DPMAX=210kW，DP0=32kW，I0%=0.6，在額定容量下的短路電壓為vk(高-中)%=11，vk(高-低)%=34，vk(中-低)%=21。試計算變壓器參數(shù)，并作等值電路。 2-103 某電路中安裝一臺XP%=5 (額定參數(shù)為IN=150A，VN=6kV)的電抗器，現(xiàn)在用另一臺電抗器(IN=300A，VN=10kV)來代替。若需要使前后兩電路的電抗值保持不變，問應選電抗器的電抗百分值為多少？ 2-104 題圖2-104是某輸電系統(tǒng)的網絡圖，各元件的額定參數(shù)在圖中標出(標么值參數(shù)均是以自身額定值為基準)。試分別用如下兩種方法計算發(fā)電機

43、G到受端系統(tǒng)各元件的標么值(取SN=220MVA，VN(220)=209kV)： (1) 準確計算(即按變壓器實際變比計算)。 (2) 近似計算(即按平均額定電壓計算)。 ~ T2 受端 T1 G 240MW 10.5kV cosj=0.1 Xd=1 300MVA 10.5/121kV X=0.14 280MVA 220/121kV X=0.14 雙回 230km 0.4W/km U0=115kV l P0+jQ0 題圖2-104 2-105 如題圖1-27電力系統(tǒng)，作該系統(tǒng)的等值電路，線路電抗X1=0.4W/km。試求：

44、 (1) 精確計算； (2) 近似計算。 ~ T2 T1 G SG=60MVA UG=10.5kV Xd=0.15 ST1=60MVA Uk%=12.5 220kV l1 180km T3 ST2=31.5MVA Uk%=14 ST3=20MVA Uk%=14 l2 l3 90km 120km 110kV l4 50km 題圖2-105 2-106系統(tǒng)接線如題圖2-106所示，不計線路電阻和導納，也不計變壓器的電阻和導納，試作不含耦合關系的等值電路并計算其標么值參數(shù)。 (1) 取SN=100MVA，UN

45、=110kV為基準（精確計算）； (2) SN=100MVA，UN=Uav(近似計算)。 ~ T2 L T1 G 30MVA 10.5kV XG%=27 31.5MVA 10.5/121kV Uk%=10.5 215MVA 110/6.6kV Uk%=10.5 雙回 100km 0.4W/km 6kV 1.5kA XL%=6 L1 題圖2-106 2-107 對上題的電力系統(tǒng)，若選各電壓級別的額定電壓作為基準電壓，試作出含有理想變壓器的等值電路并計算參數(shù)的標么值。 2-108 若電壓級均選平均額定電壓作為基準電壓，并近似

46、的認為額定電壓等于平均額定電壓，重作上題的等值電路并計算參數(shù)的標么值 2-109一個345kV系統(tǒng)的電流和電壓基準分別選為3000A，300kV。試求電壓的標么值和阻抗的基準值。 2-110 某一電力系統(tǒng)的電壓基準和阻抗分別為400V、10W。試計算功率基準和電流基準。 2-111 已知題圖2-111，選取Ub=100V，Zb=0.01 W，試求Ib，U*，Z*，I*，I。 0.01W j0.01W Vb=100V + - 題圖2-111 2-112 已知一輸出電線的參數(shù)如下：Z=(3.346+77.299)W，Y=1.106065 102

47、S，選取基準值：Sb=1000MVA，Ub=735kV，求輸電線參數(shù)的標么值。 2-113在習題2-112中，將基準值改為200MVA，345kV時，求阻抗和導納的標么值。 2-114 某三相發(fā)電機的戴維南輸出電抗X=0.2(以發(fā)電機額定值13.2kV，30000kVA作為基準)。新基準為13.8kV，50000kVA。試求新的X標么值。 2-115 某三相星形聯(lián)結同步發(fā)電機額定值為6.25kVA，220V，每相電抗8.4W。以額定功率、電壓作為基準值，試求電抗的標么值。將基準值換為7.5kVA，230V，重新計算。 2-116 某星形聯(lián)結三相系統(tǒng)的基準值為：120kV，500MVA。

48、試把40000kVA的三相系統(tǒng)視在功率表示成下列基準的標么值： (1) 三相系統(tǒng)功率作為基準； (2) 單相系統(tǒng)功率作為基準。 2-117 在某一電力系統(tǒng)中，有兩臺并聯(lián)運行的發(fā)電機通過升壓變壓器與一230kV的輸電線相連接，這些元件的額定值為： 發(fā)電機1：10MVA，X1=12% 發(fā)電機2：5MVA，X2=8% 升壓變壓器：15MVA，X3=6% 輸電線：(4+j60)Ω，230kV 電抗的標么值以各自的額定值作為基準。當功率基準值變?yōu)?5MVA時，試求各電抗的標么值。 2-118以三相13kV輸電線輸送8MVA的負載功率，輸電線的正序阻抗為0.01+j0.05(標么值，13

