电力系统各元的参数与等值网络
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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，导线型号为一 150，水平排列，其线间距离
为4,求此输电线路在 40C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=17mm 31.5 mm2/km
单位长度的电抗:
单位长度的电阻： 31 5 A —注 0.105 /km S 300
单位长度的电抗： x1 0.1445lg 7560 0.0157 0.42 /km 12.1 m 是 r=24.2/2=12.1mm 于是半径： r =17/2=8.5mm Dm Dab Dbc Dca $4 4 2 4 5.04 m=5040mm
单位长度的电阻: 31.5
150 0.21 /km
r40 r20 [1 (t 20)] 0.21 [1 0.0036(40 20)] 0.225 /km
x1 0.1445lgD^ 0.0157 r
0.1445 lg5040 8.5 0.0157 0.416 / km
单位长度的电纳: 7.58 “ 10 .Dm lg 一 r 7.58 10 6 2.73 10 6S/km
lg 5040
8.5 18+j33.3Q ―o- R r丄 0.225 80 18
X x1L 0.416 80 33.3
B b1L 2.73 106 80 j1.09 K)-4S = 1.09 W-4S
10 4S 习题解图2-1
1.09
2-2 为6 m , 2-2 解：
查表：LGJ—300型号导线 某220kV输电线路选用
试求线路单位长度的电LGJ — 300型导线，直径为 24.2mm,水平排列，线间距离
电抗和电纳，并校验是否发生电晕。
d=24.2mm 31.5 mm2/km
Dm 3 6 6 2 6 7.560 m=7560mm 集中参数:
2.18
10 4S 单位长度的电纳：
b1 7.58 10 6 2.7 10 6S/km 1 7560 lg 12.1
临界电晕相电压： U cr 49.3m1 m2. .r lg Dm r
取 m1=1 m2=0.8 7.56 1 时， Ucr 49.3 1 0.8 1 1.21 lg 133.42kV 1.21
工作相电压：U 220/ .、3 127.02 kV
比较知 U V Ucr,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、20000kVA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 C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 C正常大气压下是否会发生电晕。2-3 解：
⑴线路参数
① LGJ—120 查表 d=15.0mm
「40=门〔1+ (t-20)〕=0.27〔 1+0.0036 (40-20)〕=0.289
1 1
双回线路的电阻： RL -r40L - 0.289 100 14.47() 2 2
② Dm 3 3.5 3.5 2 3.5 4.44(m)
Dm 4.44 X1 0.1445lg - 0.0157 0.1445 Ig 0.0157 0.41 r 0.00765
1 1 XL — X1L — 0.41 100=20.5 2 2
③ b1 上58 10 6 758 10 6 2.74 10 6(S/km) 1 . Dm 2.76
r
BL 2b丄 2 2.74 10 6 100 2 2.74 10 4 (S)
⑵对SFL1— 20000/110变压器
查表 Pk=235kW , P0=22kW , Uk%=10.5 , I0%=0.8，取 UN=110kV, SN=20000kVA ,
折到110kV侧的参数为： ―GD—
9 VI n 1 ―GD—
习题图2-3 4丨m
(b)
「1=0.27 Q /km 2XSFL-20000/110 100km
(a) 3.5m
3.5m ⑶求并联运行的参数及等值电路
BL 4 ZL RL jXL 14.47 j20.5( ) j f j2.74 10 S
1 1 ZT (RT jXJ (4.08 j63.5) 2.04 j31.75() 2 2
2 1.82 10 6 j 1.322 10 5 3.64 10 6 j 2.441 10 5 S
14.47+j20.5 2.04+j31.75
------- LZ ------- —o~-
j B・
J T-
* ---- 1 =j2.74 10-4 = 碍 [ ]Yr=3.64 X0-6-j2.644 1S-5
! -------------------------------- *
习题解图2-3
⑷取 m1=0.95 m2=0.9 查得 r=7.65mm 3.92 76 , 1 273 25
Dm 4.44
UCT 84m!m2 r Ig 84 0.95 0.9 1 0.765 Ig 150 (kV) r 0.765 由此可知150 > 110即Ucr> UN,所以不发生电晕。
载电流Io% 2.41。求该变压器归算到高压侧的参数，并作出等值电路。
2-9 解:
