電力系統(tǒng)分析習題集及答案

電力系統(tǒng)分析

習題集

華北電力大學

11/,—?―

刖5

本書是在高等學校教材《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》和《電力系統(tǒng)暫態(tài)

分析》多次修改之后而編寫的與之相適應的習題集。

電力系統(tǒng)課程是各高等院校、電氣工程專業(yè)的必修專業(yè)課，學好

這門課程非常重要，但有很大的難度。根據(jù)國家教委關于國家重點教

材的編寫要求，為更好地滿足目前的教學需要，為培養(yǎng)出大量高質量

的電力事業(yè)的建設人材，我們編寫了這本《電力系統(tǒng)分析習題集》。

力求使該書具有較強的系統(tǒng)性、針對性和可操作性，以便能夠使學生

扎實的掌握電力系統(tǒng)基本理論知識，同時也能夠為廣大電力工程技術

人員提供必要的基礎理論、計算方法，從而更準確地掌握電力系統(tǒng)的

運行情況，保證電力系統(tǒng)運行的可靠、優(yōu)質和經(jīng)濟。

全書內容共分十五章，第一至第六章是《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》的

習題，第七至第十四章是《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》的習題，第十五章是

研究生入學考試試題。

本書適用于高等院校的師生、廣大電力工程技術人員使用，同時

也可作為報考研究生的學習資料。

由于編寫的時間短，內容較多，書中難免有缺點、錯誤，誠懇地

希望讀者提出批評指正。

目錄

第一部分電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析

2

第一章電力系統(tǒng)的基本概念

第二章電力系統(tǒng)的元件參數(shù)及等值電路

第三章簡單電力系統(tǒng)的計算和分析

第四章電力系統(tǒng)潮流的計算機算法

第五章電力系統(tǒng)的有功功率和頻率調整

第六章電力系統(tǒng)的無功功率和電壓調整

第二部分電力系統(tǒng)暫態(tài)分析

第七章電力系統(tǒng)故障分析的基本知識

第八章同步發(fā)電機突然三相短路分析

第九章電力系統(tǒng)三相短路的實用計算

第十章對稱分量法及元件的各序參數(shù)和等值電路

第十一章不對稱故障的分析、計算

第十二章電力系統(tǒng)各元件的機電特性

第十三章電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定

第十四章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定

第十五章研究生入學考試試題

附錄

3

第一部分電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析

電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析，研究的內容分為兩類，一類是電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行狀況下的分析

與潮流分布計算，另一類是電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運行狀況的優(yōu)化和調整。

第一章電力系統(tǒng)的基本概念

1-1什么叫電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)及動力系統(tǒng)？電力系統(tǒng)為什么要采用高壓輸電？

1-2為什么要規(guī)定額定電壓？電力線、發(fā)電機、變壓器和用電設備的額定電壓是如何

確定的？

1-3我國電網(wǎng)的電壓等級有哪些？

1-4標出圖1-4電力系統(tǒng)中各元件的額定電壓。

380/220kV

??

習題14圖4

1-5請回答如圖L5所率電力系統(tǒng)中電二個問題:

UOkV,.35kV

+G>-^——KB)

+d>

習題1-5圖

⑴發(fā)電機G、變壓器T'T'TQ三相電動機。、單相電燈乙等各元件的額定電壓。

⑵當變壓器7；在+2.5%抽頭處工作，72在主抽頭處工作，%在25%抽頭處工作時，求

這些變壓器的實際變比。

1-6圖1-6中已標明各級電網(wǎng)的電壓等級。試標出圖中發(fā)電機和電動機的額定電壓及變

壓器的額定變比。

5

1-7電力系統(tǒng)結線如圖1-7所示，電網(wǎng)各級電壓示于圖中。試求：

⑴發(fā)電機G和變壓器7；、乙、T3高低壓側的額定電壓。

⑵設變壓器7；工作于+2.5%抽頭，刀工作于主抽頭，4工作于-5%抽頭，求這些變壓器

的實際變比。

1-8比較兩種接地方式的優(yōu)缺點，分析其適用范圍。

1-9什么叫三相系統(tǒng)中性點位移？它在什么情況下發(fā)生？中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相

