清华电机系电力系统第三章习题答案..
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（2）求 时，只要求3点的电压即可，注意到3是悬空的，所以23支路中没有电流，因此不能再把 弄进去。
（1）K=1时的基本功率分布（不考虑功率报耗）；
（2）若 ，求1、2处电压（要求考虑功率损耗和电压报耗）；
（3）若要使(1)的基本功率分布发生变化，使1－2线路中无功潮流为0，则K应如何变化？（不计功率报耗）。
答案：
（1） ； ； ；
。
（2） ， 。
（3） 。
详细答案：
从A点解开
（1）基本功率分布如下：
变压器参数如下（归算到220KV侧）：
：变比231/110KV
：变比209/110KV
均忽略空载损耗及空载电流。
负荷状况如下：
若不计功率损耗，求网络功率分布。
答案：
等值电路图如下
从A点解开
基本功率分布如下：
循环功率计算如下：
网络的功率分布如下：
作业中出现的问题：
（1）有的同学认为 ，所以网络中没有循环功率，这是不对的，由于变压器的存在，循环功率也是存在的。
（2）题目中写的是“标么阻抗”，有的同学直接当导纳用，注意审题。
3
利用题3－1的结果，计算下图网络的节点导纳阵。
答案：
Y33=1.042-j8.2430
Y34=Y43=j3.667
作业中出现的问题：
（1）计算变压器等值电路时，一定要注意变比的位置和阻抗的位置，根据定义仔细计算节点导纳。
3
已知一网络的节点导纳矩阵上三角部分如下图所示，
（2）不少同学在计算变电所低压边的电压时，忘记将结果归算到110kV电压等级了。
（3）变压器的对地充电功率为负值，线路的对地充电功率为正值。不少同学将变压器的对地充电功率按正值计算，结果得出首端送出无功130左右。
（4）计算线路电抗时，有的同学直接使用查表得到的27.8作为等值半径，应该是27.8/2。
（4）有同学将题干给出的线间几何均距和线间实际距离混淆；
3
两回平行的220KV，长度为200Km的架空输电线，供电给地区降压变电所，线路单回架设，型号为LGJ - 400，每回线水平排列，几何均距为7m，线路首端电压为245KV。
变电所中装有两组并联运行的降压变压器，变比为209/121KV。每组由三台单相双绕组变压器组成，每台变压器容量为40MVA。每组变压器折合于220KV侧的电阻、电抗各为2. 04Ω及52. 4Ω，每组变压器的铁耗 ，激磁损耗 。
（2）题目中说了“不计功率损耗”，因此只考虑基本功率分布即可，即包括自然功率分布和循环功率分布的两部分；有些同学还考虑功率损耗了，注意审题。
（3）计算循环功率时，一定要注意正方向的规定，自己的题目前后要一致，有些同学将循环功率的负号弄反了。
（4）注意求解网络功率分布应求出各个节点之间的潮流状况。
3
已知某110KV网络，T代表理想变压器，变比为l：K，求
，
（2）
作业中出现的问题：
（1）不少同学把本题中80km线路当成短线来计算，课本上关于短线说得是“对于35kV电压等级以下的架空线路”，所以本题还是应该按照中长线来计算。
（2）在计算 时，不少同学直接使用 的有功无功，其实还应该除去线路首端的充电功率。
（3）计算线路电抗时，有的同学直接使用查表得到的13.9作为等值半径，应该是13.9/2。
（2）求电压
（3）求变比
线路1－2无功潮流为0，
则
有
令 ，解得
作业中出现的问题：
（1）在计算基本功率分布时，公式中用到的是阻抗的共轭，而不是阻抗。
（2）在电压降落时，如果不加特殊说明，可以忽略横向分量，这样减小大家的计算量。
3
求图中所示系统的节点导纳矩阵（数字是标么阻抗）。
wk.baidu.com答案：
作业中出现的问题：
（1）有些同学将导纳阵写成3x3的了，认为4个节点中应该有一个参考节点，实际上还有一个地节点存在，所以导纳阵应该是4x4的。
接到变电所110KV母线的负荷是160MW， 。
试确定线路首端功率，变电所低压边的电压和输电线的传输效率。计算时，忽略线路的电导。
答案：
首端功率
低压边电压
效率96.94%
详细答案：
题目示意图如下：
等效电路图如下：
（1）计算并联线路的参数
计算电阻
默认
计算电抗：
默认系数 ，查表得 。
计算电纳：
线路长
由于是短线路，并且是双回路，线路等值参数
第三章电力系统
3
如图线路，负荷由发电厂母线经110KV单回线供电，线路长80Km，型号为LGJ－95，线间几何均距为5m。发电厂母线电压 ，送出负荷 ，求负荷电压 。
答案：
109.21KV
详细答案：
（1）计算线路的参数
计算电阻
默认
计算电抗：
默认系数 ，查表得 。
计算电纳：
线路长
由于不是配电网络，因此应该按照中长线路来计算，线路等值参数
答案：
详细答案：
表示从节点2看进去的对地的总阻抗，如下图所示
同理知 表示从节点3看进去的对地的总阻抗，如下图所示
