1、作業(yè)題一參考答案一、填空題1降壓變壓器高壓側(cè)的主分接頭電壓為220kv，若選擇22.5%的分接頭，則該分接頭電壓為231KV。2電力系統(tǒng)中性點(diǎn)有效接地方式指的是中性點(diǎn)直接接地。3輸電線路的電氣參數(shù)包括電抗、電導(dǎo)、電納和電阻。4輸電線路的電壓偏移是指線路始端或末端母線的實(shí)際運(yùn)行電壓與線路額定電壓的數(shù)值差。5電力系統(tǒng)的潮流分布一般是用各節(jié)點(diǎn)的電壓和功率表示。6調(diào)整發(fā)電機(jī)組輸出的有功功率用來調(diào)整電力系統(tǒng)運(yùn)行的頻率。7復(fù)合故障一般是指某一時(shí)刻在電力系統(tǒng)二個(gè)及以上地方發(fā)生故障。8用對稱分量法計(jì)算不對稱故障，當(dāng)三相阻抗完全對稱時(shí)，則其序阻抗矩陣Zsc的非對角元素為零。9系統(tǒng)中發(fā)生單相接地短路時(shí)故障點(diǎn)短路電

2、流的大小是零序電流的3倍。10減小輸出電元件的電抗將提高（改善）系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。二、單項(xiàng)選擇題在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)。11同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)頻率之間是否有嚴(yán)格的關(guān)系（）否是不一定根據(jù)發(fā)電機(jī)的形式定12三繞組變壓器的結(jié)構(gòu)、通常將高壓繞組放在（）內(nèi)層中間層外層獨(dú)立設(shè)置13中性點(diǎn)以消弧線圈接地的電力系統(tǒng)，通常采用的補(bǔ)償方式是（）全補(bǔ)償欠補(bǔ)償過補(bǔ)償有時(shí)全補(bǔ)償，有時(shí)欠補(bǔ)償14三相導(dǎo)線的幾何均距越大，則導(dǎo)線的電抗（）越大越小不變無法確定15變壓器的電導(dǎo)參數(shù)GT，主要決定于哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（）POPKUK%IO%16.當(dāng)功率的有名值為s

3、PjQ時(shí)（功率因數(shù)角為）取基準(zhǔn)功率為Sn，則有功功率的標(biāo)么值為（）PPPPcosSncosSnsinSnSn17.環(huán)網(wǎng)中功率的自然分布是（）與電阻成正比分布與電抗成正比分布與阻抗成正比分布與阻抗成反比分布18電力系統(tǒng)中PQ節(jié)點(diǎn)的數(shù)量（）全都是大量的少量的必有且一般只設(shè)一個(gè)20在同一時(shí)間內(nèi)，電力網(wǎng)的電能損耗與供電量之比的百分值稱為（）負(fù)載率網(wǎng)損率供電率廠用電率21電力系統(tǒng)的頻率主要決定于（）有功功率的平衡無功功率的平衡電壓質(zhì)量電流的大小22關(guān)于順調(diào)壓電壓調(diào)整方式的描述，錯(cuò)誤的是（）高峰負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略低低谷負(fù)荷時(shí)允許中樞點(diǎn)電壓略低適用于用戶對電壓要求不高的場合適用于供電線路不長的場合23通

4、過改變變壓器變比，實(shí)質(zhì)上（）改變了電壓損耗的數(shù)值改變了負(fù)荷變化時(shí)次級電壓的變化幅度改變了電力網(wǎng)的無功功率分布增加了整個(gè)電力系統(tǒng)的無功功率容量24三相短路時(shí)，非周期分量極小值，只能是在某種情況（）一相中出現(xiàn)同時(shí)在兩相中出現(xiàn)三相均不出現(xiàn)只有故障相出現(xiàn)其它相不出現(xiàn)25同步機(jī)的各種電抗間關(guān)系為()xdxqxdxdxqxdxdxdxdxqxdxdxdxdxqxd26.若ac兩相發(fā)生短路，則基準(zhǔn)相選擇為()a相b相c相a相和c27下網(wǎng)K點(diǎn)發(fā)生兩相短路接地，其復(fù)合序網(wǎng)為圖所示()(其中，1,2，0分別為正序、負(fù)序、零序阻抗)28越靠近電源點(diǎn)負(fù)序電壓越()低高不變無法確定29作為判據(jù)dPE0主要應(yīng)用于分析簡單

