华北电力大学电力系统故障分析第三章习题题目
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电力系统分析部分习题答案(参考)稳态部分第一章 电力系统的基本概念1-2 (1)各个元件的额定电压 G :10.5kVT :10.5/121kV ,10.5kV/399V , 110/38.5/11(10.5)kV,35/6.6(6.3)kV (2) a)发电机和变压器的额定电压G:10.5kV T 1:10.5/121kV T 2:10.5/38.5kV T 3:35/11(10.5)kV b)变压器的实际变比T-1:121(1+2.5%)/10.5 T-2:110/38.5 T3:35(1-5%)/11(10.5)(3) G:10.5kV T 1:10.5/242kV T 2:220/121/38.5kV T 3:35/6.3kV T 4:220/38.5kV T 5:10.5/3.15kV D 1:3kV D 2:6kV第二章 电力网络元件的参数和等值电路2-2-1解:R T =P k *U N 2/(1000S N 2)=100*1102/(1000*31.52)=2.4389(Ω) X T =U k %*U N 2/(100S N )=10.5*1102/(100*31.5)=40.33(Ω) G T =P 0/(1000U N 2)=86/(1000*1102)=7.1074*10-6(s)B T =I 0%*S N /(100U N 2)=2.7*31.5/(100*1102)=7.0289*10-5(s) 等值电路为:2-2-3 解:R T(100)=P kmax *U N 2/(2000S N 2)=163*1102/(2000*202)=2.4654(Ω) R T(50)= 2R T(100) =2*2.4654=4.9307(Ω)U K1%=1/2*( U K1-2%+ U K1-3%- U K2-3%)=1/2*(10.5+17-6)=10.75 U K2%=1/2*( U K1-2%+ U K2-3%- U K1-3%)=1/2*(10.5+6-17)=-0.25 U K3%=1/2*( U K1-3%+ U K2-3%- U K1-2%)=1/2*(17+6-10.5)=6.25 X T1=U k1%*U N 2/(100S N )=10.75*1102/(100*20)=65.0375(Ω)X T2=U k2%*U N 2/(100S N )=-0.25*1102/(100*20)=-1.5125(Ω) X T3=U k3%*U N 2/(100S N )=6.25*1102/(100*20)=37.8135(Ω)G T =P 0/(1000U N 2)=75/(1000*1102)=6.1983*10-6(s)B T =I 0%*S N /(100U N 2)=3.3*20/(100*1102)=5.4545*10-5(s)2-2-5解:P k13=4P ’k13=4*52=208kW P k23=4P ’k23=4*47=188kW P k1= (P k12+P k13- P k23)/2=(152.8+208-188)/2=86.4kW P k2= (P k12+P k23- P k13)/2=(152.8+188-208)/2=66.4kW P k3= (P k23+P k13- P k12)/2=(188+208-152.8)/2=121.6kW R T1=P k1*U N 2/(1000S N 2)=86.4*1212/(1000*202)=3.16(Ω) R T2=P k2*U N 2/(1000S N 2)=66.4*1212/(1000*202)=2.43(Ω) R T3=P k3*U N 2/(1000S N 2)=121.6*1212/(1000*202)=4.45(Ω) U K1%=1/2*( U K1-2%+ U K1-3%- U K2-3%)=1/2*(10.5+18-6.5)=11 U K2%=1/2*( U K1-2%+ U K2-3%- U K1-3%)=1/2*(10.5+6.5-18)=-0.5 U K3%=1/2*( U K1-3%+ U K2-3%- U K1-2%)=1/2*(18+6.5-10.5)=7 X T1=U k1%*U N 2/(100S N )=11*1212/(100*20)=80.53(Ω) X T2=U k2%*U N 2/(100S N )=-0.5*1212/(100*20)=-3.66(Ω) X T3=U k3%*U N 2/(100S N )=7*1212/(100*20)=51.24(Ω) G T =P 0/(1000U N 2)=75/(1000*1212)=5.123*10-6(s)B T =I 0%*S N /(100U N 