電力系統(tǒng)解析總結(jié)計(jì)劃作業(yè)

電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案作業(yè)一1、什么叫電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)及動(dòng)力系統(tǒng)？電力系統(tǒng)為何要采用高壓輸電？答：把生產(chǎn)、輸送、分派和花費(fèi)電能的各樣電氣設(shè)施連結(jié)在一同而構(gòu)成的整體成為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠的動(dòng)力部分就稱為動(dòng)力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)中輸送和分派電能的部分就稱為電力網(wǎng)當(dāng)輸送的功率和距離一準(zhǔn)時(shí)，線路的電壓越高，線路中的電流就越小，所用導(dǎo)線的截面積能夠減小，用于導(dǎo)線的投資也越小，同時(shí)線路中的功率消耗。電能消耗也相應(yīng)減少。2、為何要規(guī)定額定電壓？電力線、發(fā)電機(jī)、變壓器和用電設(shè)備的額定電壓是怎樣確立的？答：為了使電力設(shè)施生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，方便運(yùn)轉(zhuǎn)、維修，各樣電力設(shè)施都規(guī)定額定電壓。電力系統(tǒng)的額定電壓和用電設(shè)施的額定電壓相等。發(fā)電機(jī)的額定電壓比網(wǎng)絡(luò)的額定電壓高５％。變壓器一次繞組和額定電壓與網(wǎng)絡(luò)額定電壓相等，但直接與發(fā)電機(jī)連結(jié)時(shí)，其額定電壓等于發(fā)電機(jī)額定電壓。變壓器二次繞組的額定電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案電壓定義為空載時(shí)的額定電壓，滿載時(shí)二次繞組電壓應(yīng)比網(wǎng)絡(luò)額定電壓高１０％。3、我國(guó)電網(wǎng)的電壓等級(jí)有哪些？答：０.２２ｋｖ、０.３８ｋｖ、３ｋｖ、６ｋｖ、１０ｋｖ、３５ｋｖ、１１０ｋｖ、２２０ｋｖ、３３０ｋｖ、５００ｋｖ、７５０ｋｖ、１０００ｋｖ4、標(biāo)出圖1-7電力系統(tǒng)中各元件的額定電壓。答：：１０.５ｋｖ、１２１ｋｖ、２４２ｋｖ：２２０ｋｖ、１２１ｋｖ、：１１０ｋｖ、６.６ｋｖ、３８.５ｋｖ：３５ｋｖ、１１ｋｖ：１０ｋｖ、４００ｋｖ電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案：１１０ｋｖ、３８.５ｋｖ：３５ｋｖ、６６ｋｖ：６ｋｖ、４００ｋｖ：１０.５ｋｖ、４００ｋｖ作業(yè)二1、一條110kV、的單回輸電線路，導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-150，水平擺列，其線間距離為，導(dǎo)線的計(jì)算外徑為,求輸電線路在的參數(shù)，并畫出等值電路。解：LGJ-150型號(hào)導(dǎo)線經(jīng)查表得，直徑d=,。于是有：半徑r=17/2=，單位xx的電阻：r1r40r201t200.21*10.003640200.225/km單位xx的電抗為x10.14451lgDm0.01570.14451lg50400.01570.416(/km)r8.5單位xx的電納為電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案b17.58*1067.58*1062.73*106S/kmlgDmlg5040r8.5集中參數(shù)為Rr1l0.0225*8018Xx1l0.416*8033.3Bb1l2.73*106*802.18*104S1.09*104S2等值電路如圖1所示18j33.3j1.09104Sj1.09104S2、有一回500kV架空線路，采納型號(hào)為L(zhǎng)GJQ-4*400的分裂導(dǎo)線，為。每一導(dǎo)線的計(jì)算外徑為,分裂根數(shù)n=4，分裂間距為。三相導(dǎo)線水平擺列，相鄰導(dǎo)線間距離為,求該電力線路的參數(shù)，并作等值電路。;r27.213.6mm,31.5mm2/km2reqreq413.64004002400187.3mm電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案DmDm3111121113.86m13860mm單位xx的電阻為單位xx的電抗為單位xx的電納為集中參數(shù)為Xx1l0.27425068.5Bbl14.061062501.015103S1B5.075104S2等值電路如圖3所示5j68.5j5.075104j5.0751043、某發(fā)電廠裝設(shè)一臺(tái)三相三繞組變壓器，額定容量，額定電壓為，各繞組容量比為100/100/100，兩兩繞組間的短路電壓為，，，空載消耗，短路消耗為、、，空載電流，試求變壓器參數(shù)，并作等值電路。解：電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案已知SN20MVA,110/38.5/11,100/100/50Uk(12)%10.5,Uk(13)%17,Uk(23)%6P075kW,Pkmax163kW,I0%6RT100%PkmaxUN216311022.4652000SN22200020RT50%22.4654.93Uk1%110.517610.7510.7511022X165.04110020Uk2%10.56170X2026.251102Uk2%117610.56.25X337.813210020GTP0756.2106S1000UN210001102BTI0%SN3.5200.57910457.9106S100UN21001102作業(yè)三1、有一條220kV電力線路供應(yīng)地域負(fù)荷，采納LGJJ-400型號(hào)的導(dǎo)線，線路長(zhǎng)，導(dǎo)線水平擺列，線間距離為,直徑為，線路尾端負(fù)荷120MW、cosφ=0.92,尾端電壓為209kV。試求出線路始端電壓及功率。解：查表得：b12.77106S/km電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案參數(shù)為R0.07823017.94( )X0.41223094.76( )B2.77106230637.1106(S)等值電路如圖15所示。17.49j94.76209kV120MWS1S2'S2cos0.92C1637.16C2j102圖15習(xí)題解圖3-1線路尾端的充電功率為QY2U2B2092318.5510613.915(Mvar)2S2'S2SY2120j51.12j13.915120j37.2(MVA)線路阻抗中的消耗為120237.22P209217.946.483Q120237.2234.246209294.76U12017.9437.294.7620927.167首端電壓為電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案線路首端充電功率為首端功率為2、由A、B兩頭供電的電力網(wǎng)，其線路阻抗和負(fù)荷功率等如圖所示，試求A、B兩頭供電電壓相等時(shí)，各段線路的輸送功率是多少？解：1.4支路歸并，等值電路如圖21所示。Z142(3j6)2j4()3SA(30j15)(4j8)(20j10)(2j4)20j108j16SB(20j10)(6j12)(30j15)(4j8)j158j1630SabSASa20j10(30j15)(10j5)*S4SBZ1(30j15)6j1220j10*j12)(3j6)*(6Z1Z4*S1Z4(30j15)3j610j5SB**j6)(6j12)Z1Z4(3輸送功率散布如圖22所示電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案14j82j42j4UA10j5a3SAaSabb14SB2b4UB___20j1010j520j10SaSb30j1520j1021習(xí)題解圖3圖22習(xí)題解圖3-7b3、額定電壓110kv的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負(fù)荷以下圖，已知電源A的電壓為121kv，求功率散布和個(gè)母線電壓（注：考慮功率消耗，能夠不計(jì)電壓下降的橫重量）解：ASA20j40SB'BSB''20j30C40j30MVA等值電路如圖20所示，設(shè),則有

