電力系統(tǒng)分析試題與答案經(jīng)典題目

1、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，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)無功不足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)生接地故障進的暫態(tài)穩(wěn)定性？

2、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部分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 25.2mm）,已知三相導(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。解：計算半徑： r =252 =l2.6mm =12.6 10-3m 2幾何均距：Dm=D=6mDmX1 =0.14451g0.0157 r= 0.14451g63 0.015712.6 10= 0.403/km36°.110KV單回架空線路，其參數(shù)如圖所示，線路始端電壓

3、為116KV,末端負荷為15 + j10MVA, 求該電力線路末端電壓及始端輸出的功率。2。十口404Df3Tr5- 4- Q riXY u 11 4 3-I工：解:，（D設(shè)全網(wǎng)電壓為Un = 11。河Q.工一jLlXlOT” 】1/二 - jlJ3l MVarU分）U分）&h& + AQ,2 = I5+J8.669MVA（1 分）%二+ jx） -0496 +j（X 992 MV A目二蘢，段= 6496+ 投,661 MVAQn =-jLl x1Q-+x IIO2 jl.331 MVar$ = §； + 、.= 13.496+ j8.33 MVA（1 分）令 C=

4、 llbzKV七二 U AUZ -心及=- （"T： Q" + j AQ次）=109,99”產(chǎn)，&78 = 110.3Ui0584呱V（3分）37.某系統(tǒng)發(fā)電機組的單位調(diào)節(jié)功率為740MW/HZ當(dāng)負荷增大200MW寸，發(fā)電機二次調(diào)頻增發(fā)40MW/此時頻差為0.2Hz,求負荷的單位調(diào)節(jié)功率。解:.已知 0 - 740iO7H朋 AP = 200MW,APt； = 40'lW, £ = - 0.2Hz 求：反尸?解:根據(jù)公式;£=-率比（3分）尸是：-62= -鐳比 口分）今U十A£甥-740 = 800-740 = 60MW/Hz

5、 （1 分）2 金K點短路電流值。38.網(wǎng)K點發(fā)生兩相短路接地，求心二夕工（9MVAk+7 ='才力Ukar = *7LU 工-a=1。%取現(xiàn) 二 60MVA v 。心Xi£ =K2£ =0.32Xlo = 3 x 0.0906 = 0.272Xj = 0.105 x = 0.2v 0.372x0.2 _%0.572=°3X2 =0.32+ (0.32/10J3)=0.412-“【工r12 = 2H240,32x0.13(0.32-E-Q.13)2X2.424= 3.74KA五、綜合題39.有一臺降壓變壓器如圖所示，其歸算至高壓側(cè)的參數(shù)為4.93 +j63

6、.525 ,已知變壓器母線在任何方式下均維持電壓為107.5KV,其低壓側(cè)母線要求順調(diào)壓，若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。Iw-E二N"。土 "書X叩IFq= 7+3/件同西 . Umax=107,5-X阻經(jīng)=98.7KV107.5Ihnin=|O7.5- 441X- 525= 102.96KV （3 分）107.5（2）按最小負荷附無補償情況來選擇變壓器分接頭II10,75二 105.35KV 選用 110-2.5%,即 107.25/11KV （2 分）接最大負荷時調(diào)壓要求確定Qc容量Qc=孚羔父（10.25-98.7 乂而為）x q

7、鬻 =L95Mvai （3 分）OJ * ,jZD ：-LU/. -11門）瞼算:最大負荷時補償設(shè)備全器投入U2 107.5-中4- 93+（13.5二J5）冷劭53=.,隨KV107.5目3 二肛 85 x 二 / 二 10.24CTJLU r 電壓偏;侈叫磊滑圖x 100% = 0.1 %最小負荷時= 102.96 x ll/107.25x I0.56ICV電壓偏移=應(yīng)筆黑/x 100% = 1.8%（3分）AM* r J40 .某簡單系統(tǒng)如圖若在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。）.解:%：。.2 + 0,15 + 4 + 0.15 = 0.7 （1 分）ufaa*P