2)=4.1*20/(100*1212)=5.60*10-5(s) 2-1-2 解:(a )ρ=31.5Ω.mm 2/kM S=150 mm 2 r1=ρ/S=0.21Ω/kM D m =68mm .50398*4*4D D D 33bc ac ab == r=17.0/2=8.5mmx1=0.1445lg(D m /r)+0.0157=0.4164Ω/kM b1=7.58/lg(D m /r)*10-6=2.7335*10-6s/kM (b)因为为双回输电线路R=r1*l/2=0.21*100/2=10.5(Ω) X=x1*l/2=0.4164*100/2=20.8198(Ω) B/2=2*b1*l/2=2*2.7335*10-6*100/2=2.734*10-4 (S) (c) Q=U 2*B=1102*2.734*10-4*2=2*3.308=6.616Mvar 2-1-6解:因为为分裂导线r1=ρ/S=31.5/(2*300)=0.0525Ω/kMΩD m =0794m .1016*8*8D D D 33bc ac ab == 5691mm .70400*12.45d *r r 12eq ===x1=0.1445lg(D m /r eq )+0.0157/2=0.3192Ω/kM b1=7.58/lg(D m /r eq )*10-6=3.5177*10-6s/kM R=r1*l=0.0525*300=15.75(Ω) X=x1*l=0.3192*300=95.7665(Ω) B/2=b1*l/2=0.5277*10-3 (S) 2-4-1解:G :S N =P N /cos φN =50/0.85=58.8235MV AXd ”=0.15*10.52/58.8235*(242/10.5)2=149.3382(Ω) T: R T =P k *U N 2/(1000S N 2)=300*2422/(1000*602)=4.8803(Ω) X T =U k %*U N 2/(100S N )=12.5*2422/(100*60)=122.0083(Ω) G T =P 0/(1000U N 2)=90/(1000*2422)=1.5368*10-6(s) B T =I 0%*S N /(100U N 2)=2*60/(100*2422)=2.049*10-5(s)L :R=r1*l=0.08*200=16(Ω) X=x1*l=0.406*200=81.2(Ω)B/2=b1*l/2=2.81*10-6*200/2=2.81*10-4 (S) 2-4-3解:X 线路=x1*l=0.4*70=28(Ω)U B =110kV ,S B =20MV A,且变压器的变比为110/6.6kV ,所以: X T*=U k %/100*(U N 2/S N )/(U B 2/S B )=0.105 X T*/2=0.0525 X 线路*=28/(1102/20)=0.0463X R*=2121.020/6.6/3.0*3/6*04.0S U /I 3U *100%X 2B 26.B6NNR ==)()()( 因为为双回线X 电缆*=1/2*x1*l/(U B 2/S B )=1/2*0.08*2.5/(6.62/20)=0.0918/2=0.0459R 电缆*=1/2*ρ/S *l/(U B 2/S B )=1/2*18.8/70*2.5/(6.62/20)=0.3083/2=0.15415第三章 简单电力系统的分析和计算3-1-1解:首先求出线路的参数:D=6.5m D m =1895m .813*5.6*5.6D D D 33bc ac ab == 查表得单位线路参数:r1=0.079Ω/kM x1=0.412Ω/kM b1=2.77*10-6S/kM 线路的等值电路为π型等值电路R=r1*l=0.079*230=18.17Ω X=x1*l=94.76Ω B/2=3.1855*10-4S 进行潮流计算:P 2=120MW cos φ=0.92 ⇒Q 2=51.1198MVar线路末端的注入功率: Q 2l =1/2*U 22*B=3.1855*10-4*2092=13.9146MVar S 2’=S 2-Q 2l =120+j51.1198-j13.9146=120+j37.2052 MV A 线路阻抗支路的功率损耗:ΔS Z =(P 2’2+Q 2’2)/U 22*(R+jX)=6.5658+j34.2417 MV A S 1’=S 2’+ΔS Z =126.5658+j71.4469 MV A 求线路上的首端电压:173kV .j513.236U R Q X P j U X Q R P U U j U U U 2'2'22'2'222221+=-+++=+∆+=δ U 1=241.7788kV 线路首端注入电容功率:Q1l=1/2* U 12*B=18.6215Mvar线路首端功率:S 1=S 1’-Q1l=126.5658+j52.8255 