華北電力電力系統(tǒng)分析集習(xí)題課ppt課件

1、電力系統(tǒng)分析根底習(xí)題課電力系統(tǒng)分析根底習(xí)題課 North China Electric Power University電氣工程學(xué)院電氣工程學(xué)院School of Electrical Engineering2019年9月29日North China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering第一章第一章 電力系統(tǒng)的根本概念電力系統(tǒng)的根本概念1-1 簡(jiǎn)答簡(jiǎn)答 1什么是電力系統(tǒng)，動(dòng)力系統(tǒng)和電力網(wǎng)？什么是電力系統(tǒng)，動(dòng)力系統(tǒng)和電力網(wǎng)？ 2組成結(jié)合系統(tǒng)的優(yōu)越性是什么？組成結(jié)合系統(tǒng)的優(yōu)越性是什么？ 3試述電力系

2、統(tǒng)的接線方式及其優(yōu)缺陷？試述電力系統(tǒng)的接線方式及其優(yōu)缺陷？ 4我國電力系統(tǒng)的規(guī)范電壓等級(jí)？我國電力系統(tǒng)的規(guī)范電壓等級(jí)？ 5電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式有哪些？其電壓電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式有哪些？其電壓級(jí)別范圍如何劃分？級(jí)別范圍如何劃分？ 6電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的根本要求是什么？電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的根本要求是什么？2North China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering第一章電力系統(tǒng)的根本概念第一章電力系統(tǒng)的根本概念(續(xù)續(xù))1-2問答問答為什么要規(guī)定額定電壓等級(jí)？系統(tǒng)元件的為什么要規(guī)定額定電壓等級(jí)？系統(tǒng)元件

3、的額定電壓如何確定？標(biāo)出額定電壓如何確定？標(biāo)出 下頁圖中發(fā)電下頁圖中發(fā)電機(jī)，變壓器，電動(dòng)機(jī)的額定電壓圖中電機(jī)，變壓器，電動(dòng)機(jī)的額定電壓圖中電壓為電力線路的額定電壓壓為電力線路的額定電壓當(dāng)當(dāng)T-1任務(wù)于任務(wù)于2.5抽頭，抽頭，T-2,T-3任務(wù)任務(wù)于主抽頭，于主抽頭，T-4任務(wù)于任務(wù)于5抽頭，試求抽頭，試求這些變壓器的實(shí)踐變比。這些變壓器的實(shí)踐變比。3North China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering第一章電力系統(tǒng)的根本概念續(xù)第一章電力系統(tǒng)的根本概念續(xù)4North China Elect

4、ric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering第二章電力系統(tǒng)各元件特性及數(shù)學(xué)模型1:三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算與兩繞組有三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算與兩繞組有什么不同？什么不同？5North China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering第二章電力系統(tǒng)各元件特性及數(shù)學(xué)模型62: 三繞組變壓器三繞組變壓器SFPSL120000/220，容，容量比為量比為100/100/50，額定電壓，額定電壓220/110/11KV，P0 k

5、W，I00.663 ， PK12600kW， PK13182.5kW PK23132.5kW ，US(1-2)%=14.85， US(1-3)%=28.25， US(2-3)%=7.96，求歸算到求歸算到 220kV側(cè)的參數(shù)和等值電路。側(cè)的參數(shù)和等值電路。North China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering第二章電力系統(tǒng)各元件特性及數(shù)學(xué)模型L1K1L273:圖示系統(tǒng)，線路圖示系統(tǒng)，線路L1：X110；線路；線路L2：X21；變壓器；變壓器T1：SN10MVA，US10.5，K110/11

6、kV，忽略電阻和接地，忽略電阻和接地導(dǎo)納，試求導(dǎo)納，試求1以以110kV電壓為基根本級(jí)時(shí)的有名值等電壓為基根本級(jí)時(shí)的有名值等值系統(tǒng)；值系統(tǒng)；2以以Sj100MVA，Uj110kV為基準(zhǔn)值為基準(zhǔn)值的標(biāo)么值等值電路。的標(biāo)么值等值電路。補(bǔ)充習(xí)題North China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering第三章簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算1:UN110kV，Ud118kV，求潮流分布。，求潮流分布。8dR1=6.8X1=16.36 B1=1.13*10-4SSc=20.3+j15.8MVAcbaR2=6.3X

7、2=12.48 B2=0.82*10-4SR3=13.8X3=13.2 B3=0.77*10-4SSb=8.6+j7.5MVASa=12.2+j8.8MVA首先確定潮流計(jì)算的類型及其方法；首先確定潮流計(jì)算的類型及其方法；其次作出等值電路，標(biāo)出各個(gè)量的位置；其次作出等值電路，標(biāo)出各個(gè)量的位置；最后按公式進(jìn)展計(jì)算。最后按公式進(jìn)展計(jì)算。North China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering等值電路如下：等值電路如下：9dR1+jX1SccbaR2+jX2R3+jX3SbSaB 3 /2B 2 /

