電力系統(tǒng)分析試題及參考答案64812

1、作業(yè)題一參考答案一、填空題1降壓變壓器高壓側(cè)的主分接頭電壓為220kv，假設(shè)選擇+ 2 X 2.5%的分接頭，那么該分接頭電壓為 231KV2電力系統(tǒng)中性點有效接地方式指的是中性點直接接地。3輸電線路的電氣參數(shù)包括電抗、電導(dǎo)、電納和電阻 。4輸電線路的電壓偏移是指線路始端或末端母線的實際運行電壓與線路額定電壓 的數(shù) 值差。5電力系統(tǒng)的潮流分布一般是用各節(jié)點的電壓和功率表示。6. 調(diào)整發(fā)電機(jī)組輸出的有功功率用來調(diào)整電力系統(tǒng)運行的頻率 。7. 復(fù)合故障一般是指某一時刻在電力系統(tǒng)二個及以上地方發(fā)生故障。&用對稱分量法計算不對稱故障，當(dāng)三相阻抗完全對稱時，那么其序阻抗矩陣Zsc的非對角元素為

2、零 。9系統(tǒng)中發(fā)生單相接地短路時故障點短路電流的大小是零序電流的3 倍。10減小輸出電元件的電抗將提高改善系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。二、單項選擇題在每題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的，請將正確選 項前的字母填在題后的括號內(nèi)。11同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)頻率之間是否有嚴(yán)格的關(guān)系否是不一定根據(jù)發(fā)電機(jī)的形式定12三繞組變壓器的結(jié)構(gòu)、通常將高壓繞組放在內(nèi)層中間層外層獨立設(shè)置13中性點以消弧線圈接地的電力系統(tǒng)，通常采用的補償方式是全補償欠補償過補償有時全補償，有時欠補償14三相導(dǎo)線的幾何均距越大，那么導(dǎo)線的電抗越大越小不變無法確定15.變壓器的電導(dǎo)參數(shù)G,主要決定于哪一個實驗數(shù)據(jù)U%I。16.當(dāng)功率

3、的有名值為s= P+ jQ 時功率因數(shù)角為取基準(zhǔn)功率為 S,那么有功功率的標(biāo)么值為_P_Sn cos_P_SnsinPSn P cos Sn17. 環(huán)網(wǎng)中功率的自然分布是 與電阻成正比分布 與電抗成正比分布 與阻抗成正比分布與阻抗成反比分布18. 電力系統(tǒng)中PQ節(jié)點的數(shù)量少量的必有且一般只設(shè)一個 全都是 大量的20. 在同一時間內(nèi)，電力網(wǎng)的電能損耗與供電量之比的百分值稱為 負(fù)載率網(wǎng)損率21. 電力系統(tǒng)的頻率主要決定于 有功功率的平衡 電壓質(zhì)量 供電率廠用電率 無功功率的平衡 電流的大小22. 關(guān)于順調(diào)壓電壓調(diào)整方式的描述，錯誤的選項是 頂峰負(fù)荷時允許中樞點電壓略低 低谷負(fù)荷時允許中樞點電壓略低

4、 適用于用戶對電壓要求不高的場合 適用于供電線路不長的場合改變了負(fù)荷變化時次級電壓的變化幅度增加了整個電力系統(tǒng)的無功功率容量23. 通過改變變壓器變比，實質(zhì)上改變了電壓損耗的數(shù)值 改變了電力網(wǎng)的無功功率分布24. 三相短路時，非周期分量極小值，只能是在某種情況一相中出現(xiàn)同時在兩相中出現(xiàn)三相均不出現(xiàn)只有故障相出現(xiàn)其它相不出現(xiàn)其中，1,2 , 0分別為正序、XdXqXd"Xd'XqXdXd' Xd" XdXqXd'Xd"XdXd'XqXd"26.假設(shè)ac兩相發(fā)生短路，那么基準(zhǔn)相選擇為)a相b相c相a相和c25.同步機(jī)的各種電抗