接地時，非故障相電壓為什么增加百倍？

1-10若在變壓器中性點經(jīng)消弧線圈接地，消弧線圈的作用是什么？

6

1-11什么叫分裂導線、擴徑導線？為什么要用這種導線？

1-12架空線為什么要換位？規(guī)程規(guī)定，架空線長于多少公里就應進行換位？

1-13架空線的電壓在35kV以上應該用懸式絕緣子，如采用X-4.5型絕緣子時，各種

電壓等級應使用多少片絕緣子？

第二章電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)及等值網(wǎng)絡

2-1一條UOkV、80km的單回輸電線路，導線型號為—150,水平排列，其線間

距離為4機，求此輸電線路在40℃時的參數(shù)，并畫出等值電路。

2-2某220kV輸電線路選用LGJ-300型導線，直徑為24.2mm,水平排列，線間距離

為6”，試求線路單位長度的電阻、電抗和電納，并校驗是否發(fā)生電暈。

2-3某電力網(wǎng)由雙回llOkV的輸電線向末端變電所供電，其接線如圖2-3(a)所示，

輸電線長100km,用LGJ—120型導線，在桿塔上布置如圖2-3(%)。末端變電所裝兩臺

110/1IkV,20000kVA的三相鋁線變壓器，其型號為LGJ—20000/110。試求：

⑴用查表法計算40℃時，每公里架空線路的參數(shù)。

⑵求末端變壓器折到UOkV側的參數(shù)。

⑶求并聯(lián)運行后的等值參數(shù)，并畫出其等值電路圖。

⑷校驗此線路在仁25℃正常大氣壓下是否會發(fā)生電暈。

7

QDlOkV

HOkV

2XLG./-1、

100km2xS/-L-2000

(a)習題2-3圖

2-4某220kV線路，選用LGJJ—2X240分裂導線，每根導線直徑為22.4mm,分裂間

距為400mm,導線水平排列，相間距離為8m,光滑系數(shù)町取0.85,氣象系數(shù)小取0.95,

空氣相對密度為1.0。試求輸電線每公里長度的電阻、電抗、電納及電暈臨界電壓.

