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)為什么要采用高壓輸電？答：把生產(chǎn)、輸送、分配和消費(fèi)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(dòng)力部分就稱為動(dòng)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(shí)，線路的電壓越高，線路中的電流就越小，所用導(dǎo)線的截面積可以減小，用于導(dǎo)線的投資也越小，同時(shí)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(jī)、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(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，方便運(yùn)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(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)連接時(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：T：１０.５ｋｖ、１２１ｋｖ、２４２ｋｖ1T：２２０ｋｖ、１２１ｋｖ、2T：１１０ｋｖ、６.６ｋｖ、３８.５ｋｖ3T：３５ｋｖ、１１ｋｖ4

T：１０ｋｖ、４００ｋｖ5T：１１０ｋｖ、３８.５ｋｖ6T：３５ｋｖ、６６ｋｖ7T：６ｋｖ、４００ｋｖ8T：１０.５ｋｖ、４００ｋｖ9作業(yè)二1、一條110kV、80km的單回輸電線路，導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ-150，水平排列，其線間距離為4m，導(dǎo)線的計(jì)算外徑為17mm,求輸電線路在40°C的參數(shù)，并畫出等值電路。解：對(duì)LGJ-150型號(hào)導(dǎo)線經(jīng)查表得，直徑d=17mm,。31.5mm2km于是有：半徑r=17/2=8.5mm，mDDD44245.04m5040mmabbccaD33單位長(zhǎng)度的電阻：r31.50.21(/km)s15020單位長(zhǎng)度的電抗為單位長(zhǎng)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(hào)為L(zhǎng)GJQ-4*400的分裂導(dǎo)線，長(zhǎng)度為250km。每一導(dǎo)線的計(jì)算外徑為27.2mm,分裂根數(shù)n=4，間距離為11m,求等值電路。分裂間距為400mm。三相導(dǎo)線水平排列，相鄰導(dǎo)線該電力線路的參數(shù)，并作解;31.5阻為rS4400D0.0157單位長(zhǎng)度的電10.02/km138600.0157單位長(zhǎng)度的電抗為x0.1445lg0.1445lg187.340.274/kmmrn1eq7.587.58單位長(zhǎng)度的電納為b10611064.06106S/kmD13860lg187.3lgmreqRrl0.022505集中參數(shù)為1等值電路如圖3所示3、某發(fā)電廠裝設(shè)一臺(tái)三相三繞組變壓器，額定容量S15000kVA，額定電壓為N，各繞組容量比為100/100/100，兩兩繞組間的短路電壓為%17，Us(31)121/38.5/10.5kV%10.5，%6，空載損耗P22.7kW0U，短路損耗為120kw、PUs(12)s(23)s(31)P120kw、P95kw，空載電流I%1.3，試求變壓器參數(shù)，并作等值電路。0s(12)s(23)解：已知作業(yè)三1、有一條220kV電力線路供給地區(qū)負(fù)荷，采用LGJJ-400型號(hào)的導(dǎo)線，線路長(zhǎng)230km，導(dǎo)線水平排列，線間距離為6.5m,直徑為29mm，線路末端負(fù)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：1r0.078/km,x0.412/km,D1.266.58.19m1m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U20927.167236.167(kV)首端電壓為1線路首端充電功率為236.1672318.5510617.767(Mvar)QY1S120j37.26.483j34.246j17.767126.483j53.679(MVA)首端功率為12、由A、B兩端供電的電力網(wǎng)，其線路阻抗和負(fù)荷功率等如圖所示，試求壓相等時(shí)，各段線路的輸送功率是多少？解：A、B兩端供電電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3-7b3、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，求功率分布和個(gè)母線電壓（注：考慮功率損耗，可以不計(jì)電壓降落的橫分量）解：等值電路如圖20所示，設(shè)UU01100,則有CN已知U121KV，于是有A?4、發(fā)電廠C的輸出功率、負(fù)荷D及E的負(fù)荷功率以及線路長(zhǎng)度參數(shù)如圖所示，當(dāng)，U112kvC??UU，并計(jì)及線路CE上的功率損耗，但不計(jì)其他線路上的功率損耗時(shí)，求線路AD、DEAB上通過的功率。解：圖26習(xí)題解圖3-9S9.965j19.9510j20CESS(SS)60j25(100j5010j20)(30j5)''EECCE如圖26所示，于是有(12j16)(40j30)則SSS(28j14)DEADD5、如圖所示為某35/11kv變電所，原是一臺(tái)5600kvA變壓器，由于低壓側(cè)負(fù)荷的增加，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，試求各變壓器通過的功率損耗和電壓損耗。

