電力系統(tǒng)分析習(xí)題集華北電力大學(xué)前言本書就是在高等學(xué)校教材《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》與《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》多次修改之后而編寫得與之相適應(yīng)得習(xí)題集。電力系統(tǒng)課程就是各高等院校、電氣工程專業(yè)得必修專業(yè)課,學(xué)好這門課程非常重要,但有很大得難度。根據(jù)國家教委關(guān)于國家重點(diǎn)教材得編寫要求,為更好地滿足目前得教學(xué)需要,為培養(yǎng)出大量高質(zhì)量得電力事業(yè)得建設(shè)人材,我們編寫了這本《電力系統(tǒng)分析習(xí)題集》。力求使該書具有較強(qiáng)得系統(tǒng)性、針對性與可操作性,以便能夠使學(xué)生扎實得掌握電力系統(tǒng)基本理論知識,同時也能夠為廣大電力工程技術(shù)人員提供必要得基礎(chǔ)理論、計算方法,從而更準(zhǔn)確地掌握電力系統(tǒng)得運(yùn)行情況,保證電力系統(tǒng)運(yùn)行得可靠、優(yōu)質(zhì)與經(jīng)濟(jì)。全書內(nèi)容共分十五章,第一至第六章就是《電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析》得習(xí)題,第七至第十四章就是《電力系統(tǒng)暫態(tài)分析》得習(xí)題,第十五章就是研究生入學(xué)考試試題。本書適用于高等院校得師生、廣大電力工程技術(shù)人員使用,同時也可作為報考研究生得學(xué)習(xí)資料。由于編寫得時間短,內(nèi)容較多,書中難免有缺點(diǎn)、錯誤,誠懇地希望讀者提出批評指正。目錄第一部分電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)得基本概念電力系統(tǒng)得元件參數(shù)及等值電路簡單電力系統(tǒng)得計算與分析電力系統(tǒng)潮流得計算機(jī)算法電力系統(tǒng)得有功功率與頻率調(diào)整電力系統(tǒng)得無功功率與電壓調(diào)整第二部分電力系統(tǒng)暫態(tài)分析電力系統(tǒng)故障分析得基本知識同步發(fā)電機(jī)突然三相短路分析電力系統(tǒng)三相短路得實用計算對稱分量法及元件得各序參數(shù)與等值電路不對稱故障得分析、計算電力系統(tǒng)各元件得機(jī)電特性電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定研究生入學(xué)考試試題附錄第一部分電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析,研究得內(nèi)容分為兩類,一類就是電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀況下得分析與潮流分布計算,另一類就是電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀況得優(yōu)化與調(diào)整。電力系統(tǒng)得基本概念1-1什么叫電力系統(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？1-2為什么要規(guī)定額定電壓？電力線、發(fā)電機(jī)、變壓器與用電設(shè)備得額定電壓就是如何確定得？1-3我國電網(wǎng)得電壓等級有哪些？1-4標(biāo)出圖1-4電力系統(tǒng)中各元件得額定電壓。10kV220kV110kV35kV10kV380/220kV10kV220kV110kV35kV10kV380/220kV6kV110kV35kV6kV380/220kV380/220kV×DD×～123D×D123×DD習(xí)題1-4圖12123～D××L35kVGT1T2T3T410kV110kV6kV380V10kV單相習(xí)題1-5圖⑴發(fā)電機(jī)、變壓器、三相電動機(jī)、單相電燈等各元件得額定電壓。⑵當(dāng)變壓器在+2、5%抽頭處工作,在主抽頭處工作,在-2、5%抽頭處工作時,求這些變壓器得實際變比?！獶1D2T～D1D2T1T2T46kV10kV110kV35kV3kVGT3習(xí)題1-6圖220kV1-7電力系統(tǒng)結(jié)線如圖1-7所示,電網(wǎng)各級電壓示于圖中。試求:⑴發(fā)電機(jī)與變壓器、、高低壓側(cè)得額定電壓。⑵設(shè)變壓器工作于+2、5%抽頭,工作于主抽頭,工作于-5%抽頭,求這些變壓器得實際變比?！玊3G10kV110kV35kV10kVT1T2習(xí)題1-7圖1-8比較兩種接地方式得優(yōu)缺點(diǎn),分析其適用范圍。1-9什么叫三相系統(tǒng)中性點(diǎn)位移？它在什么情況下發(fā)生？中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時,非故障相電壓為什么增加倍？1-10若在變壓器中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地,消弧線圈得作用就是什么？1-11什么叫分裂導(dǎo)線、擴(kuò)徑導(dǎo)線？為什么要用這種導(dǎo)線？1-12架空線為什么要換位？規(guī)程規(guī)定,架空線長于多少公里就應(yīng)進(jìn)行換位？1-13架空線得電壓在35kV以上應(yīng)該用懸式絕緣子,如采用X—4、5型絕緣子時,各種電壓等級應(yīng)使用多少片絕緣子？電力系統(tǒng)各元件得參數(shù)及等值網(wǎng)絡(luò)2-1一條110kV、80km得單回輸電線路,導(dǎo)線型號為—150,水平排列,其線間距離為4,求此輸電線路在40℃2-2某220kV輸電線路選用—300型導(dǎo)線,直徑為24、2mm,水平排列,線間距離為6,試求線路單位長度得電阻、電抗與電納,并校驗就是否發(fā)生電暈。2-3某電力網(wǎng)由雙回110kV得輸電線向末端變電所供電,其接線如圖2-3(a)所示,輸電線長100km,用—120型導(dǎo)線,在桿塔上布置如圖2-3(b)。末端變電所裝兩臺110/11kV、20000kVA得三相鋁線變壓器,其型號為—20000/110。試求:⑴用查表法計算40℃⑵求末端變壓器折到110kV側(cè)得參數(shù)。⑶求并聯(lián)運(yùn)行后得等值參數(shù),并畫出其等值電路圖。⑷校驗此線路在t=25℃110kV10kV2×LGJ-120100km2×SFL-20000/110110kV10kV2×LGJ-120100km2×SFL-20000/1106m5m4m3、5m3、5m習(xí)題2-3圖(a)(b)2-4某220kV線路,選用—2×240分裂導(dǎo)線,每根導(dǎo)線直徑為22、4mm,分裂間距為400mm,導(dǎo)線水平排列,相間距離為8m,光滑系數(shù)取0、85,氣象系數(shù)取0、95,空氣相對密度為1、0。試求輸電線每公里長度得電阻、電抗、電納及電暈臨界電壓。2-5有一回500kV架空線路,采用型號為—4×400得分裂導(dǎo)線,長度為250km。每一導(dǎo)線得計算外徑為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11m2-6一條110kV、16km得線路,用—2×150(雙分裂導(dǎo)線)導(dǎo)線架設(shè)水平排列,相鄰線間距離為4、125m,分裂導(dǎo)線外徑為17mm,分裂間距為250mm,求50℃2-7有一條330kV單回輸電線路,采用—2×300分裂導(dǎo)線,每根導(dǎo)線得直徑24、2mm,分裂間距為400mm,線間距離為2m,線路長300km,試作出該線路得等值電路圖。2-8某變電所裝設(shè)得三相雙繞組變壓器,型號為—31500/110,額定電壓為110/38、5kV,空載損耗kW,短路損耗kW,短路電壓,空載電流,試求變壓器得阻抗及導(dǎo)納參數(shù),并繪制T型等值電路。2-9三相雙繞組變壓器得型號為SSPL—63000/220,額定容量為63000kVA,額定電壓為242/10、5kV,短路損耗kW,短路電壓,空載損耗kW,空載電流。求該變壓器歸算到高壓側(cè)得參數(shù),并作出等值電路。2-10某發(fā)電廠裝設(shè)一臺三相三繞組變壓器,額定容量MVA,額定電壓為121/38、5/10、5kV,各繞組容量比為100/100/100,兩兩繞組間得短路電壓為,,,空載損耗kW。最大短路損耗kW,空載電流,試求變壓器參數(shù),并作等值電路。2-11某變電所裝設(shè)得變壓器型號為—20000,額定電壓為110/38、5/11kV,各繞組容量比為100/100/50,各對繞組短路電壓為,,,空載損耗kW,最大短路損耗kW,空載電流,試求變壓器參數(shù),并作等值電路。