電力系統(tǒng)基礎(chǔ)答案吳俊勇電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)概念1-3解：(核心內(nèi)容：P4表1-1P5圖1-2)(1)發(fā)電機(jī)及各變壓器高、低壓繞組的額定電壓：發(fā)電機(jī)：G：10x(l+5%)kv=10.5kvVTl(lN)=10x(l+5%)kv=10.5kvVTl(2N)=220x(l+10%)kv=242kv變壓器:T1:變壓器：T2:VT2(lN)=220kvVT2(2N)=110x(l+10%)kv=121kvVT2(3N)=35x(l+10%)kv=38.5kv變壓器：T3：VT3(lN)=35kvVT3(2N)=6x(l+10%)kv=6.6kv若考慮到3-lOKv電壓等級(jí)線路不會(huì)太長，T3也可以寫為：VT3(lN)=35kvVT3(2N)=6x(l+5%)kv=6.3kv標(biāo)號(hào)注意：1、單位2、下腳標(biāo)寫法(2)變壓器的額定變比二T1：高壓側(cè)的額定電壓■■低壓側(cè)的額定電壓K1N=T2：VT1(2N)VT1(1N)242=10.5KT2N(12)=VT2(1N)VT2(2N)220=121KT2N(13)=KT2N(23)=VT2(1N)VT2(3N)VT2(2N)VT2(3N)220=38.5121=38.5變壓器的額定變比可記為：220/121/38.5T3：K3N=VT3(1N)VT3(2N)35=6.6或K3N=VT3(1N)VT3(2N)35=6.3變比注意：1、順序?yàn)楦?中/低2、不必計(jì)算結(jié)果⑶T1變壓器運(yùn)行于+5%抽頭時(shí):KT1=VT1(2)VT1(1)242x(1+5%))10.5254=10.5T2變壓器運(yùn)行于主抽頭，變壓器的實(shí)際變比等于額定變比，即.5T3變壓器運(yùn)行于-2.5%抽頭：KT3=或.VT3(1)VT3(2)VT3(1)VT3(2)35x(12.5%)34.125==6.66.635x(12.596)34.1256.36.3KT3=1-4解：(核心內(nèi)容：P4表1-1P5圖1-2)(1)發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)及變壓器高、中、低壓繞組的額定電壓：發(fā)電機(jī)G：13.8kv注意：特殊發(fā)電機(jī)電壓：13.8、15.75、18Kv不用提高5%,直接為13.8、為.75、18KVo變壓器Tl:VTl(lN)=13.8kvVTl(2N)=110x(l+10%)kv=121kvVTl(3N)=35x(l+10%)kv=38.5kvT2: VT2(lN)=35kvVT2(2N)=10x(l+10%)kv=llkv T3:VT3(lN)=10kvVT3(2N)=0.38x(l+5%)kv=0.399kv注意：0.399KV一般記為0.4Kv(2)變壓器Tl：高壓側(cè)工作于+2.5%抽頭，中壓側(cè)工作于+5%抽頭時(shí)，實(shí)際變比：k=VTl(2)AATl(3)mi(l)=[121x(1+2.5%)]/[38.5x(1+5%)]/13.8=124.40.425.8變壓器T2工作于額定抽頭：KT2=變壓器T3工作于-2.5%抽頭:KT3=10x(12.5%)=0.40.399第一章注意事項(xiàng)：1、教材P4頁表1-1中第一欄受電設(shè)備中的參數(shù)一般為電力系統(tǒng)的額定電壓；發(fā)電機(jī)一欄中13.8KV、15.75KV、18KV是國外的特殊發(fā)電機(jī)電壓，在計(jì)算時(shí)不用提高5虬2、雙繞組變壓器一次測和二次測的規(guī)定：按照功率流動(dòng)方向而定義一、二次測，功率流入端為一次測，功率流處端為二次測。3、三繞組變壓器：只有高、中壓側(cè)有分接頭，低壓側(cè)無分接頭。4、注意教材第5頁中圖1-2：變壓器在進(jìn)行參數(shù)歸算時(shí)均使用主抽頭的額定電壓，5、變壓器變比K：1）變比K的順序：三繞組為高/中/低，不用計(jì)算過程，直接寫變比。2）變壓器T1額定變比表示為K1N、實(shí)際變壓為K1K1N二K1N=VT1NVT2NVT1VT2T1變壓器一次測額定電壓T11NT1變壓器一次測額定電壓T11N6、卜腳標(biāo)的意義：如VT11N表示：又如VT1（1N）表示：第二章電力系統(tǒng)各元件的參數(shù)和等值電路2-2某110km架空線路，采用LGJ-120型導(dǎo)線，三相導(dǎo)線等邊角形排列，相間距為3.5m,計(jì)算半徑7.6mm。