电力系统分析习题答案概述
电力系统分析基础部分习题答案
电力系统分析部分习题答案(参考)稳态部分第一章 电力系统的基本概念1-2 (1)各个元件的额定电压 G :10.5kVT :10.5/121kV ,10.5kV/399V , 110/38.5/11(10.5)kV,35/6.6(6.3)kV (2) a)发电机和变压器的额定电压G:10.5kV T 1:10.5/121kV T 2:10.5/38.5kV T 3:35/11(10.5)kV b)变压器的实际变比T-1:121(1+2.5%)/10.5 T-2:110/38.5 T3:35(1-5%)/11(10.5)(3) G:10.5kV T 1:10.5/242kV T 2:220/121/38.5kV T 3:35/6.3kV T 4:220/38.5kV T 5:10.5/3.15kV D 1:3kV D 2:6kV第二章 电力网络元件的参数和等值电路2-2-1解:R T =P k *U N 2/(1000S N 2)=100*1102/(1000*31.52)=2.4389(Ω) X T =U k %*U N 2/(100S N )=10.5*1102/(100*31.5)=40.33(Ω) G T =P 0/(1000U N 2)=86/(1000*1102)=7.1074*10-6(s)B T =I 0%*S N /(100U N 2)=2.7*31.5/(100*1102)=7.0289*10-5(s) 等值电路为:2-2-3 解:R T(100)=P kmax *U N 2/(2000S N 2)=163*1102/(2000*202)=2.4654(Ω) R T(50)= 2R T(100) =2*2.4654=4.9307(Ω)U K1%=1/2*( U K1-2%+ U K1-3%- U K2-3%)=1/2*(10.5+17-6)=10.75 U K2%=1/2*( U K1-2%+ U K2-3%- U K1-3%)=1/2*(10.5+6-17)=-0.25 U K3%=1/2*( U K1-3%+ U K2-3%- U K1-2%)=1/2*(17+6-10.5)=6.25 X T1=U k1%*U N 2/(100S N )=10.75*1102/(100*20)=65.0375(Ω)X T2=U k2%*U N 2/(100S N )=-0.25*1102/(100*20)=-1.5125(Ω) X T3=U k3%*U N 2/(100S N )=6.25*1102/(100*20)=37.8135(Ω)G T =P 0/(1000U N 2)=75/(1000*1102)=6.1983*10-6(s)B T =I 0%*S N /(100U N 2)=3.3*20/(100*1102)=5.4545*10-5(s)2-2-5解:P k13=4P ’k13=4*52=208kW P k23=4P ’k23=4*47=188kW P k1= (P k12+P k13- P k23)/2=(152.8+208-188)/2=86.4kW P k2= (P k12+P k23- P k13)/2=(152.8+188-208)/2=66.4kW P k3= (P k23+P k13- P k12)/2=(188+208-152.8)/2=121.6kW R T1=P k1*U N 2/(1000S N 2)=86.4*1212/(1000*202)=3.16(Ω) R T2=P k2*U N 2/(1000S N 2)=66.4*1212/(1000*202)=2.43(Ω) R T3=P k3*U N 2/(1000S N 2)=121.6*1212/(1000*202)=4.45(Ω) U K1%=1/2*( U K1-2%+ U K1-3%- U K2-3%)=1/2*(10.5+18-6.5)=11 U K2%=1/2*( U K1-2%+ U K2-3%- U K1-3%)=1/2*(10.5+6.5-18)=-0.5 U K3%=1/2*( U K1-3%+ U K2-3%- U K1-2%)=1/2*(18+6.5-10.5)=7 X T1=U k1%*U N 2/(100S N )=11*1212/(100*20)=80.53(Ω) X T2=U k2%*U N 2/(100S N )=-0.5*1212/(100*20)=-3.66(Ω) X T3=U k3%*U N 2/(100S N )=7*1212/(100*20)=51.24(Ω) G T =P 0/(1000U N 2)=75/(1000*1212)=5.123*10-6(s)B T =I 0%*S N /(100U N 2)=4.1*20/(100*1212)=5.60*10-5(s) 2-1-2 解:(a )ρ=31.5Ω.mm 2/kM S=150 mm 2 r1=ρ/S=0.21Ω/kM D m =68mm .50398*4*4D D D 33bc ac ab == r=17.0/2=8.5mmx1=0.1445lg(D m /r)+0.0157=0.4164Ω/kM b1=7.58/lg(D m /r)*10-6=2.7335*10-6s/kM (b)因为为双回输电线路R=r1*l/2=0.21*100/2=10.5(Ω) X=x1*l/2=0.4164*100/2=20.8198(Ω) B/2=2*b1*l/2=2*2.7335*10-6*100/2=2.734*10-4 (S) (c) Q=U 2*B=1102*2.734*10-4*2=2*3.308=6.616Mvar 2-1-6解:因为为分裂导线r1=ρ/S=31.5/(2*300)=0.0525Ω/kMΩD m =0794m .1016*8*8D D D 33bc ac ab == 5691mm .70400*12.45d *r r 12eq ===x1=0.1445lg(D m /r eq )+0.0157/2=0.3192Ω/kM b1=7.58/lg(D m /r eq )*10-6=3.5177*10-6s/kM R=r1*l=0.0525*300=15.75(Ω) X=x1*l=0.3192*300=95.7665(Ω) B/2=b1*l/2=0.5277*10-3 (S) 2-4-1解:G :S N =P N /cos φN =50/0.85=58.8235MV AXd ”=0.15*10.52/58.8235*(242/10.5)2=149.3382(Ω) T: R T =P k *U N 2/(1000S N 2)=300*2422/(1000*602)=4.8803(Ω) X T =U k %*U N 2/(100S N )=12.5*2422/(100*60)=122.0083(Ω) G T =P 0/(1000U N 2)=90/(1000*2422)=1.5368*10-6(s) B T =I 0%*S N /(100U N 2)=2*60/(100*2422)=2.049*10-5(s)L :R=r1*l=0.08*200=16(Ω) X=x1*l=0.406*200=81.2(Ω)B/2=b1*l/2=2.81*10-6*200/2=2.81*10-4 (S) 2-4-3解:X 线路=x1*l=0.4*70=28(Ω)U B =110kV ,S B =20MV A,且变压器的变比为110/6.6kV ,所以: X T*=U k %/100*(U N 2/S N )/(U B 2/S B )=0.105 X T*/2=0.0525 X 线路*=28/(1102/20)=0.0463X R*=2121.020/6.6/3.0*3/6*04.0S U /I 3U *100%X 2B 26.B6NNR ==)()()( 因为为双回线X 电缆*=1/2*x1*l/(U B 2/S B )=1/2*0.08*2.5/(6.62/20)=0.0918/2=0.0459R 电缆*=1/2*ρ/S *l/(U B 2/S B )=1/2*18.8/70*2.5/(6.62/20)=0.3083/2=0.15415第三章 简单电力系统的分析和计算3-1-1解:首先求出线路的参数:D=6.5m D m =1895m .813*5.6*5.6D D D 33bc ac ab == 查表得单位线路参数:r1=0.079Ω/kM x1=0.412Ω/kM b1=2.77*10-6S/kM 线路的等值电路为π型等值电路R=r1*l=0.079*230=18.17Ω X=x1*l=94.76Ω B/2=3.1855*10-4S 进行潮流计算:P 2=120MW cos φ=0.92 ⇒Q 2=51.1198MVar线路末端的注入功率: Q 2l =1/2*U 