5、系統(tǒng)的（）d暫態(tài)穩(wěn)定故障計(jì)算靜態(tài)穩(wěn)定調(diào)壓計(jì)算30分析簡單系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性可以應(yīng)用（）等耗量微增率準(zhǔn)則等面積定則小干擾法對稱分量法三、簡答題31電力變壓器的主要作用是什么？答：電力變壓器的主要作用是升高或降低電壓，另外還起到將不同電壓等級電網(wǎng)相聯(lián)系的作用。32簡單閉式網(wǎng)分為哪些類網(wǎng)絡(luò)？答：簡單的閉式網(wǎng)可分為兩端供電網(wǎng)絡(luò)（2分）和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)（2分）兩類（1分）。33為什么說當(dāng)電力系統(tǒng)無功功率不充足時(shí)僅靠改變變壓器變比分按頭來調(diào)壓并不能改變系統(tǒng)的電壓水平？答：通過調(diào)分接頭實(shí)質(zhì)是改變了電力網(wǎng)的無功分布，只能改善局部電壓水平，同時(shí)卻使系統(tǒng)中另個(gè)的某些局部電壓水平變差并不能改變系統(tǒng)無功不足的狀況因此就全系統(tǒng)

6、總體來說并不能改變系統(tǒng)的電壓水平。34為什么變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地能夠提高當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障進(jìn)的暫態(tài)穩(wěn)定性？答：在輸電線路送端的變壓器經(jīng)小電阻接地，當(dāng)線路送端發(fā)生不對稱接地時(shí)，零序電流通過該電陰將消耗部分有功功率起到了電氣制動(dòng)作用，因而是能提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。四、簡算題35某三相單回輸電線路，采用LGJ300型導(dǎo)線（計(jì)算外徑25.2mm），已知三相導(dǎo)線正三角形布置，導(dǎo)線間距離D6m，求每公里線路的電抗值。解：計(jì)算半徑：r25.212.6mm12.610-3m2幾何均距：Dm=D=6mx10.1445lgDm0.0157r0.1445lg60.015710312.60.403/km36。.1

7、10KV單回架空線路，其參數(shù)如圖所示，線路始端電壓為116KV，末端負(fù)荷為15j10MVA，求該電力線路末端電壓及始端輸出的功率。解：37某系統(tǒng)發(fā)電機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率為740MW/Hz，當(dāng)負(fù)荷增大200MW時(shí)，發(fā)電機(jī)二次調(diào)頻增發(fā)40MW，此時(shí)頻差為0.2Hz，求負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率。解：38網(wǎng)K點(diǎn)發(fā)生兩相短路接地，求K點(diǎn)短路電流值。五、綜合題39有一臺(tái)降壓變壓器如圖所示，其歸算至高壓側(cè)的參數(shù)為4.93j63.525，已知變壓器母線在任何方式下均維持電壓為107.5KV，其低壓側(cè)母線要求順調(diào)壓，若采用靜電電容器作為補(bǔ)償設(shè)備，試選擇變壓器分接頭和無功補(bǔ)償設(shè)備容量。40某簡單系統(tǒng)如圖若在K點(diǎn)發(fā)生三相短

8、路，求使得系統(tǒng)保持暫態(tài)穩(wěn)定的極限切除角。作業(yè)題二參考答案一、填空題1.衡量電能質(zhì)量的主要指標(biāo)是：電壓、頻率、波形。2.我國110kV及以上系統(tǒng)，中性點(diǎn)運(yùn)行方式采用直接接地。3.一公里L(fēng)GJ-300型的架空線路，其電阻大約為0.1。4.一個(gè)將10kV升到220kV的變壓器，其額定變比為10.5/242。5.電廠供電負(fù)荷與綜合用電負(fù)荷的差別是前者包括網(wǎng)絡(luò)損耗。6.潮流計(jì)算中，三類節(jié)點(diǎn)數(shù)量最多的是PQ節(jié)點(diǎn)。7.架空線路開路時(shí)，其末端電壓比首端電壓高。8.將壓三繞組變壓器三個(gè)繞組排列方式，從內(nèi)至外為低中高。9.常用的潮流計(jì)算的基本數(shù)學(xué)模型是節(jié)點(diǎn)電壓方程。10.標(biāo)么值近似計(jì)算中基準(zhǔn)電壓常選網(wǎng)絡(luò)平均額定電

