電力系統(tǒng)習題解答

1.某電力系統(tǒng)的局部結線如下圖。各線路的額定電壓等級已示于圖中。

試求：1〕發(fā)電機G-1,G-2,G-3的額定電壓。

2〕變壓器T-1到T-7的各繞組的額定電壓。

G1帶負荷，電壓升高5%至6.3KV；

G2、G3為發(fā)電機一變壓器組，電壓可直接取為10.5KV和13.8KV；

T1二次側(cè)電壓升高10%,變比為6.3/38.5；

T2高壓側(cè)電壓升高10%,變比為10.5/38.5/121；

T3高壓側(cè)電壓升高10%,變比為13.8/121/242;

T4變比為38.5/121/231

T5變比為38.5/121/220

T6變比為110/11：

T7變比為110/11。

2.某系統(tǒng)的日負荷曲淺如下所示，求此系統(tǒng)的丁皿、以及全系統(tǒng)一年內(nèi)的電能消耗。

P(MW)

P(MW)

個

3600

A4OO

330dl3300

3100

3D003000

28(H)

t(h)

〔夏天152天日負荷由線〕〔冬季213天負荷曲線〕

=7738(h)

3.某電力系統(tǒng)的局部結線如下圖。各線路的額定電壓等級已示于圖中。

試求：1〕發(fā)電機G-1,G-2,G-3的額定電壓。

2〕變壓器T-1到T-5的各繞組的額定電壓。

500KV

4.局部電力網(wǎng)絡的結發(fā)如下圖，導線呈正三角形方式排列，導線之間距離為2米。

110kV輸電線路以雙回線路送電。降壓變電所裝有二臺相同的三相雙線圖變壓器。

1〕計算導線溫度為40°C時線路每公里參數(shù)。

2〕計算變壓器參數(shù)。

3〕計算并列運行時，電力網(wǎng)絡的等值參數(shù)，并將參數(shù)注在等值電路上。

LGJ-120

110KV

lOOkn

SFZL7-20000/110

導線：r=￡=21^=0.2625Q/^7/

s120

變壓器：―0文——嚷3"

1000S，v1000x202

5.有一條1OkV配電線路，每相參數(shù)分別為：R,=4.0Q.X/=6.0。，受端負荷為

WOOkVA,cos^=0.8〔滯后〕，受端電壓為10kV。

a）計算線路中點電壓；

b）在線路中點接入一阻抗為〔100+j200〕O/每相的負荷，并維持中點電壓為a〕

的計算值，求送端電壓。此時受端電壓又為多少？

6.某500kV架空線路。長342.6km,使用LGJ-400/50四分裂導線。在正式投運之前，

進行了實際測量，提供實測數(shù)據(jù)如下：

表一：阻抗實測數(shù)據(jù)

數(shù)量名稱：UABUBCUCAIAIBIcPABPBC

數(shù)值：147.6V'48V148V0.825A0.825A0.875A-48W71.5W

表二：導納實測數(shù)據(jù)

數(shù)量名稱：UABUBCUCAlAlBICP&

數(shù)值：154.2V155.3V153.5V0.14A0.14A0.14A2.33W

1）試以上述實測數(shù)據(jù)計算該線路正序阻抗，導納，電容，充電功率并作等值電路；

2）按線路結構參數(shù)計算該線路阻抗，導納，電容，不考慮分布特性；

3）近似考慮分布特性，計算該線路阻抗，導納，電容；

4）精確考慮分布特性，計算該線路阻抗，導納，電容；

5）對上述計算結果進行分析。

7.三繞組變壓器型號為SFPS?-120000/220,容量比為100/100/100

1）作變壓器等值電路圖，并將參數(shù)〔歸算至高壓側(cè)〕注在圖上。

2）計算額定電壓下變壓器的空載損耗?！灿泄蜔o功〕

3）設變壓器低壓繞組開路，高壓及中壓繞組承當額定負荷，計算變壓器的有功功

率損耗和無功功率損耗。

8.有一110KV母線，接有一負荷y=20+/15ME4。試以：

1）阻抗表示這負荷，并作等值電路。

2）導納表示這負荷，并作等值電路。

9.一條220kV、250km單回架空揄電線，用LGJQ-400型導線架設。其參數(shù)為：

4=0.080/攵機，.=0.416C/碗,Z?,=2.80X10-65/^W,試用集中參數(shù)的口型等

值電路進行以下計算。當輸送功率為150MW、功率因數(shù)為0.8、受端電壓為210kV

時，送端電壓和功率為多少？如果功率因數(shù)為1.0,其余條件一樣，那么送端電壓

和功率又為多少？

1]P=15OMVV2=112.5MVarU2=210KV

2)P=\5OMWQ=0U2=2\0KV

10.某變電所，以三臺單相雙繞組變壓器按星形連結，組成三相變壓器組。每臺變

壓器容量為3500KVAo電壓為20.2/6.6KV,空載、短路試驗數(shù)據(jù)如下

試臉數(shù)據(jù)第一臺第二臺第三臺

短路損耗〔KW〕27.628.929.40

短路電壓（氏%）6.426.546.55

空載損耗（KW）11.058.4010.60

空載電流（1。%）2.001.421.84

試作這變壓器的等，直電路，并將參數(shù)〔歸算至高壓側(cè)〕注在圖上。

第二、三臺的計算類似

11.一臺三相三繞組自耦變壓器型號為0SFSL-90000/220。額定電壓為

220/121/38.5KV,容量比為100/100/50,空載試驗及短路試驗數(shù)據(jù)如下：〔所有數(shù)

據(jù)均未歸算〕

%-2)=333KW;%_3)=265KW;冗心)=277KW;庶=59KW;

09

%“-21%=?；%“-31％=16.45;%(2-31%=10-75;7U0%=0.332.

