電力系統(tǒng)分析作業(yè)答案

作業(yè)一1、什么叫電力系統(tǒng)、電力網(wǎng)及動力系統(tǒng)？電力系統(tǒng)為什么要采用高壓輸電?答:把生產(chǎn)、輸送、分配和消費電能的各種電氣設(shè)備連接在一起而組成的整體成為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)加上發(fā)電廠的動力部分就稱為動力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)中輸送和分配電能的部分就稱為電力網(wǎng)當(dāng)輸送的功率和距離一定時，線路的電壓越高，線路中的電流就越小，所用導(dǎo)線的截面積可以減小，用于導(dǎo)線的投資也越小，同時線路中的功率損耗。電能損耗也相應(yīng)減少。2、為什么要規(guī)定額定電壓？電力線、發(fā)電機、變壓器和用電設(shè)備的額定電壓是如何確定的？答:為了使電力設(shè)備生產(chǎn)實現(xiàn)標準化和系列化，方便運行、維修，各種電力設(shè)備都規(guī)定額定電壓。電力系統(tǒng)的額定電壓和用電設(shè)備的額定電壓相等。發(fā)電機的額定電壓比網(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)電機連接時，其額定電壓等于發(fā)電機額定電壓。變壓器二次繞組的額定電壓定義為空載時的額定電壓,滿載時二次繞組電壓應(yīng)比網(wǎng)絡(luò)額定電壓高１０%。3、我國電網(wǎng)的電壓等級有哪些?答：０.２２ｋｖ、０.３８ｋｖ、３ｋｖ、６ｋｖ、１０ｋｖ、３５ｋｖ、１１０ｋｖ、２２０ｋｖ、３３０ｋｖ、５００ｋｖ、７５０ｋｖ、１０００ｋｖ4、標出圖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：１１０ｋｖ、３８。５ｋｖ：３５ｋｖ、６６ｋｖ:６ｋｖ、４００ｋｖ：１０.５ｋｖ、４００ｋｖ作業(yè)二1、一條110kV、80km的單回輸電線路，導(dǎo)線型號為LGJ—150，水平排列，其線間距離為4m，導(dǎo)線的計算外徑為17mm,求輸電線路在40解：對LGJ-150型號導(dǎo)線經(jīng)查表得，直徑d=17mm,.于是有：半徑r=17/2=8.5mm，單位長度的電阻:單位長度的電抗為單位長度的電納為集中參數(shù)為等值電路如圖1所示2、有一回500kV架空線路，采用型號為LGJQ—4＊400的分裂導(dǎo)線，長度為250km。每一導(dǎo)線的計算外徑為27。2mm,分裂根數(shù)n=4,分裂間距為400mm。三相導(dǎo)線水平排列，相鄰導(dǎo)線間距離為11m,求該電力線路的參數(shù)，并作等值電路。解;單位長度的電阻為單位長度的電抗為單位長度的電納為集中參數(shù)為等值電路如圖3所示3、某發(fā)電廠裝設(shè)一臺三相三繞組變壓器，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,,,空載損耗,短路損耗為、、,空載電流,試求變壓器參數(shù),并作等值電路。解：已知作業(yè)三1、有一條220kV電力線路供給地區(qū)負荷，采用LGJJ—400型號的導(dǎo)線，線路長230km，導(dǎo)線水平排列，線間距離為6。5m,直徑為29mm，線路末端負荷為120MW、cosφ=0。92,末端電壓為209kV.試求出線路始端電壓及功率。解：查表得：參數(shù)為等值電路如圖15所示.圖15習(xí)題解圖3-1線路末端的充電功率為線路阻抗中的損耗為首端電壓為線路首端充電功率為首端功率為2、由A、B兩端供電的電力網(wǎng)，其線路阻抗和負荷功率等如圖所示，試求A、B兩端供電電壓相等時,各段線路的輸送功率是多少？解：1。4支路合并，等值電路如圖21所示。輸送功率分布如圖22所示圖21習(xí)題解圖3—7a圖22習(xí)題解圖3—3、額定電壓110kv的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負荷如圖所示,已知電源A的電壓為121kv，求功率分布和個母線電壓(注：考慮功率損耗，可以不計電壓降落的橫分量）解：等值電路如圖20所示，設(shè),則有已知,于是有4、發(fā)電廠C的輸出功率、負荷D及E的負荷功率以及線路長度參數(shù)如圖所示，當(dāng),,并計及線路CE上的功率損耗，但不計其他線路上的功率損耗時,求線路AD、DE上通過的功率。解:圖26習(xí)題解圖3-9如圖26所示，于是有則5、如圖所示為某35/11kv變電所，原是一臺5600kvA變壓器，由于低壓側(cè)負荷的增加，需擴建一臺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，試求各變壓器通過的功率損耗和電壓損耗。