電力系統(tǒng)分析課后答案

1、 2-17.某一回110kv架空電力線路,長(zhǎng)度為60km,導(dǎo)線型號(hào)LGJ-120,導(dǎo)線計(jì)算外徑為15.2mm,三相導(dǎo)線水平排列,兩相鄰導(dǎo)線三相間的距離為4m,試計(jì)算該電力線路的參數(shù),并作等效電路。解: 則 2-19.三相雙繞組升壓變壓器的型號(hào)為SFL-40500/110,額定容量為40500KVA,額定電壓為121/10.5KV, 求該變壓器的參數(shù),并作等值電路。解: 2-20.三相三繞組降壓變壓器的型號(hào)為SFPSL-120000/220,額定容量為120000/120000/60000KVA,額定電壓為220/121/11KV,求該變壓器的參數(shù),并作等值電路。解: I: II： III： I

2、V：2-22.雙水內(nèi)冷汽輪同步發(fā)電機(jī)的型號(hào)為TQFS-125-2,試計(jì)算該發(fā)電機(jī)的直軸同步電抗,暫態(tài)電抗,直軸次暫態(tài)電抗的有名值.解: 2-23.電抗器型號(hào)為NKL-6-500-4,電抗器電抗百分?jǐn)?shù)試計(jì)算該電抗器電抗的有名值.解: Chapter 三3-1.電力系統(tǒng)阻抗中的功率損耗表達(dá)式是什么?電力線路始.末端的電容功率表達(dá)式是什么?答: 3-8110kv雙回架空電力線路，長(zhǎng)度為150km，導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-120，導(dǎo)線計(jì)算外徑為15.2mm,三相導(dǎo)線幾何平均距離為5m,已知電力線路末端負(fù)荷為30+j15MVA,末端電壓為106kv,求始端電壓、功率,并做出電壓相量圖。解: 設(shè)則3-9.220

3、KV單回架空電力線路,長(zhǎng)度為200KM,導(dǎo)線型號(hào)LGJ300,導(dǎo)線計(jì)算外徑為,三相導(dǎo)線幾何平均距離為,已知其始端輸出的功率為,始端的電壓為.求末端電壓及功率,并作出電壓向量圖.解:；。3-10.110kv單回架空電力線路,長(zhǎng)度為80km,導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-95,導(dǎo)線計(jì)算外徑為13.7mm,三相導(dǎo)線幾何平均距離為5m,電力線路始端電壓為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.解: (-j+ 3-11.220kv單回架空電力線路,長(zhǎng)度為220km,電力線路每公里的參數(shù)為,線路空載運(yùn)行,當(dāng)線路末端電壓為205kv時(shí),求線路始端電壓.解: 因?yàn)榫€路空載運(yùn)行, 所

4、以 3-12.有一臺(tái)三繞組變壓器,其歸算至高壓側(cè)的等效電路如圖所示,當(dāng)變壓器變比為110/38.5(1+5%)/6.6kv時(shí),試計(jì)算高、中壓側(cè)的實(shí)際電壓.解:I:由求 II.由求 III.由求 3-13.某電力線路導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ-185,長(zhǎng)度為100km,導(dǎo)線計(jì)算外徑為19mm,線路末端負(fù)荷為90+j20MVA,該電力線路由110kv升壓至220kv運(yùn)行,假設(shè)升壓后導(dǎo)線截面和負(fù)荷大小保持不變,且不計(jì)電暈損失的增加,導(dǎo)線水平排列,升壓前后線間距離由4m增加到5.5m,試問(wèn)升壓后,該電力線路的功率損耗減少了多少?電壓損耗的百分?jǐn)?shù)減少了多少?解: 3-14.對(duì)圖所示環(huán)式等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行潮流計(jì)算,圖中各線路

