《电气工程基础》习题集

[键入公司名称]《电气工程基础》习题教材配套《电能系统基础》高文2010/4/21[在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。在此处键入文档的摘要。摘要通常是对文档内容的简短总结。]《电气工程基础》习题第1章电能系统概论1.1思考题：1、电能系统与电力系统的定义？2、电力系统元件中的用电设备，发电机，变压器，线路的额定电压怎样确定？它们之间具有什么关系？3、若将升压变压器和降压变压器互换使用，对系统的运行电压有何影响？4、电压等级标准的确定原则怎样？5、输电线路由哪几部分组成？各部分作用怎样？6、负荷曲线分为哪几类？它们有什么用途？什么是负荷特性？它与负荷曲线有什么区别？7、切断交流电弧和直流电弧有什么区别？8、比较断路器，隔离开关，负荷开关的异同？9、电流互感器，电压互感器的误差各与什么有关？10、电能系统的接线方式分为哪两类？各有什么特点？11、电力系统中性点运行方式有什么特点？什么是有效接地，非有效接地？12、电能系统运行有什么特点？对电能系统运行有什么要求？13、现代电能系统的监控自动化系统有哪些功能？14、电力系统继电保护有哪几类？继电保护的基本特性有哪些？15、导线的截面大小对其电阻、电抗、电导和电纳的影响如何？16、输电线路的等效电路有几种？已知始端电压，始端电流用不同的等值电路求得的末端电压和末端电流是否一样？17、电晕损耗是什么损耗？它在线路等值电路中用什么参数表示？1.2作业题1．某电力系统的部分结线如图所示。各线路的额定电压等级已示于图中。试求：1）发电机G-1，G-2，G-3的额定电压。2）变压器T-1到T-7的各绕组的额定电压。《电气工程基础》习题2．某系统的日负荷曲线如下所示，求此系统的maxT、avP及全系统一年内的电能消耗。（夏天152天日负荷曲线）（冬季213天负荷曲线）3．某电力系统的部分结线如图所示。各线路的额定电压等级已示于图中。试求：1）发电机G-1，G-2，G-3的额定电压。2）变压器T-1到T-5的各绕组的额定电压。3)变压器T-1运行于＋2.5%分接头，求T-1的变比。10KV6KVT-7T-6G-16KVT-135KV110KVG-2T-3G-310.5KV13.8KV220KVT-435KV35KVT-5110KVLGJ-185/25LGJ-150/25LGJ-300/15LGJ-400/50LGJ-70/10T-204812162024048121620243300P(MW)3000360031003400300033002800P(MW)t(h)t(h)《电气工程基础》习题第2章电力系统元件及其参数2.1思考题18、变压器的并联导纳支路与线路的并联导纳支路有什么不同？为什么？19、三绕组变压器的Pmax表示什么？20、在升压和降压三相三绕组变压器中哪一组绕组的漏抗较小？为什么？21、自耦变压器与普通变压器相比有何优点？在电力系统中应用时，总有一个容量较小的连成三角形的第三绕组，为什么？22、一条长150km的220KV输电线路在空载时有无电流通过，迸、受端电压是否相等？23、什么是变压器的不变损耗？什么是变压器的可变损耗？是否在任何条件下，两台同容量变压器并联运行所产生的功率损耗总比一台变压器（指承担相同负荷）单独运行时小吗？为什么？24、标幺制计算有什么特点？怎样进行多电压等级网络的参数归算？25、标幺制中一般有几个基准值？他们的取值原则为怎样？2.2作业题4．部分电力网络的结线如图所示，导线呈正三角形方式排列，导线之间距离为2米。110kV输电线路以双回线路送电。降压变电所装有二台相同的三项双线圈变压器。1）计算导线温度为C040时线路每公里参数。6KV6KVT-7T-3G-110KVT-1500KVG-2G-310.5KV500KVT-435KV35KVT-5110KVT-2《电气工程基础》习题2）计算变压器参数。