5、間關(guān)系為27.下網(wǎng)K點發(fā)生兩相短路接地,其復(fù)合序網(wǎng)為圖所示負(fù)序、零序阻抗28. 越靠近電源點負(fù)序電壓越低高不變無法確定29. 作為判據(jù)dPE o主要應(yīng)用于分析簡單系統(tǒng)的d暫態(tài)穩(wěn)定故障計算靜態(tài)穩(wěn)定調(diào)壓計算30.分析簡單系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性可以應(yīng)用等耗量微增率準(zhǔn)那么等面積定那么三、簡答題31 電力變壓器的主要作用是什么？答：電力變壓器的主要作用是升高或降低電壓,小干擾法對稱分量法另外還起到將不同電壓等級電網(wǎng)相聯(lián)系的作用。32簡單閉式網(wǎng)分為哪些類網(wǎng)絡(luò)?答：簡單的閉式網(wǎng)可分為兩端供電網(wǎng)絡(luò)2分和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)2分兩類1分。33. 為什么說當(dāng)電力系統(tǒng)無功功率不充足時僅靠改變變壓器變比分按頭來調(diào)壓并不能改變系統(tǒng)的電壓

6、水平？答：通過調(diào)分接頭實質(zhì)是改變了電力網(wǎng)的無功分布，只能改善局部電壓水平， 同時卻使系統(tǒng)中另個的某些局部電壓水平變差并不能改變系統(tǒng)無功缺乏的狀況因此就全系統(tǒng)總體來說并 不能改變系統(tǒng)的電壓水平。34. 為什么變壓器中性點經(jīng)小電阻接地能夠提高當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障進(jìn)的暫態(tài)穩(wěn)定性？答：在輸電線路送端的變壓器經(jīng)小電阻接地，當(dāng)線路送端發(fā)生不對稱接地時，零序電流通過該電陰將消耗局部有功功率起到了電氣制動作用，因而是能提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。四、簡算題35. 某三相單回輸電線路，采用LGJ- 300型導(dǎo)線計算外徑 ,三相導(dǎo)線正三角形布置，導(dǎo)線間距離D= 6m,求每公里線路的電抗值。Xi0.14451 gDmr12

7、.6 10 3解：計算半徑：25.2一3r12.6mm 12.6 10 m2幾何均距：Dm=D=6m0.403 /km36°.110KV單回架空線路，其參數(shù)如下圖，線路始端電壓為116KV,末端負(fù)荷為15 + j10MVA, 求該電力線路末端電壓及始端輸出的功率。加巧斗0北-CZZ1解:,1設(shè)全網(wǎng)電壓為Uw = 110KV Q衛(wèi)二-jU x l-4x llO2 -JL331 mrar $ = % + AQ貳=1盼開上69MVA1 分1分R光扌妙緲2 MVA§1 二$ += 15.496 + 9.661 MVA%= -jl,lx 10-4x 1102= - ji.331 MV

8、ar £1 分3j = S； Q,! = 15.496 + j8.33 MVA 1 分2令 U x 115*KV4 - Ui-AUj - jfillg =【h"啓3 f j X - 109,997 - j3»678 = 11O + 05S L»KVa 分37. 某系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率為740MW/HZ當(dāng)負(fù)荷增大200MW寸，發(fā)電機(jī)二次調(diào)頻增發(fā)40MW此時頻差為，求負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率。解：-% .JF-|1 Kg = 740Mir/H71 PL = 200OT ApG 4OMW. Af. ： - O.ZHz 蟲；反二？Kf. =- 740= 80fJ

9、- 74« 60JWW/Hx 1 分38. 網(wǎng)K點發(fā)生兩相短路接地，求 K點短路電流值。Q6 & Mk/A* j/.rv4其;=2咒* '釘哦2農(nóng)工UkJHttUtcl豆“7Xlo = 3x0.0906 = 0.272XrX£ = 10,-五、綜合題39. 有一臺降壓變壓器如下圖，其歸算至高壓側(cè)的參數(shù)為4.93 + j63.525 Q,變壓器母線在任何方式下均維持電壓為，其低壓側(cè)母線要求順調(diào)壓，假設(shè)采用靜電電容器作為補償設(shè)備，試選擇變壓器分接頭和無功補償設(shè)備容量。2兇.1IW = 107 "少 4些諾尹旦竺Umiu'=曲宀心鈕需1；心律和炭