5、的阻抗為各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷為且.解:在1處把環(huán)網(wǎng)解開(kāi),可得下圖: 則= = = =所以又3點(diǎn)為功率分點(diǎn),于是網(wǎng)絡(luò)從3點(diǎn)打開(kāi),變成兩個(gè)開(kāi)式網(wǎng). （KV） 3-15.某35KV變電所有二臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，如圖，其參數(shù)是為為二臺(tái)變壓器均忽略勵(lì)磁支路，變電所低壓側(cè)通過(guò)的總功率為=8.5+j5.3MVA,試求:當(dāng)變壓器的變比為時(shí),每臺(tái)變壓器的總功率為多少?當(dāng)時(shí),每臺(tái)變壓器通過(guò)的功率是多少?解 在1點(diǎn)處把環(huán)網(wǎng)解開(kāi),則:I: II: 如右圖,設(shè) 則3-16.電力網(wǎng)的電能損耗如何計(jì)算?什么是最大負(fù)荷使用時(shí)間?什么是最大負(fù)荷損耗時(shí)間?答:電能損耗=,為某個(gè)時(shí)段t內(nèi)的電能損耗. :指一年中負(fù)荷消費(fèi)的電能除以一年中的最

6、大負(fù)荷,即 :指全年電能損耗除以最大負(fù)荷時(shí)的功率損耗,即3-17.什么叫自然功率分布?什么叫經(jīng)濟(jì)功率分布?答:自然功率分布是指環(huán)網(wǎng)中功率分布未加任何調(diào)節(jié)手段,完全取決于自然情況進(jìn)行的分布，也即按阻抗共軛值成反比分布的。 經(jīng)濟(jì)功率分布是使有功功率損耗最小的分布，是按線段的電阻分布。3-18.某一由發(fā)電廠A供電的220KV環(huán)式網(wǎng)絡(luò),其運(yùn)算網(wǎng)絡(luò)如圖所示,圖中,170+j40MVA,計(jì)算:網(wǎng)絡(luò)的自然功率分布;網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)功率分布;實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)功率分布后,每年節(jié)省的電能?解:在A點(diǎn)處把環(huán)網(wǎng)解開(kāi),如圖: I: = = II: III:3-19.有一長(zhǎng)20KM,35KV的雙回平行電力線路,其負(fù)荷為10MW,.電力

7、線路導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-70,導(dǎo)線計(jì)算外徑為,三相導(dǎo)線的幾何平均距離為,在用戶變電所內(nèi)裝設(shè)有兩臺(tái)SFZ-7500/35型變壓器并聯(lián)運(yùn)行,為,.兩臺(tái)變壓器全年投入運(yùn)行,其年負(fù)荷曲線如圖.試計(jì)算:電力網(wǎng)中的有功功率損耗;電力網(wǎng)的網(wǎng)損率;電力網(wǎng)一年中的電能損耗;當(dāng)用戶分別接功率因數(shù)為0.7和0.9運(yùn)行時(shí)(用戶的有功功率不變)重復(fù)前三項(xiàng)計(jì)算.解: 變壓器在額定負(fù)荷下的損耗為:等效電路如下:I: a. b. C. 有功功率損耗: 網(wǎng)損率: II.a.b. c. 有功功率損耗: 網(wǎng)損率: III:a.b. c. 有功功率損耗: 網(wǎng)損率: Chapter 五5-7.何為發(fā)電機(jī)組的有功功率-頻率靜態(tài)特性?發(fā)電機(jī)

8、的單位調(diào)節(jié)功率是什么?答: 假設(shè)電壓為額定電壓且不變時(shí)，發(fā)電機(jī)發(fā)出的有功功率隨頻率變化的特性稱為發(fā)電機(jī)組的有功功率-頻率靜態(tài)特性。由特性曲線可知隨著頻率的下降，發(fā)電機(jī)有功功率的輸出將上升。我們把發(fā)電機(jī)有功功率輸出增加的量和對(duì)應(yīng)的頻率下降的量的比值稱為發(fā)電機(jī)的單位調(diào)節(jié)功率或調(diào)節(jié)系數(shù)，即： ， 。 5-8.什么叫調(diào)差系數(shù)?它與發(fā)電機(jī)單位調(diào)節(jié)功率的標(biāo)幺值有什么關(guān)系?答:所謂的機(jī)組調(diào)差系數(shù)，是以百分?jǐn)?shù)表示的機(jī)組空載運(yùn)行時(shí)與額定條件下的差值，即：調(diào)差系數(shù)與發(fā)電機(jī)單位調(diào)節(jié)功率的標(biāo)幺值是互為倒數(shù)的關(guān)系，即：。.5-11.互聯(lián)電力系統(tǒng)怎樣調(diào)頻才為合理?為什么?答: 如圖，設(shè)A、B兩系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組均能參加一次調(diào)頻