試作這變壓器的等值電路，并將參數(shù)〔歸算至高壓側(cè)〕注右圖》。

12.試作以下圖所示電力系統(tǒng)的阻抗圖，并將參數(shù)注在圖上〔不計線路和變壓器的

電阻和導納〕。

1）計算時取6KV電壓為根本級。

2）計算時取10KV電壓為根本級。

1

6.3/121KV

〃A％=10.5

3）計算時取110KV電壓為根本級。

vU°/oUl.10.5x11026.3,

1)X.=-k-------k2；=---------------x(——)-=0.275。

T1

“1005)v100x16121

"釬^^；=喘1a出）』794。

_UQAUl_10.5xll02

〕k

3XTl-=79.406Q

100Sv100x16

13.對上題所示電力系統(tǒng)，試作以標幺值表示的阻抗圖。并將參數(shù)注在圖上。

a）取基準功率品=1OOMI<4;110KV級的基準電壓UG=I1OKI，作精確計算;

b）取基準功率S8=1OOMW4;基準電壓Us=4?，作近似計算;

c）取基準功率%=1。00/g；基準電壓=U”「作近似計算；

d）對結果分析比擬。

14.試作出以下圖所示簡單網(wǎng)絡的等值電路，并計算相應的參數(shù)〔以標幺值表示〕。

取基準功率品=100知幺；35KV級的基準電壓（4=35KV。：線路L1：LGJ-70,

八二0.45。/內(nèi)〃，f=0.382。/〃次，/?,=2.99xlO-6S/A:/n,I=20km

線路1_3(電纜線路)：ZQ-35,《=0.52。/匕%,司=0.0790/0%,=104x10^5/^?,

I=5km

變壓器Ti：SFL「10000,變比35/6.6kV,Pk=70kW,P0=12kW,Uk%=7.5,l0%=1.5

5

變壓器Tz：同變壓器L

15.運行著的電力系統(tǒng)中一條輸電線路。如以下圖所示，其始端及末端電壓分別為

231KV及220KV。末端負荷的有功功率為220MW。線蹈參數(shù)為值在圖中標出，試求

末端功率因數(shù)。

設末端無功功率為。？

將上兩式帶入(220+八。)2+次嚴=23產(chǎn)

可以解出。2=30.71MVk/r

P220

所以功率因數(shù)cose=/2==0.9904

JG+Q；V22O2+3O.712

16.某100km、110kV雙回輸電線路建于不同時期，其中一回線路用LGJ-95型導線

架設，另一回用LGJ-400型導線架設。試分別計算以下兩種負荷下線路中的功率

分布和功率損耗。

a).輸電線路受端變電所運算負荷為100MVA、cos0=l.();

b).輸電線路受端變電所運算負荷為53MVar、cos^=0.0o

LGJ-95:i]=0.33。/女〃43=0.429C/A叫々=2.65xlOfs/Q"

LGJ-400:4=0.079。/g再=0.393Q/4小仇=2.91x10's/jbn

假設兩條線路上流過的功率分別為[+JQ]和8+./。2，有如下等式成立：

1)P=[00MW,Q=0時，解得

2〕P=0,Q=53MVm■時，解得

8+j8MVA

小

8km

5km

8km

4+j3MVA

9+j4MVA

1/.試計算如以下圖所示電力網(wǎng)絡的功率分布和最大電壓損耗。線路均采用

LGJ-120型導線〔/?=0.270/^^=0.391Q/Aw〕。所示負荷均為變電所運算負荷。

此題為給定末端功率和始端電壓的情況，采用如下計算方法：先假設全網(wǎng)為額定電壓，由末端向始

端推算功率損耗，求得始端功率后，再運用給定的始端也壓向末端推算電壓降落，并且不再重新計

算功率損耗。

以下回算電壓降落：

18.求以下圖所示網(wǎng)絡的阻抗矩陣，各支路用阻抗標幺值表示。

在節(jié)點1注入單位電流，計算各點電壓

那么Z”=q=0.75//[QJx(Q，24"0J5)+0.05]=0.1092其中//表示并聯(lián)運算

"'0.14-(0.2+0.15)

進而求得=U2=0.0427,Z31=U3=0.0848

同樣的，可以求得Z22=0.0472,Z32=0.0453,=0.1421

-0.10920.04270.0848-

阻抗矩陣為0.04270.04720.0453

0.08480.04530.1421

19.直接寫出以下圖所示網(wǎng)絡的節(jié)點