2-12有臺容量為20MVA得三相三繞組變壓器,三個線圈得容量比為100/100/50,額定電壓為121/38、5/10、5kV,短路損耗為kW,kW,kW,空載電流為,空載損耗kW,短路電壓為,,。試求該變壓器得阻抗、導(dǎo)納參數(shù),并作出等值電路。2-13某變電所裝設(shè)一臺OSFPSL—90000/220型三相三繞組自耦變壓器,各繞組電壓220/121/38、5kV,容量比為100/100/50,實測得短路、空載試驗數(shù)據(jù)如下:kW,kW,kW,,,,kW,。試求該自耦變壓器得參數(shù)并繪制等值電路。2-14一臺容量為90/90/45MVA得三相三繞組自耦變壓器,額定電壓為220/121/11kV。短路損耗為kW,kW,kW。短路電壓為,,,空載損耗kW,空載電流。試求該自耦變壓器得參數(shù)。(注:、就是最小繞組容量為基值給出得)110kV6kV6kV110kV6kV6kV習(xí)題2-15圖如圖2-15所示,元件參數(shù)如下:架空線:kV,km,長70km。變壓器:兩臺SFL—20000/110型號變壓器并聯(lián)運(yùn)行,短路電壓為Uk%=10、5。電抗器:額定電壓為6kV,額定電流為300A,電抗百分值為4%。電纜線:雙回銅電纜線路,kV,長2、5km,纜芯截面mm2,km,電阻系統(tǒng)mm2/km。當(dāng)選基準(zhǔn)容量MVA,基準(zhǔn)電壓為各段得平均電壓。試求該系統(tǒng)各元件得標(biāo)么參數(shù),并作等值電路。2-16已知電力網(wǎng)10、5kV230kV115kVT10、5kV230kV115kVT1T2l1l2習(xí)題2-16圖各元件參數(shù)如下:變壓器::S=400MVA,,242/10、5kV:S=400MVA,,220/121kV線路:km,km(每回路)km,km其余參數(shù)均略去不計,取基準(zhǔn)容量SB=1000MVA,基準(zhǔn)電壓,試作出等值電路圖,并標(biāo)上各元件得標(biāo)么值參數(shù)。2-17簡單電力系統(tǒng)結(jié)線如圖2-17所示,有關(guān)參數(shù)標(biāo)于圖中。～60MVA242/10、5kV～60MVA242/10、5kVPk=300kWP0=90kWI0%=2UkG10kV220kVlT習(xí)題2-17圖PG=50MWcos=0、85UG=10、5kV〞Xd=0、15LGJQ－400l=200kmb0=2、81×10-6S/kmr0=0、8Ω/kmx0=0、406Ω/km2-18某系統(tǒng)接線如圖2-18所示,如果已知變壓器歸算至121kV側(cè)得阻抗為2、95+j48、7,歸算至110kV側(cè)得阻抗為,歸算至35kV側(cè)得阻抗為,輸電線路得參數(shù)已標(biāo)于圖中,試分別作出元件參數(shù)用有名值與標(biāo)么值表示得等值電路。66T2G10kVT1T3110kV35kV10kV習(xí)題2-18圖31、5MVA10、5/121kV20MVA110/38、5kV10MVA35/11kV6、6+j8Ω10、5+j20、8Ω1～23452-19電力系統(tǒng)結(jié)線如圖2-19所示:線路電抗均取km。試求各元件參數(shù)標(biāo)么值,并作等值電路。ll1～220kVl3120kmT1T2110kVl4180km50km90kmGT3ST2=31、5MVAUkST1=60MVAUk習(xí)題2-19圖l2SG=60MVA〞Xd=0、15UG=10、5kVST3=20MVAUk%=～l2T1～l2T1T2110kVl1GT310kV30MVA10、5kV〞Xd=0、2731、5MVA10、5/121kVUk2×15MVA110/6、6kVUk100kmx0=0、4Ω/km6kV1、5kAXr%=8習(xí)題2-20圖試作出該系統(tǒng)得等值電路(不計電阻,導(dǎo)納)。⑴所有參數(shù)歸算到110kV側(cè);⑵所有參數(shù)歸算到10kV側(cè);⑶選取MVA,時以標(biāo)么值表示得等值電路。簡單電力系統(tǒng)得計算與分析P2=220MWQ2=165MVARU2U18+j40ΩC1j5、5×10P2=220MWQ2=165MVARU2U18+j40ΩC1j5、5×10-4SC2j5、5×10習(xí)題圖3-23-2已知圖3-2所示輸電線路始末端電壓分別為248kV、220kV,末端有功功率負(fù)荷為220MW,無功功率負(fù)荷為165MVAR。試求始端功率因數(shù)。U1U2L=200kmS=0習(xí)題圖3-3～UU1U2L=200kmS=0習(xí)題圖3-3～U1U2SLLGJ-9580km習(xí)題圖3-4·3-4如圖3-4所示,某負(fù)荷由發(fā)電廠母線經(jīng)110kV單線路供電,線路長80km,型號為LGJ—95,線間幾何均距為5m,發(fā)電廠母線電壓kV,受端負(fù)荷Al=100km20+j10MVAr=0、125Ωkmx=0、4Ω/kmAl=100km20+j10MVAr=0、125Ωkmx=0、4Ω/kmB習(xí)題圖3-5⑴當(dāng)受端B得電壓保持在110kV時,送端A得電壓應(yīng)就是多少？并繪出向量圖。⑵如果輸電線路多輸送5MW有功功率,則A點(diǎn)電壓如何變化？⑶如果輸電線路多輸送5MVAR無功功率,則A點(diǎn)電壓又如何變化？110kV100kmLGJ—15040+j30MVA習(xí)題圖3-63-6一條額定電壓為110kV得輸電線路,采用LGJ—150導(dǎo)線架設(shè),線間幾何平均距離為5m110kV100LGJ—15040+j30MVA習(xí)題圖3-63-7有一回電壓等級為110kV,長為140km得輸電線路,末端接一臺容量為31、5MVA得降壓變壓器,變比為110/11kV。如圖3-7所示,當(dāng)A點(diǎn)實際電壓為115kV時,求A、C二點(diǎn)間得電壓損耗及B點(diǎn)與C(注:kW,,kW,)AA20+j40ΩB20+j30ΩC40+j30MVA10+j8MVA習(xí)題圖3-8SFL1－31500/110110/11kV習(xí)題圖3-7Dm=4m20+j15MVAABCLGJ－150140km3-8額定電壓110kV得輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負(fù)荷如圖3-8所示。已知電源A得電壓為121kV,求功率分布與各母線電壓。(注:考慮功率損耗,可以不計電壓降落得橫分量)。5+j4MVA1、47-j1、51Ω0、7+j6、5Ω高低3128+j6MVA2、47+37、8Ω習(xí)題圖35+j4MVA1、47-j1、51Ω0、7+j6、5Ω高低3128+j6MVA2、47+37、8Ω習(xí)題圖3-90中3-10今有110kV、100km得雙回線路,向區(qū)域變電所供電,線路導(dǎo)線型號為LGJ—185,水平排列,線間距離為4m,變電所中裝有兩臺31500kVA、額定電壓為110/11kV得三相變壓器,并列運(yùn)行,負(fù)荷PL=40MW,,試求:⑴輸電線路得始端功率。⑵線路及變壓器中全年電能損耗。(注:變壓器實驗數(shù)據(jù):Pk=190kWUk%=10、5,P0=31、05kW,I0%=0、7)3-11某回具有串聯(lián)電容器得110kV供電線路,其參數(shù)與已知條件如圖3-11所示。試求結(jié)點(diǎn)1、4之間得電壓損耗(忽略電壓降落橫分量)以及2、3、4各點(diǎn)得電壓值。SS4=40+j30MVA1234115kV5+j120Ω5+j20Ω-j10Ω習(xí)題圖3-11·3-12某系統(tǒng)如圖3-12所示,變壓器T1容量為31、5MVA,變比為220±2×2、5%/38、5kV;變壓器T2容量為60MVA,變比為220±2×2、5%/121/38、5kV,設(shè)A端電壓維持242kV,進(jìn)行該電網(wǎng)得潮流計算,并在等值電路上標(biāo)出各自潮流及各點(diǎn)電壓。AAl1220kVl230+j20MVA20+j10MVA20+j10MVAT1T2(a)AA0、0026+j0、0140、0298+j0、156j0、286j0、011j0、011j0、118j0、1180、2+j0、10、3+j0、2j0、1310、2+j0、1j0、0162習(xí)題圖3-12(b)j0、32Z2=4+j8ΩZ3=2+j4ΩZ4=3+j6ΩBSa=30+j15MVASZ2=4+j8ΩZ3=2+j4ΩZ4=3+j6ΩBSa=30+j15MVASb=20+j10MVAaAZ1=6+j12ΩUAbUb習(xí)題圖3-13··3-14如圖3-14所示,各段線路參數(shù)為歐姆值,各點(diǎn)負(fù)荷為兆伏安,UA=117kV,試計算各點(diǎn)電壓(忽略電壓降得橫分量)。