电力系统分析习题集及答案(3)

习题图 3-30

华北电力

3-31 某电力网如图3-31所示，额定电压为10kV，电网的导线都采用LJ—35铝绞线，三角形排列，线间距离为1m，负荷的千伏安数、各段线路长度的公里数都标于图中，试求电力网在正常运行时的最大电压损耗。

3-32 环形供电网如图3-32所示，A点电压为220V，电阻r1、r2、r3、r4、r5分别为0.4Ω、0.2Ω、0.3Ω、0.5Ω、0.2Ω，负荷电流i1 =i2=16A，i3=i4=12A，试求各段电流及各点电压。

3

4

习题图 3-32

习题图

3-33

3-33 环形电力网如图3-33所示，由发电厂F对负荷A、B、C、D、E供电，各负荷电流的数值标于图中，AE作为环网的联络线，欲使A、E间不流电流，试求供电点F的位置应在何处？（其中线路单位长度阻抗相同，各负荷功率因数也相同）

3-34 某一发电厂A供电的220kV环形网络，线路参数、负荷的兆伏安数和自然功率分布如图3-34所示。试计算：

⑴该环网的经济功率分布；

⑵实现经济功率分布后，每年节约的电能。

（计算电能损耗时，取其平均的小时，cos =0.9，可查得τ=3200小时）

Ω 习题图

3-34

3-35 试表明用网络变换法将图3-35所示网络化为两端供电网的步骤。（其中A、B、C、

²

D为电源，S为负荷）

S4

6

华北电力

3-36 试分别说明图3-36中两个复杂闭式电力网中功率分布的步骤。(UA1 UA2)

.

²A1

²

e A习题图 3-36

4

A2

3-37 采用BBLX—500型铝芯橡皮线穿硬塑料管埋地敷设，线路电压380/220V，最大负荷电流为50A，环境温度为25℃，按发热条件选择橡皮线的芯线截面和塑料管的直径。

3-38 有一条用LJ型铝绞线架设的10kV架空线路，计算负荷为1280kW、cos =0.9，Tmax =4200h。试选择经济截面，并校验其发热条件和机械强度。若线路为等边三角形排列，相间距离为1m，线路长5km，求电压损耗。

3-39 现拟采用BBLX—500型架空敷设一条220V单相路灯线路，线路长度和负荷分布如图3-39所示，设线路允许电压损耗为3%。试选择导线截面。

300m 50m

2W/m

习题图 3-39

3-40 某110kV双回输电线路，线路长100km，输送功率为80MW，功率因数为0.85，已知最大负荷利用小时数Tmax=6000h，如果线路采用钢芯铝导线，试选择导线的截面和型号。

3-41 某500kV远距离输电线路，线路长为550km，输送功率为80万千瓦，功率因数为0.95，最大负荷利用小时数为Tmax =6500h，试选择导线的截面和型号。

3-42 某110kV架空线路，输送功率为30MW，cos =0.85，最大负荷利用小时数为4500h，试用经济电流密度选择导线截面，并按发热及电晕条件校验。

3-43 35kV的两端供电线路，导线水平排列，线间距离为3m。电力网每段的长度及负载数均标于图3-43中。允许电压损耗在正常运行

情况下为4%，事故运行情况下为12%。若沿线

习题图 3-43 导线截面相同，求所用钢芯铝线的截面。

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第四章 电力系统潮流的计算机算法

4-1 电力网络如图4-1所示，试推导出该网络的结点电压方程，并写出节点导纳矩阵。

iE2 2

-j20

j0.5

-j20

习题4-2图

j0.4

j0.2

·

2

习题 4-1图

4-2 按定义形成如图4-2所示网络的结点导纳矩阵（各支路电抗的标么值已给出）。 4-3 求如图4-3所示网络的节点导纳矩阵〔YB〕。

习题 4-3图

华北电力

网络参数如下表：

4-4 如图4-4所示各支路参数为标么值，试写出该电路的结点导纳矩阵。

习题4-4图

4-5 已知电网如图4-5所示，各支路阻抗均已标于图中，试用支路追加法求节点阻抗矩阵。（图中阻抗为标么值）

4-6 用支路追加法形成电力系统的阻抗矩阵。系统的等值网络如图4-6所示。其中

Z12 Z23 Z13 35 j150 ，Z120 Z230 Z130 j2000 ，用标么值计算，值取SB 150MVA，UB 220kV。

习题4-6图

习题4-7图

4-7 已知理想变压器

的变比k*及阻抗ZT，试分析图4-7中四种情况的 型等值电路。

4-8 将具有图4-8 所示的分接头变比的变压器网络用π型等值网络表示出来。

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4-9 如图4-9所示，已知k*=1.1 ZT=j0.3，求电路的π型等值图。 4-10 已知如下非线性方程

f1(x1,x2) 2x1 x1x2 1 0f2(x1,x2) 2x2 x1x2 1 0

0

取初值x1 0 0，x2 0进行迭代求解，试用高斯—塞德尔迭代法迭代一次，再用牛顿

—拉夫逊法迭代求真解。

4-11 用高斯—塞德尔法求解图4-11所示系统中，在第一次迭找后，节点2的电压。

已知：节点1为平衡节点，U1 1.0 0

习题4-11图

P2 Q2 5.96 j1.46 U3 1.02

假定U3 1.02 ，U2

(0)

U1=1∠·

2=j0.5

0

1.0 0

*

4-12 已知如图4-12所示电力

系统与下列电力潮流方程式：

S1 j19.98U1 j10U1U2 j10U1U3S2 j10U2U1 j19.98U2 j10U2U3 S3 j10U3U1 j10U3U2 j19.98U3

(1)

(1)

2

*

习题4-12图

*

*

2

* *

2

试用高斯—塞德尔法求U2、U3， 由U2 U3 1 0 开始。 4-13 如图4-13所示系统中，假设

(0) (0)

SD1 1 j0SD2 1.0 j0.8

U1 1 PG2 0.8

QG2 0.3

USD3 1.0 j0.6 Zl j0.4(所有线路)

试利用高斯—塞德尔法求U2与U3 ，由

U2 U3 1 0 开始，只作一次迭代。

4-14 如图4-14所示系统中，假定

(0) (0)