MV A 3-1-2解:末端注入功率:Q 2l =1/2*U 22*B=5.5*10-4*2202=26.62Mvar 设末端功率因数为cos φ2,则有:S 2’=S 2-Q 2l =P 2+jQ 2-jQ 2l =220+j(Q 2-Q 2l )=220+j(Q2-26.62)=P 2’+jQ 2’2'2'22'2'222221U R Q X P j U X Q R P U U j U U U -+++=+∆+=δ 22'2'222'2'22222221)U R Q X P ()U X Q R P U ()U ()U (U U -+++=+∆+=δ解得Q 2’=95.2162,所以Q 2=121.8362Mvar 8748.0Q P /P cos 22222=+=ϕ 3-1-14解: 线路参数为:R=r1*l=0.82*2=1.64Ω X=x1*l=0.38*2=0.76Ω 忽略电压降落横分量有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯+≤⨯≤+%10*)R U )cos /(P P (R U )cos /(P U %10U X Q R P 22222222222N222ϕϕ 将R ,X, cos φ,U N 带入得561MW .1P 561MW .1P 629MW.1P 222≤⎩⎨⎧⇒≤≤ 当P 2=1.561MW 时,10%p%9.58%U U X Q R P %U N222=∆=+=∆3-1-15解:Ω=⇒⎪⎩⎪⎨⎧=====≤+ 1.5R 600kW P 3kV,U U ,X R ,0Q U %10U XQ R P 22N 2N222 342.86kW P 8.0cos ,X R U %10U X Q R P '2N 2'22'≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧==≤+ϕ 3-1-17解1(a)首先求出系统的等值电路,计算各个元件的参数LGJ-185: D=4m , 0397m .52*4D 3m ==,查表得:r1=0.17Ω/kMx1=0.409Ω/kM b1=2.79*10-6S/kM因为为双回线,有:R=r1*l/2=100*0.17/2=8.5Ω, X=x1*l/2=0.409*100/2=40.9/2Ω B=2*b1*l=2*2.79*100*10-6=2*2.79*10-4S计算变压器的参数:查表得:P k =190kW,P 0=31.05kW,Uk%=10.5,I 0%=0.7 归算至高压侧的阻抗和导纳参数为:X T =40.3333Ω,R T =2.317Ω,G T =2.5661*10-6S ,B T =1.8223*10-5S 因为两台变压器并列运行,所以并列运行后的参数为X ’T = X T /2= 40.3333/2Ω,R T =2.317/2Ω,G T =2*2.5661*10-6S ,B T =2*1.8223*10-5S 又因为:P2=40MW, 8.0cos 2=ϕ,所以Q 2=30MVar 系统的等值电路为:变压器低压侧U 21=10.5kV ,归算到高压侧为U 2=k*U 21=110/11*10.5=105kV (1)j7.3515kV111.2032 j7.3515kV2032.6105U R Q X P j U X Q R P U U j U U U 2'T 2'T 22'T 2'T 222222'+=++=-+++=+∆+=δ U ’2=111.446kV变压器损耗:AyTmaxyTmax 'T 'T 2'2yT ZTmaxZTmax 'T 'T 222222ZT Q j P 4527MV A .j00637.0)jB G (U S ~Q j P j4.5729MV A 2627.0)jX R (U Q P S ~∆+∆=+=+=∆∆+∆=+=++=∆(或者用下式计算变压器的损耗441MVA.j00621.0)31.5*0.007*j 03105.0(*2)jQ P (2S ~j4.1667MVA0.239431.5)*10010.5j (0.19*)5.31*2(3040*2)jQ P ()2S S (2S ~yT yT yT 222kT kT 2N ZT +=+=+=∆+=++=+=∆)线路注入功率: 4652MV ar .3446.111*10*79.2U *B *2/1Q 242'22l -=-=-=- 所以5604MVA .j313264.40jQ S ~S ~S ~S ~2l yT ZT 2'1+=+∆+∆+=线路的首端电压j12.918kV119.72 j5.5667kV 5183.8UU RQ X P jU XQ R P U U j U U U 2'2'*'1'12'*'1'12'l l 2'1+=++=-+++=+∆+= δU 