电能系统基础作业题

8．有一 110KV 母线，接有一负荷 SL = 20 + j15MVA 。试以：
1）阻抗表示这负荷，并作等值电路。 2）导纳表示这负荷，并作等值电路。 9．一条 220kV、250km 单回架空输电线，用 LGJQ-400 型导线架设。其参数为：
r1 = 0.08Ω / km ， x1 = 0.416Ω / km ， b1 = 2.80 ×10−6 S / km ，试用集中参数的 Π 型等
2
P2 = 220MW
U 1
Qc
j5.5 ×10−4 S
j5.5 ×10−4 S
Qc
U 2
16． 某 100km、110kV 双回输电线路建于不同时期，其中一回线路用 LGJ-95 型导线 架设，另一回用 LGJ-400 型导线架设。试分别计算下列两种负荷下线路中的功率 分布和功率损耗。 a).输电线路受端变电所运算负荷为 100MVA、 cosϕ = 1.0 ；
1：
S1 = 2.8653 + j1.2244 ， 节 点 2 ： P2 = 0.6661, U 2 = 1.05 ， 节 点 3 ：
U 3 = 1.0, θ 3 = 00 ，用牛顿拉夫逊法和 P-Q 解耦法计算潮流。并计算线路功率 S 12 , 收敛精度ε =10−3 。
1
ZL
2
S 1
S 2
设线路电抗 x1 = 0.4Ω / km ，取 SB = 100MVA。
250MVA xd′′ = 0.2
50MVA xd′′ = 0.125
10.5KV 300MVA
U k % = 12
10.5KV 60MVA
U k % = 12
.
30km
50km
50km 110KV K
27． 如 图 所 示 系 统 ， 求 K 点 发 生 三 相 短 路 时 短 路 点 的 电 流 。 设 线 路 电 抗 x1 = 0.4Ω / km 。S 为无穷大电源。
1． 某电力系统的部分结线如图所示。各线路的额定电压等级已示于图中。
试求：1）发电机 G-1，G-2，G-3 的额定电压。
2）变压器 T-1 到 T-7 的各绕组的额定电压。
220KV
LGJ-300/15
LGJ-400/50
13.8KV T-3
G-3
10.5KV
110KV T-2
G-2
6KV T-1
b). 输电线路受端变电所运算负荷为 53MVA、 cosϕ = 0.0 。
LGJ-95： r1 = 0.33Ω / km, x1 = 0.429Ω / km,b1 = 2.65 ×10−6 s / km
LGJ-400： r1 = 0.079Ω / km, x1 = 0.393Ω / km,b1 = 2.91×10−6 s / km 17． 试计算如下图所示电力网络的功率分布和最大电压损耗。线路均采用 LGJ-120
LGJ-70 20
A LGJ-70 20
B
C
35/6.6kV D
35/6.6kV E
ZQ-35 5
15． 运行着的电力系统中一条输电线路。如下图所示，其始端及末端电压分别为 231KV 及 220KV。末端负荷的有功功率为 220MW。线路参数为已知值在图中标出， 试求末端功率因数。
1
8 + j40(Ω)
220/121/38.5KV,容量比为 100/100/50，空载试验及短路试验数据如下：（所有数据
均未归算）
Pk (1−2) = 333KW ; Pk (1−3) = 265KW ; Pk (2−3) = 277KW ; P0 = 59KW ;
U k (1−2) % = 9.09;U k (1−3) % = 16.45;U k (2−3) % = 10.75 ; I 0 % = 0.332 .