8、i =£ *U5inS =m二?乎J = 21.8 （1分）IL H JX = « （1 分）Pu =。（I 分）Xu =0 . 2 + 0/3+0.4+0,15 = 0.9 （1 分）Pin = sino -篇sin® （1 分）入 ion - -20.8x0.90）, - I SO - sin j-y: 143.13 （t 分）0,8x （143.13 21,8; k- + Jco31433 - 0 alau C2=-一詢口=61,97°（3 分）.試卷二三、某系統(tǒng)發(fā)動機組的單位調(diào)節(jié)功率為740MW/HZ,當(dāng)負荷增大200MW寸，發(fā)電機二次調(diào)頻增發(fā)4

9、0MW/此時頻差為0.2Hz,求負荷的單位調(diào)節(jié)功率。解： Pdo=4PG KgA f % f200=40+ 740 X 0.2 + 0.2 X Kd所以 Kd=60MW/Hz所以負載的單位調(diào)節(jié)功率為60MW/HZ四、額定電壓110kV的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負荷如圖所示。已知電源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5U)。A 耽潮Q*B室2解0 口 C. a*1蝌則va1哪做4解設(shè) U c=U n= 0 ° =110 0/ 22108Sbc =-(20，司30) =0.271 J0.407110SB - -SC SBC =(-10

10、-J8) 0.271 J0.407 - -9.793 -J7.593SB =SB . SB： =40 J30 -9.793 -J7.953 =30.207 J22.407.SAB30.207222.407 21102(20 J40) =2.338 J4.676SA =SBSab =30.207 J22.407 2.338 J4.676 =32.545 J27.083已知 UA=121kVU ab32.545 20 27.083 40121=14.332(kV)UB =UA - Uab =121 -14.332 =106.668(kV)LU BC-3.972(kV)(-9.793) 20 (-7

11、.593) 30一106.668UC =UB -U BC =106.668 3.972 =110.64(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 Pgi+0.002 PG1(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若該廠承擔(dān)負荷150MW試求負荷在兩臺發(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1 二二0.3 2 0.002Pgi =0.3 0.004PgidPGidF22 上=0.3 2 0.003PG2 =0.3 0.006PG2dPG2按等耗量微增率準則分配

12、負荷，令 入尸入2,有0.3+0.004Pg=0.3+0.006 Pg2而等約束條件為Pg+PG2=150聯(lián)立式（A）、式（B）、求解PGk Pg2o把Pg=150-Pgi代入式（A 有0.3+0.004Pg=0.3+0.006（150 Pgi）0.004Pg=0.9 0.006 PG10.01PG1=0.9于是解得PG1=90MWPg2=60MW此分配方案符合等耗量微增率準則，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。要求變壓18MVA 最107.5kV ,六、如圖所示某降壓變電所裝設(shè)一臺容量為20MVA

13、電壓為110/11kV的變壓器,器低壓側(cè)的偏移在大小負荷時分別不超過額定值的2.5%和7.5%,最大負荷為小負荷為7MVA COS邛=0.8 ,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 U%=10.5, R=163kW勵磁影響不計。試選擇變壓器的分接頭。解變壓器的電阻和電抗為Rt 二PR1000SN一_ 2_163 1101000 202=4.93(0XtUk%UN100Sn_ 10.5 1102一 100 20= 63.5(2)末端最大和最小負何為Smzx =18cosCp +j18sin中=18父0.8 +j18M0.6 =14.4 +j10.8(M VA)Smin =7co

14、s呼十j7sin 中=7父0.8 +j7M0.6 =5.6 +j4.2(M VA)按最大和最小負荷時調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為Ui max =10(1+2.5%) =10.25(kV)Uimin =10(1+7.5%) =10.75(kV)在最大和最小負荷時變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得M M All c 14.4X4.93+10.8X63.5U imax = Ui max 一 U max =107.5 -U i max解得U i max UI max AU min_5.6 4.93 4.2 63.5=107.5 U imin.max =99.9(kV)Ui min =104.6(kV)然而

15、最大和最小負荷時分接頭電壓為UiN11UT/max=Ui max =99.9-Ui max10.25U11UT/min=Uimin-=104.6Uimin10.75=107.2(kV)= 107(kV)U TIU T/max U T/ min 107.2 10722= 107.1(kV)故選分接頭電壓為 110 (1-2.5%) =107.25的分接頭。校驗低壓母線電壓：U11最大負何時Uimax% =Uimax *=99.9 =10.25(kV)Uti107.25U11最小負何時Uimin =Uimin - =104.6 =10.73(kV)UTI107.25電壓偏移：最大負荷時Umax%

