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电力系统习题解答

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1. 某电力系统的部分结线如图所示。各线路的额定电压等级已示于图中 试求:1)发电机G-1, G-2, G-3的额定电压。 2

)变压器T-1到T-7的各绕组的额定电压。

10KV

G1带负荷,电压升高 5%至6.3KV ;

G2、G3为发电机—变压器组,电压可直接取为 10.5KV 和13.8KV ;

T1 二次侧电压升高10%,变比为6.3/38.5 ; T2 高压侧电压升高 10%,变比为10.5/38.5/121 ;

T3 高压侧电压升高 10%,变比为13.8/121/242 ; T4 变比为 38.5/121/231 T5 变比为 38.5/121/220 T6 变比为110/11 ; T7变比为110/11。

2.某系统的日负荷曲线如下所示,求此系统的 T max 、P av 及全系统一年内的电能消耗

P(MW)

(2800 5 3000 3 3300 4 3100 5 3200 4 2900 3)

3600

220KV

LGJ-400/50

35KV

35KV

0KV 110KV

LGJ-150/25

LGJ-70/10

6KV

P(MW) 3600 3400 3300 3100 3000

3300 3000 2800 .

12 16 20

24

12 16 20 24

(夏天152天日负荷曲线)

(冬季213天负荷曲线)

13.8KV

G-3

T-3

LGJ-300/15

T-4

10.5KV

G-2

G-1

11

T-2

6KV

T-1

LGJ-185/25

T-6

T-5

35KV

T-7

=7738 (h)

W T max P max 7738 3160

27.858GWh

500KV T-1

G-1

; - )一A

10.5KV

110KV 10KV

T-2

P av

T max

8760

P max

7738 3600 3180 MW

8760

G-2 —GD

T-3

T-7

500KV

6KV

6KV G-3

3.某电力系统的部分结线如图所示。各线路的额定电压等级已示于图中。

试求:1)发电机G-1, G-2, G-3的额定电压 2 3)

O

)变压器T-1到T-5的各绕组的额定电压。

变压器T-1运行于+ 2.5%分接头,求T-1的变比。 4?部分电力网络的结线如图所示,导线呈正三角形方式排列,导线之间距离为

电线路以双回线路送电。降压变电所装有二台相同的三相双线圈变压器。

为400C 时线路每公里参数。 2 )计算变压器参数。

3 )计算并列运行时,电力网络的等值参数,并将参数注在等值电路

上。

LGJ-120 2 米。110kV 输 1)计算导线温度

L_r7V\

10KV

100km

SFZL 7 20000/110

导线:r 1

一 315

0.2625 /km

s 120

r t

r 1

[1 (t 20)] 0.2625 [1 0.0036 (40 20)] 0.2814 /km

110KV

D m 3

.D ab D bc D ca 「32 2 2 2m

T-4

35KV

T

T-5

35KV

e

14 OT+jlg^Q^

T ——1=1 ------ 1 -----

3.106x10^^

5?有一条10kV 配电线路,每相参数分别为:R L 4.0 、X L 6.0 ,受端负荷为1000kVA cos 0.8 (滞

后),受端电压为10kV 。

a ) 计算线路中点电压;

b ) 在线路中点接入一阻抗为(100+j200 ) /每相的负荷,并维持中点电压为a )的计算值, 求送端电压。此时受端电压又为多少?

6.某500kV 架空线路。长342.6km ,使用LGJ-400/50四分裂导线。在正式投运之前,进行了 实际测

量,提供实测数据如下: 表一:阻抗实测数据

数量名称:U AB U BC U CA I A

I B

I C

P A B

P B C

数值:147.6V 148V 148V 0.825A 0.825A 0.875A - 48W 71.5W

表二:导纳实测数据 数量名称:U AB U BC U CA

I A

I B

I C P 总

数值: 154.2V 155.3V 153.5V 0.14A 0.14A 0.14A 2.33W

1) 试以上述实测数据计算该线路正序阻抗,导纳,电容,充电功率并作等值电路; 2) 按线路结构参数计算该线路阻抗,导纳,电容,不考虑分布特性; 3) 近似考虑分布特性,计算该线路阻抗,导纳,电容; 4) 精确考虑分布特性,计算该线路阻抗,导纳,电容; 5) 对上述计算结果进行分析。

变压器: X i

b i

B T

0.1445lg D -

0.1557

r 7.58 .D m lg - r

10

PAN 104 1102 1000S N

1000 202 5%u N 10.

5 1102 100S N 100 20

P 0 30 1000U N 1000 1102 1 0 % S N 1.2 20 R T

3.146

63.525

2.479 10 6S

G T

X T

ioou N

100 1102 j

983 10 5

S

1) 作变压器等值电路图,并将参数(归算至高压侧)注在图上。

2) 计算额定电压下变压器的空载损耗。(有功和无功) 3) 设变压器低压绕组开路,高压及中压绕组承担额定负荷,计算变压器的有功功率损耗和 无功

功率损耗。 8. 有一 110KV 母线,接有一负荷S L 20 j15MVA 。试以:

1) 阻抗表示这负荷,并作等值电路。 2) 导纳表示这负荷,并作等值电路。

U 2 1102 Z

* 387.2 j 290.4

S 20 j15

Y

1

1 3

(1.65 j1.24) 10 3S

Z 387.2 j 290.4

9. 一条220kV 、250km 单回架空输电线,用 LGJQ-400型导线架设。其参数为:R 0.08 /km ,

X 1 0.416 /km ,b 1 2.80 10 6S/km ,试用集中参数的

型等值电路进行下列计算。当输

送功率为150MWV 功率因数为0.8、受端电压为210kV 时,送端电压和功率为多少?如果功 率因数为1.0,其余条件一样,那么送端电压和功率又为多少?