22*B=3.1855*10-4*2092=13.9146MVar S 2’=S 2-Q 2l =120+j51.1198-j13.9146=120+j37.2052 MV A 线路阻抗支路的功率损耗:ΔS Z =(P 2’2+Q 2’2)/U 22*(R+jX)=6.5658+j34.2417 MV A S 1’=S 2’+ΔS Z =126.5658+j71.4469 MV A 求线路上的首端电压:173kV .j513.236U R Q X P j U X Q R P U U j U U U 2'2'22'2'222221+=-+++=+∆+=δ U 1=241.7788kV 线路首端注入电容功率:Q1l=1/2* U 12*B=18.6215Mvar线路首端功率:S 1=S 1’-Q1l=126.5658+j52.8255 MV A 3-1-2解:末端注入功率:Q 2l =1/2*U 22*B=5.5*10-4*2202=26.62Mvar 设末端功率因数为cos φ2,则有:S 2’=S 2-Q 2l =P 2+jQ 2-jQ 2l =220+j(Q 2-Q 2l )=220+j(Q2-26.62)=P 2’+jQ 2’2'2'22'2'222221U R Q X P j U X Q R P U U j U U U -+++=+∆+=δ 22'2'222'2'22222221)U R Q X P ()U X Q R P U ()U ()U (U U -+++=+∆+=δ解得Q 2’=95.2162,所以Q 2=121.8362Mvar 8748.0Q P /P cos 22222=+=ϕ 3-1-14解: 线路参数为:R=r1*l=0.82*2=1.64Ω X=x1*l=0.38*2=0.76Ω 忽略电压降落横分量有⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⨯+≤⨯≤+%10*)R U )cos /(P P (R U )cos /(P U %10U X Q R P 22222222222N222ϕϕ 将R ,X, cos φ,U N 带入得561MW .1P 561MW .1P 629MW.1P 222≤⎩⎨⎧⇒≤≤ 当P 2=1.561MW 时,10%p%9.58%U U X Q R P %U N222=∆=+=∆3-1-15解:Ω=⇒⎪⎩⎪⎨⎧=====≤+ 1.5R 600kW P 3kV,U U ,X R ,0Q U %10U XQ R P 22N 2N222 342.86kW P 8.0cos ,X R U %10U X Q R P '2N 2'22'≤⇒⎪⎩⎪⎨⎧==≤+ϕ 3-1-17解1(a)首先求出系统的等值电路,计算各个元件的参数LGJ-185: D=4m , 0397m .52*4D 3m ==,查表得:r1=0.17Ω/kMx1=0.409Ω/kM b1=2.79*10-6S/kM因为为双回线,有:R=r1*l/2=100*0.17/2=8.5Ω, X=x1*l/2=0.409*100/2=40.9/2Ω B=2*b1*l=2*2.79*100*10-6=2*2.79*10-4S计算变压器的参数:查表得:P k =190kW,P 0=31.05kW,Uk%=10.5,I 0%=0.7 归算至高压侧的阻抗和导纳参数为:X T =40.3333Ω,R T =2.317Ω,G T =2.5661*10-6S ,B T =1.8223*10-5S 因为两台变压器并列运行,所以并列运行后的参数为X ’T = X T /2= 40.3333/2Ω,R T =2.317/2Ω,G T =2*2.5661*10-6S ,B T =2*1.8223*10-5S 又因为:P2=40MW, 8.0cos 2=ϕ,所以Q 2=30MVar 系统的等值电路为:变压器低压侧U 21=10.5kV ,归算到高压侧为U 2=k*U 21=110/11*10.5=105kV (1)j7.3515kV111.2032 j7.3515kV2032.6105U R Q X P j U X Q R P U U j U U U 2'T 2'T 22'T 2'T 222222'+=++=-+++=+∆+=δ U ’2=111.446kV变压器损耗:AyTmaxyTmax 'T 'T 2'2yT ZTmaxZTmax 'T 'T 222222ZT Q j P 4527MV A .j00637.0)jB G (U S ~Q j P j4.5729MV A 2627.0)jX R (U Q P S ~∆+∆=+=+=∆∆+∆=+=++=∆(或者用下式计算变压器的损耗441MVA.j00621.0)31.5*0.007*j 03105.0(*2)jQ P (2S ~j4.1667MVA0.239431.5)*10010.5j (0.19*)5.31*2(3040*2)jQ P ()2S S (2S ~yT yT yT 222kT kT 2N ZT +=+=+=∆+=++=+=∆)线路注入功率: 4652MV ar .3446.111*10*79.2U *B *2/1Q 242'22l -=-=-=- 所以5604MVA .j313264.40jQ S ~S ~S ~S ~2l yT ZT 2'1+=+∆+∆+=线路的首端电压j12.918kV119.72 j5.5667kV 5183.8UU RQ X P jU XQ R P U U j U U U 2'2'*'1'12'*'1'12'l l 2'1+=++=-+++=+∆+= δU 1=120.4165kV线路上的阻抗损耗和首端线路电容注入功率0455MVar.4120.4165*10*79.2U *B *2/1Q Q j P j4.3167MVA 7946.1)jX R (U Q P S ~2411l ZTm axZlm ax '22'21'21Zl -=-=-=∆+∆=+=++=∆-线路首端功率8325MVA .j3142.121jQ S ~S ~S ~1l Zl 1''1+=+∆+= (2)查表得3150max =τ121MW .27946.10637.02627.0P P P P yTmax Zlmax ZTmax Tmax =++=∆+∆+∆=∆全年总的电能损耗为:6824.5MW.h543.9965653.0827.5050 8760*0.06213150*1.79463150*0.2627 8760*P 3150*P 3150*P W yT Zlmax ZTmax =++=++=∆+∆+∆=∆2.当负荷变为原来的0.5倍和0.25倍时,变压器为单台变压器运行,线路仍为双回线运行,则等值电路为按上述过程计算得:当max 25P .0P =时4133MW .0P 0319.0P 1313.0P Zl yT ZT =∆=∆=∆,, 5765MW .0P 0.5pmax =∆ 当max 225P .0P =时0919MW .0P 03.0P 0328.0P Zl yT ZT =∆=∆=∆,, 1547MW .0P 0.25pmax =∆0MW.h.6975 6000-8760*P 20006000*P 2000*P W 0.25pmax 0.5plmax max =∆+-∆+∆=∆)()(3-2-3解:等值电路图从左向右编号分别为1,2,3,4,则有: 变压器2的功率损耗为:0021.j0(-j0.0162)*12.03.0Z U S S ~222T232N 2B23B23-=+==∆(第2个变压器的第3个绕组) 0066.j0j0.131*11.02.0Z U S S ~222TB222N 2B22B22=+==∆ 3045.j05.0Z U S S ~S ~S ~S ~S ~TB222N 2B22B23B22B22B23'B2+==∆+∆++=34222TB212N'2B2B2l S ~092.j0j0.268*13045.05.0Z U S S ~∆==+==∆ 则节点3的运算负荷为: j0.2780.5j0.118-j0.0923045.j05.0S ~S ~S ~S ~30B21'B23+=++=∆+∆+= 变压器1的功率损耗:016.j0j0.32*11.02.0Z U S S ~222TB12N 2B1Bl =+==∆j0.00510098.j0j0.156)(0.0298*1278.05.0Z U S S ~222232N2323+=++==∆ 129.j0j0.118)-(-j0.011*1Y U S ~20*2N 20-===∆316.j07098.0S ~S ~S ~S ~S ~S ~Bl Bl 202332+=+∆+∆+∆+=j0.00850016.j0j0.014)(0.026*1316.07098.0Z U S S ~222122N 