求該架空線路長80km,200km時(shí)的等值電路及等效參數(shù)（Ds=0.88D解：1)單位長度線路參數(shù)：線路電阻：31.5r0===0.2625(Q/km)S120線路電抗：PDeqxO=0.14451gDsb3500=0.1445x|g=0.3929(Q./km)0.88x7.6線路電納：7.58xlO6b0=eqlgreq7.5866=x10=2.8461xlO(S/km)Ig7.62)架空線長80km時(shí)：注意：由于llOkv以下長度不超過100km的架空線電納可以忽略，所以其等值電路如下圖所示：R=r0L=0.2625x80=21QX二xOL=0.3929x80=31.429QB=bOL=2.8461x10x80=2.277x105所以線路阻抗：6-4Z=R+jX=21+j31.429(Q)2）線路長度為200km時(shí)等值電路如下圖所示：R=r0L=0.2625x200=52.5QX=x0L=0.3929x200=78.58QB=b0L=2.8461xl0x200=5.692xl0S線路阻抗：6-4Z=R+jX=52.5+j78.58（Q）線路導(dǎo)納：Y=jB=j5.692xlO（S）-42-3某500kv架空線路，采用3*LGJ-400型導(dǎo)線，三相導(dǎo)線等邊角形水平排列，相間距為11m,計(jì)算半徑13.6mm。求該架空線路長400km時(shí)的等值電路及等效參數(shù)（Ds=0.8「）解：由型號(hào)知：S=400mm21）單位長度線路電阻：31.5r0==Q/km=0.02625（Q/km）s3x4002）三相導(dǎo)線水平排列的互幾何間距為：PDeq=D12D23D31=1.26D=1.26xllm=13.86m三分裂導(dǎo)線的自幾何間距（當(dāng)Ds=0.8r時(shí)）：Dsb=Dsd2=0.8xl3.6x4002mm=120.296mm每相導(dǎo)線的等值半徑：req=rd2=x4002mm=129.584mm單位長度線路電抗：13.86x1000x0=0.1445lg=0.1445x|g=0.298./kmQDsbl20.296單位長度線路電納：67.587.58x10b0=x106==3.735x106(S/km)Deql3.86xl000igig129.584reqDeq3)架空線長400km,應(yīng)分解為兩個(gè)200km的等值電路串聯(lián)等值電路如下圖所示：V2R=r0l=400x0.0265=10.5QX=x0l=400x0.298=119.2QB=b0l=400x3.735x10 6=1.494x103SZ=R+jX=10.5+jll9.2(Q)Y=jB=jl.494xl03S等值電路注意：300Km以下架空線路和lOOKm以下電纜線路，使用n型集中參數(shù)等值電路。線路長度超過這一標(biāo)準(zhǔn)以后,可以考慮均分。比如400Km可以2個(gè)200Km的n型集中參數(shù)等值電路串聯(lián)。840Km的用3個(gè)280Km的n型集中參數(shù)等值電路串聯(lián)。2-4解：變壓器的等值電路如下圖：RTjXTGTCjBT由型號(hào)可知，Sn=*****kVA,高壓側(cè)額定電壓VNT1=121KV各等效參數(shù)如下：電阻：RT△PsVNT172x*****=x10=x10=10.542Q222電抗：2VS%*****.5121xXT=xx103=x103=153.73Q100SN100x*****電導(dǎo)：△P014-3-3-7GT=x10二x10=9.56xlOS22121VNT1電納：BT=I0%SNT11,1x*****-3-3***-*****,1310Sxx=x=x22100100VNT1X121歸算電壓注意：歸算時(shí)使用變壓器的主接頭電壓。