10、趙V3分2揑就小負(fù)荷吋北討償壻況來迭槿變壓蕃分喪頭I= 102,96x jj-1 = 105.35110-2.5%卩 2分接最大負(fù)構(gòu)時調(diào)笙婆敦確定Q*容星Q“£磊耳似邛弼詁務(wù)"葺尋-1 95閃伽 3分lSx乳93毋13上-】*鄭x63.3巧U-107,5-二 99.851“0：驗算，騎人気荷時補卷設(shè)備金師投入I U* =99.85x = 10.24甩壓偏移2需器公囂WO晞銀小負(fù)昭 J = 102.% xn/ltr?.25 10.56電x&分40.某簡單系統(tǒng)如圖假設(shè)在 K點發(fā)生三相短路，求使得系統(tǒng)保持暫態(tài)穩(wěn)定的極限切除角。kU*Xi x0.2 +0,15 + -+0

11、15-0.7 1 分P,=忙乂上 min8 ="jic3 I 曲 -i£Jx2 = 2 s如30 - sinPn11Pl匕1分1分=0= 0.20.150,4035-0,9 1 分-；盯品莊芋詁曲1分A i9f/ * O 空OT6 = laUr - sin 一 i上= 43.13 1 分0.8x ；74114313-0即3L33-1a-61.97° G 分作業(yè)題二參考答案一、填空題1. 衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)是：電壓、頻率、波形2. 我國110kV及以上系統(tǒng)，中性點運行方式采用直接接地3. 一公里L(fēng)GJ-300型的架空線路，其電阻大約為0.1 Q4. 一個將10k

12、V升到220kV的變壓器，其額定變比為5. 電廠供電負(fù)荷與綜合用電負(fù)荷的差異是前者包括網(wǎng)絡(luò)損耗6. 潮流計算中，三類節(jié)點數(shù)量最多的是PQ 節(jié)點 。7. 架空線路開路時，其末端電壓比首端電壓高。8.將壓三繞組變壓器三個繞組排列方式，從內(nèi)至外為低一中一高節(jié)點電壓方程。9. 常用的潮流計算的根本數(shù)學(xué)模型是10. 標(biāo)么值近似計算中基準(zhǔn)電壓常選二、選擇題1. 組成電力系統(tǒng)的幾種主要元件是：A 電源、電阻、電感、電容C發(fā)電廠、變電所、變壓器、線路網(wǎng)絡(luò)平均額定電壓BB發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、負(fù)荷D 發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、開關(guān)2. 對電力系統(tǒng)運行的根本要求是：_CA在優(yōu)質(zhì)前提下，保證平安，力求經(jīng)濟(jì)；B在經(jīng)濟(jì)前提

13、下，保證平安，力求優(yōu)質(zhì)；C在平安前提下，保證質(zhì)量，力求經(jīng)濟(jì)；D在平安前提下，力求經(jīng)濟(jì)，保證質(zhì)量。3. 相同截面的導(dǎo)線，使用的電壓等級越高，其電阻_jA.A 一樣 B 越大 C 越小 D 都不對4. 在變壓器的等值電路中，其導(dǎo)納是_BA G T+jB tB GT-jB t C -GT+jBTD -GT-jB t5. 中性點不接地系統(tǒng)對設(shè)備絕緣的要求_AA高 B 低 C 不變 D 都不對6. 架空線路采用導(dǎo)線換位的目的_CA減小電抗 B 減小電納 C 減小三相參數(shù)的不對稱D 都不對7. 三類節(jié)點中，只有一個且必須有一個的是_CA P-Q節(jié)點B P V節(jié)點C 平衡節(jié)點 D 都不是8. N R迭代的主

14、要優(yōu)點是：_BA簡單 B 收斂快 C 準(zhǔn)確 D 占用內(nèi)存少9. P Q迭代是在_B根底上簡化來的。A直角坐標(biāo)形式的 N R迭代;B極坐標(biāo)形式的N R迭代；C G S迭代D都不是10. 變壓器的運算負(fù)荷是DA變壓器付方功率加上變壓器阻抗的功率損耗；B變壓器付方功率加上變壓器導(dǎo)納的功率損耗；C變壓器副方功率加上變壓器阻抗和導(dǎo)納的功率損耗；D在C的根底上，再加上變壓器所聯(lián)線路導(dǎo)納中的功率。三、某系統(tǒng)發(fā)動機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率為740MW/HZ,當(dāng)負(fù)荷增大200MW寸，發(fā)電機(jī)二次調(diào)頻增發(fā)40MW此時頻差為0.2Hz,求負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率。解： Pd= Pg一 Kg f & f200=40+ 740

