電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析習(xí)題

1、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析習(xí)題第三部分電力系統(tǒng)分析習(xí)題集電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析習(xí)題1 .什么是動(dòng)力系統(tǒng)，電力系統(tǒng)及電力網(wǎng)？2 .試述電力系統(tǒng)的各類接線方式和它們的優(yōu)缺點(diǎn)。3 .我國電力網(wǎng)有哪幾種標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)？4 .電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地,不接地與經(jīng)消弧線圈接地方式的適用有何規(guī)定？5 .電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是什么？6.為什么要規(guī)定額定電壓等級(jí)？系統(tǒng)各元件的額定電壓是如何確定的？試標(biāo)出圖中發(fā)電機(jī)和變壓器兩側(cè)的額定電壓（圖中電壓是電力線路的額定電壓）。10kv6kv2 / 187 .電力系統(tǒng)的部分接線如圖所示，各級(jí)電網(wǎng)的額定電壓示于圖中。試求:(1)發(fā)電機(jī)G和變壓器Tl,T2,T3高，低壓側(cè)繞組的額定電壓。(2)

2、設(shè)變壓器T1工作于+2.5%抽頭,T2工作于主抽頭,T3工作于-5%抽頭。試求這些變壓器的實(shí)際變比。8 .有一條長(zhǎng)120Km,電壓為110KV的雙回輸電線路,導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-185,水平排列,相間距離4m,用查表法求線路參數(shù),并繪制等值電路。9 .列出TJ-35,LJ-35,LGJ-70,LGJHL20,LGJ-300,導(dǎo)線每公里的電阻值，(1)用公式計(jì)算；(2)用查表法求得。電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析習(xí)題10 .有一條110KV架空輸電線路,導(dǎo)線型號(hào)LGJ-150,水平排列,線間距離4m,試求線路參數(shù)八Xi.和。（p=32c?2/m,導(dǎo)線計(jì)算直徑d=17mm）11 .某110KV單回線，長(zhǎng)度為llO

3、Km,導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ785,三相導(dǎo)線排列方式如圖。試求：（1）環(huán)境溫度為5（TC時(shí)的線路阻抗。線路的電納和電容充電功率。1.9m3.5m93nl2.3m題11圖12.110KV線路，長(zhǎng)lOOKm,使用LGJ2x150雙分裂導(dǎo)線水平排列，相間距離4. 125mm,分裂間距為25cm。試求50°C時(shí)的線路阻抗。（導(dǎo)線外徑為17mm）13 .試決定一臺(tái)20MVA三相三繞組變壓器的參數(shù)，如果已知三個(gè)線圈的容量比為100/100/50,三個(gè)線圈的額定電壓為121/38.5/10.5KV,Pki-2=152.8KW,Pkt=52KW,Pg=47KW,Po=75KW,Wvi-2%=10.5,Uk

4、1-3%=18,Uk2-3%=6.5,/o%=4.Io14 .某發(fā)電廠，以三臺(tái)單相變壓器按Y/連接，組成三相變壓器組，每臺(tái)變壓器的容量為3500KVA,電壓為22.23±2x2.5%/6.3KV。其空載及短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表。試求用等值負(fù)荷和阻抗表示的變壓器等值電路及其參數(shù)。2 / 18電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析習(xí)題實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)123Pk（KW）27.628.929.4Uk%6.426.546.5511.058.410.6I。%2.01.421.8415.變電所使用的OSFPSL2-90000/220型三相三繞組自耦變壓器，額定電壓為3 / 18電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析習(xí)題220/121/38.5KV,容量比

5、為100/100/50,實(shí)測(cè)的空載及短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:V：P'<ki-3）=265KW：U7*1-2）（%）=9.09：U或i-3）（%）=16.45；U'（K2-3）=10.75Po=59KW：/o（%）=0.332試求變壓器參數(shù)及等值電路。16.部分電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)線如圖所示，導(dǎo)線的排列方式也示于圖中，試求：（1）40°。時(shí)每公里線路的參數(shù)；（2）變壓器參數(shù)（試驗(yàn)數(shù)據(jù)查表）；（3）并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的等值參數(shù)和等值電路：（4）校驗(yàn)電路是否會(huì)發(fā)生電暈。3 / 18題16圖17.有一系統(tǒng)如圖所示，如果已知變壓器T1歸算至121KV側(cè)的阻抗為2.95+j48.7Q,T2算至于1