1=120.4165kV线路上的阻抗损耗和首端线路电容注入功率0455MVar.4120.4165*10*79.2U *B *2/1Q Q j P j4.3167MVA 7946.1)jX R (U Q P S ~2411l ZTm axZlm ax '22'21'21Zl -=-=-=∆+∆=+=++=∆-线路首端功率8325MVA .j3142.121jQ S ~S ~S ~1l Zl 1''1+=+∆+= (2)查表得3150max =τ121MW .27946.10637.02627.0P P P P yTmax Zlmax ZTmax Tmax =++=∆+∆+∆=∆全年总的电能损耗为:6824.5MW.h543.9965653.0827.5050 8760*0.06213150*1.79463150*0.2627 8760*P 3150*P 3150*P W yT Zlmax ZTmax =++=++=∆+∆+∆=∆2.当负荷变为原来的0.5倍和0.25倍时,变压器为单台变压器运行,线路仍为双回线运行,则等值电路为按上述过程计算得:当max 25P .0P =时4133MW .0P 0319.0P 1313.0P Zl yT ZT =∆=∆=∆,, 5765MW .0P 0.5pmax =∆ 当max 225P .0P =时0919MW .0P 03.0P 0328.0P Zl yT ZT =∆=∆=∆,, 1547MW .0P 0.25pmax =∆0MW.h.6975 6000-8760*P 20006000*P 2000*P W 0.25pmax 0.5plmax max =∆+-∆+∆=∆)()(3-2-3解:等值电路图从左向右编号分别为1,2,3,4,则有: 变压器2的功率损耗为:0021.j0(-j0.0162)*12.03.0Z U S S ~222T232N 2B23B23-=+==∆(第2个变压器的第3个绕组) 0066.j0j0.131*11.02.0Z U S S ~222TB222N 2B22B22=+==∆ 3045.j05.0Z U S S ~S ~S ~S ~S ~TB222N 2B22B23B22B22B23'B2+==∆+∆++=34222TB212N'2B2B2l S ~092.j0j0.268*13045.05.0Z U S S ~∆==+==∆ 则节点3的运算负荷为: j0.2780.5j0.118-j0.0923045.j05.0S ~S ~S ~S ~30B21'B23+=++=∆+∆+= 变压器1的功率损耗:016.j0j0.32*11.02.0Z U S S ~222TB12N 2B1Bl =+==∆j0.00510098.j0j0.156)(0.0298*1278.05.0Z U S S ~222232N2323+=++==∆ 129.j0j0.118)-(-j0.011*1Y U S ~20*2N 20-===∆316.j07098.0S ~S ~S ~S ~S ~S ~Bl Bl 202332+=+∆+∆+∆+=j0.00850016.j0j0.014)(0.026*1316.07098.0Z U S S ~222122N 2212+=++==∆3245.j07114.0S ~S ~S ~122A '+=∆+=011.j0(-j0.011)*1Y U S ~10*2N 10-===∆3135.j07114.0S ~S ~S ~S ~10122A +=∆+∆+=然后由以上计算所得的功率和已知的o A01.1U ∠= 计算各点的电压:(以下电压的计算也可以不考虑横分量)kV435.00943.1 j0.0083kV 0057.0U UR Q X P j UX Q R P U U j U U U o 1A12'A 12'A A12'A 12'A 1l2l212-∠=--=-++-=-∆-= δ同理可以计算kV 3.59062.1 j0.0583kV 0339.0U U j U U U o 2B1B12B1-∠=--=-∆-= δkV 3.99037.1 j0.0638kV 0601.0U U j U U U o 2232323-∠=--=-∆-= δ kV 11.69992.0 j0.129kV 1023.0U U j U U U o 3343434-∠=--=-∆-= δ kV 11.38994.0 j0.0048kV 0032.0U U j U U U o 4B3B34B3-∠=++=-∆-= δ kV 12.97012.1U j U U U o B2B24B2-∠=-∆-=δ 同理:然后算出各点的有名值kV 3.59887.40k *U *U U kV 435.075.240 U o B1N *B1B1o 2-∠==-∠= kV 3.9914.228U o 3-∠= kV 11.38586.68k *U *U U o B13N *B3B3-∠== kV 12.97626.10k *U *U U o B12N *B2B2-∠==3-2-6解:因为求初步功率分布,只需计算两端电源供给负荷的功率即可。