2-5有一回500kV架空線路，采用型號為LGJQ—4X400的分裂導線，長度為250km。

每一導線的計算外徑為27.2mm,分裂根數(shù)"=4,分裂間距為400mm。三相導線水平排列，

相鄰導線間距離為11m，求該電力線路的參數(shù)，并作等值電路。

2-6一條llOkV、16km的線路，用LGJ—2X150（雙分裂導線）導線架設水平排列，

相鄰線間距離為4.125m,分裂導線外徑為17mm,分裂間距為250mm,求50℃時線路阻抗

歐姆值。

2-7有一條330kV單回輸電線路，采用LGJ—2X300分裂導線，每根導線的直徑

24.2mm,分裂間距為400mm,線間距離為2m,線路長300km,試作出該線路的等值電路圖。

2-8某變電所裝設的三相雙繞組變壓器，型號為SFL—31500/110,額定電壓為

8

110/38.5kV,空載損耗[,=86kW,短路損耗尸*=200kW,短路電壓4％=10.5,空載電流

/“％=2.7,試求變壓器的阻抗及導納參數(shù)，并繪制7型等值電路。

2-9三相雙繞組變壓器的型號為SSPL—63000/220,額定容量為63000kVA,額定電壓

為242/10.5kV,短路損耗儀=404kW,短路電壓U*%=14.45,空載損耗產“=93kW,空載

電流/。％=2.41。求該變壓器歸算到高壓側的參數(shù)，并作出等值電路。

2-10某發(fā)電廠裝設一臺三相三繞組變壓器，額定容量S”=6（）MVA,額定電壓為

121/38.5/10.5kV,各繞組容量比為100/100/100,兩兩繞組間的短路電壓為風口）％=*，

U*（3T）%=10.5，U*（2_3）%=6,空載損耗=150kW。最大短路損耗鼻儂=410kW,空載

電流/“％=3,試求變壓器參數(shù)，并作等值電路。

2-11某變電所裝設的變壓器型號為SF5L—20000,額定電壓為110/38.5/1IkV,各繞組

容量比為100/100/50,各對繞組短路電壓為人口）％=105，U@T）%=17，U?（2.3）%=6，

空載損耗P“=75kW,最大短路損耗4nm=163kW,空載電流/。%=3.5,試求變壓器參數(shù),

并作等值電路。

2-12有臺容量為20MVA的三相三繞組變壓器，三個線圈的容量比為100/100/50,額

P；_=

定電壓為121/38.5/10.5kV,短路損耗為Pkil_2]=152.8kW,區(qū)的）=52kW,（23）47kW,空

載電流為/“％=4.1,空載損耗E,=75kW,短路電壓為以（臼％=10.5,U*（3T）%=18,

U*（2_3）%=6.5。試求該變壓器的阻抗、導納參數(shù)，并作出等值電路。

2-13某變電所裝設一臺OSFPSL—90000/220型三相三繞組自耦變壓器，各繞組電壓

220/121/38.5kV,容量比為100/100/50,實測的短路、空載試驗數(shù)據(jù)如下：^（1_2）=333kW,

耳（3f=265kW,"j）=277kW,t/i（1.2）%=9.09,外訓％=16.45，t/；（2_3）%=10.75,

P,=59kW,/o%=0.332,試求該自耦變壓器的參數(shù)并繪制等值電路。

9

2-14一臺容量為90/90/45MVA的三相三繞組自耦變壓器，額定電壓為220/121/11kV。

短路損耗為8口)=325kW,&3T)=345kW,鼻稹)=270kW。短路電壓為t7t(l_2)%=10,

U：GT%=18.6,U._3)%=12.1,空載損耗以=104kW,空載電流/〃%=0.65。試求該自

耦變壓器的參數(shù)。(注：P：、是最小繞組容量為基值給出的)

6kV

86kV

2-15簡化系統(tǒng)HOkV

8

如圖2-15所示,習題2-15圖□

元件參數(shù)如下:

架空線：UN=110kV,x,=0.4Q/km,長70km。

變壓器：兩臺SFL—20000/110型號變壓器并聯(lián)運行，短路電壓為a%=10.50

電抗器：額定電壓為6kV,額定電流為300A,電抗百分值為4%。

電纜線：雙回銅電纜線路，UN=6kV,長2.5km,纜芯截面S=70mm2,=008Q/km,

2

電阻系統(tǒng)p=18.8Q-mm/kmo

當選基準容量%=100MVA,基準電壓為各段的平均電壓。試求該系統(tǒng)各元件的標么參

數(shù)，并作等值電路。

2-16已知電力網(wǎng)如圖2?1。所示:

10.5k決U5kV

h

習題2“6圖

各元件參數(shù)如下：

變壓器：7\：5=400MVA,4%=12,242/10.5kV

T2：S=400MVA,6%=12,220/121kV

10

線路：/,=200km,x,=0,4Q/km（每回路）

l2=60km,xt=0.4。/km

其余參數(shù)均略去不計，取基準容量SB=1000MVA,基準電壓。口=。,“，試作出等值電路

圖，并標上各元件的標么值參數(shù)。

2-17簡單電力系統(tǒng)結線如圖2-17所示，有關參數(shù)標于圖中。

試求此系統(tǒng)的等值電路（參數(shù)均以有名值

A1

/%=50MW60MVALGJQ-400

242/105kV/=200km

表示）。COS

￡/=10.5kV■%=12.5「0=0.8Q/km

GPqOOkW

X/'=O.I5AT）=0.406Q/km

P?=90kW^.SlxlObS/km

2-18某系統(tǒng)接線如圖2-18所示，如果已/o%=2

習題2/7圖

知變壓器7；歸算至121kV側的阻抗為

2.95+J48.7Q,7；歸算至110kV側的阻抗為4.48+）48.4。，％歸算至35kV側的阻抗為

1.127+,9.188。，輸電線路的參數(shù)已標于圖中，試分別作出元件參數(shù)用有名值和標么值表

示的等值電路。

10kVJLHOkVJL35kV2Ll°kV

1GD-?---±-<0-i---+-C0-4—

?①315MVA20MVA④6.6+j8Q⑤I0MVA⑥

10.5/121kV'*~"110/38.5kV35/11kV

習題218圖

2-19電力系統(tǒng)結線如圖2-19所示：線路電抗均取為=0.4。/km。

試求各元件參數(shù)標么值，并作等值電路。

nfffiicm151

2-20簡單電力結線如圖2-20所示。

HOkVh

LX]0kVJLLxJ16kV

由l-5kA

—

h]X，%=8

30MVA315MVA

100km

IO.5kV10.5/121kV2X15MVA

AT)=0.4Q/km

Xd"=0273%=10.5110/6.6kV

S%=10?5

習題2-20圖

試作出該系統(tǒng)的等值電路（不計電阻，導納）。

⑴所有參數(shù)歸算到110kV側;