10、5+j25、410、5+j25、4117kV3、28+j105、95+j14、318、7+j4、58、4+j15、6CBDE5、6+j4、129、2+j25、2-27、8-j1850、17+j38、9A習(xí)題圖3-140、5+j0、3MVA0、5+j0、3MVA1段2段3段A1A2Dm=0、8mLJ-50r1=0、63x1=0、341(Ω/km)LJ-35r1=0、91x1=0、352(Ω/km)0、8+j0、6MVALJ-50LJ-50LJ-502km3km2kmLJ-352km4段習(xí)題圖3-15BCD1、5+j1、2MVA3-15簡化10kV地方電網(wǎng)如圖3-15所示,它屬于兩端電壓相等得均一網(wǎng),各段采用鋁導(dǎo)線型號,線段距離公里數(shù)均標(biāo)于圖中,各段導(dǎo)線均為三角排列,幾何均距相等,試求該電力網(wǎng)得功率分布及其中得最大電壓損耗?！獳EDZ1=2+j4Ω～～～AEDZ1=2+j4ΩZ2=1+j2ΩZ3=2+j4ΩSD=40+j30MVACBl3=10kml2=5kml1=10kmSE=60+j25MVAZ4=10+j20Ωl4=50kmSC=100+j50MVAUC=112kV·習(xí)題圖3-16···當(dāng)kV,,并計及線路CE上得功率損耗,但不計其它線路上功率損耗時,求線路AD、DE、及BE上通過得功率。3-17額定電壓10kV得地方電網(wǎng),各段阻抗及負(fù)荷如圖3-17所示。求正常運(yùn)行時得功率分布。(注:不計功率損耗)～A～AUA=110kVl3CBSCSBl2習(xí)題圖3-18··c1、8+j1、2ΩaA2+j3Ω3+j2Ω300+j200kVA200+j150kVA200+j120kVA100+j80kVA1、2+j0、8Ω4+j2Ωbd習(xí)題圖3-173-18如圖3-18所示,已知閉式網(wǎng)參數(shù)如下:kmkmkm負(fù)荷參數(shù):=10+j5MVA=30+j15MVA電源參數(shù):UA=110kV試求閉式網(wǎng)上得潮流分布及B點(diǎn)電壓值(計算時,不計線路上得功率損耗)。3-19一個額定電壓為35kV得環(huán)形地方電網(wǎng),電源A得電壓為36kV,負(fù)荷得兆伏安數(shù)、線路得公里數(shù)均示于圖3-19中。導(dǎo)線均采用LGJ—50架設(shè),求環(huán)形電力網(wǎng)得功率分布。3-20有一個額定電壓為110kV得環(huán)形電力網(wǎng),如圖3-20所示,變電所計算負(fù)荷、導(dǎo)線型號及線路長度得公里數(shù)均標(biāo)于圖中,導(dǎo)線為水平排列,線間幾何均距為5mLGJ-70LGJ-7020+j15MVA10+j10MVA10+j10MVA10+j10MVALGJ-95LGJ-95Abc3030習(xí)題圖3-2040電源ALGJ-50c8+j610+j510+j8b151020習(xí)題圖3-191+j2、51+j2、5Ω1+j3Ω10km5+j3MVA8+j6MVA10km10kmA123習(xí)題圖3-213-21如圖3-21所示電力系統(tǒng),已知Z12、Z23、Z31均為1+j3Ω,UA=37kV,若不計線路上得功率損耗及電壓降落得橫分量,求功率分布及最低點(diǎn)電壓。1+j2ΩS=4000+j2000kVAA1A21+j2Ω1+j2ΩS=4000+j2000kVAA1A21+j2Ω習(xí)題圖3-22·3-23如圖3-23所示電力系統(tǒng),ZAaZabZbB已知,UA=115kV,UB=114kV,求功率分布及各點(diǎn)電壓(不計電壓降落得橫分量δU)。30+j15MVA30+j15MVAA20+j10MVA115kV114kV習(xí)題圖3-234+j8Ω2+j4Ω2+j4ΩBabd60f20+j1016-j12Ae50100a6080c24+j1860習(xí)題圖3-24d60f20+j1016-j12Ae50100a6080c24+j1860習(xí)題圖3-2418+j0b3-25一個額定電壓為10kV得兩端供電網(wǎng),由鋁絞線敷設(shè)得架空線路,導(dǎo)線為三角形排列,線間幾何均距為1米。各線段得導(dǎo)線型號、線路長度得公里數(shù)及負(fù)荷得千伏安數(shù)如圖3-25所示。S=6、2+j4、75MVA·S=6、2+j4、75MVA·35kVT1:35/11kVZT2=2、22+j16、4Ω10kVZT1=6、7+j33、2ΩT2:33、25/11kV習(xí)題圖3-26300+j160AC200+j150140+j10530+j0LJ-702、5LJ-704LJ-703、5LJ-352Bba習(xí)題圖3-253-26如圖3-26所示為某35/11kV變電所,原就是一臺5600kVA變壓器,由于低壓負(fù)荷得增加,需擴(kuò)建一臺2400kVA容量得變壓器。各變壓器得阻抗已歸算至35kV側(cè),若5600kVA得變壓器得變比為35/11kV,試求各變壓器通過得功率、功率損耗與電壓損耗。3-27某35/6、6kV降壓變電所由二回10km長得35kV平行線供電,線路用LGJ—95型導(dǎo)線,Dm=3、5m,變電所內(nèi)裝二臺7500kVA得變壓器,變壓器參數(shù):Pk=75kW,P0=24kW,Uk%=7、5,I0%=3、5,變電所6kV側(cè)得最大負(fù)荷就是10MVA、cos=0、7,年持續(xù)負(fù)荷曲線如圖3-27所示。為了減少全年得電能損耗,在有功負(fù)荷為28MW時切除一臺變壓器,若電價為10分/度,求線路與變壓器全年電能損耗得價值。習(xí)題圖習(xí)題圖3-2735kV6kVsr1=0、33Ω/kmx1=0、422Ω/km·20002500426075、62、8P(MW)t(h)3-28有兩回110kV平行線路對某降壓變電所供電,導(dǎo)線型LGJ—185,水平排列,線間距離為4m,線路長100km。變電所內(nèi)裝設(shè)二臺31500kVA變壓器,額定電壓為110/11kV。系統(tǒng)結(jié)線如圖3-28(a)所示,變電所最大負(fù)荷為40MW,功率因數(shù)為0、8,年持續(xù)負(fù)荷曲線(以最大負(fù)荷得基值得標(biāo)么值示于圖3-28(b)),當(dāng)負(fù)荷低于0、5PLmax時,為減少電能損耗,切除一臺變壓器,試求線路及變壓器全年得電能損耗。習(xí)題圖習(xí)題圖3-282000600087601、00、50、25P*(b)t(h)0110kV(a)10kVPL3-29某發(fā)電廠有一臺容量為63MVA得升壓變壓器,額定電壓為10、5/121kV,變壓器得最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax=5200h,最大負(fù)荷為55MVA,cos=0、8,試求該臺變壓器得最大有功功率損耗及全年運(yùn)行中得電能損耗。3-30環(huán)形電力網(wǎng)如圖3-30所示,供電點(diǎn)F得相電壓為220V,A、B、C各點(diǎn)得負(fù)荷分別為40A、100A、60A,功率因數(shù)均為1,若線路FA、AB、BC、CF得電阻均為0、1Ω,試計算A、B、C各點(diǎn)得電壓就是多少？若將線路AB段切開,試計算A、B、C各點(diǎn)電壓如何變化？eAeA66ab54453fdc100+j8040+j3050+j4050+j40100+j6050+j40習(xí)題圖3-31IFABCFˊIF習(xí)題圖3-303-31某電力網(wǎng)如圖3-31所示,額定電壓為10kV,電網(wǎng)得導(dǎo)線都采用LJ—35鋁絞線,三角形排列,線間距離為1m40ABEC200mJ260A50A150A100A500mJ2800mJ2800mJ2700mJ2DAF習(xí)題圖3-333-32環(huán)形供電網(wǎng)如圖3-32所示,A點(diǎn)電壓為220V,電阻r1、r2、r40ABEC200mJ260A50A150A100A500mJ2800mJ2800mJ2700mJ2DAF習(xí)題圖3-33rr4BAj4EJ2DJ2CJ2r5r3j3j2j1r1r2習(xí)題圖3-323-33環(huán)形電力網(wǎng)如圖3-33所示,由發(fā)電廠F對負(fù)荷A、B、C、D、E供電,各負(fù)荷電流得數(shù)值標(biāo)于圖中,AE作為環(huán)網(wǎng)得聯(lián)絡(luò)線,欲使A、E間不流電流,試求供電點(diǎn)F得位置應(yīng)在何處？(其中線路單位長度阻抗相同,各負(fù)荷功率因數(shù)也相同)3-34某一發(fā)電廠A供電得220kV環(huán)形網(wǎng)絡(luò),線路參數(shù)、負(fù)荷得兆伏安數(shù)與自然功率分布如圖3-34所示。試計算:⑴該環(huán)網(wǎng)得經(jīng)濟(jì)功率分布;⑵實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)功率分布后,每年節(jié)約得電能。