3）计算并列运行时，电力网络的等值参数，并将参数注在等值电路上。5．有一条10kV配电线路，每相参数分别为：0.4LR、0.6LX，受端负荷为1000kVA，8.0cos（滞后），受端电压为10kV。a)计算线路中点电压；b)在线路中点接入一阻抗为（100＋j200）/每相的负荷，并维持中点电压为a）的计算值，求送端电压。此时受端电压又为多少？6．某500kV架空线路。长342.6km，使用LGJ-400/50四分裂导线。在正式投运之前，进行了实际测量，提供实测数据如下：表一：阻抗实测数据数量名称：ABUBCUCAUAIBICIABPBCP数值：147.6V148V148V0.825A0.825A0.875A–48W71.5W表二：导纳实测数据数量名称：ABUBCUCAUAIBICIP总数值：154.2V155.3V153.5V0.14A0.14A0.14A2.33W1)试以上述实测数据计算该线路正序阻抗，导纳，电容，充电功率并作等值电路；2)按线路结构参数计算该线路阻抗，导纳，电容，不考虑分布特性；3)近似考虑分布特性，计算该线路阻抗，导纳，电容；4)精确考虑分布特性，计算该线路阻抗，导纳，电容；5)对上述计算结果进行分析。7．三绕组变压器型号为220/1200007SFPS，容量比为100/100/1001）作变压器等值电路图，并将参数（归算至高压侧）注在图上。2）计算额定电压下变压器的空载损耗。（有功和无功）3）设变压器低压绕组开路，高压及中压绕组承担额定负荷，计算变压器的有功功率损耗和无功功率损耗。8．有一110KV母线，接有一负荷MVAjSL1520。试以：1）阻抗表示这负荷，并作等值电路。2）导纳表示这负荷，并作等值电路。LGJ-120100km10KV110KV110/200007SFZL《电气工程基础》习题9．一条220kV、250km单回架空输电线，用LGJQ-400型导线架设。其参数为：kmr/08.01，kmx/416.01，kmSb/1080.261，试用集中参数的型等值电路进行下列计算。当输送功率为150MW、功率因数为0.8、受端电压为210kV时，送端电压和功率为多少？如果功率因数为1.0，其余条件一样，那么送端电压和功率又为多少？10．某变电所，以三台单相双绕组变压器按星形连结，组成三相变压器组。每台变压器容量为3500KVA。电压为20.2/6.6KV，空载、短路试验数据如下：试验数据第一台第二台第三台短路损耗（KW）27.628.929.40短路电压(Uk%)6.426.546.55空载损耗(KW)11.058.4010.60空载电流(I0%)2.001.421.84试作这变压器的等值电路，并将参数（归算至高压侧）注在图上。11．一台三相三绕组自耦变压器型号为OSFSL－90000/220。额定电压为220/121/38.5KV,容量比为100/100/50，空载试验及短路试验数据如下：（所有数据均未归算）KWPKWPKWPkkk277;265;333)32()31()21(;KWP590;75.10%;45.16%;09.9%)32()31()21(kkkUUU;332.0%0I.试作这变压器的等值电路，并将参数（归算至高压侧）注在图上。12．试作下图所示电力系统的阻抗图，并将参数注在图上（不计线路和变压器的电阻和导纳）。1）计算时取6KV电压为基本级。2）计算时取10KV电压为基本级。3）计算时取110KV电压为基本级。13．对上题所示电力系统，试作以标幺值表示的阻抗图。并将参数注在图上。a)取基准功率MVASB100；110KV级的基准电压KvUB110作精确计算；6LST1T2134562L-1100kmkmx/4.01T15.10%11/110110/315007KUKVSFZL5.10%121/3.611/160007KUKVSFL-280kmkmx/4.01《电气工程基础》习题b)取基准功率MVASB100；基准电压avBUU作近似计算；c)取基准功率MVASB1000；基准电压avBUU作近似计算；d)对结果分析比较。