2212+=++==∆3245.j07114.0S ~S ~S ~122A '+=∆+=011.j0(-j0.011)*1Y U S ~10*2N 10-===∆3135.j07114.0S ~S ~S ~S ~10122A +=∆+∆+=然后由以上计算所得的功率和已知的o A01.1U ∠= 计算各点的电压:(以下电压的计算也可以不考虑横分量)kV435.00943.1 j0.0083kV 0057.0U UR Q X P j UX Q R P U U j U U U o 1A12'A 12'A A12'A 12'A 1l2l212-∠=--=-++-=-∆-= δ同理可以计算kV 3.59062.1 j0.0583kV 0339.0U U j U U U o 2B1B12B1-∠=--=-∆-= δkV 3.99037.1 j0.0638kV 0601.0U U j U U U o 2232323-∠=--=-∆-= δ kV 11.69992.0 j0.129kV 1023.0U U j U U U o 3343434-∠=--=-∆-= δ kV 11.38994.0 j0.0048kV 0032.0U U j U U U o 4B3B34B3-∠=++=-∆-= δ kV 12.97012.1U j U U U o B2B24B2-∠=-∆-=δ 同理:然后算出各点的有名值kV 3.59887.40k *U *U U kV 435.075.240 U o B1N *B1B1o 2-∠==-∠= kV 3.9914.228U o 3-∠= kV 11.38586.68k *U *U U o B13N *B3B3-∠== kV 12.97626.10k *U *U U o B12N *B2B2-∠==3-2-6解:因为求初步功率分布,只需计算两端电源供给负荷的功率即可。
电力系统分析练习题及其答案(何仰赞)
[例2—1]一条220kV的输电线,长180km,导线为LGJ—400(直径2.8cm),水平排列,相间距7m,求该线路的R,X,B,并画等值电路.解:电阻:电抗:电纳:等值电路:[例2—2]220kV架空线,水平排列,相间距7m,每相为分裂导线,计算直径21.88mm,分裂间距400mm,求每相单位长度的电阻、电抗和电纳。
解:电阻:电抗:电纳:[例2-3]一长度为600 km 的500kV 架空线路,使用4×LGJQ-400 四分裂导线,。
试计算该线路的形等值电路参数。
解(1)精确计算.计算形等效电路参数:(2)使用近似算法计算。
与准确计算相比,电阻误差—0.4%,电抗误差-0。
12%,电纳误差—0。
24%,本例线路长度小于1000km ,用实用近似公式计算已能够满足精确要求。
如果直接取这时,电阻误差达15%,电抗误差7%,电纳误差—3.4%,误差已较大。
例2-4 330kV架空线路的参数为试分别计算长度为100,200,300,400和500线路的π型等值参数的近视值,修正值和精确值。
解首先计算100km线路的参数(一)(二) 修正参数计算(三)精确参数计算计算双曲线函数。
利用公式sh(x+jy)=shxcosy+jchxsinych(x+jy)=chxcosy+jshxsiny将之值代入,便得II型电路的精确参数为[例2-5]有一台SFL120000/110型的向10kV网络供电的降压变压器,铭牌给出的实验数据为:试计算归算到高压侧的变压参数.解由型号知,各参数如下:例2-6 三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL—120000/220,额定容量为120MVA/120MVA/60MVA,额定电压为:220kV/121kV/11kV,,, ,,,,,,求变压器归算到220kV 侧的参数,并作出等值电路。
解:(1)求各绕组的电阻同理可得:电阻计算如下:(2)求各绕组电抗电抗计算:变压器阻抗参数:(3)求导纳例2—7试计算2—15(a)所示输电系统各元件电抗的标幺值。
电力系统分析练习题及其答案(何仰赞)
[例2—1]一条220kV的输电线,长180km,导线为LGJ—400(直径2.8cm),水平排列,相间距7m,求该线路的R,X,B,并画等值电路.解:电阻:电抗:电纳:等值电路:[例2—2]220kV架空线,水平排列,相间距7m,每相为分裂导线,计算直径21.88mm,分裂间距400mm,求每相单位长度的电阻、电抗和电纳。
解:电阻:电抗:电纳:[例2-3]一长度为600 km 的500kV 架空线路,使用4×LGJQ-400 四分裂导线,。
试计算该线路的形等值电路参数。
解(1)精确计算.计算形等效电路参数:(2)使用近似算法计算。
与准确计算相比,电阻误差—0.4%,电抗误差-0。
12%,电纳误差—0。
24%,本例线路长度小于1000km ,用实用近似公式计算已能够满足精确要求。
如果直接取这时,电阻误差达15%,电抗误差7%,电纳误差—3.4%,误差已较大。
例2-4 330kV架空线路的参数为试分别计算长度为100,200,300,400和500线路的π型等值参数的近视值,修正值和精确值。
解首先计算100km线路的参数(一)(二) 修正参数计算(三)精确参数计算计算双曲线函数。
利用公式sh(x+jy)=shxcosy+jchxsinych(x+jy)=chxcosy+jshxsiny将之值代入,便得II型电路的精确参数为[例2-5]有一台SFL120000/110型的向10kV网络供电的降压变压器,铭牌给出的实验数据为:试计算归算到高压侧的变压参数.解由型号知,各参数如下:例2-6 三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL—120000/220,额定容量为120MVA/120MVA/60MVA,额定电压为:220kV/121kV/11kV,,, ,,,,,,求变压器归算到220kV 侧的参数,并作出等值电路。
解:(1)求各绕组的电阻同理可得:电阻计算如下:(2)求各绕组电抗电抗计算:变压器阻抗参数:(3)求导纳例2—7试计算2—15(a)所示输电系统各元件电抗的标幺值。
《电力系统分析》第2章习题答案
第二章 思考题及习题答案2-1 架空线路的参数有哪些?这几个参数分别由什么物理原因而产生?答:架空线路的参数有电阻、电抗、电导和电纳。
电阻反映线路通过电流时产生的有功功率损失效应;电抗反映载流导线周围产生的磁场效应;电导反映电晕现象产生的有功功率损失效应;电纳反映载流导线周围产生的电场效应。
2-2 分裂导线的作用是什么?如何计算分裂导线的等值半径?答:分裂导线可使每相导线的等效半径增大,并使导线周围的电磁场发生很大变化,因此可减小电晕损耗和线路电抗。
分裂半径计算公式为ni ni eq d r r 12=∏=2-3 电力线路一般以什么样的等值电路来表示?答:短线路一般采用一字型等值电路,中等长度线路采用π型等值电路,长线路采用修正值表示的简化π型等值电路。
2-4 双绕组和三绕组变压器一般以什么样的等值电路表示?变压器的导纳支路与电力线路的导纳支路有何不同?答:双绕组和三绕组变压器通常采用Γ型等值电路,即将励磁支路前移到电源侧。
变压器的导纳支路为感性,电力线路的导纳支路为容性。
2-5 发电机的等值电路有几种形式?它们等效吗?答:发电机的等值电路有两种表示形式,一种是用电压源表示,另一种是以电流源表示,这两种等值电路是等效的。
2-6 电力系统负荷有几种表示方式?答:电力系统负荷可用恒定的复功率表示,有时也可用阻抗或导纳表示。
2-7 多级电压电网的等值网络是如何建立的?参数折算时变压器变比如何确定?答:在制定多电压等级电力网的等值电路时,必须将不同电压级的元件参数归算到同一电压级。
采用有名制时,先确定基本级,再将不同电压级的元件参数的有名值归算到基本级。
采用标幺制时,元件标幺值的计算有精确计算和近似计算两种方法。
精确计算时,归算中各变压器的变比取变压器的实际额定变比;近似计算时,取变压器两侧平均额定电压之比。
2-8 有一条110kV 的双回架空线路,长度为100km ,导线型号为LGJ-150,计算外径为16.72mm ,水平等距离排列,线间距离为4m ,试计算线路参数并作出其π型等效电路。
(完整版)电力系统分析答案(吴俊勇)(已修订)
(完整版)电⼒系统分析答案(吴俊勇)(已修订)第⼀章电⼒系统的基础概念1-1 解:(1) 电⼒系统是由发电⼚、输电⽹、配电⽹和电⼒负荷组成的,包括了发电、输电、配电和⽤电的全过程。
(2) 发电⼚的功能是将⾃然界的⼀次能源通过发电动⼒装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电⼚辅助⽣产系统等)转化成电能,是电⼒系统的能量来源。
110kV 及以上的电⼒⽹称输电⽹,主要功能是将⼤量的电能从发电⼚远距离传输到负荷中⼼,并保证系统安全、稳定和经济地运⾏。
