电力系统稳态分析习题集答案解析2015年

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1、目录1.第一章22.第二章22.1习题2.122.2.习题2.242.3.习题2.352.4.习题2.462.5.习题2.57第三章83.1.习题3.183.2.习题3.2103.3.习题3.3123.4.习题3.413第四章144.1.习题4.1144.2.习题4.2154.3.习题4.3164.4.习题4.416第五章175.1.习题5.1175.2.习题5.2185.3.习题5.3191.第一章略2.第二章2.1习题2.1500千伏线路有以下三种方案。三种方案，导线水平排列，相间距11米。求每公里电阻、电抗

2、、电纳和电晕临界电压。序号截面积（mm2）直径（mm）分裂间距（mm）12*630/5534.350023*400/5027.650034*300/4023.9500(1)(2)(3)解：1）每公里电阻：线路为钢芯铝线，截面积630/55mm2前者表示铝线部分额定截面积630mm2，后者表示钢线部分额定截面积55mm2，计算时不予考虑。则：；同理得：2）、每公里电抗：几何均距：同理可得：，3）、每公里电纳：，同理：4）、电晕临界电压：详细过程见《电力系统稳态分析》第三版，陈珩编。对于单导线线路，其电晕临界电压（相

3、电压）公式为：采用分裂导线时，由于导线的分裂，减小了电场强度，电晕临界电压改为：其中式中：—光滑系数，考虑导线表面情况的系数，对于多股绞线，推荐m1=0.9—考虑气象状况的系数，对于干燥和晴朗的天气m2=1，对于有雨雪雾等的恶劣天气m2=0.8~1—空气相对密度，常取值为1；—与分裂状况有关的系数，一般≥1；—相分裂导线分裂数；—分裂导线根与根之间的距离（单位：厘米）；—每根导体的半径（单位：厘米）上式仅适用于三相三角排列的导线，导线水平排列时，边相导线的电晕临界电压较按上式求得的高6%，即；中间相导线的电晕临界

4、电压较按上式求得的低4%，即。代入得：边相导线电晕临界电压：，中间相导线的电晕临界电压电压同理得：或：（公式出处不详）2.2.习题2.2已知一200km长的输电线，R=0.1W/km，L=2.0mH/km，C=0.01mF/km，系统额定频率为60Hz。试用(a)短线路，(b)中程线路，(c)长线路模型，求其p形等值电路。解：（a）、短线路一字型等值电路参数：（b）、中程线路∏形等值电路参数（不需修正）：（c）、长线路：∏形等值电路参数：2.3.习题2.3一台220/121/10.5kV、120MVA、容量比10

5、0/100/50的Y0/Y0/D三相变压器（升压型），I0%=0.9，P0=123.1kW，短路损耗和短路电压如表所示。试计算励磁支路的导纳、各绕组电阻和等效漏抗（各参数归算到中压侧）。高压~中压高压~低压中压~低压短路损耗（kw）660256227未归算到SN短路电压（%）24.714.78.8已归算解：励磁支路导纳各绕组电阻各绕组等值漏抗2.4.习题2.4以100MVA为基准值，计算各元件电抗的标幺值，并画出等值电路。发电机G：SGN=30MVA，UGN=10.5kV，XGN*=0.2；变压器T1：ST1N=

6、31.5MVA，Uk%=10.5，kT1=10.5/121；变压器T2：ST2N=15MVA，Uk%=10.5，kT1=110/6.6；电抗器R：URN=6kV，IRN=0.3kA，XR%=5；架空线路L：长80km，每千米电抗为0.4W；电缆线路C：长2.5km，每千米电抗为0.08W。解：取基准值，，则：则各元件电抗的标幺值为：等值电路图：2.5.习题2.5单相变压器SN=1000kVA、U1N/U2N=13.2/66kV，其绕组电抗Xl*=0.1，励磁电抗Xm*=100。将3台单相变压器采用Y-Y、Y-D、

7、D-D、D-Y接法形成三相变压器。以三相变压器的电压和功率为基准值，计算4种接法下绕组电抗和励磁电抗的标幺值。解：一侧次的电抗当一次侧接成星形（二次侧接成星形或三角形）当一次侧接成三角形，，4种接法下绕组电抗和励磁电抗相同，均为：，第三章3.1.习题3.1已知某节点导纳矩阵如下，1）画出该系统的网络结构图，并在图中标明各支路的支路导纳和对地导纳；2）分析系统是否存在变压器支路，是否存在线路充电电容，若不存在则需给出理由，若存在则需给出各自的数值。解：根据导纳矩阵当中的数据，可知道哪些节点之间是有线路的，得网络结构

8、图：且节点1对地导纳为节点2对地导纳为节点3对地导纳为节点4对地导纳为由于节点1对地导纳是负数，因此存在变压器支路：等值电抗节点2、节点4对地导纳是正数，因此存在线路充电电容，导纳分别为：3.2.习题3.2对上题，设节点3为平衡节点（U3=1.0∠0°），节点1为PV节点（U1=1.025，P1=0.5），节点2和4为PQ节点（S2=1.0+j0.6，S4=0.7+j0.