6、10KV側(cè)的阻抗值為4.48+j48.4Q,T3歸算至35KV側(cè)的阻抗為1.127+j9.188Q,輸電線路的參數(shù)已注在圖中，試作出網(wǎng)絡(luò)的等值電路，分別用有名值及標(biāo)么值算出歸算至同一電壓級(jí)的參數(shù)（不計(jì)導(dǎo)納）。kd 5 10MVA %kv/7C、J?5+j2呈/x20MVA吸kv31.5MVA2-%kv題17圖18.有一11OKV網(wǎng)絡(luò)，其結(jié)線圖如下，線路長(zhǎng)度，導(dǎo)線型號(hào)及線間距離，變壓器型號(hào)以及負(fù)荷值均已示于圖中，試決定其運(yùn)算網(wǎng)絡(luò)。Tl：2XSFL,-16000/110,T2：SFSL-20000/110電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析習(xí)題16 / 18248kvLGJ-30038.5kvLGJ-120150km

7、.Dm=75lIIDg§-121kVLGJ-120j，E?3IZ40km10.5kv- 107.25kv>C>T5( j一llkv°Dm=5，題19圖圖中標(biāo)明的變壓器高低或高中側(cè)的電壓為其實(shí)際抽頭電壓，各變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)如下:T1：額定容量：90MVA：額定電壓：242/10.5KV；&=472,5KW：Po=92KW：Uk%=13.75；/o%=0.67：T2：額定容量：90/90/90MVA：額定電壓220/121/38.5KV：Pa(i-2)=580KW：Pkj-3)384KW：Pa(2-3)=7O4KW：Uk(”2=14.07：Uaf-3)=23.

8、73：Uk2-3)%=7.65：Po=1O7.7KW；/o%=0.82T3：額定容量：2x40MVA：額定電壓：120/10.5KV&=200KW：Po=42KW；Uk%=10.5：/o%=0.7T4：額定容量：31.5MVA；額定電壓：38.5/6.3KV&=180KW：Po=3OKW；Uk%=8：Zo%=O.7T5：額定容量：15MVA：額定電壓：110/11KV&=128KW：Po=4O.5KW：Uk%=10.5；/o%=3.5各電壓的基準(zhǔn)電壓取為：220KV級(jí)Ub=220KVUOKV級(jí)Ub2=110KV35KV級(jí)Ub3=35KV1OKV級(jí)”4=1O.5KV6KV

9、級(jí)"s=6.3KV基準(zhǔn)功率S=100MVA要求作出考慮非標(biāo)準(zhǔn)變比的以有名值表示的和以標(biāo)幺值表示的網(wǎng)絡(luò)的等值電路。20 .某11OKV架空線路長(zhǎng)60KM,所用導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-185,水平排列,線間距離為4m,已知線路末端接有40MW的負(fù)荷，負(fù)荷功率因數(shù)為0.8,線路末端電壓為110KV,試求線路首端功率和電壓。21 .試計(jì)算變電所使用的SFPSL-63000/220型變壓器的參數(shù)（容量比為100/100/100）及當(dāng)變壓器低壓繞組開路中壓繞組承擔(dān)額定負(fù)荷時(shí)變壓器的總有功功率損耗。22 .一臺(tái)三繞組變壓器額定電壓為U0/38.5/6.6KV,其等值電路（歸算至高壓側(cè)）和所供負(fù)荷如圖，當(dāng)