b) 取基准功率 SB = 100MVA；基准电压U B = U av 作近似计算；
c) 取基准功率 SB = 1000MVA；基准电压U B = U av 作近似计算； d) 对结果分析比较。 14． 试作出下图所示简单网络的等值电路，并计算相应的参数（以标幺值表示）。取 基准功率 SB = 100MVA；35KV级的基准电压U B = 35KV 。已知：线路L1:LGJ-70，
型导线（ r1 = 0.27Ω / km, x1 = 0.391Ω / km ）。所示负荷均为变电所运算负荷。
5km 4+j3MVA
8km 8km
8+j8MVA
9+j4MVA
18． 求下图所示网络的阻抗矩阵，各支路用阻抗标幺值表示。
0.75 0.1
0.2
0.05 0.15
19． 直接写出下图所示网络的节点导纳矩阵。图中参数为电抗标幺值。 如果 1－3 支路断开，导纳矩阵如何修改？如 1－2 支路串联的理想变压器，变比改为 1：1.1, 此时导纳矩阵又为怎样？
500KV T-1 G-1
10.5KV
T-4 110KV
35KV
35KV T-5
10KV T-2
G-2 500KV
T-3 6KV G-3
T-7 6KV
4．部分电力网络的结线如图所示，导线呈正三角形方式排列，导线之间距离为 2 米。 110kV 输电线路以双回线路送电。降压变电所装有二台相同的三项双线圈变压器。
1）计算导线温度为 400 C 时线路每公里参数。
2）计算变压器参数。 3）计算并列运行时，电力网络的等值参数，并将参数注在等值电 路上。
LGJ-120
110KV 100km
10KV SFZL7 − 20000 /110
5．有一条 10kV 配电线路，每相参数分别为： RL = 4.0Ω 、 X L = 6.0Ω ，受端负荷为
值电路进行下列计算。当输送功率为 150MW、功率因数为 0.8、受端电压为 210kV
时，送端电压和功率为多少？如果功率因数为 1.0，其余条件一样，那么送端电压
和功率又为多少？
10． 某变电所，以三台单相双绕组变压器按星形连结，组成三相变压器组。每台变
压器容量为 3500KVA。电压为 20.2/6.6KV，空载、短路试验数据如下：
G-1
35KV
T-4
35KV
35KV T-5
110KV
LGJ-185/25 LGJ-150/25
LGJ-70/10
T-6 10KV
T-7 6KV
2． 某系统的日负荷曲线如下所示，求此系统的Tmax 、Pav 及全系统一年内的电能消耗。
P(MW)
3600 3400 3300 3100 3000
P(MW)
试作这变压器的等值电路，并将参数（归算至高压侧）注在图上。 12． 试作下图所示电力系统的阻抗图，并将参数注在图上（不计线路和变压器的电
阻和导纳）。 1）计算时取 6KV 电压为基本级。 2）计算时取 10KV 电压为基本级。 3）计算时取 110KV 电压为基本级。
1
T1
3 L-1
4
100km
T2
r1 = 0.45Ω / km ， x1 = 0.382Ω / km ，
b1 = 2.99 ×10−6 S / km ， l = 20km
线路L3(电缆线路):ZQ-35， r1 = 0.52Ω / km ， x1 = 0.079Ω / km ，
b1 = 104 ×10−6 S / km ， l = 5km 变压器T1:SFL1-10000，变比 35/6.6kV，Pk=70kW,P0=12kW,Uk%=7.5,I0%=1.5 变压器T2：同变压器T1
YL
YL
2
2
YL 2
YL
ZL
ZL
2
YL
YL 2
2
3
24． 在图示网络中，三相短路发生在点 K-1 与 K-2 处，试计算这两种情况下的短路
冲击电流，短路电流的最大有效值和短路开断容量。
115KV
x1*
x2* 6.3KV x3*
x4*
40km
x = 0.4Ω / km
30MVA
6.3KV
U k = 10.5% K-1 0.3kA x=40%
40W
22． 求下图所示电力系统受端母线电压。已知：负荷为 2＋j0.8，送端电压为 1＋j0， 线路导纳为 1.0-j4.0，变压器电抗 j0.4，非标准变比 1：1.1。试用牛顿－拉夫逊法 迭代一次。
1:k
23．
某三节点系统如下图所示。线路阻抗标幺值 Z L
=
j 0.1 ，
yL 2
=
j 0.01 ，节点
Y0
Δ
G
Y0
2 3
1
5 6
4
K
29． 画出下图所示系统 K 点发生不对称短路时的零序网络，并写出 X Σ0 的表达式。
进行了实际测量，提供实测数据如下： 表一：阻抗实测数据
数量名称：U AB U BC U CA
IA
IB
IC
PAB
PBC
数值： 147.6V 148V 148V 0.825A 0.825A 0.875A –48W 71.5W 表二：导纳实测数据
数量名称：U AB U BC U CA
IA
IB
IC
P总
数值： 154.2V 155.3V 153.5V 0.14A 0.14A 0.14A 2.33W 1) 试以上述实测数据计算该线路正序阻抗，导纳，电容，充电功率并作等值电路； 2) 按线路结构参数计算该线路阻抗，导纳，电容，不考虑分布特性； 3) 近似考虑分布特性，计算该线路阻抗，导纳，电容； 4) 精确考虑分布特性，计算该线路阻抗，导纳，电容； 5) 对上述计算结果进行分析。
3300 3000 2800