9、，且均有調(diào)頻廠即均可以參加二次調(diào)頻。以、表示A、B兩系統(tǒng)的負(fù)荷變化，以、表示A,B兩系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)組二次調(diào)頻增發(fā)出力，以、表示A,B兩系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率，聯(lián)絡(luò)線功率為，且設(shè)其正方向是由A系統(tǒng)流向B系統(tǒng)。對(duì)A系統(tǒng)可看成一負(fù)荷:對(duì)B系統(tǒng)可看成一電源:，在進(jìn)行聯(lián)合系統(tǒng)調(diào)頻時(shí)需注意的是不僅是要保持整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)有功功率的平衡，還要考慮聯(lián)絡(luò)線上功率不超過(guò)允許的范圍，在調(diào)頻效果相同的前提下應(yīng)盡量使每個(gè)系統(tǒng)的功率缺額由該系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)補(bǔ)償，從而使聯(lián)絡(luò)線上功率盡可能小。5-12.A、B兩系統(tǒng)由聯(lián)絡(luò)線相連如圖所示,已知A系統(tǒng)B系統(tǒng) 求在下列情況下頻率的變化量和聯(lián)絡(luò)線功率的變化量;I.當(dāng)兩系統(tǒng)機(jī)組都參加一次調(diào)頻時(shí);I

10、I.當(dāng)A系統(tǒng)機(jī)組參加一次調(diào)頻,而B(niǎo)系統(tǒng)機(jī)組不參加一次調(diào)頻時(shí);III.當(dāng)兩系統(tǒng)機(jī)組都不參加一次調(diào)頻時(shí).解:I.； 則所以 II. 則所以 III.; 則 所以5-13.仍按題5-12中已知條件,試計(jì)算下列情況下的頻率變化量和聯(lián)絡(luò)線上流過(guò)的功率。I.A,B兩系統(tǒng)機(jī)組都參加一、二次調(diào)頻,A,B兩系統(tǒng)機(jī)組都增發(fā)50MW；II.A,B兩系統(tǒng)機(jī)組都參加一次調(diào)頻,A系統(tǒng)并有機(jī)組參加二次調(diào)頻,增發(fā)60MW；III.A,B兩系統(tǒng)都參加一次調(diào)頻,B系統(tǒng)并有機(jī)組參加二次調(diào)頻,增發(fā)60MW。解:I.所以 II.;=.所以 III.所以5-14.某電力系統(tǒng)負(fù)荷的頻率調(diào)節(jié)效應(yīng),主調(diào)頻電廠額定容量為系統(tǒng)負(fù)荷的20%,當(dāng)系統(tǒng)

11、運(yùn)行于負(fù)荷時(shí),主調(diào)頻電廠出力為其額定值的50%,如果負(fù)荷增加,而主調(diào)頻電廠的頻率調(diào)整不動(dòng)作,系統(tǒng)的頻率就下降0.3HZ,此時(shí)測(cè)得(發(fā)電機(jī)組仍不滿載),現(xiàn)在頻率調(diào)整器動(dòng)作,使頻率上升0.2HZ,問(wèn)二次調(diào)頻作用增加的功率是多少?解:如圖: 則, 不滿載表示發(fā)電機(jī)將自動(dòng)參加一次調(diào)頻，調(diào)節(jié)系數(shù)為， 發(fā)電機(jī)在一次調(diào)頻的作用下出力增加了由得二次調(diào)頻投入后頻率上升0.2HZ, 由 解得：調(diào)頻廠可調(diào)容量大于二次調(diào)頻所需容量。 Chapter 六6-13.有一降壓變壓器歸算至高壓側(cè)的阻抗為2.44+j40,變壓器的額定電壓為1102*2.5%/6.3KV,在最大負(fù)荷時(shí),變壓器高壓側(cè)通過(guò)功率為28j14MVA,高

