电力系统各元的参数与等值网络(doc 8页)

电力系统各元的参数与等值网络(doc 8页)第二章 电力系统各元的参数及等值网络一、电力系统各元件的参数和等值电路 2-1 一条110kV 、80km 的单回输电线路，导线型号为—150，水平排列，其线间距离为4，求此输电线路在40℃时的参数，并画出等值电路。

2-1 解：对LGJ —150型号导线经查表得：直径d =17mmΩ=5.31ρmm 2/km于是半径：r=17/2=8.5mm 04.5424433=⨯⨯⨯==ca bc ab m D D D D m=5040mm单位长度的电阻：/21.01505.3120Ω===Sr ρkm/225.0)]2040(0036.01[21.0)]20(1[2040Ω=-+⨯=-+=t r r αkm 单位长度的电抗：/416.00157.05.85040lg 1445.00157.0lg1445.01Ω=+=+=r D x m km单位长度的电纳：18+j33.3Ωj1.09×10-4S j1.09×10-4S比较知 U ＜U cr ，不会发生电晕。

2-3 某电力网由双回110kV 的输电线向末端变电所供电，其接线如图2-3（a ）所示，输电线长100km ，用LGJ —120型导线，在杆塔上布置如图2-3（b ）。

末端变电所装两台110/11kV 、20000kV A 的三相铝线变压器，其型号为LGJ —20000/110。

试求：⑴用查表法计算40℃时，每公里架空线路的参数。

⑵求末端变压器折到110kV 侧的参数。

⑶求并联运行后的等值参数，并画出其等值电路图。

⑷校验此线路在t =25℃正常大气压下是否会发生电晕。

2-3 解：110kV10kV2×LGJ -120100km2×SFL -20000/1106 m5 m4 m3.5m3.5m习题图 2－3(a )(b )⑴线路参数①LG J —120 查表d =15.0mm r 1=0.27Ω/kmr 40=r 1〔1+α(t -20)〕=0.27〔1+0.0036(40-20)〕=0.289双回线路的电阻：)(47.14100289.0212140Ω=⨯⨯==L r R L ②44.45.325.35.33=⨯⨯⨯=mD(m)41.00157.000765.044.4lg 1445.00157.0lg1445.01=+=+=r D X m10041.021211⨯⨯==L x X L =20.5()Ω③66611074.21076.258.710lg 58.7---⨯=⨯=⨯=r D b m(S/km) 4611074.221001074.222--⨯⨯=⨯⨯⨯==L b B L (S)⑵对SFL 1—20000/110变压器查表 ∆P k =235kW ，∆P 0=22kW ，U k %=10.5，I 0%=0.8，取U N =110kV , S N =20000kV A ，折到110kV 侧的参数为：)(10322.1110100208.0100%)(1082.11101000221000)(53.632010001105.101000%)(08.4201000110135100052206220222222S U S I B S U P G S U U X S U P R N N T N T N N k T N N k T --⨯=⨯⨯==⨯=⨯=∆=Ω=⨯⨯==Ω=⨯⨯=∆=⑶求并联运行的参数及等值电路)(5.2047.14Ω+=+=j jX R Z L L L()S j B jL41074.22-⨯=)(75.3104.2)5.6308.4(21)(21Ω+=+=+=j j jX R Z T T T()()()S j j jB G Y T T T 565610441.21064.310322.11082.122----⨯-⨯=⨯-⨯⨯=-=⑷取m 1=0.95 m 2=0.9 查得r =7.65mm 1252737692.3=+⨯=δ 150765.044.4lg 765.019.095.084lg8421=⨯⨯⨯⨯=⋅=r D r m m U m CT δ(kV)由此可知150＞110即U cr ＞U N ，所以不发生电晕。

2-9 三相双绕组变压器的型号为SSPL —63000/220，额定容量为63000kV A ，额定电压为242/10.5kV ，短路损耗404=kP kW ，短路电压45.14%=k U ，空载损耗93=oP kW ，空载电流41.2%=oI 。

求该变压器归算到高压侧的参数，并作出等值电路。

2-9 解：习题解图2-32.04+j31.7j2.74×10-4Y T =3.64×10-6-j2.644×114.47+j20.5 B 2B2j j5220622022222221014.32201006341.2100%1092.1220100093100001.11163100022045.14100%93.46310002204041000--⨯=⨯⨯==⨯=⨯===⨯⨯===⨯⨯==N N T N T N N k T N N k T U S I B U P G S U U X S U P R2-10 某发电厂装设一台三相三绕组变压器，额定容量60=N S MV A ，额定电压为121/38.5/10.5kV ，各绕组容量比为100/100/100，两两绕组间的短路电压为()17%21=-k U，()5.10%13=-k U，()6%32=-k U ，空载损耗150=oP kW 。