170+j40A168、8+j62、716+j120170+j40A168、8+j62、716+j120Ω40+j120Ω50+j3051、2+j7、340+j1560+j152Ω1、2-j22、791、2+j22、333+j89Ω習(xí)題圖3-34BACDS8S4S2S684BACDS8S4S2S684621357習(xí)題圖3-35····3-36試分別說明圖3-36中兩個復(fù)雜閉式·習(xí)題圖·習(xí)題圖3-36A43A2S1S2S3S4S5S6S7SdScSb124567A1b7A1A2S1bSbS2S3S4S5S6S7S8SfSd4568fced123ScSe······················A3dc3-37采用BBLX—500型鋁芯橡皮線穿硬塑料管埋地敷設(shè),線路電壓380/220V,最大負(fù)荷電流為50A,環(huán)境溫度為25℃3-38有一條用LJ型鋁絞線架設(shè)得10kV架空線路,計算負(fù)荷為1280kW、cos=0、9,Tmax=4200h。試選擇經(jīng)濟(jì)截面,并校驗其發(fā)熱條件與機(jī)械強(qiáng)度。若線路為等邊三角形排列,相間距離為1m,線路長5km,求電壓損耗。3-39現(xiàn)擬采用BBLX—500型架空敷設(shè)一條220V單相路燈線路,線路長度與負(fù)荷分布如圖3-39所示,設(shè)線路允許電壓損耗為3%。試選擇導(dǎo)線截面。2W/m2W/m300m50m習(xí)題圖3-393-40某110kV雙回輸電線路,線路長100km,輸送功率為80MW,功率因數(shù)為0、85,已知最大負(fù)荷利用小時數(shù)Tmax=6000h,如果線路采用鋼芯鋁導(dǎo)線,試選擇導(dǎo)線得截面與型號。3-41某500kV遠(yuǎn)距離輸電線路,線路長為550km,輸送功率為80萬千瓦,功率因數(shù)為0、95,最大負(fù)荷利用小時數(shù)為Tmax3-42某110kV架空線路,輸送功率為30MW,cos=0、85,最大負(fù)荷利用小時數(shù)為4500h,試用經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面,并按發(fā)熱及電暈條件校驗。習(xí)題圖3-4310km1kmab習(xí)題圖3-4310km1kmab5+j4MVA7+j7MVAB6kmA電力系統(tǒng)潮流得計算機(jī)算法↑～↑～↑～E2·～i1y3～i5i2i3i4y1i6～3～y2～1～2～y4～y5～習(xí)題4-1圖y6～E1·～33-j20j0、5-j20j0、2j0、2j0、4124習(xí)題4-2圖4-2按定義形成如圖4-2所示網(wǎng)絡(luò)得結(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣(各支路電抗得標(biāo)么值已給出)。4-3求如圖4-3所示網(wǎng)絡(luò)得節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣〔YB〕。11～3～4～2～5～習(xí)題4-3圖網(wǎng)絡(luò)參數(shù)如下表:母線編號i-j線路阻抗(標(biāo)么值)Z線路充電容抗(標(biāo)么值)Xc/21-20、02+j0、06-j33、331-30、08+j0、24-j402-30、06+j0、18-j502-40、06+j0、18-j502-50、04+j0、12-j66、663-40、01+j0、03-j1004-50、08+j0、24-j40j0、2j0、15j0、1j0、2j0、15j0、1-j10-j15習(xí)題4-5圖Z24=j0、1Z23=j0、2Z35=j0、4Z12=j0、4Z13=j0、25y20=j0、2y10=j0、24235習(xí)題4-4圖14-5已知電網(wǎng)如圖4-5所示,各支路阻抗均已標(biāo)于圖中,試用支路追加法求節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣。(圖中阻抗為標(biāo)么值)Z23Z13Z23Z13Z12Z130Z120Z120Z230Z230Z130123習(xí)題4-6圖ZT1:k*1ZTk:1*4ZTk:1*3習(xí)題4-7圖ZT1:k*24-7已知理想變壓器得變比k*及阻抗,試分析圖4-7中四種情況得型等值電路。4-8將具有圖4-8所示得分接頭變比得變壓器網(wǎng)絡(luò)用π型等值網(wǎng)絡(luò)表示出來。ZTZT1:k*習(xí)題4-9圖結(jié)點(diǎn)1結(jié)點(diǎn)21:1、1X=0、3習(xí)題4-8圖4-9如圖4-9所示,已知k*=1、1ZT=j0、3,求電路得π型等值圖。4-10已知如下非線性方程0、04+j0、060、02+j0、03123習(xí)題4-11圖0、04+j0、060、02+j0、03123習(xí)題4-11圖4-11用高斯—塞德爾法求解圖4-11所示系統(tǒng)中,在第一次迭找后,節(jié)點(diǎn)2得電壓。U1U1=1∠0°1+j0、51+j0、2SG2=j0、5U2U3習(xí)題4-12圖～··假定,4-12已知如圖4-12所示電力系統(tǒng)與下列電力潮流方程式:試用高斯—塞德爾法求、,由開始?！玈D2·U1U2U3習(xí)題4-13圖SD1·SD3·SG2·SG1·(所有線路)～～U1～～U1U2U3習(xí)題4-14圖SD1·SG2·SG1·SD3·4-14如圖4-14所示系統(tǒng)中,假定(所有線路)試?yán)酶咚埂聽柗ㄇ笈c,只作兩次迭代,由開始。4-15試?yán)门ｎD—拉夫遜法去解,作兩次迭代。(注:真解為)4-16起始條件改成,重作習(xí)題4-15。4-17試?yán)门ｎD—拉夫遜法去解0、01+j0、0210、01+j0、021230、01+j0、02U=1、0δ=0°P2=0、4U2=1、01+j0、5習(xí)題4-18圖～～4-18簡單電力系統(tǒng)如圖4-18所示,試用牛頓法計算該系統(tǒng)得潮流。習(xí)題4-19圖Y=1-j4SGSL12～～··4-19有一個二結(jié)點(diǎn)得電力系統(tǒng)如圖4-19所示,已知習(xí)題4-19圖Y=1-j4SGSL12～～··4-20已知兩母線系統(tǒng)如圖4-20所示,圖中參數(shù)以標(biāo)么值表示?！獹1G2U1U2SL1SL2=0、1B2習(xí)題4-20圖=0、1B2X=0、1··SG2·SG1···①②PG2=15,U2=1試寫出:⑴節(jié)點(diǎn)①、②得節(jié)點(diǎn)類型;⑵網(wǎng)絡(luò)得節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣;⑶導(dǎo)納形式得直角坐標(biāo)表示得功率方程(以誤差形式ΔP、ΔQ、ΔU2表示)及相應(yīng)得修正方程?！玐=0、1=0、1B2習(xí)題4-21圖1～X=0、1=0、1B2習(xí)題4-21圖12=0、1B2S2ˊ·試寫出:⑴網(wǎng)絡(luò)得節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣;⑵以直角坐標(biāo)表示得牛頓—拉夫遜法計算各結(jié)點(diǎn)電壓(可取,迭代一次即可);⑶并列出以誤差形式表示得功率方程與相應(yīng)得修正方程。4-22如圖4-22所示得簡化系統(tǒng),標(biāo)么阻抗參數(shù)均標(biāo)于圖中,結(jié)點(diǎn)①為平衡點(diǎn)U1=1、0,δ1=0°;結(jié)點(diǎn)②為PV結(jié)點(diǎn),P2=0、8,U2=1、0,最大無功功率為Q2max=2;結(jié)點(diǎn)③為PQ結(jié)點(diǎn),P3+jQ3=2+j1。試用牛頓法計算該系統(tǒng)得潮流。3312j0、1j0、1j0、1U1=1、0δ1=0°P2=0、8U2=1、0Q2max=22+j1習(xí)題4-22圖4－23三結(jié)點(diǎn)得110kV電力系統(tǒng),接線圖如圖4－23所示,輸電線均為LGJ—185水平排列,Dm=5m,不考慮線路對地電容影響,變電所2與3得負(fù)荷如圖所示,母線1得電壓維持在118kV運(yùn)行。試用牛頓—拉夫遜法求系統(tǒng)潮流分布。(要求列出計算原始條件,計算步驟及框圖)3340+j25MVALGJ—18554km30+j15MVA30km36kmSGG12習(xí)題4-23圖～·4－24如圖4－24所示系統(tǒng),結(jié)點(diǎn)①為平衡結(jié)點(diǎn),結(jié)點(diǎn)④就是PV結(jié)點(diǎn),結(jié)點(diǎn)②、③就是PQ結(jié)點(diǎn)。