35kV 及以下的电⼒⽹称为配电⽹,主要功能是向终端⽤户配送满⾜⼀定电能质量要求和供电可靠性要求的电能。
电⼒负荷是电⼒系统中的能量流向和被消费的环节,电⼒负荷通过各种设备再转换成动⼒、热、光等不同形式的能量,为地区经济和⼈民⽣活服务。
1-2解:(1) 电⼒系统的运⾏有以下特点:电能不能⼤量储存;过渡过程⾮常迅速;电能⽣产与国民经济各部门和⼈民⽣活关系密切。
(2) 对电⼒系统的基本要求有:保证供电的可靠性保证供电的电能质量保证电⼒系统运⾏的经济性满⾜节能与环保的要求1-3 解: (核⼼内容:P4 表1-1 P5 图1-2) (1) 发电机及各变压器⾼、低压绕组的额定电压:发电机:G : ()kV kV5.10%5110=+? 变压器:T1:()()kV kV V N T 5.10%511011=+?=kV kV V N T 242%)101(220)2(1=+?=变压器:T2:kV V N T 220)1(2=kV kV V N T 121%)101(110)2(2=+?=kV kV V N T 5.38%)101(35)3(2=+?=变压器:T3:kV V N T 35)1(3=kV kV V N T 6.6%)101(6)2(3=+?=若考虑到3-10Kv 电压等级线路不会太长,T3也可以写为:kV V N T 35)1(3=()()kV kV V N T 3.6%51623=+?=标号注意:1、单位 2、下脚标写法 (2) 低压侧的额定电压⾼压侧的额定电压变压器的额定变⽐=:T1:5.10242)1(1)2(11==N T N T N V V K T2:121220)2(2)1(2)21(2==-N T N T N T V V K 5.38220)3(2)1(2)31(2==-N T N T N T V V K 2(2)2(23)2(3)12138.5T N T N T N V K V -==变压器的额定变⽐可记为:5.38/121/220T3:6.635)2(3)1(33==N T N T N V V K 或 3(1)33(2)356.3T N N T N V K V ==变⽐注意:1、顺序为⾼/中/低 2、不必计算结果 (3) 1T 变压器运⾏于%5+抽头时:T1(2))1T1(1)V 242(15%)254V 10.510.5T K ?+=== 2T 变压器运⾏于主抽头,变压器的实际变⽐等于额定变⽐,即5.381212203T 变压器运⾏于%5.2-抽头:T3(1)3T3(2)V 35(1 2.5%)34.125V 6.6 6.6T K ?-===或:T3(1)3T3(2)V 35(1 2.5%)34.125V 6.3 6.3T K ?-===1-4 解:(核⼼内容:P4 表1-1 P5 图1-2)(1) 发电机、电动机及变压器⾼、中、低压绕组的额定电压:发电机G :13.8kv注意:特殊发电机电压:13.8、15.75、18Kv 不⽤提⾼5%,直接为13.8、15.75、18Kv 。
电力系统分析课后习题解答
电力系统分析课后习题解答第1章绪论1-1答:能保证电气设备正常运行,且具有最佳技术指标和经济指标的电压,称为额定电压。
用电设备的额定电压和电网的额定电压相等。
发电机的额定电压比所连接线路的额定电压高5%,用于补偿电网上的电压损失。
变压器一次绕组的额定电压等于电网的额定电压.当升压变压器与发电机直接相连时,一次绕组的额定电压与发电机的额定电压相同。
变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高10%。
当变压器二次侧输电距离较短,或变压器阻抗较小(小于7%)时,二次绕组的额定电压可只比同级电网的额定电压高5%。
1-2答:一般情况下,输电线路的电压越高,可输送的容量(输电能力)就越大,输送的距离也越远.因为输电电压高,线路损耗少,线路压降就小,就可以带动更大容量的电气设备。
在相同电压下,要输送较远的距离,则输送的容量就小,要输送较大的容量,则输送的距离就短。
当然,输送容量和距离还要取决于其它技术条件以及是否采取了补偿措施等.1—3答:是一个假想的时间,在此时间内,电力负荷按年最大负荷持续运行所消耗的电能,恰好等于该电力负荷全年实际消耗的电能。
1-4解:(1)G:10。
5kV;T—1:10.5kV/242kV;T—2:220kV/121kV,220kV/38.5kV;T-3:110kV/11kV;T—4:35kV/6。
6kV;T-5:10.5kV/3.3kV,(长线路)10。
5kV/3。
15kV (短线路)(2)T—1工作于+5%抽头:实际变比为10。
5/242×(1+5%)=10。
5/254。
1,即K T—1=254。
1/10。
5=24.2;T—2工作于主抽头:实际变比为K T—2(1-2)=220/121=1。
818;K T—2(1-3)=220/38.5=5.714;K T-2(2-3)=121/38。
5=3。
143;T-3工作于-2.5%抽头:实际变比为K T—3=110×(1—2.5%)/11=9.75;T—4工作于-5%抽头:实际变比为K T—4=35×(1-5%)/6.6=5.038;T—5工作于主抽头:实际变比为K T-5=10.5/(3+3×5%)=3。
(完整版)电力系统分析试题及参考答案
作业题一参考答案一、填空题1.降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv ,若选择+2×2.5%的分接头,则该分接头电压为 231KV 。
2.电力系统中性点有效接地方式指的是 中性点直接接地 。
3.输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和 电阻 。
4.输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路 额定电压 的数值差。
5.电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和 功率 表示。
6.调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的 频率 。
7.复合故障一般是指某一时刻在电力系统 二个及以上地方 发生故障。
8.用对称分量法计算不对称故障,当三相阻抗完全对称时,则其序阻抗矩阵Zsc 的非对角元素为 零 。
9.系统中发生单相接地短路时故障点短路电流的大小是零序电流的 3 倍。
10.减小输出电元件的电抗将 提高(改善) 系统的静态稳定性。
二、单项选择题在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
11.同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系( ② )①否 ②是 ③不一定 ④根据发电机的形式定12.三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在( ③ )①内层 ②中间层 ③外层 ④独立设置13.中性点以消弧线圈接地的电力系统,通常采用的补偿方式是( ③ )①全补偿 ②欠补偿 ③过补偿 ④有时全补偿,有时欠补偿14.三相导线的几何均距越大,则导线的电抗( ② )①越大 ②越小 ③不变 ④无法确定15.变压器的电导参数G T ,主要决定于哪一个实验数据( ① )①△P O ②△P K ③U K % ④I O %16.当功率的有名值为s =P +jQ 时(功率因数角为ϕ)取基准功率为S n ,则有功功率的标么值为( ③ ) ①ϕcos S P n ⋅ ②ϕsin S P n ⋅ ③n S P ④nS cos P ϕ⋅17.环网中功率的自然分布是( ④ )①与电阻成正比分布 ②与电抗成正比分布③与阻抗成正比分布 ④与阻抗成反比分布18.电力系统中PQ 节点的数量( ② )①全都是 ②大量的 ③少量的 ④必有且一般只设一个19.潮流计算中,要求某些节点之间电压的相位差应满足的约束条件是(④ )①|-j i δδ|>|-j i δδ|min ②|-j i δδ|<|-j i δδ|min③|-j i δδ|>|-j i δδ|max ④|-j i δδ|<|-j i δδ|max20.在同一时间内,电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为( ② )①负载率 ②网损率 ③供电率 ④厂用电率21.电力系统的频率主要决定于( ① )①有功功率的平衡 ②无功功率的平衡③电压质量 ④电流的大小22.关于顺调压电压调整方式的描述,错误的是( ② )①高峰负荷时允许中枢点电压略低②低谷负荷时允许中枢点电压略低③适用于用户对电压要求不高的场合④适用于供电线路不长的场合23.