16、= 10.25 10 100% =2.5%10最大負荷時Umin% =10.73 10 100% =7.3% <7.5%10比較可知，所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。試卷三三、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式。a2 a1a2【a13.寫出系統(tǒng)f點發(fā)生a、c兩相短路時的原始邊界條件。Ib =0, Ia Ic =0, Ua = Uc4 .在架空輸電線路中，為什么要進行導(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？如何避免？高壓線路表明周

17、圍的電場強度高于周圍空氣的擊穿強度，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。 避免措施是增加導(dǎo)向的等值半徑，如采用擴徑導(dǎo)線、 分裂導(dǎo)線。四、電力系統(tǒng)接線下圖所示。其中,發(fā)電機G1： &1=8發(fā)電機 G2: 42=100/0.85變壓器 T1: &t1=120MVA線路 li： l i=50km線 路 l 2： l 2=40kmXd =0E* =1Xd =0.125E* =1Uk%=10.5xi=0.4 Q /kmX2=0.4 Q /km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i m(S=100MVA UB= Uav, K=1.8)

18、解:100用標幺值計算的參 數(shù)是：XL1 =0.4父50M2 =0.151（1分）1152X L2XT1X Gd=0.4父40Mx0r =0.121（1 分）1152=0.105 黑100 =0.0875（1分）120100 0.85/ 八、= 0.125 父= 0.106 （1 刀）1001X dTSB（0.1510.1935） 0.1211003Ub 3 115= 4.854（3分）= 0.502kA（2分）- I* * IBiM =2.55*= 2.437kA（3分）I " = 6.21553分）五、已知發(fā)電機d、q軸的同步電抗 Xf1.1 , Xq=1.08 ,負載的電壓 U

19、 1=1.0 30 ° , 電流I =0.8 45_。，試計算暫態(tài)電動勢 號。解：EQ =U +jIXq =1.0/30口+ j0.8Z 15以 1.08 = 1.72亞50.77©（4分）6 =50.770-30* = 20.77.（2 分）Id = Isin （ 6 +中）=0.73（3分）Eq =Eq +"Xd +Xq） =1.723+0.73父（1.1 -1.08）=1.738（4分）- Eq =1.738/50.77。（2分）q題四一、有一回電壓等級 110kV,長為150km的輸電線路，末端接一臺容量為31.5MVA的降壓變壓器，變比為110/11kV

20、。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%=10.5, P0=31.05kW, 10%=0.7) (20 分)_ CSfLl-3l50WllO 1110/llkV T+ D-Mm 日1-1 LGJ -150150km(a)圖1 題一圖解A Sa 3 比吧- r2 31取02第 二6. a_I0JkTTjl JM VA* Mr*中2 1*10六中向13XI。畤*雙乂1尸引就XL”L-1 p線路LGA150r = =17 =8.5(mm) 22=0.21( Q/km)八.Dm整=0.14451g m r40000.01

21、57 =0.14451g0.0157 =0.401(/km)8.5> =Y 1。'igDmr4000ig8.5= 2.84 10 九S/km)R=0.21 義 150=31.5( Q)X=0.401 m 150=60.15( Q )B=2.84 10-6 150=4.2610-6(S)-B =2.13 10”(S) 2變壓器:_ 2 _ 2PQn _ 190M1102-1000SN -1000 31.52_Uk%uN _10.5父1102- 100SN - 100 31.52Pg31.05 1000UN - 1000 1102=2.317()=40.3(2)= 2.566 10(

22、S)BtIg%Sn100uN0.7 31.5100 1102= 1.82 100(S)110設(shè) U c=110, &Ut =20 2.317 15 40.3 =5.92_2_ 2_2- 2一 22一 22八 P Q T P Q 20152015SZT =F-R j二一Xt =L 2.317 j- 40.3 =0.12 j2.08UU110110Syt =uB(Gt +jBT) =1102(2.566 +j18.2)x10- =0.03 + j0.22 Sb' =Sc. Szt =(20 j15) (0.12 j2.08) =20.12 j17.08Sb =Sc .St =(20