9、壓。二、選擇題1.組成電力系統(tǒng)的幾種主要元件是：BA電源、電阻、電感、電容B發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、負(fù)荷C發(fā)電廠、變電所、變壓器、線路D發(fā)電機(jī)、變壓器、線路、開關(guān)2.對電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是：C在優(yōu)質(zhì)前提下，保證安全，力求經(jīng)濟(jì)；在經(jīng)濟(jì)前提下，保證安全，力求優(yōu)質(zhì)；在安全前提下，保證質(zhì)量，力求經(jīng)濟(jì)；在安全前提下，力求經(jīng)濟(jì)，保證質(zhì)量。3.相同截面的導(dǎo)線，使用的電壓等級越高，其電阻AA一樣B越大C越小D都不對4.在變壓器的等值電路中，其導(dǎo)納是BAGT+TBGT-TC-GT+TD-GT-T5.中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)對設(shè)備絕緣的要求AA高B低C不變D都不對6.架空線路采用導(dǎo)線換位的目的CA減小電抗B減小電納C減

10、小三相參數(shù)的不對稱D都不對7.三類節(jié)點(diǎn)中，只有一個(gè)且必須有一個(gè)的是CAPQ節(jié)點(diǎn)BPV節(jié)點(diǎn)C平衡節(jié)點(diǎn)D都不是8.NR迭代的主要優(yōu)點(diǎn)是：BA簡單B收斂快C準(zhǔn)確D占用內(nèi)存少9.PQ迭代是在B基礎(chǔ)上簡化來的。A直角坐標(biāo)形式的NR迭代；B極坐標(biāo)形式的NR迭代；GS迭代都不是10變壓器的運(yùn)算負(fù)荷是D變壓器付方功率加上變壓器阻抗的功率損耗；B變壓器付方功率加上變壓器導(dǎo)納的功率損耗；C變壓器副方功率加上變壓器阻抗和導(dǎo)納的功率損耗；在C的基礎(chǔ)上，再加上變壓器所聯(lián)線路導(dǎo)納中的功率。三、某系統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)組的單位調(diào)節(jié)功率為740MW/Hz,當(dāng)負(fù)荷增大200MW時(shí)，發(fā)電機(jī)二次調(diào)頻增40MW，此時(shí)頻差為0.2Hz,求負(fù)荷的單

11、位調(diào)節(jié)功率。解：PDO=PGKGfKDf200=407400.20.2KD所以KD=60MW/Hz所以負(fù)載的單位調(diào)節(jié)功率為60MW/Hz。四、額定電壓110kV的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負(fù)荷如圖所示。已知電源A的電壓為121kV，求功率分布和各母線電壓。（注：考慮功率損耗，可以不計(jì)電壓降落的橫分量U）。解設(shè)UC=UN=0=110010282(20j30)0.271j0.407SBC1102SBSCSBC(10j8)0.271j0.4079.793j7.593SBSBSB40j309.793j7.95330.207j22.407SAB30.207222.4072(20j40)2.338j4.6761

12、102SASBSAB30.207j22.4072.338j4.67632.545j27.083已知UA=121kVUAB32.5452027.0834014.332(kV)121UBUAUAB12114.332106.668(kV)UBC(9.793)20(7.593)30106.6683.972(kV)UCUBUBC106.6683.972110.64(kV)五、某發(fā)電廠裝有兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備，其耗量特性分別為1=3+0.3G1+0.0022(t/h)FPPG12=5+0.3G2+0.0022(t/h)FPPG2兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備的額定容量均為100MW，而最小可發(fā)有功功率均為30MW，若該廠承擔(dān)負(fù)荷1

13、50MW，試求負(fù)荷在兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備間的最優(yōu)分配方案。解兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備的耗量微增率分別為dF10.320.002PG10.30.004PG11dPG12dF20.320.003PG20.30.006PG2dPG2按等耗量微增率準(zhǔn)則分配負(fù)荷，令1=2，有0.3+0.004G1=0.3+0.006G2PP而等約束條件為PG1+PG2=150聯(lián)立式（A）、式（B）、求解PG1、PG2。PG2=150-PG1代入式（A）有0.3+0.004PG1=0.3+0.006(150PG1)0.004PG1=0.90.006PG10.01PG1=0.9于是解得G1=90MWG2=60MWPP此分配方案符合等耗量微增率