⑵所有參數(shù)歸算到10kV側；

⑶選取Sp=100MVA,UB=%,.時以標么值表示的等值電路。

12

第三章簡單電力系統(tǒng)的計算和分析

3-1今有一條220kV電力線路供給地區(qū)負荷，采用LGJJ—400型號的導線，線路長

230km,導線水平排列，線間距離為8+j40￡J

J1、P2=220MW

1

~02=165MVAR

44

6.5m,線路末端負荷為120MW、Ci==j5.5xiosc2==j5.5xios

cos^=0.92,末端電壓為209kVo試-習題圖3-2

求山線路始端電壓及功率。

3-2已知圖3?2所示輸電線路始末端電壓分別為248kV、220kV,末端有功功率負荷為

220MW,無功功率負荷為165MVAR。試求始端功率因數(shù)。

3-3單回220kV架空輸電線長200km,線路每公里參數(shù)為八=0.108。/km,

6

x,=0.4260/km,b,=2.66xlO-S/km,線路空載運行，末端電壓力為205kV,求線路送

端電壓q。

LGJ-95

Y1L=200kmS廠、380km?2?

I------------------------------------------1_>5=0-----------GD~------------------------------1-----------SL

習題圖3-3習題圖3-4

3-4如圖3-4所示，某負荷由發(fā)電廠母線經(jīng)UOkV單線路供電，線路長80km,型號為

LGJ—95,線間幾何均距為5m,發(fā)電廠母線電壓q=116kV,受端負荷抵=15+jlOMVA,

求輸電線路的功率損耗及受端電壓。

3-5有一條110kV輸電線路如圖3-5所示，由A向/=100km

/-0.125Qkmi

A-=0.4Q/km2O+jlOMVA

B輸送功率。試求:習題圖3-5

13

⑴當受端8的電壓保持在11OkV時，送端A的電壓應是多少？并繪出向量圖。

⑵如果輸電線路多輸送5MW有功功率，則4點電壓如何變化？

⑶如果輸電線路多輸送5MVAR無功功率，則4點電壓又如何變化？

3-6一條額定電壓為110kV的輸電

llOkV100km

線路，采用LGJ—150導線架設，線間幾1芯1*

習題圖3-6

何平均距離為5m,線路長度為100km,如

圖3-6所示。已知線路末端負荷為40+乃0MVA,線路首端電壓為115kV。試求正常運行

時線路末端的電壓。

3-7有一回電壓等級為HOkV,長為140km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。如圖3-7所示，當A點實際電壓為115kV時，求4、C

二點間的電壓損耗及8點和C點的實際電壓。

(注：Pt=190kW,以％=10.5,P,=31.05kW,/。％=0.7)

D?,=4mA20+j40QB20+j30aC

c^~°I

15()

SFL|-31500/U0

140km

110/llkV40+j30MVAIO+j8MVA

20+jl5MVA

習題圖3-7習題圖3-8

3-8額定電壓llOkV的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負荷如圖3?8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

3U)。

3-9某變電所裝設一臺三繞組變壓

14

8+j6MVA

習題圖3-9低3

器，額定電壓為110/38.5/6.6kV,其等值電路（參數(shù)歸算至高壓側）和所供負荷如圖3-9所

示，當實際變比為110/38.5X（1+0.05）/6.6kV時，低壓母線為6kV,試計算高、中壓側的

實際電壓。

3-10今有110kV、100km的雙回線路，向區(qū)域變電所供電，線路導線型號為LGJ一

185,水平排列，線間距離為4m,變電所中裝有兩臺31500kVA、額定電壓為110/11kV的

三相變壓器，并列運行，負荷々=40MW,cose=0.8,7rax=45（）（）h,r=3200h,變電所

二次側正常運行電壓為10.5kV。

試求：⑴輸電線路的始端功率。

⑵線路及變壓器中全年電能損耗。

（注：變壓器實驗數(shù)據(jù)：P*=190kW5%=10.5,Po=31.05kW,/0%=0.7）

3-11某回具有串聯(lián)電容器的llOkV供電線路，其參數(shù)和已知條件如圖3-11所示。試求

結點1、4之間的電壓損耗（忽略電壓降落橫分量）以及2、3、4各點的電壓值。

1234.