最大短路损耗410max =k P kW ，空载电流3%=oI ，试求变压器参数，并作等值电路。

2-10 解：[][][]25.01765.1021%25.65.1061721%75.1065.101721%83.083.0602000121410200032113222221-=-+==-+==-+=Ω===Ω=⨯⨯==k k k T T T N N k T U U U R R R S U P RΩ=⨯⨯==Ω=⨯⨯==Ω=⨯⨯==61.06010012125.0100%25.156010012125.6100%23.266010012175.10100%222332222222211N N k T N N k T N N k T S U U X S U U X S U U X-j3.14×10-5S1.92×10-6习题解图2-9S U S I B S U P G N N T N T 422052201023.11211000603100%1002.112110001501000--⨯=⨯⨯==⨯=⨯==二、简单电力系统的等值网络2-15 简化系统 如图2-15 所示， 元件参数如下： 架空线：110=NUkV ，/4.01Ω=xkm ，长70 km 。

变压器：两台SFL —20000/110型号变压器并联运行，短路电压为U k %=10.5。

电抗器：额定电压为6kV ，额定电流为300A ，电抗百分值为4%。

电缆线：双回铜电缆线路，6=NUkV ，长2.5km ，缆芯截面70=S mm 2，/08.01Ω=x km ，电阻系统⋅Ω=8.18ρmm 2/km 。

当选基准容量100=BSMV A ，基准电压为各段的平均电压。

试求该系统各元件的标么参数，并作等值电路。

2-15解：S B =100MV A U B =U av架空线L ：212.0115100704.022=⨯⨯==*B B L U S XX110kV6kV6kV变压器T ： 525.0201001005.10100%21=⋅=⋅==**T B k T T S S U X X 电抗器R ：164.13.61003003600010043100%22=⋅⨯⋅=⋅⋅=*B B N N r R U S I U X X电缆线L ：504.03.61005.208.022=⨯⨯==*B B U S XX692.13.6100705.28.1822=⨯⨯=⋅=*B B U S S L R ρ2-18 某系统接线如图2-18所示，如果已知变压器1T 归算至121kV 侧的阻抗为2.95+j 48.7Ω，2T归算至110kV 侧的阻抗为Ω+4.4848.4j ，3T 归算至35kV 侧的阻抗为Ω+188.9127.1j ，输电线路的参数已标于图中，试分别作出元件参数用有名值和标么值表示的等值电路。

2-18 解：j0.212j1.1641.692+j0.5041.692+j0.504 j0.525习题解图2-156 T 2G10kV T 1T 3110kV35kV10kV习题2－18图31.5MVA 10.5/121kV 20MVA 110/38.5kV10MVA 35/11kV 6.6+j8Ω 1～2 3 45假定系统为∞⑴有名值参数（精确计算，归算到110kV 侧）① T 1 Z T 1=2.95+j48.7T 2 Z T 2=4.48+j48.4T 3 Z T 3=(1.127+j9.188)2)5.38110( =9.2+j75 ② L 23 Z L =10.5+j20.8L 45 Z L =(6.6+J8)(5.38110)2=53.88+j65.31⑵标么值参数（近似计算、归算到110kV 侧）取S B =100MV A U B =U av368.00223.0115100)7.4895.2(21j j Z T +=+= 157.0079.0115100)8.205.10(223j j Z L +=+=366.0034.0115100)4.4848.4(22j j Z T +=+=584.0482.037100)86.6(245j j Z L +=+=67.0082.037100)188.9127.1(23j j Z T +=+=1 2 3 4 习题解图2-18a2345习题解图2-18b2-20 简单电力结线如图2－20所示。

试作出该系统的等值电路（不计电阻，导纳）。

⑴所有参数归算到110 kV 侧。

⑵所有参数归算到10 kV 侧。

⑶选取100=BS MV A ，avBU U=时以标么值表示的等值电路。

2-20 解：⑴所有参数归算至110kV 侧，采用有名制精确计算：47.131)5.10121(305.1027.0:22=⨯=G X G8.485.311211005.10:211=⨯=T X T7.84151101005.10:2322=⨯==T T X X T～L 2T 12 110kVL 1 GT 310kV30MVA 10.5kV 〞X d =0.27 31.5MVA10.5/121kV U k %=10.5110/6.6kV U k %=10.5100kmx 0=0.4Ω/km6kV 1.5kA X r %=8习题图 2－204.51)6.6110(5.1361008:401004.0:221=⨯⨯⨯==⨯==R L L X DK X X L⑵所有参数归算至10kV 侧时 99.0305.1027.0:2=⨯=GX G 368.05.315.101005.10:211=⨯=T X T3222638.01215.107.84:T T X X T ==⎪⎭⎫⎝⎛⨯= 301.01215.101004.0:221=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯==L L X X L387.01215.104.51:2=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=R X DK等值电路：⑶选取S B =100MV A 、U B =U a v 时，以标么值表示的等值电路9.03010027.0:=⨯=GX G 333.05.31100105.0:11=⨯=T X T3227.015100105.0:T T X X T ==⨯= 303.011510040:221=⨯==L L X X Lj131.47 j48.8 (j0.99) (j0.368)j40(j0.301) j40 (j0.301) j51.4 (j0.387)习题解图2-20a466.03.6100185.0:2=⨯=R X DKj0.9 j0.333j0.303 j0.7 j0.303习题解图2-20b。