8、2B 3 /2B 2 /2B 1 /2B 1 /2SaSbScSaSbaSbaSbScScbSdcSdcScb第三章簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算第三章簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算North China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering第三章電力系統(tǒng)潮流計(jì)算10 2 某電力系統(tǒng)電路如下圖，ZAB4+j24，始末電壓有效值分別為240和220kV，末端無功QB150Mvar，有功未知，求末端功率因數(shù)和始端視在功率。UAZ ABUB留意：掌握視在功率，有功功率，無功功率和留意：掌握視在功率，有功功率，無功功率

9、和功率因數(shù)的概念！功率因數(shù)的概念！North China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering第三章：電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算第三章：電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算3 3 環(huán)網(wǎng)如下圖，電源為環(huán)網(wǎng)如下圖，電源為D D，負(fù)荷，負(fù)荷ABCABC，其中，其中A A經(jīng)經(jīng)D D到到C C的的弧形間隔為弧形間隔為400m400m，弧線，弧線ABAB和和BCBC的長(zhǎng)度分別為的長(zhǎng)度分別為200m200m和和100m100m。BCBC弧為環(huán)網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線，為使弧為環(huán)網(wǎng)的聯(lián)絡(luò)線，為使BCBC間不流過電流間不流過電流，求電源，求電源D D的

10、詳細(xì)位置在何處？其中線路單位電阻的詳細(xì)位置在何處？其中線路單位電阻長(zhǎng)度阻抗一樣，額定功率因數(shù)也一樣長(zhǎng)度阻抗一樣，額定功率因數(shù)也一樣11DABC200m100m400mX m方法一：歐姆定律方法一：歐姆定律方法二：利用環(huán)網(wǎng)方法二：利用環(huán)網(wǎng) 求潮流方法。求潮流方法。50A10A40ANorth China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering1 兩端供電網(wǎng)，各段線路阻抗單位長(zhǎng)度一樣兩端供電網(wǎng)，各段線路阻抗單位長(zhǎng)度一樣ZL=0.1+j0.4,試求網(wǎng)絡(luò)的潮流分布。試求網(wǎng)絡(luò)的潮流分布。12第三章：電力系統(tǒng)

11、的潮流計(jì)算第三章：電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算習(xí)題：習(xí)題：UA=115KV20mSa=20+j15MVA10m5mSb=30+j10MVASc=25+j15MVAUB=115KV15mABabcNorth China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering2 A2 A為電源點(diǎn)，求系統(tǒng)的初步功率分布并求出功為電源點(diǎn)，求系統(tǒng)的初步功率分布并求出功 率分點(diǎn)。率分點(diǎn)。13第三章：電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算第三章：電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算ASa=4+j3MVASb=9+j4MVASc=1+j1MVASd=7+j7MVAabcdL=

12、3km4km8km8km5km2+j42+j41+j2North China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering3:3:不計(jì)線路的功率損耗，求各段線路的保送功率。不計(jì)線路的功率損耗，求各段線路的保送功率。ABAB兩端電壓相等兩端電壓相等14第三章：電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算第三章：電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算ASa=30+j15MVASb=20+j10MVAabBZ24+j8Z32+j4Z16+j12Z43+j6North China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院Sc

13、hool of Electrical Engineering4 43-2-113-2-11：環(huán)網(wǎng)如下圖，供電點(diǎn)：環(huán)網(wǎng)如下圖，供電點(diǎn)F F的電壓為的電壓為220V220V，A B CA B C各點(diǎn)的負(fù)荷分別為各點(diǎn)的負(fù)荷分別為40A40A，100A100A，60A60A，功率因數(shù)，功率因數(shù)為為1 1，假設(shè)線路，假設(shè)線路FAFA，ABAB，BCBC，CFCF的電阻均為的電阻均為0.10.1不計(jì)電抗，試計(jì)算不計(jì)電抗，試計(jì)算A B CA B C各點(diǎn)的電壓。各點(diǎn)的電壓。15第三章：電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算第三章：電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算ABCFIAIBICIfIfNorth China Electric Power

14、University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering53-2-7：圖示：圖示110kV網(wǎng)絡(luò)，線路參數(shù)為網(wǎng)絡(luò)，線路參數(shù)為ZAC=15+j20，ZCD12+j18， ZDB10+j16,當(dāng)當(dāng)A廠電壓為廠電壓為115 ，B廠電壓為廠電壓為112 ，是計(jì)算網(wǎng)，是計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的功率分布及其各點(diǎn)電壓。絡(luò)的功率分布及其各點(diǎn)電壓。16第三章：電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算第三章：電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算o0o0ABCD20+j15MVA16+j112MVANorth China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Elec