49、kV、8MVA作為基準)，求線路的電壓降落。 2-119試畫出題圖2-119的等效電路圖，各值用標么值表示： M 25kVA 4000V ~ 80kVA 10000/5000V Z=j0.09 T2 40kVA 2500/8000V Z=j0.1 10kVA 2500V Z=j0.2 ~ T1 G1 G2 Z=50+j200 題圖2-119 2-120畫出題圖2-120的等效電路，用標么值表示。 10MVA 10% ~ 30MVA 66/11kV 15% T2 j60 ~ T1 G1 G2 ~

50、G2 25MVA 11/6.6kV 8% 10MVA 10% 30MVA 11/66kV 15% 20MVA 15% 題圖2-120 2-121試計算題圖2-121所示輸電系統(tǒng)各元件電抗的標么值。已知各元件參數(shù)如下： 發(fā)電機G：SGN=30MVA，UGN=10.5kV，XGN*=0.26； 變壓器1：ST1N=31.5MVA，Uk%=10.5，kT1=10.5/121； 變壓器2 ：ST2N=15MVA，UK%=10.5，kT2=110/6.6； 電抗器：URN=6kV，IRN=0.3kA，，XR%=5； 架空線路長80km，每

51、km電抗為0.4Ω； 電纜線路長2.5km，每km電抗為0.08Ω。 (1)用精確計算； (2)用近似計算。 ~ T2 L T1 G R C 3 2 1 題圖2-121 2-122 某電力系統(tǒng)的電氣接線如題圖2-122所示。各元件技術數(shù)據(jù)見表2-122 a)和2-122 b)，其中變壓器T2高壓側接在-2.5%分接頭運行，其它變壓器均接在主接頭運行，35kV和10kV線路的并聯(lián)導納略去不計。試作該電力系統(tǒng)的等值電路： (1) 取220kV為基本電壓級，計算各元件參數(shù)(有名值表示)； (2) 用標么值表示(SN=100MVA，VN(220)=

52、220kV)； (3) 近似計算(SN=100MVA，VN=Vav只計電抗)； T2 l1 T1 8 3 1 2 220kV l2 110kV 4 6 7 5 20+j17.8 MVA l4 35kV 10+j4.25 MVA 9 l3 10kV 3.5+j1.7 MVA 25+j9.85 MVA T3 45+j14.8 MVA (4) 若變壓器用p型等值電路表示，作多電壓級表示的電力系統(tǒng)等值電路(有名值)。 題圖2-122 表2-122 a) 電力線路技術數(shù)據(jù) 線路 電阻(W/km) 電抗(W/km)

53、 電納(S/km) 線路長度(km) l1(架空線) 0.080 0.406 2.8110-6 150 l2(架空線) 0.105 0.383 2.9810-6 60 l3(電纜) 0.45 0.080 2.5 l4(架空線) 0.17 0.38 13 表2-122 b) 變壓器技術數(shù)據(jù) 變壓器 額定容量(MVA) 額定電壓(kV) Uk% DPk(kW) I0% DP0 (kW) 備注 T1 180 13.8/242 13 893 0.5 175 T3 63 110/10.5 10.5 280

54、 0.61 60 T2 (自耦) 120 220/121/38.5 9.6(高-中) 35(高-低) 23(中-低) 448(高-中) 1652(高-低) 1512(中-低) 0.35 89 高壓側接在-2.5%分接頭運行。Uk%，Pk均已歸算到額定容量 2-123考慮一系統(tǒng)，其單線圖如題圖2-123所示。三相變壓器的額定值已經標出。變壓器電抗以百分比表示，10%表示0.1(標么)，輸電線與負荷阻抗用實際值表示，發(fā)電機端電壓(數(shù)值)為13.2kV(線電壓)。試求發(fā)電機電流、輸電線電流、負載電流及傳送至負荷的功率。 ~ Z1=(10+j100)W G

55、 13.2kV 5MVA 13.2D/132Y kV X11=10.5% 1 10MVA 138 Y /69 D kV X12=8% 2 3 題圖2-123 2-124假設題圖2-124中，相額定值如下： 發(fā)電機：30MVA，13.8kV，XG*=0.10； 電動機：20MVA，13.8 kV，XM*=0.08； 變壓器T1：20MVA，13.2/132kV，XT1*=0.10； 變壓器T2：15MVA，138/13.8kV，XT2*=0.12； 線路L：（20+j100）W 選取發(fā)電機額定值作為發(fā)電機段的基準，試畫出系統(tǒng)阻抗圖。 (1)

