发布时间 : 星期二 文章华北电力大学电力系统分析习题集及答案更新完毕开始阅读
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合？
?max?10.5kV，最小负荷时U2?min?10kV，求⑵当变电所低压侧母线要求为最大负荷时U2为保证调压要求所需的最小同步调相机容量QC。
⑶为达到同样的调压目的，选静止电容器容量为多少？
6-13 如图6-13所示，有两回110kV的平行线路对某降压变电所供电，线长70km，导线型号LGJ—120，变电所并联着两台31.5MVA的变压器，变比为110±４×2.5%/11kV。两
??14.6? ，两台变压器电抗XT??20.2?，变电所低压折合到高压侧的电压在最大回线电抗XL?max?100.5kV、最小负荷时分别为U2?min?112kV，两回线完全对称。试求： U2UN=110kV AC—120 ⑴调相机的最小功率，从而保证变电所电压习题6-13图
在允许的波动范围。设调相机欠激运行，其容量不超过额定容量的50%。
⑵为达到同样的调压效果，在变电所并联一个电容器，电容器的容量应为多大？
6-14 容量为10000kVA的变电所，现有负荷恰为10000kVA，其功率因数为0.8，今想由该变电所再增功率因数为0.6、功率为1000kW的负荷，为使变电所不过负荷，最小需要装置多少千乏的并联电容器？此时负荷（包括并列电容器）的功率因数是多少？（注：负荷所需要的无功都是感性的）
6-15 如图6-15所示，由电站1向用户2供电，为了使Ｕ2能维持额定电压运行 (ＵN=10kV)，问用户处应装电力电容器的容量是多少？（忽略电压降落的横分量?U）
U2 U2=UN U1=10.5kV 1+j4Ω U1 PL=2000kW 1 PL ? L=0.75 cos 1+j3Ω 2
QC QC=?
﹦ ﹦ 习题6-15图 习题6-16图
6-16 设由电站1向用户2供电线路如图6-16所示，已知U1=10.5kV，PL=1000kW，cos?=0.8，若将功率因数提高到0.85，则装设多少容量的并联电容器，此时用户处的电压U2为多大？
6-17 如图6-17所示，三绕组变压器T高压侧从电源受电，低压侧接同步补偿机，中压供负荷，变压器高压侧绕组漏抗0.06，变压器中压侧绕组漏抗为0，低压侧绕组漏抗为0.03，电源电势为1，内电抗为0.14，补偿机电抗为0.2，中压负荷为P+jQ=1+j1（感性），为维持中压侧母线电压为U2=0.9，试问补偿机应如何运行（供无功功率为多少）。
U2 P+jQ=1+j1 (感性) ～
电源 Qc
﹦ 补偿机
习题6-17图
6-18 如图6-18所示，有一区域变电所i，通过一条35kV郊区供电线向末端变电所j供电，35kV线路导线采用LGJ—50，线间几何均距Dm=2.5m , L=70km，末端变电所负荷为
2×31.5MVA ﹦ 第 30 页 共 82 页
6.4+j4.8MVA，若区域变电所电线电压为38.5kV，末端变电所母线要求维持在31kV，当采用串联电容器进行调压，试计算：
⑴在没装串联电容时，末端变电所的电压是多少？
⑵若要求末端变电所电压≥31kV时，要装多大容量的串联电容器？当每个电容器UNC=0.6kV, QNC=50kVAR时，电容器应如何联接？
⑶能否采用并联电容器来达到同样的调压要求，你认为应装在哪里？
i j · S=6.4+j4.8MVA
38.5kV 习题6-18图
6-19 如图6-19所示，一个区域降压变电所B，通过80km长的110kV的单回线路与电源中心A相联，线路阻抗ZL=21+j34Ω,变电所的最大负荷是S=22+j20MVA，在这个运行条件下，线路的压降不得超过6%，为了减小线路上的压降，在每相线上串联电容 器，单相电容器规格为0.66kV、40kVAR（即UN=0.66kV QN=40kVAR）。求需要多少台电容器及电容器组额定电压和容量。（注：计算时不计线路上的功率损耗）
Xcb ZL UN=110kV ·
Ucb
习题6-19图
6-20 某220kV输电线路长500km，包含变压器在内的线路各通用常数为A=0.7，B=j800，C=j1.7×10-3，D=0.7（不考虑电阻，按长线路修正等值电路计算），试求：
⑴当线路空载时，如送端电压为220kV，求受端电压和送端电流？
⑵当线路空载时，如送端、受端的电压都是维持220kV，试求线路末端应装设的并联电抗器的容量。
?