|-------口---?——II-------------匚二］----------1~~?i=40+j30MVA

115kV5+jl20。-jlOQ5+j20Q

習題圖3-11

3-12某系統(tǒng)如圖3-12所示，變壓器Ti容量為31.5MVA,變比為220±2X2.5%/38.5

kV；變壓器72容量為60MVA,變比為220±2X2.5%/121/38.5kV,設A端電壓維持242kV,

進行該電網(wǎng)的潮流計算，并在等值電路上標出各自潮流及各點電壓。

15

3-13由A、8兩端供電的電力網(wǎng)，其線路阻抗和負荷功率等如圖3-13示。試求當A、B

兩端供電電壓相等（即內帆126段線路的輸送功率是多少?（不計線路的功率損耗）

Z4=3+j6。B

-------1仇

i=30+jl5MVAS：=20J10MVA

習題圖3-13

16

3-14如圖3-14所示，各段線路參數(shù)為歐姆值，各點負荷為兆伏安，以=117kV,試計

算各點電壓（忽略電壓降的橫分量）。

10.5+j25.4

H7kV

—O-

3.28+jlO5.95+jl4318.7+j4.58.4+jl5.6

—o—一

■BT

5.6+j4.l29.2+j25.2-27.8-jl85O.I7+j38.9

習題圖3-14

0.5+j0.3MVA

1段3段

A]c>oA2

/J-50/J-50/J-50

2km3km2km

U-35

4段2km

----------?O.8+jO.6MV\

0m=0-8mIJ-50"=0.63而=0.341(Q/km)

ZJ-35門=0.91xi=0.352(Q/km)

習題圖3-15

3-15簡化lOkV地方電網(wǎng)如圖3-15所示，它屬于兩端電壓相等的均一網(wǎng)，各段采用

鋁導線型號，線段距離公里數(shù)均標于圖中，各段導線均為三角排列，幾何均距相等，試求該

電力網(wǎng)的功率分布及其中的最大電壓損耗。

17

3-16發(fā)電廠C的輸出功率、負

Zi=2+j4QZ2=l+j2QZ3=2+j4O

；i=10km6=5km

/3=10km

荷。及E的負荷功率以及線路長度參

不S=60+j25MVA

S/)=40+j30MVE

Z4=l0+j20Q

/4=50km

數(shù)如圖3-16所示。C--

(/(=ll2kV

5(=100+j50MVA

?