23、 j15) (0.12 j2.08) (0.03 j0.22) =20.15 j17.3SB =Sb. Syi2 =20.15 j17.3 -j2.13 10- 1102 =20.15 j14.72：Szi一 2_20.1514.7211022-(31.5 j60.15) =1.62 j3.10._ 4_ 2_Syii = -j2.13 10 - 110 =-j2.58Sa =Sb lSzi lSyii =20.15 j14.72 1.62 j3.10 - j2.58 =21.77 j15.24由Sa和A點電壓求各點電壓及電損耗= PAR1QAX1Ua21.77 31.5 15.24 60.1

24、5 ” 2=13.93115PaXi -QaRi21.77 60.15 -15.24 31.5UiA1 = =7.21Ua115Ub = .(115 -13.93)2 7.212 =101.33(kV)20.12 2.317 17.08 40.3”.U T =二7.25Ut101.3320.12 40.3 -17.08 2.317 =7.61101.33UC - . (101.33 -7.25)2 7.612 =94.39(kV) .UAC =115 -94.39 =20.61(kV)二、簡單輸電系統(tǒng)如圖 2所示，變壓器變比為 110±2X2.5%/11kV,若不計變壓器勵磁支路及線

25、路對地電容，則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10.5kV電壓。若補償設(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。JLA=U8kVjU-2j15MV44m 域.5MWl圖2 題二圖解計算補償前最大、最小負荷時低壓側(cè)歸算到高壓側(cè)的電壓。先計算功率損耗Smax-Smax202 152102 7.521102(26 j130) =1.34 j6.71MVA(26 j130) =0.34 j1.68MVA首端功率為SAmax =Smax Fax =(20 j15)(1.34 j6.71)

26、 =21.34j21.71M VASAmin =Smin.：Smin =(10 j7.5) (034 j1.68) =10.34 - j9.18MVA因此，i節(jié)點電壓為21.34 26 21.71 130U imax =118 - = 89.38(kV )118, 一 c 10.34 26 9.18 130U imin =118-118= 105.61(kV)(a)選擇電容器容量。先按最小負荷時電容器全部退出的條件選擇變壓器變比，為511Uti =U"in=105.61110.64(kV)Ui min10.5于是可選擇110kV電壓的主抽頭，即 Un =110kV,則變壓器變比 k=

27、110/11=10。再按最大負荷時的要求，求無功補償容量k UiCmaxQc 二X_ 2_1010.5U i maxU i C maxk130=12.62(Mavr)89.3810.510、如圖3所示網(wǎng)絡(luò)中， A、日C為三個等值電源，其中 SA=75MVA Xa=0.380 , &=535MVA 為=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、l 2、l 3的長度分別為10、5、25km,電抗均為 0.4 /km。試計算在母線1三相 直接短路時的起始次暫態(tài)電流和短路沖擊電流。(20分)b0? 4 iOF岫圖3 題3圖解

28、 取S=1000MVA作系統(tǒng)的等彳1網(wǎng)絡(luò)如圖 9-2 (b)首先確定電源 C的等值電抗 。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，則電源 A B、C供給的短路電流都要通過QF,其中電源A、B供給的短路電流決定于如下的電抗X=(5.07+0.151)0.586+0.242=0.754短路瞬間，這兩個電源供給的短路功率為11S =I*Sb =一Sb = 1000 =1326(MVA )X*0.754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的等值電抗先至少為XC* =工="00 =0.46S*2174然后作母線1的短路

29、計算。這時整個網(wǎng)絡(luò)對短路點的等值電抗為X*=(0.46+0.242 )/0.586 ) +0.151/0.507+0.302=0.728由此得到起始次暫態(tài)電流為1I* =-1- =1.3730.728以有名值表示則為I =I*Ib =1.3731000 =6.89(kA).3 115沖擊電流的有名值為iM =2.55I ： =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，已知Ea"=j1,Z=j0.4 , Z2£=j0.5 , ZcE=j0.25 , Zk=j0.35 。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

