电力系统分析课后答案

2-17.某一回110kv 架空电力线路,长度为60km,导线型号LGJ-120,导线计算外径为15.2mm,三相导线水平排列,两相邻导线三相间的距离为4m,试计算该电力线路的参数,并作等效电路。

解:()km s r Ω===2625.01205.311ρ则.0)(10807.02)(10614.1601069.2)(38.2560423.0)(75.15602625.014146111111=⨯=⨯=⨯⨯==Ω=⨯==Ω=⨯==---G s B s l b B l x X l r R2-19.三相双绕组升压变压器的型号为SFL-40500/110,额定容量为40500KVA,额定电压为121/10.5KV,,4.234kw P k =,11(%)=k U ,6.930kw P =,315.2(%)0=I 求该变压器的参数,并作等值电路。

解:`)(1057.1)1040500()105.10(104.23422323322Ω⨯=⨯⨯⨯⨯==-NN K T S U P R 2-20.三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL-120000/220,额定容量为120000/120000/60000KVA,额定电压为220/121/11KV,,601)21(KW P K =-,5.182)31(KW P K =-,25.28(%),85.14(%),5.132)31()21()32(===---K K K U U KW P ,663.0(%),135,96.7(%)00)32(===-I KW P U K 求该变压器的参数,并作等值电路。

解:I:)(601)21(KW P K =-II ：96.7(%),25.28(%),85.14(%))32()31()21(===---K K K U U UIII ：)(1079.2)10220(101356233210S U P G N T -⨯=⨯⨯== IV ：)(10644.1)10220(100101012663.0100(%)52334210S U S I B N N T -⨯=⨯⨯⨯⨯⨯== 2-22.双水内冷汽轮同步发电机的型号为TQFS-125-2,,125MW P N =,18.0,257.0,867.1,8.13,85.0cos ''=====d d d N N X X X KV U ϕ试计算该发电机的直轴同步电抗d X ,暂态电抗'd X ,直轴次暂态电抗''d X 的有名值.解:22cos 1.295()N N NN N NU U Z S P ϕ===Ω2-23.电抗器型号为NKL-6-500-4,,500,6A I KV U N N ==电抗器电抗百分数.4(%)=L X 试计算该电抗器电抗的有名值. 解:)(277.0500310010643100(%)3Ω=⨯⨯⨯==NN L L I U X XChapter 三3-1.电力系统阻抗中的功率损耗表达式是什么?电力线路始.末端的电容功率表达式是什么?答:)(222L L i i i L L L jX R U Q P Q j P S ++=∆+∆=∆3-8．110kv 双回架空电力线路，长度为150km ，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm,三相导线几何平均距离为5m,已知电力线路末端负荷为30+j15MVA,末端电压为106kv,求始端电压、功率,并做出电压相量图。

解:)/(2625.01205.311km s r Ω===ρ设),01062kv U 。

（∠=),(03.7),(7.822kv U kv U ==∆δ则)(5.39.114..kv U ∠=3-9.220KV 单回架空电力线路,长度为200KM,导线型号LGJ —300,导线计算外径为mm 2.24,三相导线几何平均距离为m 5.7,已知其始端输出的功率为MVA j 50120+,始端的电压为KV 240.求末端电压及功率,并作出电压向量图. 解:)/(105.03005.311Km sr Ω===ρ∴.2S )(36.5018.113MVA j +=；)(1072.2092KV U ︒-∠=&。