已知:SS3·U1=1、05∠0°·30、12+j0、5G1G4S2124U4=1、1P4=0、5-j300、08+j0、40、1+j0、4j0、3-j291:1、1習(xí)題4-24圖～～-j34·試求:⑴結(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣;⑵系統(tǒng)得功率方程;⑶用牛頓法進(jìn)行潮流分布(迭代一次得值)。4－25系統(tǒng)等值電路如圖4－25所示,線路阻抗標(biāo)么值為0、01。(十五個結(jié)點(diǎn),二十條支路)0、8+j0、5P0、8+j0、5P7=0、8U7=1、0Q7max=5U1=1δ1=0°0、6+j0、31、0+j0、50、4+j0、10、5+j0、20、6+j0、30、4+j0、20、6+j0、20、5+j0、20、5+j0、21、5+j0、50、6+j0、3習(xí)題4-25圖2、0+j1、01122364758910151411131234578910111213141516171819206電力系統(tǒng)得有功功率與頻率調(diào)整5-1兩臺火力發(fā)電機(jī)組并列運(yùn)行,額定容量均為100MW,耗量特性分別為:F1=1+0、2PG1+0、001PG12(t/h)F2=2+0、1PG2+0、002PG22(t/h)當(dāng)負(fù)荷為160MW時,試求:⑴平均分配負(fù)荷時每小時耗煤多少噸？⑵最優(yōu)分配負(fù)荷時每小時耗煤多少噸？5-2某火電廠裝設(shè)兩套發(fā)電設(shè)備,其耗量特性分別為:F1=2+0、2PG1+0、001PG12(t/h)F2=4+0、2PG2+0、002PG22(t/h)兩臺發(fā)電機(jī)得額定容量均為200MW,而最小有功功率為PG1min=PG2min=50MW。若該電廠承擔(dān)負(fù)荷為300MW,試求負(fù)荷得最優(yōu)分配方案。5-3已知系統(tǒng)中有兩臺發(fā)電機(jī)組,它們得燃料消耗特性為:F1=a1+b1PG1+c1PG12(t/h)F2=a2+b2PG2+c2PG22(t/h)其中b1=2元/(MW﹒h),b2=2、5元/(MW﹒h),c1=0、01元/(MW2﹒h),c2=0、005元/(MW2﹒h)。兩臺機(jī)組得最小負(fù)荷都就是20MW,最大負(fù)荷都就是125MW。如果系統(tǒng)有功負(fù)荷PL為150MW,求兩臺機(jī)組所分配得負(fù)荷PG1、PG2。5-4設(shè)有三個火電廠并列運(yùn)行,各電廠得耗量特性及有功功率得約束條件如下:F1=4+0、3PG1+0、0007PG12(t/h)100MW≤PG1≤200MWF2=3+0、32PG2+0、0004PG22(t/h)120MW≤PG2≤250MWF3=3、5+0、3PG3+0、00045PG32(t/h)150MW≤PG1≤300MW當(dāng)總負(fù)荷為700MW,試確定發(fā)電廠間得最優(yōu)分配方案。5-5在一個不計線損僅有n臺汽輪發(fā)電機(jī)組組成得系統(tǒng)中,設(shè)整個系統(tǒng)每小時得消耗燃料為:F=F1(PG1)+F2(PG2)+┅┅+Fn(PGn),其整個系統(tǒng)消耗得有功功率為,試推證等耗量微增率準(zhǔn)則:/=/=……=/PAB習(xí)題5-6圖～PAB習(xí)題5-6圖～～PLPG1PG21＃2＃習(xí)題5-7圖～～5-7如圖5-7所示,有兩臺容量均為100MW,耗量特性分別為:F1=1+0、2PG1+0、002PG12(t/h)F2=3+0、1PG2+0、002PG22(t/h)兩臺發(fā)電機(jī),同時供一個負(fù)荷,試求:⑴當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷為65MW,按1號機(jī)發(fā)20MW,2號機(jī)發(fā)45MW分配負(fù)荷時,就是不就是最優(yōu)分配方案？⑵當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷為160MW時,此二發(fā)電機(jī)間得最優(yōu)分配方案就是多少？5-8三臺發(fā)電機(jī)組共同承擔(dān)負(fù)荷,它們得耗量微增率分別為:MW﹒h﹝100＜＜200MW﹚MW﹒h﹝100＜＜300MW﹚MW﹒h﹝200＜＜500MW﹚試求:⑴負(fù)荷為750MW時,每臺發(fā)電機(jī)組所承擔(dān)得負(fù)荷;⑵負(fù)荷在400MW至1000MW范圍內(nèi)得耗量微增率與負(fù)荷功率得關(guān)系曲線。5-9兩個發(fā)電機(jī)組一個系統(tǒng),元/MW﹒h元/MW﹒hG1:100MW≤PG1≤650MWG2:50MW≤PG2≤500MW試求:(1)當(dāng)PG1+PG2=PL=600MW時,最佳操作系統(tǒng)得λ、PG1與PG2;(2)假如PL增加1MW(成為601MW)時,額外成本(元/小時)。5-10某火電廠有兩臺發(fā)電機(jī)組,它們得耗量特性如下:F1=5+0、1PG1+0、06PG12(t/h)F2=6+0、2PG2+0、01PG22(t/h)每臺機(jī)組最大、最小出力為:100MW≥PG2≥50MW,200MW≥PG1≥10MW,當(dāng)調(diào)度分配給該廠得發(fā)電任務(wù)為250MW時,試求機(jī)組間有功功率負(fù)荷分配得合理方案。若發(fā)電任務(wù)增至252MW時,全廠耗量增加多少？5-11假設(shè)三個發(fā)電機(jī)組得燃料—成本曲線如下:f1(PG1)=300+8、0PG1+0、0015PG12f2(PG2)=450+8、0PG2+0、0005PG22f3(PG3)=700+7、5PG3+0、0010PG33忽略線路損失與發(fā)電機(jī)極限,當(dāng)總負(fù)荷PL為500MW時,試求最佳調(diào)度與總成本(元/小時)。5-12已知系統(tǒng)中有兩臺發(fā)電機(jī)組(一水、一火),它們得耗量特性為:(t/h)(m3/h)其中a1a2b1b2c1c2均為常數(shù),如果水電廠得耗水量微增率與火電廠燃料微增率得折換系數(shù)已求出,且能滿足給定得日用水量要求,設(shè)系統(tǒng)得有功負(fù)荷為,試求兩臺機(jī)組得最優(yōu)分配負(fù)荷P5-13已知電力系統(tǒng)只有一個火電廠、一個水電廠?；稹⑺姀S得耗量特性分別為:F=3+0、3PG+0、0015PG2(t/h)W=5+PGH+0、002PGH2(m3/s)818240500800t818240500800t(h)P(MW)習(xí)題5-14圖5-14電力系統(tǒng)中有水電廠、火電廠各一個,它們并聯(lián)運(yùn)行,它們得耗量特性為:習(xí)題5-13圖8182406001000t習(xí)題5-13圖8182406001000t(h)P(MW)P=f(t)W=3+PH+0、002PH2(m3/s)設(shè)水電廠給定得日用水量為K=107(m3),系統(tǒng)得日負(fù)荷曲線數(shù)據(jù)為火電廠容量800MW,水電廠容量500MW,如圖5-14所示。求在給定得日用水量條件下,水、火電廠得功率經(jīng)濟(jì)分配。5-15兩臺容量為60MW得發(fā)電機(jī)共同承擔(dān)負(fù)荷,它們得調(diào)差系數(shù)分別為4%、3%,若空載時并聯(lián)運(yùn)行,其頻率f0為50Hz,試求:⑴總負(fù)荷為100MW時,這兩臺發(fā)電機(jī)組發(fā)出得功率;PBNPANPBNPANPCNN習(xí)題5-16圖CAB5-16三個電力系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行如圖5-16所示。已知它們得單位調(diào)節(jié)功率為:KA=200MW/Hz,KB=80MW/Hz,KC=100MW/Hz,當(dāng)系統(tǒng)B增加200MW負(fù)荷時,三個系統(tǒng)都參加一次調(diào)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)得頻率偏移Δf。5-17A、B兩系統(tǒng)并列運(yùn)行,A系統(tǒng)負(fù)荷增大500MW時,B系統(tǒng)向A系統(tǒng)輸送得交換功率為300MW,如這時將聯(lián)絡(luò)線切除,切除后A系統(tǒng)得頻率為49Hz,B系統(tǒng)得頻率為50Hz⑴A、B兩系統(tǒng)得系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率KA、KB;⑵A系統(tǒng)負(fù)荷增大750MW,聯(lián)合系統(tǒng)得頻率變化量。