14、準(zhǔn)則，即滿足等約束條件，也滿足不等約束條件3090100、3060100），因此，可做為最優(yōu)分配方案。六、如圖所示某降壓變電所裝設(shè)一臺(tái)容量為20MVA、電壓為110/11kV的變壓器，要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負(fù)荷時(shí)分別不超過額定值的2.5%和7.5%，最大負(fù)荷為18MVA，最小負(fù)荷為7MVA，cos=0.8，變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運(yùn)行情況下均維持107.5kV，變壓器參數(shù)為Uk%=10.5，Pk=163kW，勵(lì)磁影響不計(jì)。試選擇變壓器的分接頭。解變壓器的電阻和電抗為PkUN216311024.93()RT2021000SN21000Uk%UN210.5110263.5()XT100201

15、00SN末端最大和最小負(fù)荷為Smzx18cosj18sin180.8j180.614.4j10.8(MVA)Smin7cosj7sin70.8j70.65.6j4.2(MVA)按最大和最小負(fù)荷時(shí)調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為UUmaxmin10(12.5%)10.25(kV)10(17.5%)10.75(kV)在最大和最小負(fù)荷時(shí)變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得UUUIUmax14.44.9310.863.5imaxmax107.5UimaxUIUmin5.64.934.263.5imaxmax107.5Uimin解得UUmaxmin99.9(kV)104.6(kV)然而最大和最小負(fù)荷時(shí)分接頭電壓為

16、UUUimaxUiN99.911T/maxUimax107.2(kV)10.25UiminUiN104.611T/minUimin107(kV)10.75UT/maxUT/min107.2107107.1(kV)UTI22故選分接頭電壓為110（1-2.5%）=107.25的分接頭。校驗(yàn)低壓母線電壓：最大負(fù)荷時(shí)Uimax%UiN99.91110.25(kV)Uimax107.25UTI最小負(fù)荷時(shí)UiminUiN104.61110.73(kV)UiminUTI107.25電壓偏移：最大負(fù)荷時(shí)Umax%10.2510100%2.5%10最大負(fù)荷時(shí)Umin%10.7310100%7.3%7.5%10

17、比較可知，所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。作業(yè)題三參考答案一填空（35分每空1分）1電力系統(tǒng)是電能的生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)組成的一個(gè)整體。其中輸送和分配電能的部分稱為電力網(wǎng)。若把水電廠、火電廠的動(dòng)力部分也包括進(jìn)來，就稱為動(dòng)力系統(tǒng)。對電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是：保證供電的可靠性，保證電能的良好質(zhì)量，提高運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。衡量電能質(zhì)量好壞的指標(biāo)是電壓、頻率和波形。電力系統(tǒng)的無功功率電源，除了發(fā)電機(jī)外，還有同步調(diào)相機(jī)、靜電電容器及靜止補(bǔ)償器。對稱分量法是分析電力系統(tǒng)不對稱故障的有效方法。在三相參數(shù)對稱的線性電路中，各序?qū)ΨQ分量具有獨(dú)立性。短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。短路沖擊電流、短路電流最大有效值和短

18、路容量是校驗(yàn)電器設(shè)備的重要數(shù)據(jù)。系統(tǒng)中所有電力用戶的用電設(shè)備所消耗的電功率總和就是電力系統(tǒng)的負(fù)荷，亦稱電力系統(tǒng)的綜合用電負(fù)荷。電力系統(tǒng)負(fù)荷加上電力網(wǎng)的功率損耗就是各發(fā)電廠應(yīng)該供給的功率，稱為電力系統(tǒng)的供電負(fù)荷，在此基礎(chǔ)上再加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率就是各發(fā)電廠應(yīng)該發(fā)出的功率，稱為電力系統(tǒng)的發(fā)電負(fù)荷。在元件的電抗比電阻大得多的的高壓電網(wǎng)中，無功功率從電壓高的一端流向電壓低的一端，有功功率則從電壓相位越前的一端流向相位落后的一端，這是交流電網(wǎng)功率傳輸?shù)幕疽?guī)律。在電力系統(tǒng)潮流的計(jì)算機(jī)算法中，普遍采用的兩種方法是：牛頓-拉夫遜法和P-Q分解法。10簡單故障是指電力系統(tǒng)的某處發(fā)生一種故障的情況。簡單不