电力系统分析习题集(第三章)【例3—1】某发电系统有2台发电机组,其容量分别为30MW和40MW,强迫停运率FOR分别为0.04和0。
06。
试求该发电系统的停运表。
【解】发电系统的停运表是指指整个系统各种容量状态的概率表,是由各发电机组的停运表按上节的递推=10MW,可以得到这2台发电机组的停运表,公式求出的。
因此,应首先建立各发电机组的停运表.取步长X见表3–2和表3—3。
有了各发电机组的停运表后,就可利用递推公式形成发电系统的停运表,如表3–4所示。
30.0976P =为例介绍递推公式的具体应用。
令30MW 发电机组为元件a ,40MW 发电机组为元件b 。
则知3a n =,因此根据式(3—51)可以写出组合后等效机组c 在3k =时的累积概率为:3(3)()()(0)(3)(1)(2)(2)(1)(3)(0)c a b i a b a b a b a b P p i P k i p P p P p P p P ==-=+++∑将30MW 及40MW 发电机组停运表中相应的数值代入上式,得(3)0.960.0600.0600.060.04 1.00.0976c P =⨯+⨯+⨯+⨯=对于并联的输电线路或变压器也可以形成其停运表。
有了电力系统元件的停运表,就可以简化系统运行可靠性的评估过程。
【例3-2】 应用蒙特卡洛模拟法对图2.6所示的5节点系统进行可靠性评估。
该系统元件的容量与可靠性参数如表3—5和表3—6所示.【解】 该系统由5个节点、7条支路组成,共2个发电厂,以标幺值表示的总装机容量11,负荷为7.3。
表3—5 发电元件可靠性参数发电厂G 1发电厂G 2可用容量(p.u.)累积概率 可用容量(p.u 。
)累积概率 5。
0 4。
0 3.0 2。
0 1。
0 0。
0 -——1.00 0.06 0.04 0。
02 0。
01 0.01 -——6.0 5.0 4。
0 3。
0 2。
0 1.0 0。
第三章 思考题及习题答案3-1 电力线路和变压器的功率损耗如何计算?二者在导纳支路上的无功功率损耗有什么不同?答:线路阻抗上的功率损耗为:()jX R U Q P S Z +′+′=Δ222222~ 首、末端导纳支路中的功率损耗分别为:21121~BU j S Y −=Δ,22221~BU j S Y −=Δ 变压器阻抗支路的功率损耗为:()T T ZT jX R U Q P S +′+′=Δ222222~ 或 22k 22k 100%1000~⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛Δ=ΔN NNZT S S S U j S S P S 变压器导纳支路的功率损耗为:21)(~U jB G S T T YT +=Δ 或100%1000~0Y N T S I j P S +Δ=Δ 电力线路导纳支路的无功功率损耗为容性;而变压器导纳支路的无功功率损耗为感性。
3-2 电力线路和变压器阻抗元件上的电压降落如何计算? 答:电力线路电压降落的纵、横分量分别为:222U X Q R P U ′+′=Δ,222U R Q X P U ′−′=δ变压器电压降落的纵、横分量分别为222U X Q R P U T T ′+′=Δ,222U R Q X P U T T ′−′=δ3-3 什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移?答:电压降落是指线路始末端电压的相量差,即 21U U U d −=电压损耗是指线路始末端电压的数值差。
电压损耗常以百分数表示:100%21×−=ΔNU U U U 电压偏移是指网络中某节点的实际电压与线路额定电压的数值差。
电压偏移也常以百分数表示。
始、末端电压偏移分别为:100%11×−=ΔN N N U U U U ,100%22×−=ΔNNN U U U U3-4 什么叫运算功率?什么叫运算负荷?如何计算变电所的运算功率和运算负荷?答:运算功率是指发电厂高压母线输入系统的等值功率,它等于发电机低压母线送出的功率,减去变压器阻抗、导纳中的功率损耗,再加上发电厂高压母线所连线路导纳无功功率为的一半。
电力系统暂态分析第三章课后答案1、什么是动力系统、电力系统、电力网?答:通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统;把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统;把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。
2、现代电网有哪些特点?答:1、由较强的超高压系统构成主网架。
2、各电网之间联系较强,电压等级相对简化。