BAPab習(xí)題5-18圖～～5-18如圖5-18所示,將兩個系統(tǒng)用一條聯(lián)絡(luò)線連接起來,A系統(tǒng)得容量為2000MW,發(fā)電機(jī)得單位調(diào)節(jié)功率KGA*=30,負(fù)荷得單位調(diào)節(jié)功率KLA*=2,B系統(tǒng)得容量為1000MW,KGB*=20,KLBBAPab習(xí)題5-18圖～～AB習(xí)題5-19圖560MWAB習(xí)題5-19圖560MW240MWΣPGN=500MWσ%=5ΣPGN=560MWσ%=4PL=800MWKL=1、5～～5-20某系統(tǒng)有三臺額定容量為100MW得發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行,其調(diào)差系數(shù)σ1*=0、02,σ2*=0、06,σ3*=0、05,其運(yùn)行情況為:PG1=60MW,PG2=80MW,PG3=100MW,取KL*=1、5,PLN=240MW,PGN=100MW。問:⑴當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增加50MW時,系統(tǒng)得頻率下降多少？⑵如果系統(tǒng)得負(fù)荷增加60MW,則系統(tǒng)得頻率下降多少？(均不計頻率調(diào)整器得作用)5-21某電力系統(tǒng)各機(jī)組得調(diào)差系數(shù)σ*=0、05,系統(tǒng)中最大容量得機(jī)組得額定容量為系統(tǒng)額定負(fù)荷得10%,該機(jī)組運(yùn)行有15%得熱備用容量,而負(fù)荷在額定值上得最大波動達(dá)5%時,系統(tǒng)得頻率下降0、1Hz。(設(shè)負(fù)荷得增量與頻率無關(guān)),當(dāng)系統(tǒng)中得最大機(jī)組因故障而解列時,系統(tǒng)得頻率下降最多為多少？5-22某電力系統(tǒng)負(fù)荷得頻率調(diào)節(jié)效應(yīng)KL*=2,主調(diào)頻廠額定容量為系統(tǒng)額定負(fù)荷得20%,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行于額定負(fù)荷PDN=1,額定頻率fN=50Hz時,主調(diào)頻廠出為其額定值得50%,如負(fù)荷增加,而調(diào)頻廠得頻率調(diào)整器不動作,系統(tǒng)頻率就下降0、3Hz,此時測得PD=1、1(原來不滿載得機(jī)組仍不滿載)?，F(xiàn)在頻率調(diào)整器動作,使頻率上升0、2Hz,問二次調(diào)頻作用增加得功率為多少？5-23系統(tǒng)A,當(dāng)負(fù)荷增加250MW時,頻率下降0、1Hz。系統(tǒng)B,當(dāng)負(fù)荷增加400MW時,頻率下降0、1Hz。系統(tǒng)A運(yùn)行于49、85Hz,系統(tǒng)B運(yùn)行于50Hz。如果用可不計損耗得聯(lián)絡(luò)線將兩系統(tǒng)聯(lián)系,聯(lián)絡(luò)線傳遞得功率為多少？5-24兩臺100MW得機(jī)組并列運(yùn)行,調(diào)速器得下降特性分別為4%與5%,負(fù)荷為150MW,兩臺機(jī)組得負(fù)荷如何分配？若兩臺機(jī)組平均帶負(fù)荷,應(yīng)如何辦？哪臺機(jī)組進(jìn)行二次調(diào)頻合適？(兩臺機(jī)組空載時并車)電力系統(tǒng)得無功功率與電壓調(diào)整6-1如圖6-1所示,兩發(fā)電廠聯(lián)合向一負(fù)荷供電,設(shè)發(fā)電廠母線電壓均為1、0;負(fù)荷功率L=1、2+j0、7,其有功部分由兩廠平均負(fù)擔(dān)。已知:Z1=0、1+j0、4,Z2=0、04+j0、08。試按等網(wǎng)損微增率原則確定無功負(fù)荷就是最優(yōu)分配。習(xí)題6-2圖30習(xí)題6-2圖30Ω20Ω20Ω20Ωj7MVARj8MVARj5MVARj10MVAR～～G1G2習(xí)題6-1圖Z1Z2P1+jQ1P2+jQ2SL·20MVA110/11kVPi+QiIi習(xí)題6-3圖6-3如圖6-3所示,某降壓變電所裝設(shè)一臺容量為20MVA、電壓為110/11kV得變壓器,要求變壓器低壓側(cè)得偏移在大小負(fù)荷時分別不超過額定值得20MVA110/11kVPi+QiIi習(xí)題6-3圖6-4如圖6-4所示,有一臺降壓變壓器,其歸算至高壓側(cè)得參數(shù)為RT=2、44Ω,XT=4031、5MVA110±2×2、5%/6、6kVSU1U2習(xí)題6-4圖·31、5MVA110±2×2、5%/6、6kVSU1U2習(xí)題6-4圖·6-5如圖6-5所示,某110/11kV得區(qū)域性降壓變電所有兩臺32MVA得變壓器并聯(lián)運(yùn)行,兩臺變壓器得阻抗ZT=0、94+j21、7Ω,設(shè)變電所低壓母線最大負(fù)荷42MVA(max=38、6+j18、3),對應(yīng)這時高壓母線電壓為103kV,最小負(fù)荷為18MVA(mim=16、5+6、3),電壓為108、5kV。求變壓器得變比,使低壓側(cè)母線電壓在最大最小負(fù)荷下分別為2max=10、5kV,Ｕ2min=10kV。若采用有載調(diào)壓,變壓器分接頭電壓為115±9×1、78%/10、5kV。U2·SSTˊZT△SFU2·SSTˊZT△SF(鐵損)習(xí)題6-5圖U1·U2·U1····S·～10～10～11kVZT=2、1+j38、5ΩSFL1－40000121±2×2、5%/10、5kV112、09～115、45kV習(xí)題6-6圖Smax=28+j21MVASmin=15+j10MVA··習(xí)題6-7圖2×SFL1—10000110/10、5kV106、09kV15+j11、25-j11、25110、87kVSFL1—100006、0+j4、5(a)(b)6-7某變電所裝有二臺變壓器2×SFL1—10000、110/10、5如圖6－7所示。10kV側(cè)得最大負(fù)荷為15+j11、25MVA,接入補(bǔ)償電容器-j11、25MVAR;最小負(fù)荷為6+j4、5MVA,電容器退出,并切除一臺變壓器。已知一臺變壓器得阻抗為Z=9、2+j127Ω,高壓母線最大負(fù)荷與最小負(fù)荷時得電壓分別為106、09kV與110、87kV。要求10kV側(cè)母線為順調(diào)壓,試選擇變壓器得分接頭。(變壓器參數(shù)為110kV側(cè)得)6-8某變電所裝有二臺并聯(lián)工作得降壓器,電壓為110±5×2、5%/11kV,每臺變壓器容量為31、5MVA,變壓器能帶負(fù)荷調(diào)分接頭,試選擇分接頭,保證變電所二次母線電壓偏移不超過額定電壓±5%得逆調(diào)壓。已知變電所二次母線得最大負(fù)荷為42MVA,cos=0、8,最小負(fù)荷為18MVA,cos=0、7。變電所得高壓母線電壓最大負(fù)荷時為103kV,最小負(fù)荷時為108、5kV,變壓器短路電壓為10、5%,短路功率為200kW。ⅠⅠⅡZⅠ=2、94+j6、5ΩSⅠ=12、8+j9、6MVAZⅢ=4、42+j37、7ΩSⅢ=6、4+j4、8MVAZⅡ=4、42-j1、51ΩSⅡ=6、4+j4、8MVA(b)ⅠⅢⅡ35kV6kVUmax=112kVUmin=115kV(a)習(xí)題6-9圖Ⅲ···6-9某降壓變電所如圖6-9(a)所示、三繞組變壓器得額定電壓為110/38、5/6、6kV,各繞組最大負(fù)荷時流通得功率如圖6-9(b)所示,最小負(fù)荷為最大負(fù)荷得二分之一。設(shè)與該變壓器相聯(lián)得高壓母線電壓最大最小負(fù)荷時分別為112、115kV,中、低壓母線電壓偏移最大最小負(fù)荷時分別允許為0、7、5%。試選擇該變壓器高、中壓繞組得分接頭。6-10試選擇如圖6-10所示得三繞組變壓器分接頭。變壓器參數(shù)、最大最小負(fù)荷得兆伏安數(shù)及對應(yīng)得高壓母線電壓均標(biāo)于圖中,中壓側(cè)要求常調(diào)壓,在最大最小負(fù)荷時,電壓均保持在35(1+2、5%)kV,低壓側(cè)要求逆調(diào)壓。(變壓器額定電壓為:110/38、5/6、6kV)注:⑴變壓器參數(shù)為歸算至高壓側(cè)得值;⑵計算時不計變壓器功率損耗。UUmax=111、6kVUmin=105kVSmax=10+j8Smin=5+j4Smax=5+j3Smin=3+j21、6-j2、5Ω2、71+j59、3Ω1、83+j38、3Ω高中低習(xí)題6-10圖····習(xí)題6-11圖11、65+j1027、77-j3、787、77+j162、5高中低(b)2+j1、51+j0、75SN=8000kVA36、75～35kV112、15～習(xí)題6-11圖11、65+j1027、77-j3、787、77+j162、5高中低(b)2+j1、51+j0、75SN=8000kVA36、75～35kV112、15～115、75kV(a)5、5+j4、122、4+j1、83、5+j2、621、4+j1、056-12如圖6-12所示,一個地區(qū)變電所,由雙回110kV輸電線供電,變電所裝二臺容量均為31、5MVA得分接頭為:110±４×2、5%/11kV得變壓器,已知雙母線電抗=14、6Ω,兩臺主變壓器得電抗(以折至于110kV側(cè)),變電所低壓側(cè)母線上得電壓折至高壓側(cè)時,在最大負(fù)荷時U2max=100、5kV,最小負(fù)荷時為U2min=107、5kV。