56、 假定當電動機以0.85功率因數(shù)滯后吸收15MW時，電動機電壓為13.2 kV，試求下列標么物理量：電動機電流，輸電線電流，發(fā)電機電流，發(fā)電機端電壓，發(fā)送端輸電線電壓，與發(fā)電機供應的復數(shù)功率； (2) 將(1)中求得的標么物理量轉換成實際值（即A，V與VA）。 ~ T1 Y-D D-Y M T2 題圖2-124 2-125已知三個單相變壓器有下列標示的額定值，試求星-星、星-三角、三角-三角、三角-星聯(lián)結的阻抗圖，對標示額定值導出的三相組合選取電壓與功率的基準標示額定值（單相變壓器）1000kVA，13.2kV/66kV，Xl*=0.1，Xm*=100。 2

57、-126考慮與習題2-123相同的基本系統(tǒng)，但稍作改變。發(fā)電機電壓與負載阻抗未定，而用下列資料取代：負載處的電壓數(shù)值為63kV，三相負載功率為5.0MW，功率因數(shù)0.9滯后。試求負載電流、發(fā)電機電壓與發(fā)電機功率。 2-127如題圖2-127所示為等值變壓器支路，試作出以導納和阻抗表示的II形等值電路 1 ZT=j0.5 2 1：1.1 題圖2-127 第4章 電力網絡的數(shù)學模型 4-1 電力網絡常用的數(shù)學模型有哪幾種？ 4-2 為什么在電力系統(tǒng)分析計算中常采用節(jié)點方程？節(jié)點分析法有什么優(yōu)點？ 4-3 節(jié)點電壓方程中常用的是哪幾種方程？ 為什么？節(jié)點導納矩

58、陣和節(jié)點阻抗矩陣中各元素的物理意義是什么？ 4-4 節(jié)點導納矩陣如何形成和修改？節(jié)點導納矩陣有什么特點？它的元素有什么物理意義？其階數(shù)與電力系統(tǒng)的節(jié)點數(shù)有什么關系？ 4-5 支路間存在互感時，怎樣計算節(jié)點導納矩陣的相關元素？ 4-6 形成節(jié)點阻抗矩陣的方法有哪些？ 4-7 節(jié)點阻抗矩陣的元素有什么物理意義？ 4-8 節(jié)點阻抗矩陣有哪些特點？為什么節(jié)點阻抗矩陣一般是滿陣？ 4-9 追加數(shù)支時怎樣修改節(jié)點阻抗矩陣？追加連支時怎樣修改節(jié)點阻抗矩陣？ 4-10某電力系統(tǒng)的等值網絡示于題圖4-10。已知各元件參數(shù)的標么值如下： z12=j0.105，k21=1.05，z45=j0.184

59、，k45=0.96，z24=0.03+j0.08，z34=0.018+j0.05，，y230=y320=j0.016，y340=y430=j0.013。 題圖 4-10 4-11 在題4-10的電力系統(tǒng)中，將接于節(jié)點4、5之間的變壓器的變比由k45=0.96調整為k45=0.98，試修改節(jié)點導納矩陣。 4-12系統(tǒng)接線示于題圖4-12，已知各元件參數(shù)如下。 發(fā)電機G-1：SN =120MVA，xd=0.23；G-2：SN =60MVA，xd=0.14。 變壓器T-1：SN =120MVA，Vs%=10.5；T-2：SN =60MVA，Vs%=10.5。 線路參數(shù)：x1=0.4W

60、/km，b1=2.810-6 S/km。線路長度為：L-1為120km，L-2為80km，L-3為70km。取SB=120MVA，VB=Vav，試求標么制下的節(jié)點導納矩陣。 題圖4-12 4-13 對于題圖4-12所示電力系統(tǒng)，試就下列兩種情況分別修改節(jié)點導納矩陣：（1）節(jié)點5發(fā)生三相短路；（2）線路L-3中點發(fā)生三相短路。 4 3 1 2 j1 j3 j2 -j10 1+j3 4-14 在題圖4-14的網絡中，已給出支路阻抗的標么值和節(jié)點編號，試用支路追加法求節(jié)點阻抗矩陣。 題圖4-14 4-15 3節(jié)點網絡如題圖4-15所示，各支

