第一章 电力系统的基本概念
1．思考题、习题
1-1．电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？ 1-2．对电力系统运行的基本要求是什么？
1-3．电力系统的电气接线图和地理接线图有何区别？
1-4．何为电力系统的中性点？其运行方式如何？它们有什么特点？我国电力系统中性点运行情况如何？
1-5．中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各相对地电压有什么变化？单相接地电流的性质如何？怎样计算？
1-6．消弧线圈的工作原理是什么？补偿方式有哪些？电力系统一般采用哪种补偿方式？为什么？
1-7．电力系统的额定电压是如何确定的？系统各元件的额定电压如何确定？ 1-8．目前我国电力系统的额定电压等级有哪些？额定电压等级选择确定原则有哪些？ 1-9．电力系统的接线方式有哪些？各自的优、缺点有哪些？ 1-10．联合电力系统的优越性有哪些？
1-11．某一60kV电力线路长为100km，每相导线对地电容为0.005μF/km，当电力线路末端发生单相接地故障时，试求接地电容电流值（60kV系统中性点经消弧线圈接地）。
2．习题解答
1-11．Id=16.324 A
第二章 电力系统各元件的特性参数和等值电路
1． 思考题、习题
2-1． 发电机的等值电路有几种形式？它们等效吗？为什么？ 2-2． 发电机电抗百分值XG%的含义是什么？
2-3． 发电机的运行受哪些条件的约束？发电机的运行极限有哪些？
2-4． 什么是发电机的功角特性？隐极式发电机和凸极式发电机的功角特性有何区别？ 2-5． 按结构区分，电力线路主要有哪几类？
2-6． 架空线路主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 2-7． 电缆线路主要有哪几部分组成？各部分的作用是什么？
2-8． 在电力系统计算时，导线材料的电阻率ρ为什么略大于它们的直流电阻率？ 2-9． 分裂导线的作用是什么？分裂数为多少合适？为什么？ 2-10．电力线路一般以什么样的等值电路来表示？
2-11．什么是变压器的短路试验和空载试验？从这两个试验中可确定变压器的哪些参数？ 2-12．变压器短路电压百分数Uk%的含义是什么？
2-13．双绕组和三绕组变压器一般以什么样的等值电路表示？双绕组变压器的等值电路与电力线路的等值电路有何异同？
2-14．变压器的额定容量与其绕组的额定容量有什么关系？绕组的额定容量对于计算变压器参数有什么影响？何为三绕组变压器的最大短路损耗？ 2-15．三绕组自耦变压器和普通三绕组变压器有何异同点？ 2-16．变压器的参数具有电压级的概念，是如何理解的？
2-17．等值变压器模型是以什么样的等值电路来表示变压器的？有哪些特点？又是如何推导的？
2-18．何为负荷的定义？何为综合用电负荷、供电负荷和发电负荷的定义和区别？ 2-19．电力系统负荷曲线有哪些？它们有何用途？
2-20．组成电力系统等值网络的基本条件是什么？如何把多电压级电力系统等值成用有名制表示的等值网络？
2-21．标幺值极其特点是什么？在电力系统计算中，基准值如何选择？
2-22．电力系统元件参数用标幺值表示时，是否可以直接组成等值网络？为什么？ 2-23．电力系统元件参数标幺值的两种计算方法是否相同？为什么？自己试证明一下。 2-24．电力系统接线如图 2-1所示，图中标明了各级电力线路的额定电压（kV），试求：
G 10 T1 220 T2 110 T3 10
T5 3 35 T4 6
图2-1电力系统接线图
⑴发电机和变压器各绕组的额定电压，并标在图中；
⑵设变压器T1工作于+5%抽头，T2、T5工作于主抽头（T5为发电厂厂用变压器），T3工作于-2.5%抽头，T4工作于-5%抽头，求各变压器的实际变比；
⑶求各段电力线路的平均额定电压，并标在图中。
2-25．某一回110kV架空电力线路，采用型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm，三相导线水平排列，两相邻导线之间的距离为4m。试求该电力线路的参数，并做出等值电路。 2-26．有一回220kV架空电力线路，采用型号为LGJ-23185的双分裂导线，每一根导线的计算外径为19mm，三相导线以不等边三角形排列，线间距离D12=9m，D23=8.5m，D13=6.1m。分裂导线的分裂数n=2，分裂间距为d=400mm，试求该电力线路的参数，并做出等值电路。 2-27．三相双绕组升压变压器的型号为SFL-40500/110，额定容量为40500kVA，额定电压为121/10.5kV，Pk=234.4kW，Uk(%)=11,P0=93.6kW，I0(%)=2.315，求该变压器的参数，并做出等值电路。
2-28．三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL-120000/220，额定容量为120000/120000/60000/kVA，额定电压为220/121/11kV，Pk(1-2)=601kW，Pk(1-3)=182.5kW，Pk(2-3)=132.5kW，Uk(1-2)(%)=14.85, Uk(1-3)(%)=28.25, Uk(2-3)(%)=7.96,P0=135kW，I0(%)=0.663，求该变压器的参数，并做出等值电路。