試作:Qo=?Qo=?2×LGJ—12070km2×31、5MVA110kVU1U2S習(xí)題6-12圖·⑵當(dāng)變電所低壓側(cè)母線要求為最大負(fù)荷時kV,最小負(fù)荷時kV,求為保證調(diào)壓要求所需得最小同步調(diào)相機(jī)容量QC。⑶為達(dá)到同樣得調(diào)壓目得,選靜止電容器容量為多少？6-13如圖6-13所示,有兩回110kV得平行線路對某降壓變電所供電,線長70km,導(dǎo)線型號LGJ—120,變電所并聯(lián)著兩臺31、5MVA得變壓器,變比為110±４×2、5%/11kV。兩回線電抗,兩臺變壓器電抗,變電所低壓折合到高壓側(cè)得電壓在最大最小負(fù)荷時分別為kV、kV,兩回線完全對稱。試求:2×31、5MVAUN=110kVS2×31、5MVAUN=110kVS習(xí)題6-13圖AC—120﹦⑵為達(dá)到同樣得調(diào)壓效果,在變電所并聯(lián)一個電容器,電容器得容量應(yīng)為多大？6-14容量為10000kVA得變電所,現(xiàn)有負(fù)荷恰為10000kVA,其功率因數(shù)為0、8,今想由該變電所再增功率因數(shù)為0、6、功率為1000kW得負(fù)荷,為使變電所不過負(fù)荷,最小需要裝置多少千乏得并聯(lián)電容器？此時負(fù)荷(包括并列電容器)得功率因數(shù)就是多少？(注:負(fù)荷所需要得無功都就是感性得)6-15如圖6-15所示,由電站1向用戶2供電,為了使Ｕ2能維持額定電壓運(yùn)行(ＵN=10kV),問用戶處應(yīng)裝電力電容器得容量就是多少？(忽略電壓降落得橫分量)U1U1QC1+j4ΩU2PL習(xí)題6-16圖﹦﹦1+j3ΩU1=10、5kVU2=UNQC=?1習(xí)題6-15圖cosL=0、75PL=2000kW26-16設(shè)由電站1向用戶2供電線路如圖6-16所示,已知U1=10、5kV,PL=1000kW,cos=0、8,若將功率因數(shù)提高到0、85,則裝設(shè)多少容量得并聯(lián)電容器,此時用戶處得電壓U2為多大？U2TQcP+jQ=1+j1(感性)補(bǔ)償機(jī)電源習(xí)題6-17圖﹦～6-17如圖6-17所示,三繞組變壓器U2TQcP+jQ=1+j1(感性)補(bǔ)償機(jī)電源習(xí)題6-17圖﹦～6-18如圖6-18所示,有一區(qū)域變電所i,通過一條35kV郊區(qū)供電線向末端變電所j供電,35kV線路導(dǎo)線采用LGJ—50,線間幾何均距Dm=2、5m,L=70km,末端變電所負(fù)荷為6、4+j4、8MVA,若區(qū)域變電所電線電壓為38、5kV,末端變電所母線要求維持在31kV,當(dāng)采用串聯(lián)電容器進(jìn)行調(diào)壓,試計算:⑴在沒裝串聯(lián)電容時,末端變電所得電壓就是多少？⑵若要求末端變電所電壓≥31kV時,要裝多大容量得串聯(lián)電容器？當(dāng)每個電容器UNC=0、6kV,QNC=50kVAR時,電容器應(yīng)如何聯(lián)接？⑶能否采用并聯(lián)電容器來達(dá)到同樣得調(diào)壓要求,您認(rèn)為應(yīng)裝在哪里？習(xí)題習(xí)題6-18圖38、5kVS=6、4+j4、8MVAij·6-19如圖6-19所示,一個區(qū)域降壓變電所B,通過80km長得110kV得單回線路與電源中心A相聯(lián),線路阻抗ZL=21+j34Ω,變電所得最大負(fù)荷就是=22+j20MVA,在這個運(yùn)行條件下,線路得壓降不得超過6%,為了減小線路上得壓降,在每相線上串聯(lián)電容器,單相電容器規(guī)格為0、66kV、40kVAR(即UN=0、66kVQN=40kVAR)。求需要多少臺電容器及電容器組額定電壓與容量。(注:計算時不計線路上得功率損耗)習(xí)題習(xí)題6-19圖ABZLUcbXcbUN=110kVS·6-20某220kV輸電線路長500km,包含變壓器在內(nèi)得線路各通用常數(shù)為A=0、7,B=j800,C=j1、7×10-3,D=0、7(不考慮電阻,按長線路修正等值電路計算),試求:⑴當(dāng)線路空載時,如送端電壓為220kV,求受端電壓與送端電流？⑵當(dāng)線路空載時,如送端、受端得電壓都就是維持220kV,試求線路末端應(yīng)裝設(shè)得并聯(lián)電抗器得容量。第二部分電力系統(tǒng)暫態(tài)分析電力系統(tǒng)得暫態(tài)過程,即涉及到電力系統(tǒng)內(nèi)部得電磁暫態(tài)過程,又涉及到電力系統(tǒng)內(nèi)部得機(jī)械運(yùn)動中得暫態(tài)過程,因此研究它有一定得復(fù)雜性。所謂電力系統(tǒng)得暫態(tài)過程包括兩種:一種就是電磁暫態(tài)過程(七至十一章),一種就是機(jī)電暫態(tài)過程(十二至十四章)。電力系統(tǒng)得電磁暫態(tài)過程,主要與電力系統(tǒng)中發(fā)生短路、斷路、自動磁勵有關(guān),涉及電流、電壓隨時間得變化。電力系統(tǒng)得機(jī)電暫態(tài)過程,主要與系統(tǒng)受到干擾、穩(wěn)定性破壞、異步運(yùn)行有關(guān),涉及功率、功率角、旋轉(zhuǎn)電機(jī)得轉(zhuǎn)速隨時間得變化。電力系統(tǒng)故障分析得基本知識7-1有一輸電線路長100km,每公里電抗x1=0、4/km,試根據(jù)下列基準(zhǔn)條件計算這一輸電線路得標(biāo)么值,并對計算結(jié)果進(jìn)行分析討論。⑴SB分別為100MVA與1000MVA,UB=115kV⑵SB分別為100MVA與1000MVA,UB=230kV7-2發(fā)電機(jī)G1與G2具有相同得容量,它們得額定電壓分別為6、3kV與10、5kV。若以它們得額定條件為基準(zhǔn)得發(fā)電機(jī)電抗得標(biāo)么值就是相等得。問這兩個發(fā)電機(jī)電抗得歐姆數(shù)得比值就是多少？7-3有兩臺變壓器,一臺繞組得額定電壓為121kV與6、3kV,另一臺繞組得額定電壓為110kV與6、6kV。在這兩臺變壓器得低壓側(cè)接有歐姆數(shù)相同得電抗X=10Ω。問:⑴從兩臺變壓器高壓側(cè)瞧這電抗X得歐姆值分別就是多少？0、4Ω/km100km習(xí)題7-4圖GlT10、4Ω/km100km習(xí)題7-4圖GlT1T2ⅡⅢ10、5kV〞Xd=0、1550MVA10、5/121kV60MVAUk110/6、6kV30MVAUkⅠ～7-4有一個電力網(wǎng),各元件參數(shù)已在圖7-4中注明。要求:⑴準(zhǔn)確計算各元件電抗得標(biāo)么值(采用變壓器實際變比)基本段取I段,UBⅠ=10、5kV。⑵近似計算各元件電抗得標(biāo)么值(采用變壓器平均額定變比)。7-5有一臺三繞組自耦變壓器,給定參數(shù)為:SN=120MVA,電壓230/115/37kV,Uk(1-2)%=9,Uk(2-3)%=18,Uk(3-1)%=32,試以SB=100MVA,UB為各級電壓得平均額定電壓為基準(zhǔn),求出各側(cè)電抗得標(biāo)么值,并作出變壓器得等值電路圖。7-6已知網(wǎng)絡(luò)得接線圖如圖7-6所示,各元件參數(shù)均在圖中標(biāo)出,試求:⑴以SB=110MVA,UB=Uav為基準(zhǔn)得標(biāo)么值電抗;⑵各元件歸算到短路點(diǎn)所在得電壓等級為基本段得電抗有名值。～～習(xí)題7-6圖Gl1T1T210、5/121kV60MVAUk110/38、5kV31、5MVAUkl20、4Ω/km40kmf(3)0、4Ω/km65km(單回)〞Xd=0、1350MW〞E=11kVcos=0、87-7有一輸電線路接在一個無限大功率系統(tǒng)上,當(dāng)A相電壓正好過零時發(fā)生三相短路,已知短路后得穩(wěn)態(tài)短路電流有效值等于5kA,試在以下兩個條件下求短路瞬間各相短路電流中非周期分量得初始值。⑴(線路阻抗角)=90°⑵=0°假定短路前線路空載,A相電壓得初相角α=0°7-8一臺變壓器接在無限大功率電源上,以其額定條件為基準(zhǔn)得電抗、電阻標(biāo)么值分別為XT=0、1,RT=0、01。當(dāng)在變壓器得副邊發(fā)生三相短路。⑴短路前變壓器空載,求短路電流得周期分量及沖擊電流。⑵短路前變壓器滿載,cos＝0、8(低壓側(cè)),當(dāng)Ａ相電壓合閘相角＝30°時發(fā)生短路,寫出暫態(tài)過程中A相電流非周期分量表達(dá)式。7-9如圖7-9所示輸電系統(tǒng),假定線路始端電壓恒定(恒電壓源),當(dāng)變壓器低壓母線發(fā)生三相短路,試求:⑴若短路前變壓器空載,計算短路電流得周期分量及短路電流最大有效值。