通过改变变压器变比,实质上( ③ )①改变了电压损耗的数值 ②改变了负荷变化时次级电压的变化幅度③改变了电力网的无功功率分布 ④增加了整个电力系统的无功功率容量24.三相短路时,非周期分量极小值,只能是在某种情况(① )①一相中出现 ②同时在两相中出现③三相均不出现 ④只有故障相出现其它相不出现25.同步机的各种电抗间关系为(③ )①'x "x x x d d q d >>> ②"x 'x x x d d d q >>>③ "x 'x x x d d q d >>> ④"x x 'x x d q d d >>>26.若ac 两相发生短路,则基准相选择为( ② )①a 相 ②b 相 ③c 相 ④a 相和c27.下网K 点发生两相短路接地,其复合序网为图所示( ③ )(其中,1,2,0分别为正序、负序、零序阻抗)28.越靠近电源点负序电压越( ① )①低 ②高 ③不变 ④无法确定29.作为判据0d dP E >δ主要应用于分析简单系统的( ③ ) ①暂态稳定 ②故障计算 ③静态稳定 ④调压计算30.分析简单系统的暂态稳定性可以应用( ② )①等耗量微增率准则 ②等面积定则 ③小干扰法 ④对称分量法三、简答题31.电力变压器的主要作用是什么?答:电力变压器的主要作用是升高或降低电压,另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用。
电力系统分析理论_课后答案
X 4 X 5 X T 2( B )* X T 3( B )* X6 kT 1* kT 2*
6 6 100 X R % VR ( N ) S 2B 2 0.38 100 3I R ( N ) VB ( III ) 100 3 1.5 6 kT 1 k B ( I II ) kT 2 k B ( II III ) VT 1( NI ) VT 1( NII ) VB ( I ) VB ( II ) VB ( II ) VB ( III ) 10.5 121 0.95 10 110 110 6.6 0.91 110 6
RL 1 1 r1l 0.08 250 10 2 2 1 1 X L x1l 0.4 250 50 2 2 Bc b1l 2.8 10 6 250 7 10 4 S 2
C
SA
QB
QB
ST 0
SB
S LD
线路电压未知,用线路额定电压计算线路充电功率,分为两部分,如左图:
' SC
C
SA
QB
QB
ST 0
SB
S LD
注:1、双回线路 2、电压偏移(3-17) 3、含有变压器-两级电压的开式电力网(归算到 高压侧) 4、变压器分接头工作在-5%——影响变比
3-7 解:(一)计算参数,作等值电路:
A
RL jX L
S 1' S 1''
B
RT jX T
' SC
电力系统概述习题答案
第一章电力系统概述习题答案一、填空题1.根据一次能源的不同,发电厂可分为火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂和核能发电厂等。
2.按发电厂的规模和供电范围不同,又可分为区域性发电厂、地方发电厂和自备专用发电厂等。
3.火电厂分为凝汽式和供热式火力发电厂。
4.水电厂根据集中落差的方式分为堤坝式、引水式和混合式。
5.水电厂按运行方式分为有调节、无调节和抽水蓄能电厂。
6.变电所根据在电力系统的地位和作用分为枢纽变电所、中间变电所、地区变电所、终端变电所。
二、判断题1、火力发电厂是利用煤等燃料的化学能来生产电能的工厂。
(√)2、抽水蓄能电站是利用江河水流的水能生产电能的工厂。
(×)3、变电站是汇集电源、升降电压和分配电力的场所, 是联系发电厂和用户的中间环节。
(√)4、中间变电站处于电力系统的枢纽点, 作用很大。
(×)5、直接参与生产、输送和分配电能的电气设备称为一次设备。
(√)6、电流互感器与电流表都是电气一次设备。
(×)7、用电设备的额定电压与电力网的额定电压相等。
(√)8、发电机的额定电压与电力网的额定电压相等。
(×)9、变压器一次绕组的额定电压与电力网的额定电压相等。
(×)10、变压器二次绕组的额定电压等于电力网额定电压的 1.1倍。
(×)11、二次设备是用在低电压、小电流回路的设备。
(√)12、信号灯和控制电缆都是二次设备。
(√)三、简答题1.发电厂和变电所的类型有哪些?分别说明发电厂的生产过程和变电所的作用。
答:发电厂分火力发电厂、水力发电厂、风力发电厂和核能发电厂。
火力发电厂是将燃料的化学能转换成电能的工厂。
其生产过程是利用燃料的化学能使锅炉产生蒸汽,蒸汽进入汽轮机做功,推动汽轮机转子转动,将热能转换成机械能,汽轮机转动带动发电机转子旋转,在发电机内将机械能转换成电能。
水力发电厂是把水的位能和动能转变成电能的工厂。
利用水的能量推动水轮机转动,再带动发电机发电。
电力系统分析练习题和答案
例7-1 图7-17(a)所示输电系统,在f点发生接地短路,试绘出各序网络,并计算电源的组合电势∑E和各序组合电抗∑1X、∑2X和∑X。
已知系统各元件参数如下:发电机G:50MW,8.0cos=ϕ,15.0=''dX,18.02=X,08.11=E变压器T-1、T-2:60MVA,V s%=10.5,中性点接地阻抗Ω=22nx负荷线路L:50km,kmx/4.01Ω=,13xx=解(1)各元件参数标幺值计算。
选取基准功率BS=100MVA和基准电压avBVV=,计算各元件的各序电抗的标幺值,计算结果标于各序网络图中。
发电机:24.08.0/5010015.01=⨯=GX288.08.0/5010018.02=⨯=GX变压器T-1、T-2:175.0601001005.1021=⨯==TTXX中性点接地阻抗:607.137100222=⨯=nx负荷LD:8151002.11=⨯=LDX333.21510035.02=⨯=LDX输电线路L:461.1371004.05021=⨯⨯=LX383.4416.13=⨯=LX(2)制订各序网络正序和负序网络不包括中性点接地电抗和空载变压器T-2,因此,正序和负序网络中包括发电机G、变压器T-1、负荷LD以及输电线路L ,如图7-17(b)和7-17(c)所示。
由于零序电流不流经发电机和负荷,因此,零序网络中只包括变压器T-1、T-2和输电线路L,如图7-17(d)所示。
(3)网络化简,求组合电势和各序组合电抗。
由图7-17(b )可得05.1824.0808.1=+⨯=∑E869.1461.1175.0)8//24.0(1=++=∑X由图7-17(b )和图7-17(c )可得892.1461.1175.0)333.2//288.0(2=++=∑X172.0175.0//)383.4821.4175.0(0=++=∑X例7-2如图7-27(a )所示电力系统,各元件参数如下:发电机G-1:100MW ,cos ϕ=0.85,223.0,183.02==''X X d;G-2:50MW ,cos ϕ=0.8,141.0=''d X ,172.02=X ;变压器T-1:120MVA ,V s %=14.2;T-2:63MVA ,V s %=14.5;输电线路L :每回120km ,1015,/432.0x x km x =Ω=。
(完整版)电力系统分析答案(吴俊勇)(已修订)
第一章 电力系统的基础概念1-1 解:(1) 电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力负荷组成的,包括了发电、输电、配电和用电的全过程。
(2) 发电厂的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置(主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等)转化成电能,是电力系统的能量来源。
110kV 及以上的电力网称输电网,主要功能是将大量的电能从发电厂远距离传输到负荷中心,并保证系统安全、稳定和经济地运行。
35kV 及以下的电力网称为配电网,主要功能是向终端用户配送满足一定电能质量要求和供电可靠性要求的电能。
电力负荷是电力系统中的能量流向和被消费的环节,电力负荷通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量,为地区经济和人民生活服务。
1-2解:(1) 电力系统的运行有以下特点: 电能不能大量储存;过渡过程非常迅速;电能生产与国民经济各部门和人民生活关系密切。