R M 0.08 250 20 X x 1l 0.416 250

104

6

4

B b 1l 2.8 10

250 7 10 S

S Z 150 j 97.065 14.477 j75.280 164.477 j 172.345 MVA

P 2X Q 2R 150 104 97.065 20 U 2

210

U 1

.. (U 2 U)2 U 2

280.023KV

1

1

1) P 150MW

Q 112.5MVar

U 2

210KV

S

y 2

2 jBU 2

1

7 10 4 2102 2

j15.435MVar S 2

S 2

S y2

150 j 112.5 j15.435

150 j97.065MVA

S Z (

Ur

1502 97.0652

2102

(20 j104) 14.477 j75.280MVA

S 1 S 2

P 2R Q 2X

U 2

150 20 97.065 104

210

62.365KV

65.041KV

BU2 7 10 4 28Q 0232j27.445MVar

S y1

2 2

P k (i 2) 333KW; P k (i 3) 265KW;P k (2 3) 277KW ; R 59KW ;

S S ' S y1 164.477 144.900MVA 1

7 1 0 4 2 1 02

j15.435MVar

S 2 S 2

S y2 150 j15.435MVA

B T

S Z

(加

1502 15.4352

2102

(20 j104) 10.312 j53.623MVA

U

P 2R Q 2X 150 20 15.435 104

7.139KV

U 2

210

U P 2X Q 2R

150 104 15.435 20

75.756KV

U 2

210 U 1 (U 2 U)2

U 2

229.975KV

S y1

I BU : 2 17 2

10 4 229.9752

j18.511MVar

S 1

S y1 160.312 19.677MVA

S 1

S 2

S Z 150 j15.435 10.312

j53.623 160.312 j38.188MVA

试验数据 第- 台 第二台 第三台

短路损耗(Kvy 27.6

28.9 29.40 短路电压( 6.42 6.54 6.55

空载损耗(KW ) 11.05 8.40 10.60 空载电流(I 0%) 2.00

1.42 1.84 试作这变压器旳等值电并将参数(归算至咼压侧)汪在图上。 10. 某变电所,以三台单相双绕组变压器按星形连结,组成三相变压器组。每台变压器容量

为3500KVA 电压为20.2/6.6KV ,空载、短路试验数据如下: 0.919

P k U N 2

27.6 20.2

2

1000S

N

1000 3.52

U k %u N 6.42 20.22 100S N

100 3.5

P o

11.05 1000U N 1000 20.22 1 0 %S

N 2 3.5

R T 7.485

2.708 10 5S

G T X T 100U N

第二、三台的计算类似

2

1.716 10 4S

100 20.22

11. 一台三相三绕组自耦变压器型号为 OSFS190000/220。额定电压为 220/121/38.5KV,容

量比为100/100/50 ,空载试验及短路试验数据如下:(所有数据均未归算)

2) P 150MW Q 0

U 2 210KV

S y2

U k (i2)% 9.09;U k (i3)%

16.45;U k (2 3)% 10.75; |。% 0.332 .

试作这变压器的等值电路,并将参数(归算至高压侧)注在图

上。

P 2 333 KW P

23

4 277 1108 KW

P k1 2(P

2

P 13

P 23

) 142.5KW P k2 1

2(P

2

P 23

P 13

) 190.5KW

P k3 2

(P 13

P 23

P 12) 917.5KW

R T1 p*N

142.5 2202

0.851

1000S N

1000 902 R T2 P k2u N 190.5 2202 1.138

1000S N 1000 902 R T3 P k3u N 917.5 2202 5.482

2 1000S N 1000 902

P 3 4 265 1060 KW U k1 2% 9.09 U k1 3

2 16.45

32.9

U k1% 2(U k12 U k1 3

U k2 3)

10.245 U k2% 2(U k12 U k2 3

1

J k1 3 )

1.155 U k3% 2(U

k13

U k2 3

U k1 2 )

22.655 X T1 U k1%u N 10.245 2202 50.095

100S N 100 90 X T2 2

U k2%U N 1.155 2202 6.211

100S N 100 90

X T3 U k3%u N1

22.655 2202 121.83

4

100S N

100 90

U k2 3 2 10.75 21.5

G T P ^^

59

2 1.219 10 6

S

1000U N 1000 220

B T

I 0 %S N 100U N

0.332 90 2

100 2202

6

6.174 10 S

12. 试作下图所示电力系统的阻抗图,并将参数注在图上(不计线路和变压器的电阻和导纳)

1) 计算时取6KV 电压为基本级。 2) 计算时取10K V 电压为基本级。

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