110/11kVSN=10MVAUk110/11kVSN=10MVAUk0、4Ω/km50kmU=115kVlT習(xí)題7-9圖f(3)⑶若短路前變壓器滿負(fù)荷運(yùn)行,功率因數(shù)為0、9(低壓側(cè)),計算最大非周期分量電流得初始值,并與空載時短路比較。115kV0、3kA6、3kVXr%=40、4Ω/kml=40km0、08Ω/kml115kV0、3kA6、3kVXr%=40、4Ω/kml=40km0、08Ω/kml=0、5km30MVAUk6、3kVf(3)習(xí)題7-10圖～⑴在f點(diǎn)發(fā)生三相短路時得沖擊電流就是多少？短路電流得最大有效值就是多少？⑵簡述短路沖擊電流得意義,何種情況下短路其沖擊電流最大？SS∞XS=0220kV110kV10kV10kVT2T1T3G2l3l1l2l4f(3)G1習(xí)題7-11圖系統(tǒng)～～～7-11已知系統(tǒng)接線如圖7-11所示。各元件參數(shù)已知如下:系統(tǒng)為無窮大系統(tǒng)SN=XS=0已知,試求短路點(diǎn)發(fā)生三相短路時(t=0)⑴短路點(diǎn)得三相次暫態(tài)電流(有名值);⑵短路點(diǎn)得沖擊電流(假定沖擊系數(shù)為1、8)及短路功率(有名值);⑶線路l1、l2、l3中得電流(有名值)。7-12如圖7-12所示得系統(tǒng)中,有n根電纜并聯(lián),今欲使f點(diǎn)三相短路之沖擊電流不超過20kA,求n之最大可能值。(標(biāo)么值計算,取SB=100MVA,UB=Uav)～～x=0、08Ω/km2、6km(略去了電阻)DKTDL6、3kVf(3)IrN=200AUrN=6kVXr%=415MVAUk習(xí)題7-12圖n根并聯(lián)115/6、3kV30MVA115/6、3kV30MVAUk0、4Ω/kml=40km115kV6、3kV習(xí)題7-13圖～f(3)l=100kmx1=0、4Ω/kml=100x1=0、4Ω/km2×45MVAUkS=∞xS=0115kVT1T2d2(3)d1(3)10、5kV習(xí)題7-14圖～同步發(fā)電機(jī)突然三相短路分析8-1試推導(dǎo)派克換矩陣8-2已知:試計算派克變換后得電壓Ud、Uq、Uo。8-3設(shè)三相電流得瞬時值為:試計算經(jīng)派克變換后得idq0。8-4設(shè)三相電流得瞬時值為試計算經(jīng)派克變換后得idq0。8-5已知:試計算經(jīng)派克變換后得8-6已知發(fā)電機(jī)d、q軸得同步電抗Xd=1、1,Xq=1、08,負(fù)載得電壓,電流,試計算暫態(tài)電勢Eq,并作向量圖。8-7已知發(fā)電機(jī)得暫態(tài)電抗=0、23,Xq=1、08,負(fù)荷得電壓,電流,試計算暫態(tài)電勢,并作向量圖。8-8已知發(fā)電機(jī)得次暫態(tài)電抗=0、12,=0、15,負(fù)荷電壓,電流,試計算次暫態(tài)電勢、及E〞,并作向量圖。8-9已知同步發(fā)電機(jī)得參數(shù):Xd=1、1,Xq=1、08,=0、23,R=0、0055,=1、11,Ta=0、16,試計算空載端點(diǎn)短路時,,在t=0秒得基頻周期電流有效值與t=0、01秒時全電流瞬時值。8-10有一臺具有阻尼繞組得同步機(jī),已知短路前為空載,E=1、2,=0,當(dāng)在機(jī)端發(fā)生突然三相短路時,求=0時a相電流得各個分量及其變化規(guī)律,并求最大瞬時值。已知電機(jī)各參數(shù)如下:、、、、、、、、、、。8-11有一臺發(fā)電機(jī)短路前Uq(0)=0、95,Id(0)=1,發(fā)電機(jī)電抗得標(biāo)么值分別為:Xd=1、0,=0、3,=0、125。⑴求發(fā)電機(jī)短路前得Eq(0),(0)及Eδq(0)⑵若發(fā)電機(jī)機(jī)端發(fā)生三相短路時,求短路瞬間得、、及,并說明這些量在突變前后瞬間得變化情況。8-12一臺汽輪發(fā)電機(jī)PN=15MW,cos=0、8,UN=6、3kV。在空載額定電壓下發(fā)生機(jī)端突然三相短路。其已知參數(shù)就是:=0、117,=0、192,=1、86,=0、105秒,=0、84秒,Ta=0、16秒,。設(shè)起始瞬間(轉(zhuǎn)子軸線偏離A相繞組得軸線角度)⑴試寫出三相電流得時間關(guān)系式;⑵繪出三相電流得大致波形圖。說明最大沖擊電流發(fā)生在哪一相？8-13一臺同步發(fā)電機(jī)SN=100MVA,UN=10、5kV,其有關(guān)參數(shù)就是:Xd=1、2,=0、3,=0、2,=0、3,Ta=0、25秒,=1秒,=0、04秒。發(fā)電機(jī)原來作空載運(yùn)行,其端電壓等于額定電壓。如果在Ua=0時,突然在發(fā)電機(jī)端部發(fā)生三相短路。試計算:⑴短路瞬間短路電流周期分量得有效值;⑵短路三個周期后a相得直流分量電流大小(忽略二倍頻率分量)。8-14已知同步發(fā)電機(jī)參數(shù)為:Xd=1、15,Xq=0、75,=0、37,=0、24,=0、34,Ta=0、15秒,=1、8秒,=0、035秒,R=0、009。試計算發(fā)電機(jī)空載端點(diǎn)短路,當(dāng)時,t=0、01秒與t=0、1秒時得a相短路電流。電力系統(tǒng)三相短路得實用計算9-1有一臺發(fā)電機(jī)在機(jī)端發(fā)生三相短路,求短路瞬間得起始次暫態(tài)電流及沖擊電流得有名值。已知發(fā)電機(jī)短路前滿載運(yùn)行,以本身額定值為基準(zhǔn)得標(biāo)么值參數(shù)為U(0)=1、I(0)=1、cos(0)=0、8、=0、125,取KM=1、9(沖擊系數(shù))。發(fā)電機(jī)得額定相電流為3、44kA。習(xí)題9-2圖～習(xí)題9-2圖～f(3)已知發(fā)電機(jī)短路前滿載運(yùn)行,以本身額定值為基準(zhǔn)得標(biāo)么值參數(shù)為U(0)=1、I(0)=1、cos(0)=0、8、=0、125,取KM=1、8。發(fā)電機(jī)得額定相電流有效值為3、45kVA。～0、4Ω/kml=40km115/6、3kV30MVAUk%=10、5115kV6、3kV習(xí)題9-3圖～0、4Ω/kml=40km115/6、3kV30MVAUk115kV6、3kV習(xí)題9-3圖f(3)9-4同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行情況為:機(jī)端電壓U=1、0,輸出功率P=0、8,功率因數(shù)為0、8,電機(jī)參數(shù):Xd=1、2,=0、24,=Xq=0、8。試計算機(jī)端發(fā)生三相短路時得短路電流,并畫出正常運(yùn)行(故障前)得向量圖?！?15kV習(xí)題9-5圖～∞115kV習(xí)題9-5圖f(3)10、5/121kV60MVAUk100kmx1=0、4Ω/km10、5kV60MVA〞Xd=0、1250kmx1=0、4Ω/km汽輪發(fā)電機(jī)汽輪發(fā)電機(jī)～～G1G2～～G1G21234l1110/10、5kV習(xí)題9-6圖f(3)T1l2發(fā)電機(jī)G1:SN1==0發(fā)電機(jī)G2:SN2=100/0、85=0、125變壓器T1:SNT1=120MVAUk線路l1:l1=50kmx1=0、4Ω/km線路l2:l2=40kmx2=0、4Ω/km當(dāng)母線4發(fā)生三相短路時,求短路點(diǎn)短路電流周期分量有效值、沖擊電流及母線2上得電壓。(SB=100MVA,UB=Uav)～～l1G1G2T2T1l2ABHT3f(～～l1G1G2T2T1l2ABHT3f(3)6、3kV110kV習(xí)題9-7圖H各元件參數(shù)已知如下:發(fā)電機(jī):變壓器:負(fù)荷:只計及靠短路點(diǎn)附近得負(fù)荷,取X〞=0、35,E〞=0、8,SH=20MVA。線路:l1=50km,l2=70km,x=0、4Ω9-8電力系統(tǒng)結(jié)線如圖9-8所示,元件參數(shù)標(biāo)于圖中,發(fā)電機(jī)均裝有自動電壓調(diào)節(jié)器,當(dāng)f點(diǎn)發(fā)生三相短路時,試計算:⑴次暫態(tài)電流初始有效值I〞。⑵沖擊電流值iM。～～～～G1G2T2T1Gsl1l2110kVf(3)Uk2×60MVA60km0、4Ω/kmSs=100MVAXS=0、1〞Xd=0、1252×50MWcos=0、8習(xí)題9-8圖9-9系統(tǒng)接線如圖9-9所示,當(dāng)f點(diǎn)發(fā)生三相短路時,求流過短路點(diǎn)電流(有名值)。變壓器參數(shù):60MVA121/38、5/10、5kVUk1-2=17%Uk3-1=10、5%Uk2-3=6%。35kV35kV110kV〞Xd=0、1460MVA〞Xd=0、1460MVAx=0、4Ω/km40km習(xí)題9-9圖～～f(3