3-10.110kv 单回架空电力线路,长度为80km,导线型号为LGJ-95,导线计算外径为13.7mm,三相导线几何平均距离为5m,电力线路始端电压为116kv,末端负荷为15+j10MVA,求该电力线路末端电压及始端输出的功率. 解:)/(332.0955.311km sr Ω===ρ+=2.'2.S S (-j )(717.815)21012.2110()1015()2422MVA j j j B U L N+=⨯⨯-++=- )(854.066.10)32.3456.26(110717.815)(22222'22'2.MVA j j jX R U Q P S L L N L +=+⨯+=++=∆)(57.966.15)854.066.10()717.815(.'2.'1.MVA j j j S S S L +=+++=∆+=)(14.866.15)21012.2116()57.966.15()2(4221'1.1.MVA j j j B jU S S L +=⨯⨯-++=-+=-11632.3457.956.2666.151'1'11'1'1111⨯+⨯=-++=+∆=U R Q X P j U X Q R P U j U dU L L L L δ+)(442.2417.611656.2657.932.3466.15KV j j+=⨯-⨯3-11.220kv 单回架空电力线路,长度为220km,电力线路每公里的参数为,/108.01km r Ω=km s b km x /1066.2,/42.0611-⨯=Ω=,线路空载运行,当线路末端电压为205kv 时,求线路始端电压.解:)(76.23220108.01KV l r R L =⨯== 因为线路空载运行,所以02.=S3-12.有一台三绕组变压器,其归算至高压侧的等效电路如图所示,,45,8.3747.2,11547.2,6547.22~321MVA j S j Z j Z j Z T T T +=Ω+=Ω-=Ω+=,683~MVA j S +=当变压器变比为110/38.5(1+5%)/6.6kv 时,试计算高、中压侧的实际电压.解:I:由.3.'3,S U 求.'1UII.由2..'1,S U 求2.UIII.由.''1.'1,S U 求1.U3-13.某电力线路导线为LGJ-185,长度为100km,导线计算外径为19mm,线路末端负荷为90+j20MVA,该电力线路由110kv 升压至220kv 运行,假设升压后导线截面和负荷大小保持不变,且不计电晕损失的增加,导线水平排列,升压前后线间距离由4m 增加到5.5m,试问升压后,该电力线路的功率损耗减少了多少?电压损耗的百分数减少了多少? 解:)/(17.01855.3111km s r Ω===ρ 3-14.对图所示环式等值网络进行潮流计算,图中各线路的阻抗为,3.1710,3.4325,6.3420,32.17104321Ω+=Ω+=Ω+=Ω+=j Z j Z j Z j Z l l l l 各点的运算负荷为,4090~2MVA j S +=,30503~MVA j S +=,1540~4MVA j S +=且KV U 2351=.解:在1处把环网解开,可得下图:则*4*3*2*1*44.*4*33.*4*3*22.1.)()(l l l l l l l l l l Z Z Z Z Z S Z Z S Z Z Z S S ++++++++==15.221)15.2()15.22(.4.32.+++++⨯+++⨯S S S=5.6)1540(5.3)3050(5.5)4090(j j j ++⨯++⨯+=)(3.522.109MvA j +=15.221)12()125.2(.2.3.4.+++++⨯+++⨯S S S=5.6)4090(3)3050(5.5)1540(j j j ++⨯++⨯+=)(7.3277.70MvA j +所以=+.'11.S S 4.3.2.S S S ++又3点为功率分点,于是网络从3点打开,变成两个开式网.。

kv j j U d U U 5.1226)(82.595.225)82.505.9(2351.1.2.-∠=-=+-=-=（KV ）3-15.某35KV 变电所有二台变压器并联运行，如图，其参数是1T 为;5.7(%),25,8===K K N U KW P MVA S 2T 为5.6(%),24,2===K K N U KVA P MVA S二台变压器均忽略励磁支路，变电所低压侧通过的总功率为~S =8.5+j5.3MVA,试求:当变压器的变比为KV K K T T 11/3521==时,每台变压器的总功率为多少?当KV K KV K T T 11/35,11/125.3421==时,每台变压器通过的功率是多少?解)(48.0)108()1035(102526233221Ω=⨯⨯⨯⨯==NN K T S U P R )(48.11108100)1035(5.7100(%)62321Ω=⨯⨯⨯⨯==NN K T S U U X 在1点处把环网解开,则:I:1.T S )(34.448.6)8.3935.7()48.1148.0()8.3935.7)(3.55.8(**2.MVA j j j j j Z Z S T +=-+--+=∑=II:如右图,设KV U 352= 则)(125.3411125.343511351KV U =⨯⨯= 3-16.电力网的电能损耗如何计算?什么是最大负荷使用时间m ax T ?什么是最大负荷损耗时间m ax τ?答:电能损耗=Rt U Q P Rt I 2222+=,为某个时段t 内的电能损耗. m ax T :指一年中负荷消费的电能除以一年中的最大负荷m ax P ,即m ax τ:指全年电能损耗除以最大负荷时的功率损耗,即maxmax P W∆∆=τ 3-17.什么叫自然功率分布?什么叫经济功率分布?答:自然功率分布是指环网中功率分布未加任何调节手段,完全取决于自然情况进行的分布，也即按阻抗共轭值成反比分布的。