15、 X 0.2 + 0.2 X Kd所以 Kd=60MW/Hz所以負(fù)載的單位調(diào)節(jié)功率為 60MW/HZ四、額定電壓110kV的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負(fù)荷如下圖。電源A的電壓為121kV,求功率分布和各母線電壓。注：考慮功率損耗，可以不計電壓降落的橫分量U 。2QI-J30U2 210 8SBC2 (20110SbSCSBC(解設(shè) U C=U N= 0_ =110 0_SbSbSbAB221102SaSbSab LA=121kVU AB32.545 20 27.083 4012114.332(kV)Ub Ua Uab 121 14.332 106.668(kV)UBC (汀93) 20 ( 7.59

16、3) 303(kv)Uc Ub U bc 106.668 3.972110.64(kV)五、某發(fā)電廠裝有兩臺發(fā)電設(shè)備，其耗量特性分別為F1=3+0.3 Pg1 p；(t/h)F2=5+0.3 Pg2 pG2(t/h)兩臺發(fā)電設(shè)備的額定容量均為100Mvy而最小可發(fā)有功功率均為30Mvy假設(shè)該廠承當(dāng)負(fù)荷150MVy試求負(fù)荷在兩臺發(fā)電設(shè)備間的最優(yōu)分配方案。解 兩臺發(fā)電設(shè)備的耗量微增率分別為dR1 dPG!2 G1G1dF222 G2G2dPG2按等耗量微增率準(zhǔn)那么分配負(fù)荷，令入1= X 2, 有0.3+0.004Pg=0.3+0.006 Pg2而等約束條件為Pg1+P32=150聯(lián)立式(A)、式(

17、B)、求解PG Pg2o 把Pg2=150-Pg1代入式(A)有0.3+0.004Pg=0.3+0.006(150 Pg1)0.004Pg 0.006 P10.01Ps1于是解得PG1=90MWPg2=60MW此分配方案符合等耗量微增率準(zhǔn)那么，即滿足等約束條件，也滿足不等約束條件<30<90<100、30<60<100),因此，可做為最優(yōu)分配方案。六、如下圖某降壓變電所裝設(shè)一臺容量為20MVA電壓為110/11kV的變壓器，要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負(fù)荷時分別不超過額定值的2.5%和7.5%,最大負(fù)荷為18MVA最小負(fù)荷為7MVA COS ，變壓器高壓側(cè)的電壓在

18、任何運行情況下均維持107.5kV ,變壓器參數(shù)為 , R=163kW勵磁影響不計。試選擇變壓器的分接頭。；DMV4HO.'JIkVIfIP7 SkV變壓器的電阻和電抗為RtPkUNiooosN2163 1101000 2024.93()Xt2Uk%UN100Sn10.5 1102100 2063.5()末端最大和最小負(fù)何為Smzx 18 cos j18sinSmin 7 cos j7sin18 0.8j18 0.614.4j10.8(MVA)7 0.8 j7 0.65.6j4.2(M VA)按最大和最小負(fù)荷時調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為Uimax10(1 2.5%) 10.25(

19、kV)Uimi n10(1 7.5%)10.75(kV)在最大和最小負(fù)荷時變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得U i maxU I maxU maxUimaxU i maxU I maxU minU imin解得Uimax 99.9(kV)Uim i n104.6(kV)然而最大和最小負(fù)荷時分接頭電壓為U T/maxU iNU i maxU i maxU T/minU iNI IimmUimin1111107.2( kV)107(kV)UtiU T/maxU T/min1072 107107.1(kV)2應(yīng)選分接頭電壓為 110 1-2.5%的分接頭。校驗低壓母線電壓:最大負(fù)荷時最小負(fù)荷時電壓偏移：最