第二部分 电力系统暂态分析
电力系统的暂态过程，即涉及到电力系统内部的电磁暂态过程，又涉及到电力系统内部的机械运动中的暂态过程，因此研究它有一定的复杂性。所谓电力系统的暂态过程包括两种：一种是电磁暂态过程(七至十一章)，一种是机电暂态过程（十二至十四章）。
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电力系统的电磁暂态过程，主要与电力系统中发生短路、断路、自动磁励有关，涉及电流、电压随时间的变化。
电力系统的机电暂态过程，主要与系统受到干扰、稳定性破坏、异步运行有关，涉及功率、功率角、旋转电机的转速随时间的变化。
第七章 电力系统故障分析的基本知识
7-1 有一输电线路长100km，每公里电抗x1=0.4/km，试根据下列基准条件计算这一输电线路的标么值，并对计算结果进行分析讨论。
⑴SB分别为100MVA和1000MVA，UB=115kV ⑵SB分别为100MVA和1000MVA，UB=230kV
7-2 发电机G1和G2具有相同的容量，它们的额定电压分别为6.3kV和10.5kV。若以它们的额定条件为基准的发电机电抗的标么值是相等的。问这两个发电机电抗的欧姆数的比值是多少？
7-3 有两台变压器，一台绕组的额定电压为121kV和6.3 kV，另一台绕组的额定电压为110kV和6.6kV。在这两台变压器的低压侧接有欧姆数相同的电抗X=10Ω。问：
⑴从两台变压器高压侧看这电抗X的欧姆值分别是多少？
⑵ 在SB=100MVA，UB=115kV的基准条件下，这两个电抗的标么值的比值又是多少？ 7-4 有一个电力网，各元件参数已在T1T2 图7-4中注明。要求： ～ Ⅱ Ⅲ Ⅰ 60MVA 30MVA ⑴准确计算各元件电抗的标么值（采用0.4Ω/km 50MVA
10.5/121kV 110/6.6kV 100km 10.5kV 变压器实际变比）基本段取I段，UBⅠ
Uk%=10.5 Uk%=10.5 Xd 〞 =0.15
=10.5kV。
习题7-4图
⑵近似计算各元件电抗的标么值（采用变压器平均额定变比）。
7-5 有一台三绕组自耦变压器，给定参数为：SN=120MVA，电压230/115/37kV，Uk(1-2)%=9, Uk(2-3)%=18, Uk(3-1)%=32，试以SB=100MVA，UB为各级电压的平均额定电压为基准，求出各侧电抗的标么值，并作出变压器的等值电路图。
7-6 已知网络的接线图如图7-6所示，各元件参数均在图中标出，试求： ⑴以SB=110MVA，UB=Uav为基准的标么值电抗；
⑵各元件归算到短路点所在的电压等级为基本段的电抗有名值。
l1 T1T2 f (3)
l2 ～
0.4Ω/km 31.5MVA 50MW 60MVA 0.4Ω/km cos ? =0.8 40km 110/38.5kV 10.5/121kV
65km Xd 〞（单回） Uk%=10.5 =0.13 Uk%=10.5
E 〞=11kV
习题7-6图
7-7 有一输电线路接在一个无限大功率系统上，当A相电压正好过零时发生三相短路，已知短路后的稳态短路电流有效值等于5kA，试在以下两个条件下求短路瞬间各相短路电流
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中非周期分量的初始值。
⑴?（线路阻抗角）=90° ⑵?=0°
假定短路前线路空载，A相电压的初相角α=0°
?UA?Umsin(?t??)??UB?Umsin(?t???120?) ?U?Usin(?t???120?)m?C7-8 一台变压器接在无限大功率电源上，以其额定条件为基准的电抗、电阻标么值分
别为XT=0.1，RT=0.01。当在变压器的副边发生三相短路。
⑴短路前变压器空载，求短路电流的周期分量及冲击电流。 ⑵ 短路前变压器满载，cos?＝0.8（低压侧），当Ａ相电压合闸相角?＝30°时发生短路，写出暂态过程中A相电流非周期分量表达式。
7-9 如图7-9所示输电系统，假定线路始端电压恒定（恒电压源），当变压器低压母线发生三相短路，试求：
⑴若短路前变压器空载，计算短路电流的周期分量及短路电流最大有效值。 ⑵当A相非周期分量电流的初值为零及最
f (3) U=115kV 大时，计算相应的B、C相非周期分量电流的
0.4Ω/km 初始值。 SN=10MVA
50km
110 /11kV ⑶若短路前变压器满负荷运行，功率因数
Uk%=10.5
为0.9（低压侧），计算最大非周期分量电流的
习题7-9图
初始值，并与空载时短路比较。
7-10 如图7-10
115kV 6.3kV f (3)
所示系统，电源为恒～ 0.4Ω/km 6.3kV 0.08Ω/km 30MVA 压电源。当取l=40km 0.3kA l=0.5km
Uk%=10.5
Xr%=4 SB=100MVA，UB=Uav，
习题7-10图
冲击系数KM=1.8时，问：
⑴在f点发生三相短路时的冲击电流是多少？短路电流的最大有效值是多少？ ⑵简述短路冲击电流的意义，何种情况下短路其冲击电流最大？
系统 l2 T3 T1 110k(3) f ～ 220k10k～ l1 S∞ G1 l3 l4 XS=0
T2 10k～ G2
习题7-11图
7-11 已知系统接线如图7-11所示。各元件参数已知如下： 系统为无穷大系统SN=? XS=0
???0.2Xd?G1:50MVA ???G:X?0.125cos??0.8d?225MW