10J8MVASBC10282(20J30)0.271J0.407(MVA)1102SB''SCSBC(10j8)0.271j0.4079.793j7.593(MVA)SB'SBSB''40j309.793j7.95330.207j22.407電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案SAB30.207222.4072(20j40)2.338j（MVA）11024.676SASBSAB30.207j22.4072.338j4.67632.545j27.083(MVA)已知，于是有UAB32.5452027.0834014.332(KV)121UBUAUAB12114.332106.668(kV)UBC(9.793)20(7.593)30106.6683.972(kV)UCUBUBC106.6683.972110.64(kV)UCUBUBC106.6683.972110.64(KV)4、發(fā)電廠C的輸出功率、負(fù)荷D及E的負(fù)荷功率以及線路xx參數(shù)以下圖，當(dāng)，，并計(jì)及線路CExx的功率消耗，但不計(jì)其余線路xx的功率消耗時(shí)，求線路AD、DExx經(jīng)過的功率。解：PCEPC2QC2R41002502109.965UC21122電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案QCEPC2QC2X410025022019.93UC21122AZ12j4DZ21j2EZ32j4SADBSDESBESD40j30SEn(30j5)圖26習(xí)題解圖3-9如圖26所示，于是有SADSD(Z2Z3)SE''Z3(40j30)(3j6)(30j5)(2j4)Z1Z2Z3212j(424)12j16SBESDZ1SE''(Z1Z2)40j30(2j4)(30j5)(3j6)Z1Z2Z35j102j9SDSE''10j25SADSBE12j162j910j25則5、以下圖為某35/11kv變電所，原是一臺(tái)5600kvA變壓器，因?yàn)榈蛪簜?cè)負(fù)荷的增添，需擴(kuò)建一臺(tái)2400kvA的變壓器，各變壓器的阻抗已歸算至35kv側(cè)，若5600kvA變壓器的變比為33.25/11kv，而2400kvA變壓器的變比為35/11kv，試求各變壓器經(jīng)過的功率消耗和電壓消耗。解：電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案ZT26.7j33.2SC6.2j4.75SZT12.22j16.4以下圖，因?yàn)閮膳_(tái)變壓器的變化不般配，因此有循環(huán)功率。將母線分上下兩段，設(shè)上母線電壓為，則下母線電壓為，于是有電壓差：循環(huán)功率：經(jīng)過變壓器的功率T1為*ST1SZT2SC(6.2j4.57)(6.7j33.2)*(2.22j16.4)(6.70.215j1.196Zj33.2)4.1j3.280.215j1.1964.315j2.084經(jīng)過變壓器的功率T2為*ST2SZT1SC(6.2j4.57)(2.22j16.4)*(2.22j16.4)(6.70.215j1.196Zj33.2)2.1j1.470.215j1.1961.885j2.666ST1ST24.135j2.0841.855j2.6666.2j4.75S可知，計(jì)算正確功率消耗：電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案1.88522.6662(6.7j33.2)0.0583j0.2889()SMVA352電壓消耗：·1.8856.72.66633.2UT2352.89KV作業(yè)四1、某火電廠裝設(shè)兩套發(fā)電設(shè)施，其耗量特征分別為F120.2PG10.001PG21F240.2PG20.002PG22兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的額定容量均為200MW，而最小有功功率為。若該電廠擔(dān)當(dāng)負(fù)荷為300MW，試求負(fù)荷的最優(yōu)分派方案。解：按等耗量微增率準(zhǔn)則分派負(fù)荷,此時(shí)有10.20.002PG1，20.20.004PG2令得0.20.002PG10.20.004PG2PG1PG2300聯(lián)立解得：電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案2、設(shè)有三個(gè)火電廠并列運(yùn)轉(zhuǎn)，各電廠的耗量特征及有功功率的拘束條件以下：F140.3PG10.0007PG21100MWPG1200MWF230.32PG20.0004PG22120MWPG2250MWF33.50.3PG30.00045PG23150MWPG3300MW當(dāng)總負(fù)荷為700MW，試確立發(fā)電廠間的最優(yōu)分派方案。