(2) 对电力系统的基本要求有:保证供电的可靠性 保证供电的电能质量保证电力系统运行的经济性 满足节能与环保的要求1-3 解: (核心内容:P4 表1-1 P5 图1-2) (1) 发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压: 发电机:G : ()kV kV 5.10%5110=+⨯ 变压器:T1:()()kV kV V N T 5.10%511011=+⨯=kV kV V N T 242%)101(220)2(1=+⨯=变压器:T2:kV V N T 220)1(2=kV kV V N T 121%)101(110)2(2=+⨯=kV kV V N T 5.38%)101(35)3(2=+⨯=变压器:T3:kV V N T 35)1(3=kV kV V N T 6.6%)101(6)2(3=+⨯=若考虑到3-10Kv 电压等级线路不会太长,T3也可以写为:kV V N T 35)1(3=()()kV kV V N T 3.6%51623=+⨯=标号注意:1、单位 2、下脚标写法 (2) 低压侧的额定电压高压侧的额定电压变压器的额定变比=:T1:5.10242)1(1)2(11==N T N T N V V K T2:121220)2(2)1(2)21(2==-N T N T N T V V K 5.38220)3(2)1(2)31(2==-N T N T N T V V K 2(2)2(23)2(3)12138.5T N T N T N V K V -==变压器的额定变比可记为:5.38/121/220T3:6.635)2(3)1(33==N T N T N V V K 或 3(1)33(2)356.3T N N T N V K V ==变比注意:1、顺序为 高/中/低 2、不必计算结果 (3) 1T 变压器运行于%5+抽头时:T1(2))1T1(1)V 242(15%)254V 10.510.5T K ⨯+=== 2T 变压器运行于主抽头,变压器的实际变比等于额定变比,即5.381212203T 变压器运行于%5.2-抽头:T3(1)3T3(2)V 35(1 2.5%)34.125V 6.6 6.6T K ⨯-===或:T3(1)3T3(2)V 35(1 2.5%)34.125V 6.3 6.3T K ⨯-===1-4 解:(核心内容:P4 表1-1 P5 图1-2)(1) 发电机、电动机及变压器高、中、低压绕组的额定电压:发电机G :13.8kv注意:特殊发电机电压:13.8、15.75、18Kv 不用提高5%,直接为13.8、15.75、18Kv 。
电力系统分析部分习题答案
-0.454 + j1.891 -0.588 + j2.353 1.042-j7.543
j3.333
0⎤
0
⎥ ⎥
j3.333 ⎥
-j3.333⎥⎦
习题 3.6 Y33=1.042-j8.2430 Y34=Y43=j3.667
习题 3.7
− j9
1
− j8
2
j3
3
− j7 4
j2
j4
j1
习题 3.8
S12 = −9 − j7.6MVA 。
(2)U1 = 105.61KV ,U2 = 106.56KV 。 (3) k = 1.031。
习题 3.5
⎡ 0.935-j4.262
⎢⎢-0.481+ j2.404
⎢-0.454 + j1.891
⎢ ⎣
0
-0.481+ j2.404 1.069-j4.728 -0.588 + j2.353
Z 22
=
K
2 1
Z
20
(Z10
+
Z12 )
K12 (Z10 + Z12 ) + Z 20
Z 33
=
1
K
2 2
[ K12 Z 20 (Z10 + Z12 ) K12 (Z10 + Z12 ) + Z 20
+ Z 23 ]
Z12
=
k1z10 z20 k12 (z12 + z10 ) +
z20
Z13
=
+ C3
=
54044.65(¥ /h)
⎪⎩PG1 = 318.18(MW )
电力系统分析习题和答案解析
电力系统分析目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析,研究的内容分为两类,一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算,另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。
第一章电力系统的基本概念1—1 什么叫电力系统、电力网及动力系统?电力系统为什么要采用高压输电?1-2 为什么要规定额定电压?电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的?1—3 我国电网的电压等级有哪些?1—4 标出图1—4电力系统中各元件的额定电压。
1—5 请回答如图1-5所示电力系统中的二个问题:⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。
⑵ 当变压器1T 在+2。
5%抽头处工作,2T 在主抽头处工作,3T 在-2。
5%抽头处工作时,求这些变压器的实际变比。
1-6 图1—6中已标明各级电网的电压等级.试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。
1-7 电力系统结线如图1—7所示,电网各级电压示于图中.试求:⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。
⑵设变压器1T 工作于+2。
5%抽头, 2T 工作于主抽头,3T 工作于—5%抽头,求这些变压器的实际变比。
习题1-4图1-8 比较两种接地方式的优缺点,分析其适用范围.1-9 什么叫三相系统中性点位移?它在什么情况下发生?中性点不接地系统发生单相接地时,非故障相电压为什么增加3倍?1—10 若在变压器中性点经消弧线圈接地,消弧线圈的作用是什么? 1—11 什么叫分裂导线、扩径导线?为什么要用这种导线?1-12 架空线为什么要换位?规程规定,架空线长于多少公里就应进行换位?1—13 架空线的电压在35kV 以上应该用悬式绝缘子,如采用X —4。
电力系统分析习题集及答案(杨淑英)
电力系统分析习题集及答案(杨淑英)简介《电力系统分析习题集及答案》是由电力系统分析领域的专家杨淑英编写的一本教材。
该教材包含了大量的习题和答案,旨在帮助读者巩固和提升在电力系统分析方面的知识和技能。
内容概述本教材分为多个章节,每个章节都涵盖了电力系统分析的不同方面。
以下是教材的主要内容概述:第一章:电力系统基础知识本章介绍了电力系统的基础知识,包括电力系统的组成、基本概念和常用术语。
读者将了解电力系统的基本结构和运行原理,为后续章节的学习打下基础。
第二章:电力系统模型和等值本章介绍了电力系统的模型和等值,包括传输线模型、变压器模型和发电机模型。
同时,还介绍了电力系统的等值方法和技术,包括T型等值法和π型等值法等。
本章将帮助读者理解电力系统的各种模型和等值方法,并掌握其应用技巧。
第三章:电力系统稳态分析本章介绍了电力系统的稳态分析,包括节点电压计算、潮流计算和节点电压控制等内容。
读者将学习如何使用电力系统的等值模型进行稳态分析,并掌握节点电压计算和潮流计算的方法和技巧。
第四章:电力系统暂态分析本章介绍了电力系统的暂态分析,包括电力系统的暂态稳定性和暂态过程计算等内容。
读者将学习如何使用电力系统的暂态模型进行暂态分析,并掌握暂态稳定性评估和暂态过程计算的方法和技巧。
第五章:电力系统短路分析本章介绍了电力系统的短路分析,包括短路电流计算和短路电流限制等内容。
读者将学习如何使用电力系统的等值模型进行短路分析,并掌握短路电流计算和短路电流限制的方法和技巧。
第六章:电力系统过电压分析本章介绍了电力系统的过电压分析,包括过电压的产生机理和过电压的分析方法。
读者将学习如何使用电力系统模型进行过电压分析,并掌握过电压的产生机理和过电压的分析方法。
第七章:电力系统阻抗分析本章介绍了电力系统的阻抗分析,包括电力系统的阻抗计算和阻抗测试等内容。
读者将学习如何使用电力系统模型进行阻抗分析,并掌握阻抗计算和阻抗测试的方法和技巧。
电力系统分析作业答案
电压为 209kV。试求出线路始端电压及功率。
解:
查表得: r1 0.078 / km, x1 0.412 / km, D m 1.26 6.5 8.19m
参数为
等值电路如图 15 所示。
图 15 习题解图 3-1
线路末端的充电功率为
线路阻抗中的损耗为
首端电压为 U1 209 27.167 236.167( kV ) 线路首端充电功率为 QY1 236.167 2 318.55 10 6 17.767( M var) 首端功率为 S1 120 j 37.2 6.483 j 34.246 j17.767 126.483 j 53.679(MVA )
答:短路是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地(或中线)之间的连接。
短路故障分为三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。
