电力系统习题答案解析

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.专业知识编辑整理. 电力系统稳态分析部分习题答案

第一章 电力系统的基本概念

1-2 电力系统的部分接线示与图 1-2,各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。

题图 1-2 系统接线图

试求:

(1) 发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压;

(2) 各变压器的额定变比;

(3) 当变压器T-1工作于+5%抽头,T-2、T-4工作于主轴头,T-3工作于—2.5%轴头时,各变压器的实际比?

解(1)发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压。

发电机 :VGN=10.5KV,比同电压级网络的额定电压高5%。

对于变压器的各侧绕组,将依其电压级别从高到低赋以标号1、2和3。

变压器T-1为升压变压器:VN2=10.5KV,等于发电机额定电压;VN1=242KV,比同电压级网络的额定电压高10%。

变压器T-2为将压变压器:VN2=121KV和VN3=38.5KV,分别比同电压级网络的额定电压高10%。

同理,变压器T-3:VN1=35KV和VN2=11KV。

变压器T-4:VN1=220KV和VN2=121KV

(2)各变压器的额定变比。

以比较高的电压作为分子。

T-1:kTN1=242/10.5=23.048

T-2:kT2N(1-2)=220/121=1.818

kT2N(1-3)=220/38.5=5.714

kT1N(2-3)= 121/38.5=3.143

T-3:kT3N=35/11=3.182

T-4:kT4N=220/121=1.818

(3)各变压器的实际比。

各变压器的实际变比为两侧运行时实际整定的抽头额定电压之比。

T-1:kT1 =(1+0.05)×242/10.5=24.3

T-2:kT2(1-2)=220/121=1.818

kT2(1-3)=220/38.5=3.143

kT2(2-3)=121/38.5=3.143

T-3:kT3 =(1—0.025)×35/11=3.102

T-4:kT3 =220/110=2 .WORD完美格式.

.专业知识编辑整理. 1-3电力系统的部分接线如题图1-3所示,网络的额定电压已在图中标明。试求:

(1)发电机,电动机及变压器高、中、低压绕组的额定电压;

(2)当变压器T-1高压侧工作于+2.5%抽头,中压侧工作于+5%抽头;T-2工作于额定抽头;T-3工作于—2.5%抽头时,各变压器的实际变比;

题图 1-3 系统接线图

解 (1)发电机、电动机及变压器高、中、低压绕组额定电压。

(a)发电机:网络无此电压等级,此电压为发电机专用额定电压,故VGN=13.8KV。

(b)变压器T-1:一次侧与发电机直接连接,故其额定电压等于发电机额定电压;二次侧额定电压高于网络额定电压10%,故T-1的额定电压为121/38.5/13.8KV。

(C)变压器T-2:一次侧额定电压等于网络额定电压,二次侧额定电压高于网络额定电压10%,故T-2的额定电压为35/11KV。

(d)变压器T-3:一次侧额定电压等于网络额定电压,二次侧与负荷直接连接,其额定电压高于网络额定电压5%,因此T-3的额定电压为10/[(1+0.05)×0.38]KV=10/0.4KV。

(e)电动机:其额定电压等于网络额定电压VMN=0.38KV。

(2)各变压器的实际变比为

T-1:k T1(1-2)=(1+0.025)×121/[(1+0.05)×38.5]=3.068

k T1(1-2)=(1+0.025)×121/13.8=8.987

k T1(1-2)=(1+0.025)×38.5/13.8=2.929

T-2:kT2=35/11=3.182

T-3:kT3 =(1—0.025)×10/0.4=24.375

第二章 电力网络元件的等值电路和参数设计

2-1 110KV架空线路长70KM,导线采用LG-120型钢芯铝线,计算半径r=7.6mm,相间距离为3.3M,导线分别按等边三角形和水平排列,试计算输电线路的等值电路参数,并比较分析排列方式对参数的影响。 解 取Ds=0.8r. (1)导线按三角形排列时

Deq=D=3.3m

375.18120/705.31/0sllrR

66.276.78.010003.3lg1445.070lg1445.00SeqDDllxX

SSSrDllbBeq466010012.2106.710003.3lg7058.710lg58.7 (2)导线按水平排列时 VGN=13.8KV .WORD完美格式.

.专业知识编辑整理. SrDllbBDDllxXRmmDDeqSeqeq4660010938.1106.71000158.4lg7058.710lg85.7676.286.78.01000158.4lg1445.070lg1445.0375.18158.43.326.126.1

2-3 500KV输电线路长600Km,采用三分裂导线3×LGJQ-400,分裂间距为400mm,三相水平排列,相间距离为11m,LGJQ-400导线的计算半径r=13.6mm。试计算输电线路的参数:

(1)不计线路参数的分布特性;

(2)近似计及分布特性;

(3)精确计及分布特性。

并对三种条件计算所得结果进行比较分析。

解 先计算输电线路单位长度的参数,查得LGJQ-400型导线的计算半径r =13.6mm。

单根导线的自几何均距

mmmmrDS88.106.138.08.0 分裂导线的自几何均距

mmmmdDDSsb296.12040088.103232 分裂导线的等值计算半径

mmmmrdreq584.1294006.133232 相间几何均距

kmSkmSrDbkmkmDDxkmkmSrmmDDeqeqSbeqeq/10735.3/10584.129100086.13lg58.710lg58.7/298.0/296.120100086.13lg1445.0lg1445.0/02625.0/40035.31386.131126.126.1666000 (1)不计线路参数的分布特性。

SlbBlxXlrR460001041.2260010735.38.178600298.075.1560002625.0 (2)近似计算及分布特性,即采用修正系数计算。

9337.0600)296.010735.302625.010735.3298.0(611)(6118664.060010735.3298.03113112626200200026200lxbrbxklbxkxr .WORD完美格式.

.专业知识编辑整理. SSlbkBlxkXlrkRlbxkbxrb460002620010158.2360010735.30334.1946.166600298.09337.0646.1360002625.08664.00334.160010735.3298.012111211 (3)精确计算及分布特性。

传播常数:

kmjkmkmjjjxrjbgj/1)10056.1106419.4(/1483.8710057.1/1)298.002625.0(10735.3))((350360000 波阻抗:

jyxjljjjbgjxrZC6336.002785.0483.876342.0600483.8710057.1517.201.28310735.3298.002625.0)()(003060000 利用公式

yjchxyshxjyxshsincos)( yjchxychxjyxchsincos)(

以及 )(21xxeesh,)(21xxeech,将jyxl的值代入

0829.8759266.059233.002245.0)6336.0sin()02785.0()6336.0cos()02785.0()6336.002785.0(jjchshjshlsh01717.180638.001649.080621.0)6336.0sin()02785.0()6336.0cos()02785.0()6336.002785.0(jjshchjchlchSjSjZlchYjlshZZC)1019.2310124.7(312.85729.167]101649.080621.0[2]1)([2)169.167708.13(312.85729.167829.8759266.0517.201.283)(460000(4)三种算法中,后两种算法差别不大(除Y增加了一个微小的G之外),说明

修正系数法计算量小,并能保证在本题所给的输电距离内有足够的精度。

2-5 型号为SFS-40000/220的三相三绕组变压器,容量比为100/100/100,额定比为220/38.5/11,查得△P0=46.8kw,I0=0.9%,△PS(1-2)=217KW,△PS(1-3)=200.7KW,△PS(2-3)=158.6KW, VS(1-2)=17%,VS(1-3)=10.5%,VS(2-3)=6%。试求该算到高压侧的变压器参数有名值。