20、大負(fù)荷時最大負(fù)荷時U i max %U i minU iNimaxUti11UiminUtiUmax% 時 100%25%10 7310Umin%100%7.3%1010.25( kV)10.73( kV)7.5%比擬可知，所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。作業(yè)題二參考答案一填空35分每空1分1 電力系統(tǒng)是電能的生產(chǎn)、輸送、分配和消費的各個環(huán)節(jié)組成的一個整體。其中輸送和分配電能的局部稱為電力網(wǎng) 。假設(shè)把水電廠、火電廠的動力局部也包括進(jìn)來，就稱為動力系統(tǒng) 。2 對電力系統(tǒng)運行的根本要求是：保證供電的可靠性，保證 電能的良好質(zhì)量,提高運行的經(jīng)濟(jì)性 。3 .衡量電能質(zhì)量好壞的指標(biāo)是電壓、頻率和波形 。4電

21、力系統(tǒng)的無功功率電源，除了發(fā)電機(jī)外，還有 同步調(diào)相機(jī) 、 靜電電容器 及靜止補償器 。5.對稱分量法 是分析電力系統(tǒng)不對稱故障的有效方法。在三相參數(shù)對稱的線性電路中，各序?qū)ΨQ分量具有獨立性。6 短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。短路沖擊電流、短路電流最大有效值和短路容量 是校驗電器設(shè)備的重要數(shù)據(jù)。7系統(tǒng)中所有電力用戶的用電設(shè)備所消耗的電功率總和就是電力系統(tǒng)的負(fù)荷，亦稱電力系統(tǒng)的 綜合用電負(fù)荷。電力系統(tǒng)負(fù)荷加上電力網(wǎng)的功率損耗就是各發(fā)電廠應(yīng)該供應(yīng)的功率，稱為電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷，在此根底上再加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率就是各發(fā)電廠應(yīng)該發(fā)出的功率，稱為電力系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷 。8.在元件的電抗比電阻大得多的的高壓

22、電網(wǎng)中，無功功率 從電壓高的一端流向電壓低的一端，有功功率 那么從電壓相位越前的一端流向相位落后的一端,這是交流電網(wǎng)功率傳輸?shù)母疽?guī)律。9在電力系統(tǒng)潮流的計算機(jī)算法中，普遍采用的兩種方法是：牛頓-拉夫遜法和 P-Q分解法。10.簡單故障是指電力系統(tǒng)的某處發(fā)生一種故障的情況。簡單不對稱故障包括單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路、單相斷開和 兩相斷開 等。11 電力系統(tǒng)的運行電壓水平同無功功率平衡密切相關(guān)。電壓調(diào)整的主要手段是:改變發(fā)電機(jī)端電壓；改變變壓器的變比； 無功功率補償。12 通常系統(tǒng)負(fù)荷是隨時間變化的，其變化規(guī)律可用負(fù)荷曲線 來描述。二、單項選擇題在每題列出的四個選項中只有一個選項是符

23、合題目要求的，請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。1 無限大功率供電系統(tǒng)，發(fā)生三相短路，短路電流非周期分量起始值2 i apibpi cp iapibpicpi api bpi cpiapi bpcp2.短路電流量最大的短路為單相短路兩相短路兩相短路接地三相短路3.理想同發(fā)電機(jī),q軸電抗的大小順序是2) xq=xq xq > xq xqv xq"都不對為旋轉(zhuǎn)因子1+a+a2等于多少1 01125.輸電線路的正序阻抗與負(fù)序阻抗相比，其值要3 )大小相等都不是6.系統(tǒng)中發(fā)生單接地故障時，零序回路中不包含4 )零序電流零序電壓零序阻抗電源電勢7.兩相短路接地故障中，附加阻抗Z為4)

24、Zo 2 Z2S Zo2 +Z 22Zo2/ Z228.在發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)中，機(jī)械功率Pt與電磁功率相比，將3 )大小相等無關(guān)系9.P 3曲線被稱為4)耗量特性曲線負(fù)荷曲線正弦電壓曲線功角曲線10.故障計算可以應(yīng)用3)等面積定那么小干擾法正序增廣定那么等耗量微增率原那么三、簡答題1. 列出三種提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施。1自動勵磁裝置的應(yīng)用；2減小各元件的電流；3改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和采用中間補償設(shè)備。2. 寫出對稱分量變換矩陣的表達(dá)式。1 a a21彳2s - 1 a a31 1 13寫出系統(tǒng)f點發(fā)生a、c兩相短路時的原始邊界條件。lb 0, la Ic 0, Ua Uc4.在架空輸電線路中，為什么要