3、具有足够的调峰、调频、调压容量,能够实现自动发电控制,有较高的供电可靠性。
4、具有相应的安全稳定控制系统,高度自动化的监控系统和高度现代化的通信系统。
5、具有适应电力市场运营的技术支持系统,有利于合理利用能源。
3、区域电网互联的意义与作用是什么?答:1、可以合理利用能源,加强环境保护,有利于电力工业的可持续发展。
2、可安装大容量、高效能火电机组、水电机组和核电机组,有利于降低造价,节约能源,加快电力建设速度。
3、可以利用时差、温差,错开用电高峰,利用各地区用电的非同时性进行负荷调整,减少备用容量和装机容量。
4、可以在各地区之间互供电力、互通有无、互为备用,可减少事故备用容量,增强抵御事故能力,提高电网安全水平和供电可靠性。
5、能承受较大的冲击负荷,有利于改善电能质量。
6、可以跨流域调节水电,并在更大范围内进行水火电经济调度,取得更大的经济效益。
4、电网无功补偿的原则是什么?答:电网无功补偿的原则是电网无功补偿应基本上按分层分区和就地平衡原则考虑,并应能随负荷或电压进行调整,保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。
5、简述电力系统电压特性与频率特性的区别是什么?答:电力系统的频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性(负荷随频率的变化而变化的特性叫负荷的频率特性。
3 简单电力系统潮流计算3. 1 思考题、习题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?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)什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率?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?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?6)变压器在额定状况下,其功率损耗的简单表达式是什么?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?8)力矩法计算公式在什么情况下可以简化?如何简化?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?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?11)超高压远距离交流输电的作用和特点分别是什么?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?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?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?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?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。
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。
1 电网结构如图3—11所示,其额定电压为10KV 。
已知各节点的负荷功率及参数:MVA j S )2.03.0(2+=,MVAj S )3.05.0(3+=,MVA j S )15.02.0(4+=Ω+=)4.22.1(12j Z ,Ω+=)0.20.1(23j Z ,Ω+=)0.35.1(24j Z试求电压和功率分布。
解:(1)先假设各节点电压均为额定电压,求线路始端功率。
0068.00034.0)21(103.05.0)(22223232232323j j jX R V Q P S N +=++=++=∆0019.00009.0)35.1(1015.02.0)(22224242242424j j jX R V Q P S N +=++=++=∆则: 3068.05034.023323j S S S +=∆+= 1519.02009.024424j S S S +=∆+=6587.00043.122423'12j S S S S +=++=又0346.00173.0)4.22.1(106587.00043.1)(22212122'12'1212j j jX R V Q P S N +=++=++=∆故: 6933.00216.112'1212j S S S +=∆+=(2) 再用已知的线路始端电压kV V 5.101=及上述求得的线路始端功率12S ,求出线路各点电压。