解：由耗量特征可求得各電廠的耗量微增率為1dF10.320.0007PG10.30.0014PG1dPG11dF20.3220.0004PG20.320.0008PG2dPG21dF30.320.00045PG30.30.0009PG3dPG3依據(jù)等耗量微增率準(zhǔn)則，令有0.30.0014PG10.320.0008PG20.320.0008PG20.30.0009PG3聯(lián)立可解出：3、三個(gè)電力系統(tǒng)結(jié)合運(yùn)轉(zhuǎn)以下圖，已知它們的單位調(diào)理功率為：電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案，。當(dāng)系統(tǒng)B增添200MW負(fù)荷時(shí)，三個(gè)系統(tǒng)都參加一次調(diào)頻，而且C系統(tǒng)部分機(jī)組參加二次調(diào)頻增發(fā)70MW功率。求結(jié)合電力系統(tǒng)的頻次偏移。解：由題意可知PGA0,PGB0,PGC70MWKA200,KB80,KC100PLA0,PLB200MW,PLC0則PAPLAPGA0PBPLBPGB200(MW)PCPLCPGC70(MW)PAPBPC020070fKBKC200800.3427(HZ)KA100作業(yè)五1、電力系統(tǒng)短路故障（簡(jiǎn)單短路）的分類、危害以及短路計(jì)算的目的是什么？答：短路是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀況之外的相與相之間或相與地（或中線）之間的連結(jié)。電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案短路故障分為三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路。短路的危害：1）短路回路中的電流大大增添。其熱效應(yīng)會(huì)惹起導(dǎo)體或其絕緣的破壞；同時(shí)電動(dòng)力效應(yīng)也可能使導(dǎo)體變形或破壞。2）短路還會(huì)惹起電網(wǎng)中電壓降低，結(jié)果可能使部分用戶的供電遇到破壞，用電設(shè)施不可以正常工作。3）不對(duì)稱短路所惹起的不均衡電流，產(chǎn)生不均衡磁通，會(huì)在周邊的平行通訊線路內(nèi)感覺出電動(dòng)勢(shì)，造成對(duì)通訊系統(tǒng)的擾亂，威迫人身和設(shè)施安全。4）因?yàn)槎搪啡瞧鹣到y(tǒng)中功率散布的變化，發(fā)電機(jī)輸出功率與入功率不均衡，可能會(huì)惹起并列運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)失掉同步，使系統(tǒng)崩潰，造成大面積停電。短路計(jì)算的目的：1）選擇有足夠電動(dòng)力穩(wěn)固和熱穩(wěn)固性的電氣設(shè)施，2）合理的配置繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置，并正確整定其參數(shù)。3）選擇最正確的主接線方案。（4）進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)固的計(jì)算。電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案（5）確立電力線路對(duì)周邊通訊線路的擾亂等，2、沖擊電流指的是什么？它出現(xiàn)的條件和時(shí)刻怎樣？沖擊系數(shù)的大小與什么相關(guān)？答：最大可能的短路電流剎時(shí)價(jià)稱為短路沖擊電流，以表示短路沖擊電流出現(xiàn)的條件：短路前電路為空載狀短路回路的感抗xx電阻R，短路沖擊電流，在短路發(fā)生后約半個(gè)周期，即0.01s（設(shè)頻次為50Hz）出現(xiàn)。短路沖擊系數(shù)的值與時(shí)間常數(shù)相關(guān)，往常取為1.8~1.93、有一個(gè)電力系統(tǒng)，各元件參數(shù)如圖7-18所示。試求：1）正確計(jì)算各元件電抗的標(biāo)xx值（采納變壓器實(shí)質(zhì)變比），基本xx取Ixx，。2）近似計(jì)算各元件電抗的標(biāo)xx值（采納變壓器均勻額定變比）?；径畏謩e?、?、Ⅱ、Ⅲ段電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案解：（1）正確計(jì)算。取基準(zhǔn)值=100MVA,,則1121UBUBk110.510.5121發(fā)電機(jī)：變壓器：線路：變壓器：近似計(jì)算。取基準(zhǔn)值=100MVA,,則發(fā)電機(jī)：變壓器：線路：變壓器：電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案以下圖系統(tǒng)，電源為恒壓電源。當(dāng)取，，沖擊系數(shù)時(shí)，試求在k點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的沖擊電流和短路功率是多少？解：（1）求各元件的標(biāo)xx值電抗。此時(shí)有IBSB1009.1643UB36.3X10.4401000.1211152XXX