19、對稱故障包括單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路、單相斷開和兩相斷開等。11電力系統(tǒng)的運(yùn)行電壓水平同無功功率平衡密切相關(guān)。電壓調(diào)整的主要手段是：改變發(fā)電機(jī)端電壓；改變變壓器的變比；無功功率補(bǔ)償。12通常系統(tǒng)負(fù)荷是隨時(shí)間變化的，其變化規(guī)律可用負(fù)荷曲線來描述。二、單項(xiàng)選擇題在每小題列出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的，請將正確選項(xiàng)前的字母填在題后的括號內(nèi)。1無限大功率供電系統(tǒng)，發(fā)生三相短路，短路電流非周期分量起始值（2）iapibpicpiapibpicpiapibpicpiapibpicp2.短路電流量最大的短路為（4）單相短路兩相短路兩相短路接地三相短路理想同發(fā)電機(jī)，q軸電抗的大小順序

20、是（2）xq=xqxqxqxqxq都不對4.a為旋轉(zhuǎn)因子1+a+a2等于多少（1）01125.輸電線路的正序阻抗與負(fù)序阻抗相比，其值要（3）大小相等都不是6.系統(tǒng)中發(fā)生單接地故障時(shí)，零序回路中不包含（4）零序電流零序電壓零序阻抗電源電勢兩相短路接地故障中，附加阻抗Z為（4）Z0Z2Z0+Z2Z0Z2在發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)中，機(jī)械功率PT與電磁功率相比，將（3）大小相等無關(guān)系9.P曲線被稱為（4）耗量特性曲線負(fù)荷曲線正弦電壓曲線功角曲線10.故障計(jì)算可以應(yīng)用（3）等面積定則小干擾法正序增廣定則等耗量微增率原則三、簡答題列出三種提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施。1）自動(dòng)勵(lì)磁裝置的應(yīng)用；2）減小各元件的電流；3

21、）改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和采用中間補(bǔ)償設(shè)備。2寫出對稱分量變換矩陣的表達(dá)式。11aa2s1a2a31113寫出系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生a、c兩相短路時(shí)的原始邊界條件。Ib0，IaIc0，UaUc在架空輸電線路中，為什么要進(jìn)行導(dǎo)線換位？保證三相系統(tǒng)參數(shù)對成、減少對周圍通訊線路的干擾什么是電暈現(xiàn)象？如何避免？高壓線路表明周圍的電場強(qiáng)度高于周圍空氣的擊穿強(qiáng)度，會(huì)使空氣游離發(fā)生放電現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱之為電暈現(xiàn)象。避免措施是增加導(dǎo)向的等值半徑，如采用擴(kuò)徑導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線。四、電力系統(tǒng)接線下圖所示。其中，發(fā)電機(jī)G1：SN1=Xd=0E*=1發(fā)電機(jī)G2：SN2=100/0.85Xd=0.125E*=1變壓器T1：SNT1=120MV

22、AUk%=10.5線路l1：l1=50kmx1=0.4/km線路l2：l2=40kmx2=0.4/km當(dāng)母線4發(fā)生三相短路時(shí)，求短路點(diǎn)短路電流周期分量有效值I、沖擊電流iM。SB=100MVA，UB=Uav，KM=1.8）解：用標(biāo)幺值計(jì)算的參數(shù)是：XL10.41000.151（分）5011152XL20.41000.121（分）4011152XT10.1051000.0875（分）1201XGd0.1251000.850.106（分）1001I*1（1）4.854（分）Xd0.12130.151/0.1935IBSB1000.502kA（分）3UB31152II*IB2.437kA（分）3iM

23、2.55*I6.215kA分）3五、已知發(fā)電機(jī)d、q軸的同步電抗X=1.1，X=1.08，負(fù)載的電壓U=1.030，dq1電流I=0.8-15，試計(jì)算暫態(tài)電動(dòng)勢E。q解：EQUjIXq1.030j0.8151.081.72350.77（4分）50.773020.77（分）2IdIsin（）0.73（分）3EqEQ（XdXq）（）（分）Id1.7230.731.11.081.7384Eq1.73850.77（分）2作業(yè)題四參考答案一、有一回電壓等級110kV，長為150km的輸電線路，末端接一臺(tái)容量為31.5MVA的降壓變壓器，變比為110/11kV。如圖1所示，當(dāng)A點(diǎn)實(shí)際電壓為115kV時(shí)，求