61、路阻抗標么值已注明圖中。試根據(jù)節(jié)點導納矩陣和節(jié)點阻抗矩陣元素的物理意義計算各矩陣元素。 1 2 3 j0.1 -j1 j0.2 -j2 題圖4-15 1 3 2 0.25 0.2 0.1 0.05 0.6 4-16 簡單網絡如題圖4-16所示，已知各支路阻抗標么值，試用支路追加法形成節(jié)點阻抗矩陣。試問，若支路追加順序不同，則對計算量有何影響？如另選一種節(jié)點編號，對計算量又有何影響？ 題圖4-16 4-17電力網絡圖如題圖4-17所示，網絡中的參數(shù)均以電抗標么值給出，試求該電力網絡的節(jié)點導納矩陣？

62、 2 1 3 j0.4 j0.2 j0.5 j4 j2 題4-17圖 4-18電力網絡圖如題圖所示，網絡中的參數(shù)均以電抗標么值給出，試求該電力網絡的節(jié)點導納矩陣？ 1 2 3 j2 j4 j0.2 j0.5 j0.4 題4-18圖 4-19 求如題圖4-19所示網絡的節(jié)點導納與節(jié)點阻抗矩陣。 2 3 4 1 j2 j2 j2 j0.2 j0.2 j0.2 0 Ea Eb Ec - + - + - + j0

63、.2 j0.4 題圖4-19 4-20 某系統(tǒng)節(jié)點導納矩陣如下，試畫出該系統(tǒng)網絡結構并在圖中標明各支路參數(shù)(支路導納，對地導納)。 4-21 試求題圖4-21 a)所示等效電路的節(jié)點導納矩陣，(圖中數(shù)值為標么阻抗)若3， 4節(jié)點間的支路用題圖4-21 b)的支路替代，再求該網絡的等效電路。 2 j0.30 3 4 1 -j30 -j30 0.08+j0.40 0.12+j0.5 0.1+j0.40 -j29 a) 1:1.1 j0.30 3 4

64、b) 題圖 4-21 4-22 已知一簡化的電力系統(tǒng)模型如題圖4-22所示，節(jié)點1，2既有負荷又有發(fā)電機，節(jié)點3只有負荷，節(jié)點4只有發(fā)電機。試畫出此電力系統(tǒng)的等效電路圖，并寫出節(jié)點導納矩陣。 1 2 3 4 題圖4-22 4-23 如題圖4-23所示一簡單的傳輸網絡，求節(jié)點導納矩陣YB。 (1) 將網絡看作是雙口網絡； -j0.3 -j0.1 -j0.1 1 2 參考點 (2) 用節(jié)點電壓方程法。 題圖4-23 4-24在計算機形成節(jié)點導納矩陣的過程中，當節(jié)點i和j之間增加一導納為y的元件時，節(jié)

65、點導納矩陣中將有四個參數(shù)受到影響：Yii，Yij，Yji，Yjj，按以下方式修改參數(shù)： Yiinew=Yiiold+y Yijnew=Yijold-y Yjinew=Yjiold-y Yjjnew=Yjjold+y 當節(jié)點i和參考點之間增加元件時，節(jié)點導納矩陣中只有Yii受到影響。試用上述方法求解習題4-23。 4-25 有一簡單電力系統(tǒng)如題圖4-25所示。圖中各參數(shù)均已化為標么值，各阻抗參數(shù)均已化成導納形式。 (1) 求節(jié)點導納矩陣Y； 2 j0.04 3 4 1 -j10 1.0+j0.6 13.91-j54.07 0.7+j0.45 1:1 0.8

66、+j0.5 j0.04 L1 9.29-j36.07 L2 18.59-j72.13 L3 (2) 若節(jié)點1，2之間的變壓器電壓比由1：1改成1：1.1，求修改后的節(jié)點導納矩陣； 題圖4-25 第9章 電力系統(tǒng)的負荷 9-1 什么是電力系統(tǒng)的負荷曲線？ 9-2 電力系統(tǒng)日負荷曲線有什么特點？ 9-3 什么是負荷率和最小負荷系數(shù)？ 9-4 什么是年最大負荷曲線？ 9-5 什么是年持續(xù)負荷曲線？ 9-6 什么是年最大負荷利用小時數(shù)？你知道各類用戶年最大負荷利用小時數(shù)的數(shù)值范圍嗎？ 9-7 各類負荷曲線在電力系統(tǒng)運行中有什么用處？ 9-8 什么是電力系統(tǒng)的負荷特性？ 9-9 什么是負荷的電壓靜態(tài)特性？ 9-10 什么是負荷的頻率靜態(tài)特性？ 9-11電力系統(tǒng)計算中綜合符合常采用哪幾種等值電路？ 9-12 某系統(tǒng)典型日負荷曲線如題圖9-12所示，試計算：日平均負荷；負荷率km，最小負荷系數(shù)a以及峰谷差Dp