10、變比為110/38.5（1+5%）/6.6KV,低壓母線電壓保持6KV時(shí)，試求高壓和中壓母線的實(shí)際電壓。題22圖23 .系統(tǒng)如圖所示，始端電壓248KV,末端電壓220KV,末端有功負(fù)荷220MW,試求始端功率因數(shù)cos8+j40 Q5 一p, - 220mwj5.5xio4s，®9zj5.5xlOis題23圖24 .10KV線路的等值電路如圖所示，已知末端電壓為10.2KVo試求始端電壓并作出電壓10.2kv相量圖。II2+j4Q4-j3MVA題24圖25 .題16所示電力網(wǎng)中，變壓器低壓側(cè)負(fù)荷為S=3O+j2OMVA.試求：（1）低壓母線電壓為1OKV時(shí)，始端電壓和始端輸出功率：

11、（2）始端電壓為116KV時(shí)，變壓器低壓側(cè)的電壓及電壓偏移百分?jǐn)?shù)；（3）始端電壓為116KV,變壓器全部退出運(yùn)行時(shí)，線路末端的電壓。26 .設(shè)題25中，變壓器低壓側(cè)的日負(fù)荷曲線（視在功率）如圖所示，該電力網(wǎng)每年工作305天，試求：（1）該網(wǎng)絡(luò)的年電能投耗：（2）設(shè)電能損耗價(jià)格為0.04元/千瓦小時(shí)，試計(jì)算該網(wǎng)絡(luò)因電能損耗而需要的年運(yùn)行費(fèi)用。題26圖27 .兩端供電網(wǎng)如圖所示，線路參數(shù)為Zm=15+/20。，ZCD=12+J18Q,ZAC=10+J16Q,當(dāng)AT電壓為U5N0KZ,BJ電壓為112N0*V時(shí)，試算網(wǎng)絡(luò)功率分布及各點(diǎn)電壓.DB20+jl516+jl2題27圖28 .一座35/11K

12、V變電所，原是一臺(tái)5600KVA變壓器。由于低壓負(fù)荷的增加，需擴(kuò)建一臺(tái)2400KVA容量的變壓器，其接線如圖所示。變壓器的阻抗已歸算至35KV側(cè)。試求：（1）當(dāng)兩自變壓器的變比都為35/11時(shí)，各變壓器分別輸出的視在功率；（2）若一臺(tái)5600KVA的變比為33.25/11,而2400KVA的變比仍為35/11,再求各變壓器輸出的視在功率；35kv（3）以變壓器實(shí)際電壓損耗校驗(yàn)（2）的計(jì)算結(jié)果。10kv6.2+j4.75 MVA2400KVA/-u%=6.52r：=6：7+j33.2Q乙杉科64c，no5600KVA>Uk%=7.5題28圖29 .某一由發(fā)電廠A供電的220KV環(huán)形網(wǎng)絡(luò)，線

13、路參數(shù)，負(fù)荷的兆伏安數(shù)和自然功率的分布如圖所示，試計(jì)算：（1）該環(huán)形網(wǎng)絡(luò)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)算電能損耗時(shí)取其平均的Tmax=5000小時(shí),COS=0.9可查得t=3200小時(shí)）168.8+162.7【j 7題29圖30 .環(huán)形網(wǎng)絡(luò)及其等值網(wǎng)絡(luò)如下圖，圖中歸算至220KV側(cè)的各元件阻抗分別為：Zi=4+j40Q；Z2=6+j50Q：Z3=39+j75Q；Z4=38+j80Q：Zn=2+jl20Q；Zi2=l+j25Q；變壓器變比分別為：A：ri=231/110：TCra=209/110；各點(diǎn)負(fù)荷分別為：Sa=5O+j3OMVA：Sc=30+jl0MVA：S