24、A、C二點(diǎn)間的電壓損耗及B點(diǎn)和C點(diǎn)的實(shí)際電壓。（注：Pk=190kW，Uk%=10.5，P0=31.05kW，I0%=0.7）（20分）圖1題一圖解線路LGJ150rd178.5(mm)r1=0.21(/km)22x10.1445lgDm0.015740000.01570.401(/km)r0.1445lg8.5b17.581067.581062.84106(S/km)lgDm4000rlg8.5R=0.21150=31.5()X=0.401150=60.15()=2.8410-6150=4.26-6(S)12.13104(S)B10B2變壓器：RTPkUN219011022.317()100

25、0SN2100031.52XTUk%UN210.5110240.3()100SN10031.52GTP031.052.566106(S)1000UN210001102BTI0%SN0.731.51.82106(S)100UN21001102設(shè)U=110，0UT202.3171540.35.92C110SZTP2Q2RTjP2Q2XT2021522.317j20215240.30.12j2.08U2U211021102SYTUB2(GTT)1102(2.566j18.2)1060.03j0.22SBSCSZT(20j15)(0.12j2.08)20.12j17.08SBSCST(20j15)(0

26、.12j2.08)(0.03j0.22)20.15j17.3SBSBSY1220.15j17.3j215j14.7220.15214.722j60.15)1.62j3.10SZ11102(31.5SY11j2.131041102j2.58SASBSZ1SY1120.15j14.721.62j3.10-j2.5821.77j15.24由SA和A點(diǎn)電壓求各點(diǎn)電壓及電損耗U1PAR1QAX121.7731.515.2460.15UA11513.93U1PAX1QAR121.7760.1515.2431.5UA1157.21UB(11513.93)27.212101.33(k

27、V)UT20.122.31717.0840.37.25101.33UT20.1240.317.082.3177.61101.33UC(101.337.25)27.61294.39(kV)UAC11594.3920.61(kV)二、簡單輸電系統(tǒng)如圖2所示，變壓器變比為11022.5%/11kV，若不計(jì)變壓器勵(lì)磁支路及線路對地電容，則線路和變壓器的總阻抗=26+j130，節(jié)點(diǎn)A的電壓為118kV，Z且維持不變，降壓變電所低壓側(cè)母線要求常調(diào)壓，保持10.5kV電壓。若補(bǔ)償設(shè)備為靜電電容器試配合變壓器分接頭的選擇確定受端應(yīng)設(shè)置的無功補(bǔ)償容量。2題二圖計(jì)算補(bǔ)償前最大、最小負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)歸算到高壓側(cè)的電壓。

28、先計(jì)算功率損耗202152j130)1.34j6.71MVASmax(2611021027.52j130)0.34j1.68MVASmax(261102首端功率為SAmaxSmaxSmax(20j15)(1.34j6.71)21.34j21.71MVASAminSminSmin(10j7.5)(0.34j1.68)10.34j9.18MVA因此，i節(jié)點(diǎn)電壓為UUmaxmin21.342621.7113011811889.38(kV)10.34269.18130118118105.61(kV)（a）選擇電容器容量。先按最小負(fù)荷時(shí)電容器全部退出的條件選擇變壓器變比，為UTIUNi11110.64(

29、kV)Uimin105.61Uimin10.5于是可選擇110kV電壓的主抽頭，即UTI=110kV，則變壓器變比k=110/11=10。再按最大負(fù)荷時(shí)的要求，求無功補(bǔ)償容量k2UiCmaxUimaxQCUiCmaxkX10210.589.3810.51013012.62(Mavr)三、如圖3所示網(wǎng)絡(luò)中，A、B、C為三個(gè)等值電源，其中A=75MVA，A=0.380，B=535MVA，SXSXB=0.304。C的容量和電抗不詳，只知裝設(shè)在母線4上的斷路器QF的斷開容量為3500MVA。線路l1、l2、l3的長度分別為10、5、25km，電抗均為0.4/km。試計(jì)算在母線1三相直接短路時(shí)的起始次暫