25、進(jìn)行導(dǎo)線換位？保證三相系統(tǒng)參數(shù)對成、減少對周圍通訊線路的干擾5什么是電暈現(xiàn)象？如何防止？高壓線路說明周圍的電場強(qiáng)度高于周圍空氣的擊穿強(qiáng)度，會使空氣游離發(fā)生放電現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱之為電暈現(xiàn)象。防止措施是增加導(dǎo)向的等值半徑，如采用擴(kuò)徑導(dǎo)線、 分裂導(dǎo)線。當(dāng)母線4發(fā)生三相短路時，求短路點短路電流周期分量有效值I、沖擊電流iw解:用標(biāo)幺值計算的參數(shù)是：Xl1 0.4 5010011521 分Xl2Xt1XGd0.4 400.121 1 分1152100 1分120100 0.106 1 分I*1001Xd0.1213 分Sb100 0.502kA 2分3 115I*Ib2.55* I3分3分四、電力系統(tǒng)接

26、線下列圖所示。其中,發(fā)電機(jī)G1：S1=OXd =0E* =1發(fā)電機(jī)G2:$2Xd E* =1變壓器T1：Smt1=120MVAlk線路l 1：1 1=50kmX1=0.4 Q /km線路12：1 2=40kmX2=0.4 Q /km五、發(fā)電機(jī)d、q軸的同步電抗 Xd，Xq，負(fù)載的電壓 U 1=1.0 30_電流I °，試計算暫態(tài)電動勢岳。解：EqU jlXq 1.0 30j0.8151.723 50.77 4分302分IdIsin 0.73 -3分EqEqXdXq1.723 0.73 1.0 &4分Eq1.738 50.77 2分作業(yè)題四參考答案、有一回電壓等級 110kV，

27、長為150km的輸電線路，末端接一臺容量為的降壓變壓器，變比為110/11kV。如圖1所示，當(dāng)A點實際電壓為115kV時，求A、C二點間的 電壓損耗及B點和C點的實際電壓。注：Pk=190kW Uk, Po=31.O5kW, 1。20 分IXjJ150kmSFLl-Jl 畑 110 IlCWllkV2tHjl5MVA8.5(mm)=0.21( Q /km)X10.1445lg 40000.01570.401( /km)b1.Dmig -r10 64000 ig1062.84 106(S/km)R150=31.5(X=0.401150=60.15( Q )10-610-6(S)1B 2.13 1

28、0 4(S)2圖1 題一圖exioj變壓器:設(shè) U c=110 , AlPkUN190 110 1000SN10002Uk%uN1102100SN1002p。1000U N10001102I 0 % Sn100UN100 1102, 2015Rt2.317()40.3(1.82 10T110GtBtXt10 6(S)6(S)如SzTP2q2T2 2p2 q2220152 2 220152R j2Xt-22.317 j2UU110110SytuB(GtjBT)1102j18.2)10 6SbScSzt(20j15)j2.08)SbScSt(20j15)j2.08)Sb SbSyi22 2iio2

29、(31.5 j60.15)4242Sy11SaSbSz1Syu由Sa和A點電壓求各點電壓及電損耗U1巳 R1 Qa X1iT5U121.776°.15 仮2431.5115I122UB (115 13.93)7.21101.33( kV)UtUc . (101.337.25)2294.39(kV)UAC 11594.3920.61( kV)、簡單輸電系統(tǒng)如圖 2所示，變壓器變比為110± 2X 2.5%/11kV，假設(shè)不計變壓器勵磁支路 及線路對地電容，那么線路和變壓器的總阻抗Z=26+j130 Q,節(jié)點A的電壓為118kV,且維持不變，降壓變電所低壓側(cè)母線要求常調(diào)壓，保持

30、電壓。假設(shè)補償設(shè)備為靜電電容器試配合變壓器分接頭的選擇確定受端應(yīng)設(shè)置的無功補償容量。圖2 題二圖解計算補償前最大、最小負(fù)荷時低壓側(cè)歸算到高壓側(cè)的電壓。先計算功率損耗2 22015Smax1102 2Smax110首端功率為SA maxsmaxsax(20j15)j6.71)j21.71M VASA mins iins iin(10j7.5)j1.68)j9.18M VA因此，i節(jié)點電壓為U i max11826 21.71 13011889.38(kV)Uimin118130105.61(kV)118(a)選擇電容器容量。先按最小負(fù)荷時電容器全部退出的條件選擇變壓器變比，為UiiUti Uim