14、h=150+jl00MVA；試求網(wǎng)絡(luò)中的功率分布。計(jì)算時(shí)可略去功率損耗。電源 ZhZ1OOZ4Z2O-OZ3口 Z,2題30圖31 ,有一臺(tái)三相繞組變壓器，額定電壓為110/38.5/11KV,其等值電路如圖所示。中壓側(cè)的負(fù)荷為5.l+j2.89MVA,最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為4500h,低壓側(cè)的負(fù)荷為14+j6.78MVA,最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為55001】，試求：（1）該變壓器在額定功率時(shí)的功率損耗：（2）輸電效率：（3）全年電能損耗：（4）變壓器的損耗率。題31圖32 .電力網(wǎng)結(jié)線如圖所示，是一個(gè)額定電壓為UOKV的閉式區(qū)域電力網(wǎng)，已知發(fā)電廠A（調(diào)頻發(fā)電廠）高壓母線電壓等于118KV.發(fā)電廠B

15、（按規(guī)定的負(fù)荷曲線運(yùn)行）裝有額定電壓為6.3KV,容量25MW,COS=0.8的發(fā)電機(jī)一臺(tái)，滿載運(yùn)行，除了廠用電10%外，其余的功率經(jīng)一臺(tái)SFLi-31500/110的升壓變壓器送入電力網(wǎng)。變電所a裝有兩臺(tái)SFL.315OO/UO的降壓變壓器，低壓側(cè)電網(wǎng)的額定電壓為10KV,負(fù)荷為40+j30MVA：變電所b裝有一臺(tái)SFLi-16000/110的降壓變壓器，低壓側(cè)電網(wǎng)的額定電壓為6KV,負(fù)荷為12+j7MVA；電力網(wǎng)中全部線路均用單回路架設(shè)，導(dǎo)線為L(zhǎng)GJ-150,水平排列,線間幾何均距為5m。試作該電力網(wǎng)的功率分布及電壓計(jì)算。2x315Ml3100KM40+j30題32圖33 .施用網(wǎng)絡(luò)變換法

16、將下圖所示的網(wǎng)絡(luò)變?yōu)閮啥斯╇娋W(wǎng)（其中A,B,C,D為電源，H為負(fù)荷）。題33圖34.110KV環(huán)形網(wǎng)絡(luò)如圖所示。Sb和Sc的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)分別為55OOh和45001】，導(dǎo)線擬采用鋼芯鋁線，幾何均距為5m。試選擇各段導(dǎo)線的截而積。80km100km3O + jl5 MVA40 + jl5 MVA36 .如圖所示的網(wǎng)題34圖35.一條10KV的架空線路，試計(jì)算總的電壓損耗是否超過5%的允許值。=10kvACJ-70CJ-35CJ-25444110.6+j0.45MVA0.3+jO.25MVA0.1+j0.07MVA絡(luò)。圖中標(biāo)出了各線段的標(biāo)號(hào)和各節(jié)點(diǎn)的電流。設(shè)Zi=l,Z2=2,Z3=i,Z4

17、=4,試求該網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣（以節(jié)點(diǎn)A為參考廿點(diǎn)工題36圖37 .如圖所示的網(wǎng)絡(luò)，各支路阻抗以標(biāo)幺值表示，試列出其導(dǎo)納矩陣，并用支路追加法求網(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)阻抗矩陣。38 .如圖所示的網(wǎng)絡(luò)，各線段的阻抗值已注在圖中，試列出其導(dǎo)納矩陣，并用求逆法求阻抗矩陣。題38圖39 .如圖（a）所示的網(wǎng)絡(luò)支路阻抗以標(biāo)幺值表示于圖中（1）求該網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣Y。（2）當(dāng)支路34改變?yōu)橐粭l變壓器支路時(shí)（如圖（b）所示）求網(wǎng)絡(luò)的行點(diǎn)導(dǎo)納矩陣（網(wǎng)絡(luò)其余部分都不改變），40 .如圖所示的網(wǎng)絡(luò)。圖中標(biāo)出了各線段的編號(hào)及阻抗，Zi=hZ2=2,Z3=LZ4=4,Zs=4,試用支路追加法確定網(wǎng)絡(luò)的打點(diǎn)阻抗矩陣（以自點(diǎn)A為參考

