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？

1-5 请回答如图1－5所示电力系统中的二个问题：

T2 T1T3 110kV 6kV 1 2 35kV D 3 T4 ～ 380V

单相

× L × 习题1-5图

⑴ 发电机G、变压器T1T2T3T4、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T1在+2.5%抽头处工作，T2在主抽头处工作，T3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。

T1T2 110kV 220kV ～

6kV T3D2 35kV T4 3kV D1

习题1-6图

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T1、T2、T3高低压侧的额定电压。

⑵设变压器T1工作于+2.5%抽头， T2工作于主抽头，T3工作于-5%抽头，求这些变压器的实际变比。

10kV T1110kV ～

T2 T3 10kV 35kV

习题1-7图

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。

2-9 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242/10.5kV，短路损耗Pk?404kW，短路电压Uk%?14.45，空载损耗Po?93kW，空

载电流Io%?2.41。求该变压器归算到高压侧的参数，并作出等值电路。

2-12 有台容量为20MVA的三相三绕组变压器，三个线圈的容量比为100/100/50，额定电压为121/38.5/10.5kV，短路损耗为Pk?1?2??152.8kW,Pk??3?1??52kW，Pk??2?3??47kW，空载电流为Io%?4.1，空载损耗Po?75kW，短路电压为Uk?1?2?%?10.5，Uk?3?1?%?18，

Uk?2?3?%?6.5。试求该变压器的阻抗、导纳参数，并作出等值电路。

2-17 简单电力系统结线如图2-17所示，有关参数标于图中。 试求此系统的等值电路（参数均以有名值

10kV 表示）。 ～ 220k60MVA LGJQ－400 PG=50MW 2-18 某系统接线如图2-18所示，如果已?242/10.5kV l=200km 知变压器T1归算至121kV 侧的阻抗为2.95+j48.7?，T2归算至110kV 侧的阻抗为

cos

UG=10.5kV Xd 〞 =0.15

Uk%=12.5

Pk=300kW P0=90kW I0%=2

r0=0.8Ω/km x0=0.406Ω/km b0=2.81×10-6S/km

习题2-17图

4.48?j48.4?，输电线路的参数已标于图中，T3归算至35kV 侧的阻抗为1.127?j9.188?，

试分别作出元件参数用有名值和标么值表示的等值电路。

T1T2T310kV 110kV 35kV 10kV

～ 1 5 6 2 3 4 31.5MVA 6.6+j8Ω 10MVA 10.5+j20.8Ω 20MVA 10.5/121kV 35/11kV 110/38.5kV

习题2-18图

2-20 简单电力结线如图2-20所示。

T2 110kV l1 T16kV 10kV 1.5kA

～ T3Xr%=8 l2 30MVA 31.5MVA 100km 10.5kV 10.5/121kV 2×15MVA x0=0.4Ω/km Uk%=10.5 Xd 〞 =0.27 110/6.6kV

Uk%=10.5 习题2-20图

试作出该系统的等值电路（不计电阻，导纳）。 ⑴所有参数归算到110 kV 侧； ⑵所有参数归算到10 kV 侧；

⑶选取SB?100MVA，UB?Uav时以标么值表示的等值电路。 3-2

已知图3-2所示输电线路始末端电压分别为248kV、220kV，末端有功功率负荷为220MW，无功功率负

8+j40Ω U1U2P2=220MW 荷为165 MVAR。试求始

Q2=165MVAR

端功率因数。 -4-4

C1 j5.5×10 S C2 j5.5×10S 习题图 3-2

3-3

单回220kV架空输电线长200km，线路每公里参数为r1?0.108?/km，

x1?0.426?/km，b1?2.66?10?6S/km，线路空载运行，末端电压U2为

205kV，求线路送端电压U1。

U1 L=200km 习题图 3-3

U2 S=0

～ U1 LGJ-95 80km U2 · SL

习题图 3-4

3-7 有一回电压等级为110kV ，长为140km的输电线路，末端接一台容量为31.5MVA的降压变压器，变比为110/11 kV 。如图3-7所示，当A点实际电压为115 kV 时，求A、C二点间的电压损耗及B点和C点的实际电压。