30、)沁”小r解單相接地時復(fù)合網(wǎng)為串聯(lián)型，于是可知I a1 = I a1 = I a1 =Z15 Z2 三 Zo 三 3Zk=j1一 j0.4 j0.5 j0.25 3 0.35= 0.64 42.5U ai ="億2 三 Z0 3Zk)= 0.64 42.5 (j0.5 j0.25 3 0.35)= 0.64 42.51.29_J35.5 =083 78Ua2 =a2Z2= -0.64. 42.50.5 90 =0.32. 47.5U a0 =a0Z0= 964, 42.50.25, 90 =0.16 1 47.5求各相電流和電壓為Ia1=Ia1 Ia21a0=3Iai=3 0.64

31、42.5 = 1.92 42.5I b = Ic =0Ua =IaZk =1.92, 42.5 0.35 =0.67 42.5 a a kUb =a2Ua1 aUa2 Ua0= 0.83 782400.32 -47.51200.16 -47.5= 0.82 -j0.37 =0.9. -24.52Uc =aUa1 a Ua2 Ua0= 0.83 781200.32 -47.52400.16/ -47.5= 0.993 -j0.44 =11. -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)的偏移在大小負荷時分別不超過額定值的2.5%和7.

32、5%,最大負荷為18MVA最小負荷為7MVA cos中=0.8,變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運行情況下均維持107.5kV,變壓器參數(shù)為Uk%=10.5, R=163kW勵磁影響不計。試選擇變壓器的分接頭。/HOillfcvjI"*心也解變壓器的電阻和電抗為RtX T末端最大和最小負荷為jSmzx =18cos 平 +j18sin 邛=18父0.8 +j18M0.6 =14.4 +j10.8(M VA) Smin =7cos邛 +j7sin 平= 7M0.8+j7 M 0.6 =5.6 +j4.2(M VA)按最大和最小負荷時調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為U；ax =10(1 + 2.5

33、%) =10.25(kV)<U；in =10(1 + 7.5%) =10.75(kV)PkU：1000SNUk%UN100Sn163 11021000 202=4.93()10.5 1102100 20=63.5()在最大和最小負荷時變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得U i max14.4 4.93 10.8 63.5=Ui max - . ：U max 二 107.5 U i max解得Ui；ax=U I max - . ：U min5.6 4.93 4.2 63.5=107.5 U iminjUimax =99.9(kV)Ui min =104.6(kV)然而最大和最小負荷時分接頭電壓為U

34、iN11UT/max =Uimax =99.9107.2(kV)U i max10.25UiN11UT/min 二Ui 刀®上=104.6107(kV)U"in10.75U TIU T/max " U T/ min2107.2 107一 2= 107.1(kV)故選分接頭電壓為 110 (1-2.5%) =107.25的分接頭。校驗低壓母線電壓：U11最大負何時U"ax%=Uimax - =99.9 =10.25(kV)UTI107.25最小負荷時Uimin =Uimin UN =104.6 -1 =10.73(kV)Uti107.25電壓偏移：最大負荷

35、時Umax% =10.25 -10 100% =2.5%10最大負荷時Umin% =10.73 10 100% =7.3% <7.5%10比較可知，所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。題五一、額定電壓110kV的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負荷如圖一所示。已知電源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 )。A5融洶。* B咨2tHi。 a*1例 30MVA1 卿 MV4圖一題一圖解設(shè) U C=U N= 110 kV 22108Sbc =(20 -寸30) =0.271 j0.407110SB - -SC SBC =(-10 -j8) 0.271 j0

36、.407 - -9.793 -j7.593SB =SB - lS； =40 j30 -9.793 - j7.953 =30.207 j22.407.Sab30.207222.407 21102(20 j40) =2.338 j4.676SA =SBSab =30.207 j22.407 2.338 j4.676 =32.545 j27.083已知 LA=121kV-U AB32.545 20 27.083 40121=14.332(kV)Ub =Ua Lab =121 -14.332 =106.668(kV)=3.972(kV)(-9.793) 20 (-7.593) 30106.668-U