31、in 也 105.61110.64( kV)U i min105于是可選擇110kV電壓的主抽頭，即 S =110kV，那么變壓器變比 k=110/11=10。再按最大負(fù)荷時的要求，求無功補償容量Qc2k U i C maxU iC maxU i max21301012.62 (Mavr)、如圖3所示網(wǎng)絡(luò)中， A、B C為三個等值電源，其中Sa=75MVA Xa，SB=535MVA滄=0.304 °C的容量和電抗不詳，只知裝設(shè)在母線4上的斷路器QF的斷開容量為3500MVA 線路11、丨2、l 3的長度分別為10、5、25km,電抗均為0.4 Q /km。試計算在母線1三相直接短路時

32、的起始次暫態(tài)電流和短路沖擊電流。(20分)解 取Sb=1000MVA作系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖 9-2 ( b)c首先確定電源 C的等值電抗滄。如果短路不是發(fā)生在母線 1，而是發(fā)生在母線 4的斷路器QF之后，那么電源 A B、C供應(yīng)的短路電流都要通過 QF,其中電源A、B供應(yīng)的短路電流 決定于如下的電抗X短路瞬間，這兩個電源供應(yīng)的短路功率為11SI*SbSb丄1000 1326(MVA )X*斷路器QF允許電源C供組的短路功率為3500-1326=2174(MVA)由此可得電源 C的等值電抗 至少為XC* 丄 型° S 2174然后作母線1的短路計算。這時整個網(wǎng)絡(luò)對短路點的等值電抗為X*=

33、(0.46+0.242 由此得到起始次暫態(tài)電流為I*1以有名值表示那么為10006.89( kA).3 115沖擊電流的有名值為iM 2.55 6.89 17.57(kA)四、如圖4所示的某三相系統(tǒng)中k點發(fā)生單相接地故障，E a1 S j1 ,ZE=j0.4 , Z 2£=j0.5 , Zqe =j0.25 , Zk。求a相經(jīng)過阻抗乙接地短路時短路點的各相電流、電壓。(20分)解 單相接地時復(fù)合網(wǎng)為串聯(lián)型，于是可知a1Ia1Ea1SZ1Z2Z0 3Zkj1442.5Ua1 lalZ Zo3ZQ4 42.5 (j0.5j0.253 0.35)4 42.9 35.50.83 78Ua2I

34、a2Z20.5 90Ua0Ia0Z0, 900.16求各相電流和電壓為lai lai Ia2 丨 a0lb lc 0UalaZkUba2Ua1 aUa2 Ua00.83782400.3247.51200.160.82j0.370.9.Uc aUa1a2U a2 Ua00.83781200.3247.52400.993 j0.4411.156五、如圖5所示某降壓變電所裝設(shè)一臺容量為20MVA電壓為110/11kV的變壓器，要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負(fù)荷時分別不超過額定值的2.5%和7.5%，最大負(fù)荷為18MVA最小負(fù)荷為7MVA cos ，變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運行情況下均維持，變壓器參數(shù)為

35、lk, Pk=163kW勵磁影響不計。試選擇變壓器的分接頭。HOi'llkvH* Wr If解變壓器的電阻和電抗為RtPkUN1000 sN11021000 2021634.93()XtUk%UN10.5 1102100Sn100 2063.5()末端最大和最小負(fù)何為Smzx 18 cos j18sinSmin 7 cosj7s in18 0.8j18 0.614.4j10.8(M VA)7 0.8 j7 0.65.6j4.2(MVA)按最大和最小負(fù)荷時調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為Uimax10(1 2.5%) 10.25( kV)Uimi n10(1 7.5%)10.75(kV)在