30、態(tài)電流和短路沖擊電流。（20分）圖3題3圖解取S=1000MVA，作系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖9-2（b）B首先確定電源C的等值電抗XC。如果短路不是發(fā)生在母線1，而是發(fā)生在母線4的斷路QF之后，則電源A、B、C供給的短路電流都要通過QF，其中電源A、B供給的短路電流決定于如下的電抗X*=(5.07+0.151)/0.586+0.242=0.754短路瞬間，這兩個(gè)電源供給的短路功率為SI*SB1110001326(MVA)SB0.754X*斷路器QF允許電源C供組的短路功率為3500-1326=2174(MVA)由此可得電源C的等值電抗C至少為110000.46XXC*2174S*然后作母線1的短路計(jì)

31、算。這時(shí)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對短路點(diǎn)的等值電抗為X*=(0.46+0.242)/0.586)+0.151/0.507+0.302=0.728由此得到起始次暫態(tài)電流為I*11.3730.728以有名值表示則為I10006.89(kA)I*IB1.3731153沖擊電流的有名值為iM2.55I2.556.8917.57(kA)四、如圖4所示的某三相系統(tǒng)中k點(diǎn)發(fā)生單相接地故障，已知Ea1j1，Z=j0.4，Z2=j0.5，Z=j0.25，Z=j0.35。求a相經(jīng)過阻抗Z接地短路時(shí)短路點(diǎn)的10kk各相電流、電壓。（20分）解單相接地時(shí)復(fù)合網(wǎng)為串聯(lián)型，于是可知Ea1Ia1Ia1Ia1Z1Z2Z03Zkj1j0.4j

32、0.5j0.2530.350.6442.5Ua1Ia1(Z2Z03Zk)0.6442.5(j0.5j0.2530.35)0.6442.51.2935.50.8378Ua2Ia2Z20.6442.50.5900.3247.5Ua0Ia0Z00.6442.50.25900.1647.5求各相電流和電壓為Ia1Ia1Ia2Ia03Ia130.6442.51.9242.5IbIc0UaIaZk1.9242.50.350.6742.5Uba2Ua1aUa2Ua00.83782400.3247.51200.1647.50.82j0.370.924.5UcaUa1a2Ua2Ua00.83781200.324

33、7.52400.1647.50.993j0.4411156五、如圖5所示某降壓變電所裝設(shè)一臺(tái)容量為20MVA、電壓為110/11kV的變壓器，要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負(fù)荷時(shí)分別不超過額定值的2.5%和7.5%，最大負(fù)荷為18MVA，最小負(fù)荷為7MVA，cos=0.8，變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運(yùn)行情況下均維持107.5kV，變壓器參數(shù)為Uk%=10.5，Pk=163kW，勵(lì)磁影響不計(jì)。試選擇變壓器的分接頭。圖5題5圖解變壓器的電阻和電抗為RTPkUN216311024.93()1000SN21000202XTUk%UN210.5110263.5()100SN10020末端最大和最小負(fù)荷為Sm

34、zx18cosj18sin180.8j180.614.4j10.8(MVA)Smin7cosj7sin70.8j70.65.6j4.2(MVA)按最大和最小負(fù)荷時(shí)調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為UUmaxmin10(12.5%)10.25(kV)10(17.5%)10.75(kV)在最大和最小負(fù)荷時(shí)變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得UUUIUmax14.44.9310.863.5imaxmax107.5UimaxUIUmin5.64.934.263.5imaxmax107.5Uimin解得UUmaxmin99.9(kV)104.6(kV)然而最大和最小負(fù)荷時(shí)分接頭電壓為UUUiN99.911107.2

35、(kV)T/maxUimax10.25UimaxUiN11T/minUiminUimin104.610.75107(kV)UT/maxUT/min107.2107107.1(kV)UTI22故選分接頭電壓為110（1-2.5%）=107.25的分接頭。校驗(yàn)低壓母線電壓：最大負(fù)荷時(shí)Uimax%UiN99.91110.25(kV)Uimax107.25UTI最小負(fù)荷時(shí)UiminUiN104.61110.73(kV)UiminUTI107.25電壓偏移：最大負(fù)荷時(shí)Umax%10.2510100%2.5%10最大負(fù)荷時(shí)Umin%10.7310100%7.3%7.5%10比較可知，所選擇的分接頭滿足調(diào)壓