经济功率分布是使有功功率损耗最小的分布，是按线段的电阻分布。

3-18.某一由发电厂A 供电的220KV 环式网络,其运算网络如图所示,图中Ω+=120161j Z ,,15260,12048,8933432Ω+=Ω+=Ω+=j Z j Z j Z =1~S170+j40MVA,.1540,30503~2~MVA j S MVA j S +=+=计算:网络的自然功率分布;网络的经济功率分布;实现经济功率分布后,每年节省的电能? 解:在A 点处把环网解开,如图:I:*4*3*2*1*43.*4*32.*4*3*21..)()(Z Z Z Z Z S Z Z S Z Z Z S S A ++++++++= =)(39.6286.168MVA j + =)(38.2229.91MVA +II:432143.432.4321..)()(R R R R R S R R S R R R S S AO ++++++++=III:4232232212121)()()()(R U S R U S R U S R U S P NA N N N A i '+++=∆ 3-19.有一长20KM,35KV 的双回平行电力线路,其负荷为10MW,8.0cos =ϕ.电力线路导线型号为LGJ-70,导线计算外径为mm 4.11,三相导线的几何平均距离为m 5.3,在用户变电所内装设有两台SFZ-7500/35型变压器并联运行,KVA S N 7500=,N U 为KV 11/35,KW P k 75=,5.7(%)=K U ,,6.90KW P =8.0(%)0=I .两台变压器全年投入运行,其年负荷曲线如图.试计算:①电力网中的有功功率损耗;②电力网的网损率;③电力网一年中的电能损耗;④当用户分别接功率因数为0.7和0.9运行时(用户的有功功率不变)重复前三项计算. 解:)/(45,0705.311KM s r Ω===ρ变压器在额定负荷下的损耗为: 等效电路如下: I:8.0cos =ϕa.)(5.71087.365.128.0arccos 8.010arccos cos 10MvA j S +=∠=∠=∠=ολϕ b.)(75.3587.3625.68.0arccos 8.05.010MVA j S +=∠=∠⨯=ο C.)(875.15.287.36125.38.0arccos 8.025.010arccos cos 25.010MvA j S+=∠=∠⨯=∠⨯=ο&ϕϕ有功功率损耗: 网损率: II.7.0cos =ϕa.)(2.101057.4528.147.0arccos 7.010MVA j S +=∠=∠=ο& b.)(1.5557.4514.77.0arccos 7.05.010MVA j S +=∠=∠⨯=ο& c.)(55.25.257.4557.37.0arccos 7.025.010MVA j S+=∠=∠⨯=ο& 有功功率损耗: 网损率: III:9.0cos =ϕa.)(79.49.984.25119.0arccos 9.010MVA j S +=∠=∠=ο& b.)(4.29.484.255.59.0arccos 9.05.010MVA j S +=∠=∠⨯=ο& c.)(2.147.284.2575.29.0arccos 9.025.010MVA j S+=∠=∠⨯=ο& 有功功率损耗: 网损率: Chapter 五5-7.何为发电机组的有功功率---频率静态特性?发电机的单位调节功率是什么?答:假设电压为额定电压且不变时，发电机发出的有功功率随频率变化的特性称为发电机组的有功功率---频率静态特性。