2-10某发电厂装设一台三相三绕组变压器，额定容量PkUN 135 1102
1000SN 1000 202
5%uN 10.5 1102
1000SN 1000 20
P0 22
1000UN 1000 1102
I 0 %SN 0.8 20 10 6(S)
2 1.322 100 1102 10 5（s）
YT 2 GT jBT
2-9三相双绕组变压器的型号为 SSPL— 63000/220，额定容量为 63000kVA，额定电压
为242/10.5kV，短路损耗 R 404 kW，短路电压Uk% 14.45，空载损耗Po 93 kW，空
PkUN 404 2202
1000SN 2 * 1000 632
Uk%UN 14.45 2202
100SN 1000 632
巳 93
1000U N 1000 2202
I 0 % SN 2.41 63 105
SN 60 MVA，额定电压为 RT
XT
GT
BT 4.08()
63.53()
1.82
ioou N
RT
XT
GT
BT 4.93
111.01
100UN 1.92 10 6
100 2202
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 Uk1 2 % 17 ,
Uk31 % 10.5 , Uk2 3 % 6，空载损耗Po 150 kW。最大短路损耗Pkmax 410 kW，空载
电流Io% 3，试求变压器参数，并作等值电路。
简单电力系统的等值网络
架空线：U N 110 kV，x 0.4 /km，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 Uk %=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， U N 6kV，长2.5km，缆芯截面S 70mm2，为 0.08 /
km，电阻系统 18.8 mm2/km。
当选基准容量 SB 100 MVA，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。 解：
RT1 PM 410 1212
2000SN 2000 602
RT2 RT3 RT 1 0.83
Uk2%
Uk3% 2
1
2
1 17 6 10.5
10.5 6 17
XT1
GT
BT 10.75
6.25
0.25
100SN
100 602
Uk2%U 2 N 6.25 1212
100SN
100 602
Uk3%U 2
N 0.25 1212
100SN
100 602
P。
150
26.23
1.02 10 5S
100UN 3 60
1000 1212 1.23 10 4S
2-15简化系统
如图2-15所示,
元件参数如下： 110kV
o> 6kV 6kV
习题2-15图 2-10
0.83
1 Uk1% 17 10.5 6
10.75
15.25
0.61
I 0 %SN XT2
XT3 1212
1000UN 1000 1212 Uk1%uN 2-15 解：SB=100MVA UB=Uav
2-18 某系统接线如图 2-18所示，如果已知变压器 「归算至121kV侧的阻抗为
2.95+j48.7 ，T2归算至110kV侧的阻抗为4.48 j48.4 ，T3归算至35kV侧的阻抗为
1.127 j9.188 ，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。
习题2- 18图
2-18 解：
假定系统为g ⑴有名值参数(精确计算，归算到 110kV侧)
① T1 ZT1=2.95+j48.7
T2 ZT2=4.48+j48.4
110 2
T3 ZT3=(1.127+j9.188) ( ) =9.2+j75 38.5
② L23 ZL=10.5+j20.8
1 2 3 4 5 —□ ----------- O ---------- □ ----------- □ ----------- □ZF-
2.95+j48.7 10.5+j20.8 4.48+j48.4 53.88+j65.31 9.2+j75
习题解图2-18a
⑵标么值参数(近似计算、归算到 110kV侧)取SB=100MVA UB=Uav
100 ZT1 (2.95 j48.7) 2 0.0223 j 0.368 115架空线L :
变压器T:
电抗器R:
电缆线L : B2 B s u X
XT1 XT2 Uk% SB
100 ST
X R Xr% UN SB
100 31 N uB
X SB X : U B 0.08 2.5
L SB S
U! 00
2 5 0.212
10.5 100 0.525 100 20
4 6000 100
2 1.164 100 3 300 6.3
100
2 0.504
6.3
18.8 25 100
6.32
j0.212 ---------- ° --------------
j1.164
----------- 1=1 ------------
1——LJ— j0.525 ------ 1—1—— 1.692+j0.504
-------- CT- ------- ------- 1± --------
10kV T[ 110kV T2 , 35kV
厂— 乌0列20.8 卜 20MVA6.6+j8 Q
110/38.5kV 31.5MVA