本題，如果要求歸算到10KV側(cè)，那么額定電壓取10.5KV2-5解：三相繞組變壓器的等值電路為：jXRRlJX133GTCjBT1)各繞組電阻：各繞組的短路損耗分別為：11△Psl=(APs(l2)+APs(l3)APs(23))=(217+200.7158.6)=129.55(KW)2211△Ps2=(APs(l2)+APs(23)APs(l3))=(217+158.6200.7)=87.45(KW)VS3%VN20.25x*****VS3%VN20.25x*****2211△Ps3=(APs(23)+APs(l3)APs(l2))=(158.6+200.7217)=71.15(KW)22各繞組的電阻分別為：2APS1VN129.55x*****Rl=x10=x10=3.919Q22*****SN2△Ps2VN87.45x*****R2=x10=x10=2.645Q22★****SN22△Ps3VN71.15x*****R3=x10=x10=2.152Q22★****SN2)各繞組的等值電抗：211VSl%=(VS(l-2)%+VS(3-l)%VS(2-3)%)=(17+10.56)=10.75(KW)2211VS2%=(VS(1-2)%+VS(3-2)%VS(l-3)%)=(6+1710.5)=6.25(KW)2211VS3%=(VS(3-2)%+VS(3-l)%VS(2-l)%)=(10.5+617)=0.25(KW)222VSl%VN210.*****xXl=xx103=x103=130.075Q100SN100x*****VS2%VN26.*****xX2=xxl03=xl03=75.625Q100SN100x*****X3=xxlO=xlO3=3.025Q100SN100x*****3)各繞組電導(dǎo)：GT=△POVN2xlO-346.8-3-7二x10=9.669xlOS22204)各繞組電納：BT=IO%SO.9x*****-36107,*****Sx|\|2x10-3=x=x2100VN100x220歸算注意：對(duì)三繞組變壓器，短路功率和短路電壓百分值都先要?dú)w算2-6解：取基準(zhǔn)值：選SB=100MVAVB1=10.5KVV、B2=115KVV>B3=6.3KV1)正常穩(wěn)態(tài)情況下，各電抗標(biāo)幺值如下發(fā)電機(jī)：XG*=Xd*xVG(N)2SG(N)SB10,*****x=0.8xx=2.67722VB*****.5變壓器Tl：如果變壓器參數(shù)歸算到121KV側(cè)：XT1*VS%*****1O.5X***-*****=xx=x=0.369**********00x31.5115注意：如果變壓器參數(shù)歸算到10.5KV側(cè)：XT1*VS%*****10,5x10,*****=xx=x=0.333**********00x31.510.5變壓器T2：如果變壓器參數(shù)歸算到llOKvftJ：XT2*VS%*****10.5><***-*****=xx=x=0.64 **********100x*****VS%*****10,5x6,*****=xx=x2=0.768 2100*****100x156.3注意：如果變壓器參數(shù)歸算到6Kv側(cè)：XT2*變壓器T3：如果變壓器參數(shù)歸算到llOKvftJ：XT3*VS%*****10.5x***-*****=xx=x=0.64 **********100x*****VS%*****10,5x6,*****=xx=x2=0.768 2100*****100x156.3注意：如果變壓器參數(shù)歸算到6Kv側(cè)：XT3*線路L:XL*SB100=xxLx2=0.4xl00x=0.3022VB115變壓器變比：kTl=0.9504kTl*二二或kTINkkT2*=kT3*===0.9132kT2N等值電路如下所示：（圖中均為標(biāo)么值）2）在無阻尼繞組發(fā)生三相短路情況下：注意：在短路計(jì)算中，參數(shù)計(jì)算選取平均額定電壓為歸算電壓發(fā)電機(jī)：22VS10.51001avB=Xd*xx2=0.246xx=0.822*****10.5XG*變壓器Tl：XT1*VS%Vav2SB10,5x***-*****=xx=x=0.333**********00x31.5115變壓器T2：XT2*VS%Vav2sBi0.5x★★*-*★***=xx=x=0.7 **********100x*****VS%Vav2sBi0.5x*★★_*****=xx=x=0.7 **********]00x*****變壓器T3：XT3*線路L:XL*SB100=xxLx2=0.4xl00x=0.3022VB115等值電路如下：（圖中均為標(biāo)么值）IIx3）在有阻尼繞組發(fā)生三相短路情況下：出二0.146：發(fā)電機(jī)：XG*22VS10.5100"avB=Xd*xx2=0.146xx=0.4872*****10.5其余參數(shù)以及等值電路同(2)第二章注意事項(xiàng)：1、在習(xí)題2-2中在計(jì)算單位長度參數(shù)值時(shí)下腳標(biāo)為0,如單位長度電阻即為r0結(jié)果要加上單位(Q/KM)31.5為鋁材料2、電阻率在兩種不同材料下的數(shù)值：p=為銅材料18.83、注意分裂導(dǎo)線時(shí)的各項(xiàng)計(jì)算公式，等值電路方面：100-300KM用“型等值；300KM以上用等長的串聯(lián)，使得每段在300KM之內(nèi)，盡量靠近300KM4、在習(xí)題2-4中若單位為VA、V、A,則在計(jì)算阻抗導(dǎo)納的公式里不用乘103,若題中單位為KVA、KV、KA則需要乘1035、習(xí)題2-5中短路電壓百分值一定有一個(gè)負(fù)的。6、導(dǎo)線型號(hào)--后面的數(shù)據(jù)為導(dǎo)線的橫截面積，注意如果是二分裂導(dǎo)線，則導(dǎo)線面積要乘以2水平排列時(shí)Deq二7、導(dǎo)線的排列方式：三角排列時(shí)Deq二相間距D、第三章電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算3-13某llOkV輸電線路，長80km,r=0.21Q/km,x=0.409Q/km,b=2.74x106S/km,線路末端功率10MW,cos=0.95滯后。已知末端電壓為llOkV,試計(jì)算首端電壓的大小和相位、首端功率，并做出相量圖。核心知識(shí)：輸電線路的潮流計(jì)算解：2)首先計(jì)算線路參數(shù)：線路阻抗：Z二(rO+jxO)xL=(O.21+jO.4O9)x80=(16.8+j32.72)Q線路電納：B=b0xL=2.74xl06x80=2.192x104S功率：S=P+jPtan線路末端功率：S2=10+jl0xtan=10+jl00.95=10+j3.287MVA充電功率：△SB2=jV22B2.1922=jllOxX104=jl.326MVar22,S2=S2+ASB2=10+j3.287jl.326=10+jl.961MVA3)線路中電壓降落的縱、橫分量分別為：P2R+Q2X10xl6.8+1.961x32.72△VL===2.111(KV)V2110P2R+Q2X10x32.72+1.961xl6.8==2.675(KV)6VL=V2110所以線路首端電壓為：Vl=V2+AVL+j6VL=110+2.111+j2.675=112.143A1.367(KV)4)線路首端功率：線路功率損耗為：P2'2+Q2'2△SL=x(R+jX)二2V2102+1.9612x(16.8+j32.72)=0.144+j0.281(MVA)2110B△SB1=jV2212.192=jll2.143xxio4=jl.372(MVar)22所以流向線路的功率為：S1=S2+ASL+ASB2=10+j3.287+0.144+j0.281jl.326=10.144+j2.242MVA線路首端功率為：Sl=Sl'+ASBl=10.144+j2.242jl.372=10.144+j0.87MVA3-15一雙繞組變壓器，型號(hào)SFL1*****,電壓35±5%/llkV△PS=58.29kW,AP0=11.75kW,VS%=7.5,10%=1.5,低壓側(cè)負(fù)荷10MW,cos=0.85滯后，低壓側(cè)電壓10kV,變壓器抽頭電壓+596,試求：(1)功率分布；(2)高壓側(cè)電壓。核心知識(shí)：變壓器的潮流計(jì)算解：(1)基本參數(shù)計(jì)算：由型號(hào)可知，變壓器Sn=*****kVA,高壓側(cè)額定電壓Vn=35kV.變壓器各等效參數(shù)如下：△PSVN58.29X3533RT=x10=x1028SNlxl0=0.7141(Q)22VS%VN7.5x3533xx10=xXT=*****SN100x104=9.1875(0)22△P011.7533GT=2x10二x102VN35=9.592x10(S)IO%SNBT=x2xlO3100VN61.5x1x10434=xlO=1.224xlOS2100x35注意：參數(shù)歸算時(shí)，使用變壓器的主抽頭額定電壓。因?yàn)樽鲈囼?yàn)參數(shù)時(shí)所加電壓為主抽頭額定電壓。等值電路如下：變壓器變比：RT+jXTK=35(l+5%)/ll=36.75/ll歸算到高壓側(cè)：36.75=33.409(KV)V2=10xK=1