14．试作出下图所示简单网络的等值电路，并计算相应的参数（以标幺值表示）。取基准功率MVASB100；35KV级的基准电压KVUB35。已知：线路L1:LGJ-70，kmr/45.01，kmx/382.01，kmSb/1099.261，kml20线路L3(电缆线路):ZQ-35，kmr/52.01，kmx/079.01，kmSb/1010461，kml5变压器T1:SFL1-10000，变比35/6.6kV，Pk=70kW,P0=12kW,Uk%=7.5,I0%=1.5变压器T2：同变压器T1第3章电力系统稳态分析3.1思考题26、在进行多电压级电力网络的计算时，为什么功率不进行归算，而阻抗和导纳应进行归算？电压电流需不需要归算？27、负荷的等值电路有哪几种形式？各适用于什么场合？35/6.6kV35/6.6kVABCDEZQ-355LGJ-70LGJ-702020《电气工程基础》习题28、发电机稳态运行时有那些运行参数？其数学模型为怎样？29、为什么变压器和线路的负序和正序阻抗相等，而发电机的负序和正序阻抗不相等？30、线路的零序阻抗一般比正序阻抗大还是小？发电机呢？变压器的零序阻抗如何计算？31、节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵各有什么特点？怎样得到？为什么这样定义？它们相互之间有什么关系？32、为什么节点导纳矩阵具有稀疏性，而节点阻抗矩阵却是个满阵？33、什么是电力系统的潮流计算？潮流计算的目的是什么？34、进行辐射型网络潮流计算时，如果已知始端电压和始端功率，为了得到完整和精确的全网潮流，需要进行迭代么？35、配电网与输电网各有什么特点？配网潮流计算可采用什么算法？36、快速解耦潮流算法在牛顿一拉夫逊法的基础上作了哪些简化？37、快速解耦潮流算法与牛顿—拉夫逊算法相比较有什么优缺点？38、快速解耦潮流算法在什么条件下会导致不收敛？39、电力系统的潮流方程是由什么方程推导得到的？有什么特点？一般有几种表达方式？40、常用的潮流解法有哪些？这些方法的共同点是什么？它们之间有何联系？41、为什么需将节点分类？一般分成几类？什么是平衡节点？为什么一定要有且只有一个？42、电力线路空载时一般有什么特点？43、一般怎样求得一条线路上的电能损耗？3.2作业题15．运行着的电力系统中一条输电线路。如下图所示，其始端及末端电压分别为231KV及220KV。末端负荷的有功功率为220MW。线路参数为已知值在图中标出，试求末端功率因数。16．某100km、110kV双回输电线路建于不同时期，其中一回线路用LGJ-95型导线架设，另一回用LGJ-400型导线架设。试分别计算下列两种负荷下线路中的功率分布和功率损耗。a).输电线路受端变电所运算负荷为100MVA、0.1cos；b).输电线路受端变电所运算负荷为53MVA、0.0cos。121U2UMWP2202cQcQ)(408jSj4105.5Sj4105.5《电气工程基础》习题LGJ-95：kmsbkmxkmr/1065.2,/429.0,/33.06111LGJ-400：kmsbkmxkmr/1091.2,/393.0,/079.0611117．试计算如下图所示电力网络的功率分布和最大电压损耗。线路均采用LGJ-120型导线（kmxkmr/391.0,/27.011）。所示负荷均为变电所运算负荷。18．求下图所示网络的阻抗矩阵，各支路用阻抗标幺值表示。19．直接写出下图所示网络的节点导纳矩阵。图中参数为电抗标幺值。如果1－3支路断开，导纳矩阵如何修改？如1－2支路串联的理想变压器，变比改为1：1.1,此时导纳矩阵又为怎样？5km8km8km4+j3MVA9+j4MVA8+j8MVA0.750.050.10.20.15《电气工程基础》习题2