36、要求。作業(yè)題五參考答案一、額定電壓110kV的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負(fù)荷如圖一所示。已知電源A的電壓為求功率分布和各母線電壓。（注：考慮功率損耗，可以不計(jì)電壓降落的橫分量U121kV，）。圖一題一圖解設(shè)UC=UN=110kV10282(20j30)0.271j0.407SBC1102SBSCSBC(10j8)0.271j0.4079.793j7.593SBSBSB40j309.793j7.95330.207j22.407SAB30.207222.4072(20j40)2.338j4.6761102SASBSAB30.207j22.4072.338j4.67632.545j27.083已知A=12

37、1kVU32.5452027.08340UAB12114.332(kV)UBUAUAB12114.332106.668(kV)(9.793)20(7.593)303.972(kV)UBC106.668UCUBUBC106.6683.972110.64(kV)二、某發(fā)電廠裝有兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備，其耗量特性分別為F1=3+0.3PG1+0.002PG12(t/h)2=5+0.3G2+0.0022(t/h)FPPG2兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備的額定容量均為100MW，而最小可發(fā)有功功率均為30MW，若該廠承擔(dān)負(fù)荷150MW，試求負(fù)荷在兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備間的最優(yōu)分配方案。（15分）解兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備的耗量微增率分別為dF10.32

38、0.002PG10.30.004PG11dPG12dF20.320.003PG20.30.006PG2dPG2按等耗量微增率準(zhǔn)則分配負(fù)荷，令1=2，有0.3+0.004P=0.3+0.006PG1G2而等約束條件為PG1+PG2=150聯(lián)立式（A）、式（B）、求解PG1、PG2。PG2=150-PG1代入式（A）有0.3+0.004G1=0.3+0.006(150G1)PP0.004G1=0.90.006G1PP0.01P=0.9G1于是解得P=90MWP=60MWG1G2此分配方案符合等耗量微增率準(zhǔn)則，即滿足等約束條件，也滿足不等約束條件3090100、3060100），因此，可做為最優(yōu)分配

39、方案。三、如圖二所示某降壓變電所裝設(shè)一臺(tái)容量為20MVA、電壓為110/11kV的變壓器，要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負(fù)荷時(shí)分別不超過額定值的2.5%和7.5%，最大負(fù)荷為18MVA，最小負(fù)荷為7MVA，cos=0.8，變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運(yùn)行情況下均維持107.5kV，變壓器參數(shù)為Uk%=10.5，Pk=163kW，勵(lì)磁影響不計(jì)。試選擇變壓器的分接頭。圖二題三圖解變壓器的電阻和電抗為PkUN216311024.93()RT2021000SN21000Uk%UN210.5110263.5()XT10020100SN末端最大和最小負(fù)荷為Smzx18cosj18sin180.8j180.614

40、.4j10.8(MVA)Smin7cosj7sin70.8j70.65.6j4.2(MVA)按最大和最小負(fù)荷時(shí)調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為UUmaxmin10(12.5%)10.25(kV)10(17.5%)10.75(kV)在最大和最小負(fù)荷時(shí)變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得UUUIUmax14.44.9310.863.5imaxmax107.5UimaxUIUmin5.64.934.263.5imaxmax107.5Uimin解得UUmaxmin99.9(kV)104.6(kV)然而最大和最小負(fù)荷時(shí)分接頭電壓為UUUimaxUiN99.911T/maxUimax107.2(kV)10.25Ui

41、minUiN104.611T/minUimin107(kV)10.75UT/maxUT/min107.2107107.1(kV)UTI22故選分接頭電壓為110（1-2.5%）=107.25的分接頭。校驗(yàn)低壓母線電壓：最大負(fù)荷時(shí)Uimax%UimaxUiN99.911UTI10.25(kV)107.25最小負(fù)荷時(shí)UiminUiN104.611Uimin10.73(kV)UTI107.25電壓偏移：最大負(fù)荷時(shí)Umax%10.2510100%2.5%10最大負(fù)荷時(shí)Umin%10.7310100%7.3%7.5%10比較可知，所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。四、如圖三所示的網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)降壓變壓所10.5kV母線上發(fā)生三相短路時(shí)，可將系統(tǒng)視為無限大功率電源，試求此時(shí)短