15、trical Engineering17第三章：電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算第三章：電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算63-2-17：圖示：圖示110kV網(wǎng)絡(luò)，線路網(wǎng)絡(luò)，線路1和和2的阻抗為的阻抗為Z110+j40，Z224+j12，欲使潮流按最小有功，欲使潮流按最小有功功率損耗的經(jīng)濟(jì)分配，線路中接入附加串連加壓器，功率損耗的經(jīng)濟(jì)分配，線路中接入附加串連加壓器，試計(jì)算此附加串聯(lián)變壓器的容量及所需求的附加電試計(jì)算此附加串聯(lián)變壓器的容量及所需求的附加電勢(shì)的大小。勢(shì)的大小。12P=10000kW cos=1.0掌握：自然功率分布；掌握：自然功率分布； 經(jīng)濟(jì)功率分布；經(jīng)濟(jì)功率分布； 循環(huán)功率；循環(huán)功率； 循環(huán)功率與電勢(shì)的關(guān)系。

16、循環(huán)功率與電勢(shì)的關(guān)系。North China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering73-2-18：由發(fā)電廠：由發(fā)電廠A供電的供電的220kV環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，線環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，線路參數(shù)負(fù)荷的兆伏安數(shù)和自然功率分布如下圖，試計(jì)路參數(shù)負(fù)荷的兆伏安數(shù)和自然功率分布如下圖，試計(jì)算算1該環(huán)網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)功率分布該環(huán)網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)功率分布2實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)功率分布后，每年節(jié)約的電能計(jì)算實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)功率分布后，每年節(jié)約的電能計(jì)算電能損耗時(shí)取其平均的小時(shí)，電能損耗時(shí)取其平均的小時(shí)，cos=0.9，可查得，可查得18第三章：電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算第三章：

17、電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算小時(shí)）。3200maxA170+j4060+j15216+j12033+j8940+j12040+j1550+j3051.2+j7.31.2+j22.7162.8+j62.7123掌握：掌握：1，功率分配，功率分配 2，電能損耗，電能損耗思索思索North China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering1 某變電所裝設(shè)一臺(tái)某變電所裝設(shè)一臺(tái)OSFPSL90000/220型三相型三相三繞組自耦變壓器，各繞組電壓為三繞組自耦變壓器，各繞組電壓為220/121/38.5kV，容量比為

18、，容量比為100/100/50,實(shí)實(shí)測(cè)的空載短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：測(cè)的空載短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下： Pk1-2=333kW， Pk1-3=265kW， Pk2-3=277kW， P0=59kW， I0 %=0.322， Uk(1-2) %=9.09, Uk(1-3) %=16.45, Uk(2-3) %=10.75,求自耦變壓器的參數(shù)并繪制求自耦變壓器的參數(shù)并繪制等值電路。等值電路。19第二章第二章(續(xù)續(xù)解：留意短路功率損耗和電壓損耗均需求進(jìn)展歸算解：留意短路功率損耗和電壓損耗均需求進(jìn)展歸算North China Electric Power University電 氣 工 程 學(xué) 院School of

19、 Electrical EngineeringPk1-3=4 Pk1-3 =42651060kWPk2-3=4 Pk2-3 =42771108kWPk1=1/2*(Pk1-3+ Pk1-2 -Pk2-3)=142.5kWPk2=1/2*(Pk2-3+ Pk1-2 -Pk1-3)=190.5kWPk3=1/2*(Pk1-3+ Pk2-3 -Pk1-2)=917.5kWRT1=Pk1UN2 /(1000SN2)=142.52202/(1000*902)=0.85同理，同理，RT2=1.14 RT3=5.48 20第二章續(xù)第二章續(xù)North China Electric Power Universi

20、ty電 氣 工 程 學(xué) 院School of Electrical Engineering求變壓器的電抗：求變壓器的電抗：21第二章續(xù)第二章續(xù)Uk1-3=2U k1-3 =216.4532.9Uk2-3=2Uk2-3 =210.7521.5Uk1=1/2*(Uk1-3+Uk1-2 -Uk2-3)=10.245Uk2=1/2*(Uk2-3+ Uk1-2 -Uk1-3)=-1.155Uk3=1/2*(Uk1-3+ Uk2-3 -Uk1-2)=22.655XT1=Uk1UN2 /(100SN)=10.2452202/(100*90)=55.095同理，同理，XT2=-6.21130 XT3=121.8336 GTP0/1000UN2=59/(1000*2202)=1.22*10-6SBT=I0SN /(100U2N)=0