12、壓母線電壓為113KV,低壓母線要求電壓為6KV;在最小負(fù)荷時(shí),變壓器高壓側(cè)通過(guò)功率為10+j6MVA,高壓母線電壓為115KV,低壓母線要求電壓為6.6KV,試選擇該變壓器的分接頭.解:在最大負(fù)荷時(shí), 低壓側(cè)歸算至高壓側(cè)的電壓為, 在最小負(fù)荷時(shí), 低壓側(cè)歸算至高壓側(cè)的電壓為, 則公共抽頭 選擇110kv分接頭, 6 滿足調(diào)壓要求,所以分接頭電壓110KV6-14.有一降壓變壓器,變壓器低壓母線最大負(fù)荷為18MVA ,最小負(fù)荷為7MVA,已知變壓器高壓母線在任何方式下均維持電壓為107.5KV,如果變壓器低壓側(cè)要求順調(diào)壓,試選擇該變壓器的分接頭.解 最大、最小負(fù)荷為: 最大、最小負(fù)荷時(shí)變壓器電

13、壓損耗為: 則公共抽頭 選擇110-2.5%分接頭, 不滿足調(diào)壓要求,則重新選擇.選擇分接頭, 不滿足調(diào)壓要求,則選擇有載調(diào)壓變壓器. 最大負(fù)荷時(shí),選擇分接頭, 最小負(fù)荷時(shí),選擇分接頭, 滿足調(diào)壓要求.6-15.某變電所有一臺(tái)降壓變壓器,變壓器額定電壓為變壓器已運(yùn)行于115.5KV抽頭電壓,在最大、最小負(fù)荷時(shí),變壓器低壓側(cè)電壓的偏移為-7%和-2%,如果變壓器低壓側(cè)要求順調(diào)壓,那么調(diào)壓器的抽頭電壓115.5KV,能否滿足調(diào)壓的要求,應(yīng)該如何處理?解: 則,不滿足調(diào)壓要求. 最大負(fù)荷時(shí), 最小負(fù)荷時(shí), 選擇一臺(tái)靠近的標(biāo)準(zhǔn)抽頭 (合格) (不合格)則重新選擇 (不合格) (合格)所以選擇有載調(diào)壓變

14、壓器 6-16.水電廠通過(guò)SFL-40000/110型升壓變壓器與系統(tǒng)連接,變壓器歸算至高壓側(cè)阻抗為額定電壓為,系統(tǒng)在最大、最小負(fù)荷時(shí)高壓母線電壓分別為112.09KV,和115.92KV,低壓側(cè)要求的電壓在系統(tǒng)最大負(fù)荷時(shí)不低于10KV,在系統(tǒng)最小負(fù)荷時(shí)不高于11KV,當(dāng)在系統(tǒng)最大、最小負(fù)荷時(shí)水電廠輸出功率均為28+j21MVA時(shí),試選該變壓器的分接頭.解:最大負(fù)荷時(shí), 低壓側(cè)歸算至高壓側(cè)的電壓為, 最小負(fù)荷時(shí), , 低壓側(cè)歸算至高壓側(cè)的電壓為, 則公共抽頭選擇121KV為標(biāo)準(zhǔn)抽頭,滿足調(diào)壓要求,所以分接頭電壓為6-17.有一個(gè)降壓變電所由兩回110KV,長(zhǎng)70KM的電力線路供電,導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ-120型,導(dǎo)線計(jì)算外徑為,三相導(dǎo)線幾何平均距離為5m.變電所裝有2臺(tái)變壓器并列運(yùn)行,其型號(hào)為型,.最大負(fù)荷時(shí)變電所低壓側(cè)歸算至高壓側(cè)的電壓為100.5KV,最小負(fù)荷時(shí)為112.0KV.變電所二次母線允許電壓偏移在最大,最小負(fù)荷時(shí)為二次網(wǎng)絡(luò)額定電壓的.試根據(jù)調(diào)壓的要求接并聯(lián)電容器和同期調(diào)相機(jī)兩種措施,確定變電所10KV母線上所需補(bǔ)償設(shè)備的最小容量.解: 并聯(lián)電容器選擇,則 并聯(lián)調(diào)相機(jī)選擇選擇的調(diào)相器.效驗(yàn):I: II. 合格.6-18.有一個(gè)降壓變電所由一回110KV架空線路供電,導(dǎo)線型號(hào)型,線路長(zhǎng)度為105KM,.變電所裝有一臺(tái)有載調(diào)壓變壓器,型號(hào)為型, .變