解：如圖所示,由于兩臺變壓器的變化不匹配，所以有循環(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：通過變壓器的功率T1為通過變壓器的功率T2為可知,計算正確功率損耗：電壓損耗:·作業(yè)四1、某火電廠裝設(shè)兩套發(fā)電設(shè)備，其耗量特性分別為兩臺發(fā)電機的額定容量均為200MW，而最小有功功率為.若該電廠承擔(dān)負荷為300MW，試求負荷的最優(yōu)分配方案.解：按等耗量微增率準則分配負荷,此時有令得聯(lián)立解得:2、設(shè)有三個火電廠并列運行，各電廠的耗量特性及有功功率的約束條件如下：當(dāng)總負荷為700MW，試確定發(fā)電廠間的最優(yōu)分配方案.解：由耗量特性可求得各電廠的耗量微增率為根據(jù)等耗量微增率準則，令有聯(lián)立可解出：3、三個電力系統(tǒng)聯(lián)合運行如圖所示，已知它們的單位調(diào)節(jié)功率為：，。當(dāng)系統(tǒng)B增加200MW負荷時，三個系統(tǒng)都參加一次調(diào)頻，并且C系統(tǒng)部分機組參加二次調(diào)頻增發(fā)70MW功率。求聯(lián)合電力系統(tǒng)的頻率偏移.解：由題意可知則作業(yè)五電力系統(tǒng)短路故障（簡單短路)的分類、危害以及短路計算的目的是什么？答：短路是指電力系統(tǒng)正常運行情況以外的相與相之間或相與地（或中線）之間的連接。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加。其熱效應(yīng)會引起導(dǎo)體或其絕緣的損壞；同時電動力效應(yīng)也可能使導(dǎo)體變形或損壞。（2）短路還會引起電網(wǎng)中電壓降低,結(jié)果可能使部分用戶的供電受到破壞，用電設(shè)備不能正常工作.（3）不對稱短路所引起的不平衡電流，產(chǎn)生不平衡磁通，會在鄰近的平行通信線路內(nèi)感應(yīng)出電動勢,造成對通信系統(tǒng)的干擾，威脅人身和設(shè)備安全。（4)由于短路引起系統(tǒng)中功率分布的變化,發(fā)電機輸出功率與輸入功率不平衡,可能會引起并列運行的發(fā)電機失去同步，使系統(tǒng)瓦解，造成大面積停電.短路計算的目的：（1）選擇有足夠電動力穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性的電氣設(shè)備，（2）合理的配置繼電保護及自動裝置，并正確整定其參數(shù)。（3）選擇最佳的主接線方案。（4）進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的計算。（5）確定電力線路對鄰近通信線路的干擾等,2、沖擊電流指的是什么?它出現(xiàn)的條件和時刻如何？沖擊系數(shù)的大小與什么有關(guān)？答：最大可能的短路電流瞬時值稱為短路沖擊電流，以表示短路沖擊電流出現(xiàn)的條件：1.短路前電路為空載狀2。短路回路的感抗遠大于電阻R，短路沖擊電流，在短路發(fā)生后約半個周期,即0。01s（設(shè)頻率為50Hz）出現(xiàn)。短路沖擊系數(shù)的值與時間常數(shù)有關(guān)，通常取為1。8～1。93、有一個電力系統(tǒng)，各元件參數(shù)如圖7-18所示。試求：（1）準確計算各元件電抗的標幺值(采用變壓器實際變比），基本段取I段,.（2)近似計算各元件電抗的標幺值(采用變壓器平均額定變比）?；径畏謩e?、瘛ⅱ?、Ⅲ段解：(1)準確計算。取基準值=100MVA，,則發(fā)電機：變壓器：線路：變壓器：(2）近似計算.取基準值=100MVA,,則發(fā)電機：變壓器:線路：變壓器：4.如圖所示系統(tǒng)，電源為恒壓電源。當(dāng)取，,沖擊系數(shù)時,試求在k點發(fā)生三相短路時的沖擊電流和短路功率是多少？解：求各元件的標幺值電抗。此時有（2）求電流和功率。此時有作業(yè)六電力系統(tǒng)接線如圖所示，其中，發(fā)電機G1：；發(fā)電機G2：；變壓器T1:,線路l1：;線路l2：；當(dāng)母線4發(fā)生三相短路時，求短路點短路電流周期分量有效值、沖擊電流,及母線2上的電壓(）解:求各元件電抗標幺值。此時有等值電路如圖所示短路電流為電力系統(tǒng)接線如圖其中，發(fā)電機G1：發(fā)電機G2：；變壓器T1:,線路l1：;線路l2:;線路l3:.當(dāng)f點發(fā)生三相短路時，求短路點的總電流和各發(fā)電機支路電流(）解：等值電路如圖63所示，變換后如圖64所示.于是有 并聯(lián)兩支路如圖65所示短路點總短路電流為2.729KA,發(fā)電機支路分別為1。756KA，0.973KA。3。如圖所示水電廠D發(fā)生三相短路，試求t=0s和1。5s時故障點短路電流周期分量和。四臺水輪發(fā)電機的作業(yè)七已知,試求a，b，c三相的電流。解：已知某系統(tǒng)接線如圖1所示，各原件電抗均已標出，當(dāng)K點發(fā)生AC兩相短路時，求短路點各序電流，電壓及各項電流、電壓并繪出短路點的電流,電壓向量圖。3。簡答系統(tǒng)如圖2