2-29．三相自耦三绕组降压变压器的型号为OSSPSL-120000/220，额定容量为120000/120000/60000/kVA，额定电压为220/121/38.5kV，Pk(1-2)=417kW，Pk(1-3)=318.5kW，Pk(2-3)=314kW，Uk(1-2)(%)=8.98, Uk(1-3)(%)=16.65, Uk(2-3)(%)=10.85,P0=57.7kW，I0(%)=0.712，求该变压器的参数，并做出等值电路。
2-30．双水内冷汽轮同步发电机的型号为TQFS-125-2，PN=125MW，cosφN=0.85，UN=13.8 kV，Xd =1.867，Xd′=0.257，Xd″=0.18。试计算该发电机的直轴同步电抗Xd，暂态电抗Xd′和次暂态电抗Xd″的有名值。
2． 习题解答
2-24．⑴ 发电机和变压器各绕组的额定电压：
10.5kV 10.5/242kV 220/121/38.5kV 110/11kV
10.5/3.3kV 35/6.6kV
⑵ 变压器实际变比：
T1：10.5/254.1kV T2：220/121/38.5kV T3：110/10.725kV T4：35/6.27kV T5：10.5/3.3kV ⑶电力线路平均额定电压：
230kV 115kV 10.5kV
3.15kV 37kV 6.3kV
2-25. R=15.75Ω X=25.4Ω B/2=8.06310S G=0
2-26．r1=0.085Ω/km x1=0.3113Ω/km b1/2=1.805310 S /km g1=0 2-27. 折合到高压侧的参数：
RT=2.09Ω XT=39.77Ω GT=6.393310S BT=6.4310S 2-28．折合到高压侧的参数：
RT1=1.346Ω RT2=0.674Ω RT3=1.107Ω XT1=70.866Ω XT2=-10.97Ω XT3=43.076Ω GT=2.789310S BT=16.438310S 2-29. 折合到高压侧的参数：
RT1=0.731Ω RT2=0.671Ω RT3=3.551Ω XT1=41.507Ω XT2=-5.284Ω XT3=92.807Ω GT=1.192310S BT=17.653310S
2-30. Xd=2.4177Ω X′d=0.3328Ω X″d=0.2331Ω
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第三章 简单电力系统潮流计算
1．思考题、习题
3-1 电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么？电力线路始、末端的电容功率表达式是
什么？上述表达式均是以单相形式推导的，是否适合于三相形式？为什么？
3-2 电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么？其电压降落的计算公
式是以相电压推导的，是否适合于线电压？为什么？
3-3 什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率？ 3-4 什么叫运算功率？什么叫运算负荷？一个变电所的运算负荷如何计算？
3-5 对简单开式网络、变电所较多的开式网络和环形网络潮流计算的内容及步骤是什
么？
3-6 变压器在额定状况下，其功率损耗的简单表达式是什么？
3-7 求环形网络中功率分布的力矩法计算公式是什么？用力矩法求出的功率分布是否考
虑了网络中的功率损耗和电压降落？
3-8 力矩法计算公式在什么情况下可以简化？如何简化？
3-9 为什么要对电力网络的潮流进行调整控制？调整控制潮流的手段主要有哪些？ 3-10 欲改变电力网络的有功功率和无功功率分布，分别需要调整网络的什么参数？ 3-11 超高压远距离交流输电的作用和特点分别是什么？
3-12 什么是传播常数、衰减常数、相位常数、波阻抗、波长、相位速度？
3-13 什么是自然功率？当远距离交流输电线路输送自然功率时，会有什么有趣的现
象？
3-14 何为半波长电力线路、全波长电力线路？半波长电力线路的运行会有什么缺点？ 3-15 怎样提高远距离交流输电线路的功率极限，改善其运行特性？原理是什么？ 3-16 110kV双回架空线路，长度为150kM，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm，
三相导线几何平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为30+j15MVA，末端电压为106kV，求始端电压、功率，并作出电压向量图。
3-17 220kV单回架空线路，长度为200kM，导线型号为LGJ-300，导线计算外径为24.2mm，
三相导线几何平均距离为7.5m。已知电力线路始端输入功率为120+j50MVA，始端电压为240kV，求末端电压、功率，并作出电压向量图。
3-18 110kV单回架空线路，长度为80kM，导线型号为LGJ-95，导线计算外径为13.7mm，
三相导线几何平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为15+j10MVA，始端电压为116kV，求末端电压和始端功率。
3-19 220kV单回架空线路，长度为220kM，电力线路每公里的参数分别为：
、线路空载运行，当线路末端电压