短路的危害:
( 1)短路回路中的电流大大增加。 其热效应会引起导体或其绝缘的损坏; 同时电动力
效应也可能使导体变形或损坏。
( 2)短路还会引起电网中电压降低, 结果可能使部分用户的供电受到破坏, 用电设备
i im 表示
短路冲击电流出现的条件:
1. 短路前电路为空载状
2. 短路回路的感抗远大于电阻 R,
短路冲击电流,在短路发生后约半个周期,即 0.01s (设频率为 50Hz)出现。
短路冲击系数的值与时间常数 Ta 有关,通常取为 1.8~1.9
3、有一个电力系统,各元件参数如图 7-18 所示。试求:
100 0.15
0.3
SN
50
变压器: X T 1*
10.5 1212 100 100 60 1212
0.175
线路: X 1*
(完整版)电力系统稳态分析部分习题答案
第一章 电力系统的基本概念1-1电力系统、电力网和动力系统的定义是什么?1-2见图示电力系统,试求变压器和发电机的额定电压。
110kV 平均额定电压是多少?解:U GN =1.05×10=10.5kVU 1N.T 1=U GN =10.5kV U 2N.T 1=1.1×110=121kV U 1N.T 2=110kV U 2N.T 2=1.1×35=38.5kV U 3N.T 2=1.05×6=6.3kV U 1N.T 3=U GN =10.5kV U 2N.T 3=1.05×3=3.15kV110kV 线路平均额定电压U av =(U 2N.T 1+ U 1N.T 2)/2=(121+ 110)/2≈115kV第二章作业及解答2-1什么是发电机的功角特性?隐极式发电机和凸极式发电机的功角特性有何区别? 2-2 已知一台三相三绕组变压器容量比为:300/300/150MVA , 三次侧额定电压为113.8N U kV =、2121N U kV =、3242N U kV =,实验数据:(12)950K P kW -=、(13)500K P kW -=、(23)620K P kW -=, (12)%13.73K U -=、(13)%11.9K U -=、(23)%18.64K U -=, 0123P kW =,0%0.5I =, 计算变压器参数(归算至高压侧)并画出等值电路。
解:由于已知的三绕组变压器三个绕组的容量不同,因此由变压器制造厂提供的变压器短路实验数据就存在归算的问题。
根据标准,制造厂提供的短路损耗是没有归算到各绕组中通过变压器额定电流时数值,而制造厂提供的短路电压是归算好的。
因此: (1)根据容量比归算短路损耗: 2(13)(13)3002000150K K P P kW --⎛⎫'=⨯= ⎪⎝⎭2(23)(23)3002480150K K P P kW --⎛⎫'=⨯= ⎪⎝⎭(2)各绕组的短路损耗: 1(12)(13)(23)1()0.2352K K KK P P P P MW ---''=+-= 2(12)(23)(13)1()0.7152K K KK P P P P MW ---''=+-= 3(13)(23)(12)1() 1.7652K K KK P P P P MW ---''=+-= (3)各绕组短路电压百分数: 1(12)(13)(23)1%(%%%) 3.4952K K K K U U U U ---=+-=2(12)(23)(13)1%(%%%)10.2352K K K K U U U U ---=+-=3(13)(23)(12)1%(%%%)8.4052K K K K U U U U ---=+-=(4)变压器归算到高压侧参数:2211120.235242 3.4952420.153 6.823300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯2222220.71524210.2352420.46519.98300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯2233321.7652428.405242 1.14816.408300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯6221230.5300(2.125.6)101000242100242Y G jB j j s -⨯=-=+=-⨯⨯⨯ 2-3答案2-4某一回110kV 架空电力线路,导线型号为LGJ-120,导线计算外径为15.2mm ,三相导线水平排列,两相邻导线之间的距离D=4m 。
电力系统分析课后习题答案
电力系统分析课后习题答案第一章电力系统概述和基本概念1-1 电力系统和电力网的定义是什么?答:通常将生产、变换、输送、分配电能的设备如发电机、变压器、输配电电力线路等,使用电能的设备如电动机、电炉、电灯等,以及测量、继电保护、控制装置乃至能量管理系统所组成的统一整体,称为电力系统。
电力系统中,各种电压等级的输配电力线路及升降变压器所组成的部分称为电力网络。
1-2 电力系统接线图分为哪两种?有什么区别?答:地理接线图:电力系统的地理接线图主要显示该系统中发电厂、变电所的地理位置,电力线路的路径,以及它们相互间的连接。
地理接线图不能更加详细地反映电力系统各电气设备之间的连接关系。
电气接线图:电力系统的电气接线图主要显示该系统中发电机、变压器、母线、断路器、电力线路之间的电气接线。
电气接线图并不侧重反映系统中发电厂、变电所的地理位置,电力线路的路径,以及它们相互间的连接。
1-3 对电力系统运行的基本要求是什么?电能生产的基本特点是什么?答:对电力系统运行的基本要求是:(1)保证系统运行的安全可靠性(2)保证良好的电能质量(3)保证运行的经济性。
另外,环境保护问题日益受到人们的关注。
火力发电厂生产的各种污染物质,包括氧化硫、氧化氮、飞灰等排放量将受到严格限制,也将成为对电力系统运行的要求。
电能生产的特点是:(1)电能与国民经济各个部门、国防和日常生活之间的关系都很密切。
(2)电能不能大量储存。
(3)电力系统中的暂态过程十分迅速(4)对电能质量的要求比较严格。
1-4 电力系统的额定电压是如何确定的?系统元件的额定电压是多少?什么叫电力线路的平均额定电压?答:电力系统额定电压的确定,首先应从电力系统输送电能的经济性上考虑。
因为电力线路的三相输送功率S和线电压U、线电流I之间的关系为S=sqrt(3)UI,当输送功率S一定时,输电电压U越高,则电流I越小,因此选用的导线截面积可相应减小,投资也就越小。
但电压U越高,对绝缘的要求越高,杆塔、变压器、断路器等的绝缘的投资也越大。
电力系统分析教材习题参考答案
电力系统分析第一章习题1-1 动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何?答:由生产、变换、传送、分配和消耗电能的电气设备(发电机、变压器、电力线路以及各种用电设备等)联系在一起组成的统一整体就是电力系统。
动力系统是电力系统和发电厂动力部分的总和。
电力网是电力系统的中出去发电机和用电设备外的部分。
1-2 根据发电厂使用一次能源的不同,发电厂主要有哪几种形式?答:发电厂主要有火力发电厂、水力发电厂、核动力发电厂和其他能源(太阳能、风能、潮汐等)发电厂。
1-3 电力变压器的主要作用是什么?主要类别有哪些?答:电力变压器的主要作用是升高或者降低电压,还能起到将不同电压等级的电网相联系的作用。
按相数可分为单相式和三相式两类;按每相绕组数可分为双绕组和三绕组变压器;按耦合方式可分为普通变压器和自耦变压器;按分接开关是否可以带负荷操作可分为有载调压式和无载调压式变压器。
1-4 架空线路与电缆线路有什么特点?答:架空线路是将裸导线架设在杆塔上,由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等主要元件组成。
它的导线和避雷线受各种因数影响,运行条件恶劣,因而其材料都具有相当高的机械强度和抗化学腐蚀能力还具有良好的导电性能。
当电路电压超过220v时还采用扩径导线或者分裂导线。
电缆线路一般是将电缆敷设在地下,由导线、绝缘层保护皮组成,电缆线路价格较架空线路高,维修费时,但不需要在地面上架设杆塔、占地面积较小、供电可靠、不易受外力破坏,对人身较安全,不影响环境美观。
1-5 直流输电与交流输电比较有什么特点?答:直流输电主要优点:(1)造价低;(2)运行费用低;(3)不需要串并联补偿;(4)不存在稳定性问题;(5)采用直流联络线可以限制互联系统的短路容量。
直流输电主要缺点:(1)换流站造价高;(2)换流装置在运行中需要消耗功率并且产生谐波;(3)只留高压断路器造价比较高。
1-6 电力系统的结构有何特点?比较有备用和无备用接线形式的主要区别。
电力系统分析习题2011
问后两种电抗器的电抗百分值应是多少?