當力c=112Z0°kV,UA=（JB,

習題圖3-16

并計及線路CE上的功率損耗，但不

計其它線路上功率損耗時，求線路A。、DE、及BE匕通過的功率。

3-17額定電壓10kV的地方電網(wǎng)，各段阻抗及負荷如圖3-17所示。求正常運行時的

功率分布。（注：不計功率損耗）

3-18如圖3-18所示，已知閉式網(wǎng)參數(shù)如下：

Z,=2+j4cZ2=3+；6QZ3=4+

lx=10kml2=15kml3=20km

18

負荷參數(shù)：SB=10+j5MVASc=30+jl5MVA

電源參數(shù)：t74=H0kV

試求閉式網(wǎng)上的潮流分布及B點電壓值（計算時，不計線路上的功率損耗）。

3-19一個額定電壓為35kV的環(huán)形地方電網(wǎng)，電源A的電壓為36kV,負荷的兆伏

安數(shù)、線路的公里數(shù)均示于圖3-19中。導線均采用LGJ—50架設，求環(huán)形電力網(wǎng)的功率分

布。

3-20有一個額定電壓為UOkV的環(huán)形電力網(wǎng)，如圖3-20所示，變電所計算負荷、導

線型號及線路長度的公里數(shù)均標于圖中，導線為水平排列，線間幾何均距為5m,試計算該

電力網(wǎng)的功率分布（不計功率損耗）。

5+j3MVA

3-21如圖3-21所示電力系統(tǒng)，

已知Z|2、Z23、Z31均為l+j3Q,

Ua=37kV,若不計線路上的功率損耗

19

及電壓降落的橫分量，求功率分布及最低點電壓。

3-22某兩端供電網(wǎng)的電力網(wǎng)如圖3-22所示。已知母線A1的線電壓為36kV,母線4

的線電壓為34kV,求電力網(wǎng)中的潮流分布，計Al+i2Q.A?算時

假定兩端的電壓是同相位的。S=4000+j2000kVA

習題圖3-22

3-23如圖3-23所示電力系統(tǒng),已

知，a（=115kV,t/B=114kV,求功率分布及各點電壓（不計電壓降落的橫分量SU）。

I15kV…八,…八114kV

1?-4-+i8Q-a1--2+j4-Qbr2+j4-Q.1

30+jl5MVA2O+jlOMVA

習題圖3-23

3-24一條額定電壓為380V的三相架空線路，干線Ac由導線〃一70架設，支線加、

af為￡7—50。各點二卜+J。負荷的干

60

伏安數(shù)及各點距離的米數(shù)都

50

10060b80

標于圖3-24中。求電力網(wǎng)的

60

16-jl224+jl8

最大電壓損耗。

20+jl0

習題圖3-24

20

3-25一個額定電壓為lOkV的兩端供電網(wǎng)，由鋁絞線敷設的架空線路，導線為三角形

排列，線間幾何均距為1米。各線段的導線型號、線路長度的公里數(shù)及負荷的千伏安數(shù)如圖

3-25所示。

試求日八=10.5/(rkV、68=10.4/0。四時的初步功率分布，并找出電壓最低點。

ZTi=6.7+j33.2O

1-------GO-10kV

35kvr35/llkV

1：----->

5=6.2+j4.75MVA

-GO-

T2：33.25/1IkV

習題圖3-26

3-26如圖3-26所示為某35/llkV變電所，原是一臺5600kVA變壓器，由于低壓負荷

的增加，需擴建一臺2400kVA容量的變壓器。各變壓器的阻抗已歸算至35kV側若5600kVA

的變壓器的變比為35/1IkV,試求各變壓器通過的功率、功率損耗和電壓損耗。

3-27某35/6.6kV降壓變電所由二回10km長的35kV平行線供電，線路用LGJ—95型

導線，￡>?,=3.5m,變電所內裝二臺7500kVA的變壓器，變壓器參數(shù)：/\=75kW,P()=24kW,

以%=7.5,/。％=3.5,變電所6kV側的最大負荷是10MVA、cos^=0.7,年持續(xù)負荷曲線如

21

圖3-27所示。為了減少全年的電能損耗，在有功負荷為28MW時切除一臺變壓器，若電價

為10分/度，求線路和變壓器全年電能損耗的價值。

35kV6kV

8

8

r)=0.33Q

Xi=0.422Q/(h)

習題圖3-27

3-28有兩回HOkV平行線路對某降壓變電所供電，導線型LGJ—185,水平排列，線

間距離為4m,線路長100km。變電所內裝設二臺31500kVA變壓器，額定電壓為110/1IkV。

系統(tǒng)結線如圖3-28(a)所示，變電所最大負荷為40MW,功率因數(shù)為0.8,年持續(xù)負荷曲線

(以最大負荷的基值的標么值示于圖3-28*)),當負荷低于0.52〃用時，為減少電能損耗,

切除?臺變壓器，試求線路及變壓器全年的電能損耗。

習題圖3-28(b)

22

3-29某發(fā)電廠有一臺容量為63MVA的升壓變壓器，額定電壓為10.5/121kV,變壓器的

最大負荷利用小時數(shù)7；,埒=5200h,最大負荷為55MVA,cos^=0.8,試求該臺變壓器的最大

有功功率損耗及全年運行中的電能損耗。

3-30環(huán)形電力網(wǎng)如圖3-30所示，供電點尸的相電壓為220V,A、B、C各點的負荷分

別為40A、100A、60A,功率因數(shù)均為1,若線路項、AB.BC、CF的電阻均為040,試計

算A、B、C各點的電壓是多少？若將線路A8段切開，試計算A、B、C各點電壓如何變化?