(注：Pk?190kW， Uk%?10.5， Po?31.05kW， Io%?0.7)

3-8

Dm=4m LGJ－150 140km SFL1－31500/110 110/11kV 20+j15MVA

习题图3-7

115kV 4+j8Ω a 2+j4Ω b 2+j4Ω A 20+j40Ω B 20+j30Ω C 40+j30MVA 10+j8MVA

习题图 3-8 114kV 额电

30+j15MVA 20+j10MVA 定压

习题图 3-23

110 kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图3-8所示。已知电源A的电压为121 kV ，求功率分布和各母线电压。（注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量

3-21 如图3-21所示电力系统，已知Z12、Z23、Z31均为1+j3Ω，UA=37kV，若不计线路上的功率损耗及电压降落的横分量，求功率分布及最低点电压。

1+j3Ω 1 2 1+j2.5Ω 5+j3MVA 10km

10km 10km

3

8+j6MVA

习题图 3-21

3-23 如图3-23所示电力系统，ZAa Zab ZbB已知，UA =115kV，UB =114kV，求功率分布及各点电压（不计电压降落的横分量δU）。

115kV 114kV b a 2+j4Ω 2+j4Ω 4+j8Ω

20+j10MVA 30+j15MVA

习题图 3-23

5-2 某火电厂装设两套发电设备，其耗量特性分别为： F1=2+0.2PG1 +0.001PG12 (t/h) F2=4+0.2PG2 +0.002PG22 (t/h)

两台发电机的额定容量均为200MW，而最小有功功率为PG1min=PG2min=50MW。若该电厂承担负荷为300MW，试求负荷的最优分配方案。

5-4 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： F1=4+0.3PG1 +0.0007PG12 (t/h) 100MW≤PG1≤200MW

F2=3+0.32PG2 +0.0004PG22 (t/h) 120MW≤PG2≤250MW F3=3.5+0.3PG3 +0.00045PG32 (t/h) 150MW≤PG1≤300MW 当总负荷为700MW，试确定发电厂间的最优分配方案。

5-16 三个电力系统联合运行如图5-16所示。已知它们的单位调节功率为：

KA=200MW/Hz，KB=80MW/Hz，KC=100MW/Hz，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Δf。

PAN PCN

PBN

习题5-16图

5-17 A、B两系统并列运行，A系统负荷增大500MW时，B系统向A系统输送的交换功率为300MW，如这时将联络线切除，切除后A系统的频率为49Hz，B系统的频率为50Hz，试求：

⑴ A、B两系统的系统单位调节功率KA、KB；

⑵ A系统负荷增大750MW，联合系统的频率变化量。

5-18 如图5-18所示，将两个系统用一条联络线连接起来，A系统的容量为2000MW，发电机的单位调节功率KGA*=30，负荷的单位调～ ～ Pab 节功率KLA*=2，B系统的容量为1000MW，

习题5-18图 KGB*=20，KLB*=1.2。正常运行时联络线上没有交

换功率，当A系统负荷增加100MW，这时AB两系统的机组都参加一次调频，且A系统部分机

· · 组参加二次调频，增发50MW。试计算系统的频U1 U1 · · ST ˊ△SF(铁损) 率偏移及联络线上的交换功率。

ZT 6-6 某水电厂通过变压器SFL1—40000/110

· · 型升压变压器与系统联接，最大负荷与最小负荷U2 U2 时高压母线的电压分别为112.09kV及115.45kV，· · 习题6-5图 要求最大负荷时低压母线的电压不低于10kV，最

小负荷时低压母线的电压不高于11kV，试选择变压器分接头。

·

Smax=28+j21MVA ·

Smin=15+j10MVA 112.09～115.45kV

ZT=2.1+j38.5Ω

SFL1－40000

121±2×2.5%/10.5kV

10～11kV

～

习题6-6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

S

38.5kV 习题6-18图