56章功率调整习题

三章 潮流计算

例3-5 变比分别为11/1101=k 和11/1152=k 的两台变压器并联运行，如图所示，两台变压器归算到低压侧的电抗均为1Ω,其电阻和导纳忽略不计。已知低压母线电压为10kV ，负荷功率为1216j +MVA ，试求变压器的功率分布和高压侧电压。

例3-5 电路及功率分布图

解：

（1）假定两台变压器变比相同，计算其功率分布。因两台变压器电抗相等，故

MVA j MVA j S S LD LD 68)1216(2

1

21+=+==

（2）求循环功率。因为阻抗已归算到低压侧，宜用低压侧的电压求环路电势。若取其假定正方向为顺时针方向，则可得

kV k k V E B 5.01105.1010112=⎪⎭⎫

⎝⎛-=⎪

⎪⎭⎫ ⎝⎛-≈∆ 故循环功率为

MVA j j j Z Z E V S T T B C 5.21

15.01021=--⨯=+∆≈

（3）计算两台变压器的实际功率分布

MVA

j j j S S S MVA j j j S S S C LD T C LD T 5.385.2685.885.2682211+=-+=-=+=++=+=

（4）计算高压侧电压。不计电压降落的横分量时，按变压器T-1计算可得高压母线电压为：

()kV kV k V A 5.1081085.0101015.8101=⨯+=⎪⎭⎫ ⎝

⎛

⨯+=

按变压器T-2计算可得

()kV kV k V A 68.1085.1035.0101015.3102=⨯+=⎪⎭⎫ ⎝

⎛

⨯+=

计及电压降落的横分量，按T-1和T-2计算可分别得

V A =108.79kV ， V A =109kV

（5）计算从高压母线输入变压器T-1和T-2的功率

MVA j j j S T 86.981105.885.882

2

2`1

+=⨯+++=

MVA j j j S

T 26.48110

5.385.382

2

2`2

+=⨯+++= 输入高压母线的总功率为

MVA j j j S S S T T 12.141626.4886.98`

2`1`+=+++=+=

计算所得功率分布，如下图所示。

例3-5功率分布图

六章 无功习题

1、何谓电力系统的电压中枢点？系统中枢点有哪三种调压方式？其要求如何？ 答：在电力系统的大量节点中，通常选择一些具有代表性的节点加以监视、控制。如果这些节点的电压满足要求，则该节点临近的节点基本上也能满足要求，这些节点即称为中枢点。

中枢点电压控制有逆调压、顺调压、常调压三种方式。

逆调压要求高峰负荷时将中枢点电压调到1.05U n ,低谷负荷时调到U n ；顺调压方式要求高峰负荷时中枢点电压不低于1.025U n ，低谷时不高于1.075U n ；常调压方式要求在任何负荷时中枢点电压基本保持不变且略大于U n 。 2、简要说明电力系统的电压调整可采用哪些措施？ 答：（1）改变发电机端电压调压； （2）改变变压器电压比调压； （3）补偿无功功率调压；

（4）改变电力线路参数调压。（如串容抗、感抗等方式来降低功率损耗） 3、当电力系统无功功率不足时，是否可以通过改变变压器的电压比来调压？为什么？

答：当电力系统无功功率不足时，不能通过改变变压器的电压比来调压。因为改

变变压器的电压比从本质上并没有增加系统的无功功率，这样以减少其他地方的无功功率来补充某地由于无功功率不足而造成的电压低下，其他地方则有可能因此而造成无功功率不足，不能根本性解决整个电力网的电压质量问题。所以，必须首先进行无功补偿，再进行调压。 4、各种调压措施的适用情况如何？

答：优先考虑改变发电机端电压调压，简单经济，但可调电压范围有限。改变变压器电压比是一种有效的电压调压措施，当系统中无功功率充裕时，这种措施效果明显。补偿无功功率调压虽需增加投资，但由于它可以降低网损，也经常采用。改变电力线路参数，如串联电容器，在提高线路末端电压的同时，对提高电力系统的运行稳定性也有积极的作用，这一措施的应用综合加以考虑。

5、设由电站1向用户2供电，供电线路如图，为了使U 2能维持额定运行（Un=10kV ），问在用户处应装电容器的容量是多少？（忽略电压降落的横分量影响）

kV

U 5.101=N

U U =275

.0kW

?

=K Q 1

2

解：()()1068.17637.12000var 8.17634

775.02000sin cos 5.0105.10102212⨯-+⨯=

-+=∆≈⨯=ΦΦ=

=-=-=∆==K k N Q U X Q Q PR U K P Q kV U U U kV

U U var 6.2329K Q K =∴

6、某变电所的负荷为3000KW ，功率因数为0.8，今要求增加新用户，其负荷功率为5000KW ，功率因数为0.85，欲使变电所的总功率因数提高到0.9。求需要装设的电容器容量？ 解：

原负荷：P1=3000KW ，8.01cos =Φ

var 22506.08

.030001sin 1cos 1

1K P Q =⨯=ΦΦ=

增加负荷：P2=5000KW ，85.02cos =Φ

var 72.309853.085

.05000

2sin 2cos 22K P Q =⨯=ΦΦ=

总负荷：KvA

j j j jQ P jQ P S S S 72.53488000)72.30985000()22503000()()(221121+=+++=+++=+=∑

若使得变电所的总功率因数提高到0.9，即：

9.0cos =Φ 则

var 58.38744359.09.08000

sin cos K P Q Q C =⨯=Φ⋅Φ∑=-∑

应装设的电容器容量：

var

14

.147458.387472.534858

.3874K Q Q C =-=-∑

= 7、某降压变电所中安装有一台10MVA 的变压器；电压为KV 11/%5.22110⨯±。已知：最大负荷时，高压侧的实际电压为113KV ，变压器阻抗中的电压损耗为额定电压的4.63%；最小负荷时，高压侧的实际电压为115KV ，变压器阻抗中的电压损耗为额定电压的2.81%；变电所低压母线采用顺调压方式，试选择变压器的分接头并校验之。

解：最大负荷时的抽头电压为：

kV U U U U U LN

M

L M

M H M tH 8.1151110025.110063

.4110113=⨯⨯⨯

-=

∆-=

⋅⋅⋅ 最小负荷时的抽头电压为：

kV U U U U U LN

m

L m

m H m tH 5.1141110075.110081

.2110115=⨯⨯⨯

-=

∆-=

⋅⋅⋅ 抽头平均电压：kV U U U m H t M H t arv tH 15.1152

5

.1148.1152=+=+=

⋅⋅⋅⋅⋅