3-31某電力網(wǎng)如圖3-31所示，額定電壓為10kV,電網(wǎng)的導線都采用"一35鋁絞線，

三角形排列，線間距離為1m,負荷的千伏安數(shù)、各段線路長度的公里數(shù)都標于圖中，試求

電力網(wǎng)在正常運行時的最大電壓損耗。

3-32環(huán)形供電網(wǎng)如圖3-32所示，A點電壓為220V,電阻口、上、門、々、廠5分別為0.4

Q、0.2Q>0.3Q、0.5Q、0.2Q,負荷電流八=，2=16A,也不4=1[A,試繇段電流及各點電

\I/

壓。

800m800m

23

jl

j2

習題圖3-32

3-33環(huán)形電力網(wǎng)如圖3-33所示，由發(fā)電廠尸對負荷A、B、C、D、E供電，各負荷電

流的數(shù)值標于圖中，AE作為環(huán)網(wǎng)的聯(lián)絡線，欲使A、E間不流電流，試求供電點F的位置

應在何處？（其中線路單位長度阻抗相同，各負荷功率因數(shù)也相同）

3-34某一發(fā)電廠A供電的220kV環(huán)形網(wǎng)絡，線路參數(shù)、負荷的兆伏安數(shù)和自然功率分

布如圖3-34所示。試計算：

⑴該環(huán)網(wǎng)的經(jīng)濟功率分布;

⑵實現(xiàn)經(jīng)濟功率分布后，每年節(jié)約的電能。

(計算電能損耗時，取其平均的小時，cos9=0.9,可查得r=3200小時)

16+)1200

[l91^22-33TtI

力60+jl52Q170+j40H33+j89Q

Ty??；。。Jl|.2-j22.7

Ir5L2+^-3"Ir-

40+)1550+)30

習題圖3-34

24

3-35

D為電源,

3-36試分別說明圖3-36中兩個復雜閉式電力網(wǎng)中功率分布的步驟。（U川=限）

25

3-37采用58LX—500型鋁芯橡皮線穿硬塑料管埋地敷設，線路電壓380/220V,最大

負荷電流為50A,環(huán)境溫度為25℃,按發(fā)熱條件選擇橡皮線的芯線截面和塑料管的直徑。

3-38有條用〃型鋁絞線架設的10kV架空線路，計算負荷為1280kW、cos(p=0.9,

Tmax=4200h。試選擇經(jīng)濟截面，并校驗其發(fā)熱條件和機械強度。若線路為等邊三角形排列，

相間距離為1m,線路長5km,求電壓損耗。

3-39現(xiàn)擬采用BBLX—500型架空敷設一條220V單相路燈線路，線路長度和負荷分布

如圖3-39所示，設線路允許電壓損耗為3%。試選擇導線截面。

--------50m-----------------------------------------------300m----------------------------------->|

1111111111

2W/m

習題圖3-39

3-40某llOkV雙回輸電線路，線路長100km,輸送功率為80MW,功率因數(shù)為0.85,

已知最大負荷利用小時數(shù)rmax=6000h,如果線路采用鋼芯鋁導線，試選擇導線的截面和型號。

26

3-41某500kV遠距離輸電線路，線路長為550km,輸送功率為80萬千瓦，功率因數(shù)

為0.95,最大負荷利用小時數(shù)為Tmax=6500h,試選擇導線的截面和型號。

3-42某HOkV架空線路，輸送功率為30MW,cos^=0.85,最大負荷利用小時數(shù)為

4500h,試用經(jīng)濟電流密度選擇導線截面，并按發(fā)熱及電暈條件校驗。

3-4335kV的兩端供電線路，導線水平排

10kma\kmb6km

0------------------------------------------------------11-------------------11------------------------------------------------------0

列，線間距離為3m。電力網(wǎng)每段的長度及負載

5+j4MVA7+j7MVA

習題圖3-43

數(shù)均標于圖3-43中。允許電壓損耗在正常運行

情況下為4%,事故運行情況下為12%。若沿線導線截面相同，求所用鋼芯鋁線的截面。

第四章電力系統(tǒng)潮流的計算機算法

4-1電力網(wǎng)絡如圖4-1所示，試推導出該網(wǎng)絡的結點電壓方程，并寫出節(jié)點導納矩陣。

27

?______D2

4-2按定義形成如圖4-2所示網(wǎng)絡的結點導納矩陣（各支路電抗的標么值已給出）。

4-3求如圖4-3所示網(wǎng)絡的節(jié)點導納矩陣（打）。