2-16. 图2-16所示网络,试用近似计算公式计算网络各元件参数标 幺值,并作等值电路。
6kV 110kV LGJ-120 70KM
2×SFL-20000
110/6.6kV Uk=10.5%
10kV
0.3kA UR%=4
图2-16
13:08:43
2回 2.5kM S=70mm2 ρ =18.8Ω mm2/kM x1=0.08Ω /kM
定值为基准)
13:08:43
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电力系统分析习题
2-15. 某一电路中安装一台电抗器,其参数为:Ue=6kV,Ie=150A, Xp=5%,现用另一台Ie=300A,额定电压分别为(a) Ue=6kV, (b) Ue=10kV的电抗器代替,若电路的电抗值须保持不变,
b
1500 图2-1 导线排列
c
13:08:43
ShanDong University of Technology
9
电力系统分析习题
2-2.某架空输电线路,额定电压为220kV,长为180公里,导线型 号为LGJ-400,水平排列,线间距离为7米,导线完全换位。
试求:
⑴ 该导线的参数R、X及B,并作出等值电路图。 ⑵ 线路对地产生的容性无功功率是多少? ⑶ 若以100MVA为基准容量,求R、X及B的标幺值;(导线 直径为27.8mm) 2-3. 双回110kV架空线路,导线水平排列,线路长为100公里,导 线型号LGJ-150,线间距离为4米,试求:
13:08:43
ShanDong University of Technology
电力系统分析习题解答
电⼒系统分析习题解答习题解答第1章1-1 选择填空 DCACB DBAAC 1-2 填空1)发电机(电源)、负荷(⽤电设备)以及电⼒⽹(连接发电机和负荷的设备) 2)500kV 、220kV 、110kV 、10kV3)发电机的额定电压规定⽐系统的额定电压⾼5%或7.5%4)电能与国民经济各部门以及⼈民的⽣活关系密切,电能不能⼤量贮存,电⼒系统中的暂态过程⼗分迅速。
5)50Hz,±0.2Hz 6)10%7)中性点直接接地8)⽇负荷率和最⼩⽇负荷系数,⽇负荷率m ax P P k av m =,最⼩⽇负荷系数maxmin P P=α 9)35kV , 向终端⽤户配送满⾜质量要求的电能。
10) 110kV ,将⼤量的电能从发电⼚远距离传输到负荷中⼼。
1-3 简答1)假设电⼒系统中的负荷始终等于最⼤值P max ,经过T max ⼩时后所消耗的电能恰好等于全年的实际耗电量,则称T max 为最⼤负荷利⽤⼩时数。
2)负荷对供电可靠性的要求,可将负荷分成三级:⼀级负荷:是指对这类负荷停电会给国民经济带来重⼤损失或造成⼈⾝事故,所以⼀级负荷不允许停电,必须由两个或两个以上的独⽴电源供电。
⼆级负荷:是指对这类负荷停电会给国民经济带来⼀定的损失,影响⼈民⽣活⽔平。
所以⼆级负荷尽可能不停电,可以⽤两个独⽴电源供电或⼀条专⽤线路供电。
三级负荷:是指对这类负荷停电不会产⽣重⼤影响,⼀般采⽤⼀条线路供电即可。
3)有两⼤类,为有效接地⽅式和⾮有效接地系统。
输电⽹中的变压器中性点通常采⽤中性点直接接地或经⼩阻抗接地的有效接地⽅式。
配电⽹通常是采⽤中性点不接地或经消弧线圈接地的⾮有效接地系统。
4)电⼒系统中描述电能质量最基本的指标是频率和电压。
我国规定电⼒系统的额定频率为50Hz ,允许偏差为±0.2Hz ,规定各点的电压允许变化范围为该点额定电压的±5%。
5)安全可靠的供电,保证电能质量和尽可能提⾼电⼒系统运⾏的经济性。
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八、某简单系统如图若在K 点发生三相短路,求使得系统保持暂态稳定的极限切除角。
九、某电厂有两台机容量均为50MW ,耗量特性分别22
111222F 0.01P 1.2P 10F 0.02P P 12=++,=++,最小技术负荷为其容量的25%,求电厂按图示负荷曲线运行时如何运行最经济?
十、有一台降压变压器如图所示,其归算至高压侧的参数为4.93+j63.525Ω,已知变压器母线在任何方式下均维持电压为107.5KV,其低压侧母线要求顺调压,若采用静电电容器作为补偿设备,试选择变压器分接头和无功补偿设备容量。
解
一、10kV。
求始端电压。
解: 21130.48kV 10.4
PR QX U U +⨯+⨯∆===
1210.40.4810.40.4810.88kV U U U =+∆=+=+=
二、试求如图所示的等效电路的节点导纳矩阵,图中给出了各支路阻抗和对地导纳的标幺值。
若3、4节点间的支路用图2所示的支路代替,再求该网络的节点导纳矩阵。
解
三、某电力系统如图所示,f处发生不对称接地故障,试画出正序、负序和零序等值电路(各元件的序参数用相应的符号表示,如用X L1表示线路正序电抗)。
解
四、已知系统如图所示。
k点发生不对称接地短路,试画出图示系统的正序、负序、零序网络。
解
五、系统如图所示。
d点发生三相短路,变压器T2空载。
求:(1)求用标幺值表示的等值网络;(2)短路处起始次暂态电流和短路容量;(3)计算短路冲击电流;(4)若电源容量为无限大,试计算短路冲击电流。
解:
(1)用标幺值表示的等值网络(取100MVA
B
S=,用平均额定电压进行计算),把以自身容量为基准的标么值化为以全网络统一容量基准的标么值
(3)
d
100
0.220.733
30
d
X''=⨯=
1100
0.1050.33331.5T X =⨯
= 2100
0.1050.33331.5T X =⨯=
2100
2000.40.605115l X =⨯⨯=
回路总电抗为
120.7330.3330.3330.605 2.004d
T l T X X X X X ∑''=+++=+++= (2)起始次暂态电流
1.080.5390.7330.3330.3330.605
d d
E I X ∑''===+++ 有名值为
0.5390.539 2.96kA d
I ''=== 短路容量为12100
49.9MVA 0.7330.3330.3330.605B d d
T l T S S X X X X =
==''++++++
(3)短路冲击电流,取 1.8ch K =
1.8
2.967.53kA ch ch Z
i I ''=⨯= (4)若电源容量为无限大,则
120.3330.3330.605 1.271T l T X X X X ∑'=++=++= 1
0.787Z I X ∑
=
=' 有名值为
0.7870.787 4.33kA Z I ===
1.8 4.3311.01kA ch ch Z i I =⨯=
七、如图所示的电力系统
1.确定发电机G ,变压器T-1、T-2、T-3,线路L-1、L-2、L-3及电容器Y c 的额定电压;
2.给出其稳态分析时的等值电路;
3.输电线路L-3阻抗为5+j20Ω(忽略并联支路),末端有功功率为10MW ,功率因数为0.80(感性),末端电压为35kV ,计算线路L-3的功率损耗和电压损耗;
4.条件同3,但功率因数提高到0.90(感性),请问线路L-3的功率损耗和电压损耗会增加还是减少?
C Y
G
解;
、1G 10.5kV
T-1 10.5 kV /242 kV T-2 220 kV /121 kV T-3 110 kV /38.5 kV L-1 220 kV L-1 110 kV L-1 35 kV C Y 35 kV
2、
3、Q j P ∆+∆=
)(222jX R U Q P ++=226
2(107.5)10(520)35j +⨯+=(0.6378+j2.5510)MVA 1057.520
35
PR QX U U +⨯+⨯∆=
==5.714kV 1、电压损耗、功率损耗会减少。
六、如图所示电网。
其元件导纳参数为:y 12
=0.5-j3, y 23=0.8-j4, y 13=0.75-j2.5。
1、根据给定的运行条件,确定图2所示电力系统潮流计算时各节点的类型和待求量;
2、求节点导纳矩阵Y ;
3、给出潮流方程或功率方程的表达式;
4、当用牛顿-拉夫逊法计算潮流时,给出修正方程和迭代收敛条件
0 1 ∠ 2+ j 1
解、节点1:PQ 节点 待求量:,U θ 节点2:PV 节点 待求量:,Q θ
节点3:平衡节点 待求量:,P Q
2、111213 1.25 5.5Y y y j =+=- 221223 1.37Y y y j =+=- 332313 1.55 6.5Y y y j =+=- 21120.53Y Y j ==-+
32230.84Y Y j ==-+ 31130.75 2.5Y Y j ==-+
⎥⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎢⎣⎡-+-+-+--+-+-+--=5.655.14
8.05
.275.048.073.13
5.05.275.035.05.525.1j j j j j j j j j Y 3、j n j ij i i U Y U S *
=*∑=1
~ 1,2,3i =
或(cos sin )
(sin cos )N
i i j ij ij ij ij j N
i i j ij ij ij ij
j P U U G B Q U U G B δδδδ⎧
=+⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩
∑∑ 1,2,3i =或11()N i i i ij j j ii i
j i P jQ U Y U Y U *=≠-=-∑ 411112111221
222121111
12
1111P H H N P H H N Q J J L U U δδ-∆∆⎡⎤
⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆=∆⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆∆⎣⎦⎣⎦⎣⎦ →1
111
12111221
222121
1111
12
111H H N P H H N P U U J J L Q δδ-∆∆⎡⎤⎡⎤
⎡⎤
⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆=∆⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆∆⎣⎦⎣⎦
⎣⎦
- (1)()()111(1)()()211(1)()()111k k k k k k k k k U U U δδδδδδ+++⎡⎤⎡⎤⎡⎤
∆⎢⎥⎢⎥⎢⎥=-∆⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆⎣⎦⎣⎦⎣⎦
收敛条件: ()11k U ε∆<,()12k δε∆<,()22k δε∆<。