18、打點(diǎn)工題40圖41 .試用題40所示的節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣，其中八=2,/2=1,13=3,節(jié)點(diǎn)A的電壓為10,試求其他各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓。42 .己知非線形方程為f1(XiXi)=2Xi+XiX:-l=0f2(Xi,Xi)=2X:-XiXz+l=0取初值x7=o,x，'=o進(jìn)行迭代求解，用高斯一塞德爾迭代法迭代一次，并用其結(jié)果作為牛頓一拉夫遜法的初始值，迭代兩次。43 .三臺(tái)發(fā)電機(jī)組共同承擔(dān)負(fù)荷，它們的能量微增率分別為：dFi/dPG=0A5Pgi+10元/兆瓦小時(shí)(100<Pg<200MVA)dFildPa=0.10Pg2+10元/兆瓦小時(shí)(100<Pg2<3OOMVA

19、)dFi!dPG=0.05Pg3+10元/兆瓦小時(shí)(200<Pg3<500MVA)試求：(a)負(fù)荷為750MW時(shí)，每臺(tái)發(fā)電機(jī)組所承擔(dān)的負(fù)荷(b)負(fù)荷在400MW至1000MW范圍內(nèi)能量微增率與負(fù)荷曲線丸二f(R).44 .某電力系統(tǒng)中有水電廠，火電廠各并聯(lián)運(yùn)行，火電廠的能量特性為：F=4+0.3Pg+0.0003P：噸/小時(shí)水電廠的耗水特性為：W=3+Ph+0.002P；立方米/秒設(shè)水電廠給定的日用水量為l(f立方米，系統(tǒng)的日負(fù)荷曲線如圖所示，火電廠的容量為800MW,水電廠為500MW,試求在給定的日用水量條件下，水，火發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)功率分布。800600400200Au48224

20、題44圖45 .兩臺(tái)容量為60MW的發(fā)電機(jī)共同承擔(dān)負(fù)荷，它們的調(diào)差系數(shù)分別為4%,3%,若若空載時(shí)并聯(lián)運(yùn)行，其頻率八為50凡，試求：（1）總負(fù)荷為100MW時(shí)，這兩臺(tái)發(fā)電機(jī)組發(fā)出的功率：（2）為使總負(fù)荷為1OOMW時(shí)，兩臺(tái)機(jī)組能平均分擔(dān)負(fù)荷，它門的轉(zhuǎn)速應(yīng)分別增減多少？46.A.B兩系統(tǒng)并聯(lián)運(yùn)行，A系統(tǒng)負(fù)荷增大500MW,B系統(tǒng)向A系統(tǒng)輸送的交換功率為300MW,如這時(shí)將聯(lián)絡(luò)線切除，則切除后，A系統(tǒng)的頻率為49從，B系統(tǒng)的頻率為50Hz,試求：（1）A,B兩系統(tǒng)的系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率Ki,Kk；（2）A系統(tǒng)負(fù)荷增大75OMW,聯(lián)合系統(tǒng)的頻率變化量。47.U0KV干線網(wǎng)絡(luò)如圖所示。每一變電所中裝設(shè)20

21、MVA,11O/11KV雙組變壓器兩臺(tái)，共同承擔(dān)負(fù)荷24+jl8MVA,現(xiàn)為了提高電力網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，在變電所低壓側(cè)裝設(shè)靜電電容器8MVA«試求靜電電容器在兩個(gè)變電所的合理分布（按M最小原則分配）。變壓器的特性數(shù)據(jù)如下:&=163KW,Po=6OKW,Ux%=10.5,/o%=3070km710km岑?？?>24+jl8MVA2xLGJ-95<X、2xLGJ-15OL“二乂,二乂變電所IVV>24+jl8MVA題47圖48.某35KV降壓變電所，裝有容量為2X10MVA,變比為35/11KV變壓器，兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行。變壓器的特性數(shù)據(jù)：Po=12.3KW,尸k=65KW,Uk%=1.5,/o%=0.8,變壓器低壓側(cè)最大負(fù)荷為S=10+j4.8M