解：如圖所示，由于兩臺(tái)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)35kV上母線電壓為，則下母線電壓為U33.25kV，于是有U35kV21電壓差：UUU3533.251.75(kV)21UUN*1.7535(2.22j16.4)(3.7j33.2)循環(huán)功率：C0.125j1.196(MVA)S*Z通過變壓器的功率T1為通過變壓器的功率T2為可知，計(jì)算正確4.31522.0842功率損耗：(2.22j16.4)0.0416j0.3075(MVA)S352T14.1352.222.08416.41.25KV35電壓損耗：·UT1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(tái)發(fā)電機(jī)的額定容量均為200MW，而最小有功功率為PP50MW。若該電廠G1minG2min承擔(dān)負(fù)荷為300MW，試求負(fù)荷的最優(yōu)分配方案。解：按等耗量微增率準(zhǔn)則分配負(fù)荷,此時(shí)有令得12聯(lián)立解得：200(MW),P100(MW)PG1G22、設(shè)有三個(gè)火電廠并列運(yùn)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(fù)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(zhǔn)則，令有123聯(lián)立PPP700G1G2G3可解出：P176(MW),P250(MW),P274(MW)G1G2G33、三個(gè)電力系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行如圖所示，已知它們的單位調(diào)節(jié)功率為：K200MW/HzAK80MW/HzKB，100MW/Hz。當(dāng)系統(tǒng)B增加200MW負(fù)荷時(shí)，三個(gè)系統(tǒng)都參加一次調(diào)C頻，并且C系統(tǒng)部分機(jī)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f。解：由題意可知?jiǎng)t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)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(huì)引起導(dǎo)體或其絕緣的損壞；同時(shí)電動(dòng)力效應(yīng)也可能使導(dǎo)體變形或損壞。（2）短路還會(huì)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(duì)稱短路所引起的不平衡電流，產(chǎn)生不平衡磁通，會(huì)在鄰近的平行通信線路內(nèi)感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)，造成對(duì)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(jī)輸出功率與輸入功率不平衡，可能會(huì)引起并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)失去同步，使系統(tǒng)瓦解，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)定和熱穩(wěn)定性的電氣設(shè)備，（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）選擇最佳的主接線方案。（4）進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的計(jì)算。（5）確定電力線路對(duì)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(shí)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(shí)值稱為短路沖擊電流，以表示iim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(yuǎn)大于電阻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)頻率為50Hz）出現(xiàn)。短路沖擊系數(shù)的值與時(shí)間常數(shù)有關(guān)，通常取為1.8~1.9Ta3、有一個(gè)電力系統(tǒng)，各元件參數(shù)如圖7-18所示。試求：（1）準(zhǔn)確計(jì)算各元件電抗的標(biāo)幺值（采用變壓器實(shí)際變比），基本段取I段，U10.5kv。B1（2）近似計(jì)算各元件電抗的標(biāo)幺值（采用變壓器平均額定變比）?；径畏謩e?、?、Ⅱ、Ⅲ段解：（1）準(zhǔn)確計(jì)算。取基準(zhǔn)值S=100MVA,U10.5KV,則BBS10050發(fā)電機(jī)：XXG*0.150.3BN*(N)S10.51212100100601212變壓器：T1*0.175X線路：XlS0.41001000.273XB1U2B12121*10.511021001003001212變壓器：T2*0.029X(2)近似計(jì)算。取基準(zhǔn)值S=100MVA,UU115KV,則BBavS10050發(fā)電機(jī)：XXG*BN0.150.3*(N)S10.51212100100601152變壓器：T1*0.194X線路：XlS0.41001000.302XB1U2B11521*10.511021001003001152變壓器：0.032XT2*4.如圖所示系統(tǒng)，電源為恒壓電源。當(dāng)取，U，沖擊系數(shù)1.8時(shí)，KBavMS100MVAUB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)幺值電抗。此時(shí)有(2)求電流和功率。此時(shí)有作業(yè)六1.電力系統(tǒng)接線如圖所示，其中，發(fā)電機(jī)G1：S,X''；發(fā)電機(jī)G2：0,E''1*N2dX100N20.85,X0.125,E1；變壓器T1:S120MVA,U%10.5,線路l1：''''d*NT1Kl50km，x0.4l40km,x0.44發(fā)生三相短路時(shí)，求短路km2上的電壓（;線路l2：;當(dāng)母線km1122點(diǎn)短路電流周期分量有效值、沖擊電流,及母線S100MVA,UU）Ii''MBBAV解：求各元件電抗標(biāo)幺值。此時(shí)有等值電路如圖所示短路電流為2.電力系統(tǒng)接線如圖其中，發(fā)電機(jī)G1：S250MVA,X''0.4;發(fā)電機(jī)G2：NG1dX60MVA,X''0.125,；變壓器T1:S250MVA,U%10.5,線路l1：NG2dNT1Kl50km，x0.4l40km,x0.4l30km,x0.4;線路l3:;線路l2：.當(dāng)fkmkmkm112231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（U）avS1000MVA,UBB解：等值電路如圖63所示，變換后如圖64所示。Y