37、BC 二Uc =Ub - U bc =106.668 3.972 =110.64(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 P；1(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100MWV而最小可發(fā)有功功率均為30MW若該廠承擔(dān)負荷150MVV試求負荷在兩臺發(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dF1 匚=0.3 2 0.002PG1 =0.3 0.004PG1dPG12 =dF =0.3 2 0.003Pg2 =0.3 0.006Pg2dPG2按等耗量微增率準則分配負荷，

38、令 入產(chǎn)入2,有0.3+0.004Pg=0.3+0.006 Pg2而等約束條件為Pg+PG2=150聯(lián)立式(A)、式(B)、求解圍、Pg2。把Pg2=150-Pgi代入式(A有0.3+0.004Pg=0.3+0.006(150 Pgi)0.004Pg=0.9 0.006 PGi0.01PGi=0.9于是解得PGi=90MWPg2=60MW此分配方案符合等耗量微增率準則，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電壓為110/11kV的變壓器，要求變壓器低壓側(cè)

39、的偏移在大小負荷時分別不超過額定值的2.5%和7.5%,最大負荷為18MVA最小負荷為7MVA cos中=0.8,變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運行情況下均維持107.5kV,變壓器參數(shù)為lk%=10.5, R=163kW勵磁影響不計。試選擇變壓器的分接頭。圖二題三圖解變壓器的電阻和電抗為_ 2=4.93()_163 1101000 202Uk%UN100Sn_ 10.5 1102100 20= 63.5(J)末端最大和最小負何為Smzx =18coscP +j18sin 邛=18父0.8 +j18M0.6 =14.4 +j10.8(MVA) < Smin =7cos ： j7sinq、=7

40、0.8 j7 0.6 =5.6 j4.2(M VA)按最大和最小負荷時調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為"ax =10(1+2.5%) =10.25(kV)'Uimmin =10(1+7.5%) =10.75(kV)在最大和最小負荷時變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得U i max=U I max 一U maxU i maxU I max 一U min14.4 4.93 10.8 63.5=107.5 U i max5.6 4.93 4.2 63.5=107.5 U imin解得imax =99.9(kV)i min =104.6(kV)然而最大和最小負荷時分接頭電壓為UiN11UT/

41、max =Ui m=99.9 M=107.2(kV)UM10.25UiN11UT/min =UiminS=104.6M77r=107(kV)Uimin10.75U TIU T/max U T/ min 107.2 107一 2 一 2-107.1(kV)故選分接頭電壓為110 (10.5%) =107.25 的分接頭。校驗低壓母線電壓：U11最大負何時Uimax% =Uimax=99.910.25(kV)UTI107.25U11最小負何時Uimin =Uimin * =104.6 =10.73(kV)UTI107.25電壓偏移：最大負荷時Umax% = 10.25 -10 100% =2.5%

42、10最大負荷時Umm% =10.73 10 100% =7.3% <7.5%10比較可知，所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。四、如圖三所示的網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)降壓變壓所10.5kV母線上發(fā)生三相短路時，可將系統(tǒng)視為無限大功率電源，試求此時短路點的沖擊電流和短路功率。<b“820MVA“H55kVb,t-10.52XJ.2MVA 10，SkV35/10 5kV U加7圖三題四圖2.19取 Sb=100MVA U=Uv100X1* =0.105 =0.52520100X7=0.4 10 =0.292372100X3* =X4* =0.07 =2.193.2E* =1等值網(wǎng)絡(luò)如圖所示。1X 卜二0.5

43、25 0.2922.19 =1.912-2周期分量電流的有效值11I* =- = =0.523X r 1.912有名值電流為I = I * I b =0.5231°。= 2.88(kA).3 10.5若取Km=1.8 ,則沖擊電流iM =.2 1.8 I =2.55I =2.55 2.88 =7.34(kA)短路功率為Sk =S* SB =I* SB =0.523 100 =52.3(MVA )五、已知某系統(tǒng)接線如圖四所示，各元件電抗均已知，當(dāng) k點發(fā)生BC兩相接地短路時，求短路點各序電流、電壓及各相電流、電壓，并繪出短路點的電流、電壓相量圖。a 0- 也軸¥ 50MW owr 483曲印.16屆引IC.57l2lkVU階的5的*=0.4 0 flan滸潮/=5Ckm3L.5MVAIftSftJlkV 口肥3J0.5kV 25MW司