T10.51000.3510030R46.39.1641.2221000.36.3W0.080.51000.1016.32X*0.1210.350.2220.1011.794求電流和功率。此時(shí)有I*''110.5574X*1.794I''I*''IB0.55749.1645.108(KA)iM2KMI''21.8I''2.55I''2.555.10813.0254(KA)SKS*SBI''SB0.557410055.74(MVA)電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案作業(yè)六電力系統(tǒng)接線以下圖，此中，發(fā)電機(jī)G1：；發(fā)電機(jī)G2：；變壓器T1:,線路l1：;線路l2：;當(dāng)母線4發(fā)生三相短路時(shí)，求短路點(diǎn)短路電流周期重量有效值、沖擊電流,及母線2上的電壓（）解：求各元件電抗標(biāo)xx值。此時(shí)有100X1l*0.45011520.151Xl2*1000.1210.4402115XT1*0.1051000.0875120XGd''0.1251000.850.106100等值電路以下圖短路電流為I*''IBI''iMU2

111Xd*4.8544(0.151//0.1935)0.1210.206SB1000.502(kA)3UB3115I*''IB4.85440.5022.437(KA)2.55I''2.4372.566.215(KA)U*UBI*''Xl2*UB4.85440.12111567.549(KV)電力系統(tǒng)接線如圖此中，發(fā)電機(jī)G1：發(fā)電機(jī)G2：；變壓器T1:,線路l1：;線路l2：;線路l3:.當(dāng)f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，求短路點(diǎn)的總電流和各發(fā)電機(jī)支路電流（）電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案解：XG1*0.41000.16250XG2*0.1251000.20860XX

1*T2*

10.51001000.04225010.51001000.17560Xl1*0.41000151502115Xl2*0.41000.121401152Xl3*0.41000.091302115等值電路如圖63所示，變換后如圖64所示。于是有0.1510.091X30.0380.1510.1210.091XX

45

0.1510.1210.0500.1510.1210.0910.1210.0910.0300.1510.1210.091兩支路如圖65所示電力系統(tǒng)剖析作業(yè)答案X6(0.160.0420.038)//(0