kVV X Q RP V 2752.05.104.26933.02.10216.1)(11212121212=⨯+⨯=+=∆ kV V V V 2248.101212=∆-≈kVV V V kV V X Q R P V 1508.100740.0)(242422424242424=∆-≈⇒=+=∆kVV V V kV V X Q R P V 1156.101092.0)(232322323232323=∆-≈⇒=+=∆(3)根据上述求得的线路各点电压,重新计算各线路的功率损耗和线路始端功率。
电力系统分析习题集华北电力大学前言本书是在高等学校教材《电力系统稳态分析》和《电力系统暂态分析》多次修改之后而编写的与之相适应的习题集。
电力系统课程是各高等院校、电气工程专业的必修专业课,学好这门课程非常重要,但有很大的难度。
根据国家教委关于国家重点教材的编写要求,为更好地满足目前的教学需要,为培养出大量高质量的电力事业的建设人材,我们编写了这本《电力系统分析习题集》。
力求使该书具有较强的系统性、针对性和可操作性,以便能够使学生扎实的掌握电力系统基本理论知识,同时也能够为广大电力工程技术人员提供必要的基础理论、计算方法,从而更准确地掌握电力系统的运行情况,保证电力系统运行的可靠、优质和经济。
全书内容共分十五章,第一至第六章是《电力系统稳态分析》的习题,第七至第十四章是《电力系统暂态分析》的习题,第十五章是研究生入学考试试题。
本书适用于高等院校的师生、广大电力工程技术人员使用,同时也可作为报考研究生的学习资料。
由于编写的时间短,内容较多,书中难免有缺点、错误,诚恳地希望读者提出批评指正。
目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析,研究的内容分为两类,一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算,另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。
第一章电力系统的基本概念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?1-4 标出图1-4电力系统中各元件的额定电压。
第三章习题
[习题3-1]图3-1所示输电系统,在K 点发生接地短路,试绘出各序网络,并计算电源的组合电势和各序网络对短路点的组合电抗。
系统中各元件的参数如下:发电机F ,120N S M VA =,10.5N U kV =,1 1.67E =,10.9x =,20.45x =;变压器B —1,60N S M VA =,%10.5k U =,110.5/115k =;B —2,60N S M VA =,%10.5k U =,2115/6.3k =;线路L ,每回路长105l km =,10.4/x km Ω=,013x x =;负荷H —1,60N S M VA =,1 1.2x =,20.35x =;H —2,40N S M VA =,1 1.2x =,20.35x =。
[习题3-2]在图3-10中,已知各相电流表的读数为:10a I A =,10b I A =,0c I A =。
试
求相电流的对称分量0a I
,1a I ,2a I 。
[习题3-3]在图3-3中,已知各电流表的读数分别为:30a I A =,30b I A =,0c I A =,30N I A =,假设a 相电流超前b 相电流。
试求a 相电流的对称分量并画出向量图。
习题3-1图
习题3-2图
习题3-3
[习题3-4]在图3-4所示的网络中,如K 点发生了bc 两相短路,试写出应用对称分量法处理不对称短路的基本过程。
[习题3-5]某电力系统如图3-5所示,试绘制各序等值电路(各元件的序参数用相应的符号表示)。
[习题3-6]如在图3-6中所示电力系统的K 点发生a 相接地短路,试绘制各序等值网络并求出各序网络对短路点的组合电抗1x ∑、2x ∑、0x ∑。
[习题3-7]两电力系统如图3-7所示,在图3-7(a )中两台变压器的参数相同。
如在K 点发生了单相接地短路,取基准值100B S M V A =,B av U U = ,试绘制各序等值网络图并求出各序网络对短路点的组合电抗1x ∑、2x ∑、0x ∑。
习题3-4图 习题3-5图 习题3-6图 (a) (b)
(a )
[习题3-8]在图3-8所示的电力系统中,线路Ⅰ、Ⅱ单位长度的零序自阻抗分别为Z Ⅰ0和Ⅱ0,线路Ⅰ、Ⅱ单位长度的线间零序互阻抗为Z Ⅰ—Ⅱ0,线路Ⅰ、Ⅱ的长度均为l 。
在线路Ⅱ接地检修的情况下,距母线M 为
3l 处线路Ⅰ发生单相接地短路,试制订其零序等值网络图。
[习题3-9]变压器接线为YN ,d,当在三角形侧施加三相零序电压时,试问:
(1) 三角侧绕组中是否会有零序电流?
(2) 星形侧是否会有零序电压? (b ) 习题3-7图
习题3-8图。