36、最大和最小負(fù)荷時變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得U i maxU I maxU maxUimaxU i maxU I maxU minU imin解得Ugx 99.9(kV)Uim i n104.6(kV)U T/maxU T/ minUti 一 一2然而最大和最小負(fù)荷時分接頭電壓為UiN11Uimax匚107.2( kV)U i maxUiN11UiminU iN107(kV)U i minT / maxT/ min罟嚴(yán)107.艸應(yīng)選分接頭電壓為 110 1-2.5%的分接頭。校驗低壓母線電壓:最大負(fù)荷時U i max %UU imaxUiNTI1110.25( kV)最小負(fù)荷時ui minUU

37、iN1110.73( kV)Uti電壓偏移：最大負(fù)荷時U max %10100%2.5%10最大負(fù)荷時U min %10100%7.3%7.5%10比擬可知，所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。作業(yè)題五參考答案、額定電壓110kV的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負(fù)荷如圖一所示。電源 A的電壓為121kV,求功率分布和各母線電壓。(注：考慮功率損耗，可以不計電壓降落的橫分量U )。A 5a 孫Si BSt203叱4-t*圖一題一圖解設(shè) U c=U n= 110 kV2 210 8 (20110SbCSbScSbc(10SbSb Sb 401102SaSbSabAB UA=121kVUab32545 20 27.0

38、83 40 14.332(kV)121UB UA UAB 121 14.332 106.668(kV)(9.793) 20 ( 7.593) 30Ubc3.972(kV)UC Ub U bC 106.668 3.972110.64(kV)、某發(fā)電廠裝有兩臺發(fā)電設(shè)備，其耗量特性分別為F1=3+0.3 Pg1+0.002 pGi(t/h)F2=5+0.3 Pg2+0.002 pG2(t/h)兩臺發(fā)電設(shè)備的額定容量均為100MW，而最小可發(fā)有功功率均為30MW假設(shè)該廠承當(dāng)負(fù)荷150MV，試求負(fù)荷在兩臺發(fā)電設(shè)備間的最優(yōu)分配方案。(15分)解 兩臺發(fā)電設(shè)備的耗量微增率分別為dF,1dPG1dF22dPG

39、20.3 2 0.002 PG10.3 2 0.003 Pg2G10.3 g2按等耗量微增率準(zhǔn)那么分配負(fù)荷，令入1=入2,有Pg=0.3+0.006 Pg2而等約束條件為Pg+P?2=150聯(lián)立式A、式B、求解FGi、Pg2。把Pg2=150-Pgi代入式A有0.3+0.004Pg150 Pgi0.004Pg0.006 Psi0.01FGi于是解得FGi=90MWPg2=60MW此分配方案符合等耗量微增率準(zhǔn)那么，即滿足等約束條件，也滿足不等約束條件<30<90<100、30<60<100,因此，可做為最優(yōu)分配方案。、如圖二所示某降壓變電所裝設(shè)一臺容量為20MVA電

40、壓為110/11kV的變壓器，要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負(fù)荷時分別不超過額定值的2.5%和7.5%，最大負(fù)荷為18MVA最小負(fù)荷為7MVA COS ，變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運行情況下均維持,變壓器參數(shù)為lk, Fk=163kW勵磁影響不計。試選擇變壓器的分接頭。1_*門啓107 WV題三圖解變壓器的電阻和電抗為RtXt末端最大和最小負(fù)荷為peN1000SN2Uk%UN100Sn2163 1101000 20210.5 1102100 204.93()63.5()Smzx 18 cos j18sinSmin 7 cosj7s in18 0.8j18 0.614.4j10.8(M VA)7 0

41、.8 j7 0.65.6j4.2(MVA)按最大和最小負(fù)荷時調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為Uimax10(1 2.5%) 10.25(kV)Uimin10(1 7.5%) 10.75(kV)在最大和最小負(fù)荷時變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得14.4 4.93 10.8 63.5 U i max U I max U max-U i maxU i max U I max U minU imin解得Ugx 99.9(kV)Uim i n104.6(kV)然而最大和最小負(fù)荷時分接頭電壓為uu U iNT / maxi max -U i maxUT/ iUi iUiNT/ mini minU i min1111107.2( kV)107(kV)U T/max U T/ minU TI 2應(yīng)選分接頭電壓為107.2 1072110( 1-2.5%)107.1(kV)的分接頭。校驗低壓母線電壓:最大負(fù)荷時Uimax% U imaxU TI1110.25( kV)最小負(fù)荷時U i minU i