表示在节点1注入单位电流、其它节点均开路时，节点2上的电压值，见下图
流过 的电流为
作业中出现的问题：
（1）通过变压器对电路参数归算时，电压、电流、阻抗要同时归算，不要漏掉一些。阻抗过变压器是比例系数是 ，而不是 。
试将下图中节点1～4之间联接成相应网络，并标明各支路导纳值。
答案：
作业中出现的问题：
（1）题目中让标明“导纳”，有的同学标成阻抗了，注意审题。
（2）互导纳是线路导纳的相反数，有些同学直接把互导纳当成线路导纳了。
3
如下网络，请写出其相应节点阻抗矩阵中的元素（可以不化筒） ， ， ， 。（变压器为理想变压器）
（5）有些同学将双回线按单回线计算。
（6）160MW是负荷的有功功率，有些同学将其当成负荷的视在功率。
（7）本题按照教材中所述的两步法求解，在由末端逆推首端功率时近似取全线为220KV额定电压求解。若在累加首端侧充电功率时采用245KV求解会出现较大偏差。
（8）同上题（4）
3
如图环形网络，在A处由系统输入功率， ，输电线参数如下（均已归算到220KV侧）：
（2）计算并联电压器的参数
前代求功率
回代求电压
线路的传输效率
作业中出现的问题：
（1）线路的传输效率应该时线路末端与首端的有功功率之比，而不是视在功率之比。计算线路的传输效率时，不应该使用160MW，因为160MW是负荷有功，从首端有功到负荷有功，中间有线路损耗，还有变压器损耗。计算线路的传输效率，应该用线路末端有功与线路首端有功相除。有些同学忘记计算线路的传输效率了。
（1）K=1时的基本功率分布（不考虑功率报耗）；
（2）若 ，求1、2处电压（要求考虑功率损耗和电压报耗）；
（3）若要使(1)的基本功率分布发生变化，使1－2线路中无功潮流为0，则K应如何变化？（不计功率报耗）。
答案：
（1） ； ； ；
。
（2） ， 。
（3） 。
详细答案：
从A点解开
（1）基本功率分布如下：
变压器参数如下（归算到220KV侧）：
：变比231/110KV
：变比209/110KV
均忽略空载损耗及空载电流。
负荷状况如下：
若不计功率损耗，求网络功率分布。
答案：
等值电路图如下
从A点解开
基本功率分布如下：
循环功率计算如下：
网络的功率分布如下：
作业中出现的问题：
（1）有的同学认为 ，所以网络中没有循环功率，这是不对的，由于变压器的存在，循环功率也是存在的。
（2）题目中写的是“标么阻抗”，有的同学直接当导纳用，注意审题。
3
利用题3－1的结果，计算下图网络的节点导纳阵。
答案：
Y33=1.042-j8.2430
Y34=Y43=j3.667
作业中出现的问题：
（1）计算变压器等值电路时，一定要注意变比的位置和阻抗的位置，根据定义仔细计算节点导纳。
3
已知一网络的节点导纳矩阵上三角部分如下图所示，
（2）不少同学在计算变电所低压边的电压时，忘记将结果归算到110kV电压等级了。
（3）变压器的对地充电功率为负值，线路的对地充电功率为正值。不少同学将变压器的对地充电功率按正值计算，结果得出首端送出无功130左右。
（4）计算线路电抗时，有的同学直接使用查表得到的27.8作为等值半径，应该是27.8/2。
（4）有同学将题干给出的线间几何均距和线间实际距离混淆；
3
两回平行的220KV，长度为200Km的架空输电线，供电给地区降压变电所，线路单回架设，型号为LGJ - 400，每回线水平排列，几何均距为7m，线路首端电压为245KV。
变电所中装有两组并联运行的降压变压器，变比为209/121KV。每组由三台单相双绕组变压器组成，每台变压器容量为40MVA。每组变压器折合于220KV侧的电阻、电抗各为2. 04Ω及52. 4Ω，每组变压器的铁耗 ，激磁损耗 。
（2）题目中说了“不计功率损耗”，因此只考虑基本功率分布即可，即包括自然功率分布和循环功率分布的两部分；有些同学还考虑功率损耗了，注意审题。
（3）计算循环功率时，一定要注意正方向的规定，自己的题目前后要一致，有些同学将循环功率的负号弄反了。
（4）注意求解网络功率分布应求出各个节点之间的潮流状况。
3
已知某110KV网络，T代表理想变压器，变比为l：K，求
，
（2）
作业中出现的问题：
（1）不少同学把本题中80km线路当成短线来计算，课本上关于短线说得是“对于35kV电压等级以下的架空线路”，所以本题还是应该按照中长线来计算。
（2）在计算 时，不少同学直接使用 的有功无功，其实还应该除去线路首端的充电功率。
（3）计算线路电抗时，有的同学直接使用查表得到的13.9作为等值半径，应该是13.9/2。
（2）求电压
（3）求变比
线路1－2无功潮流为0，
则
有
令 ，解得
作业中出现的问题：
（1）在计算基本功率分布时，公式中用到的是阻抗的共轭，而不是阻抗。
（2）在电压降落时，如果不加特殊说明，可以忽略横向分量，这样减小大家的计算量。
3
求图中所示系统的节点导纳矩阵（数字是标么阻抗）。
wk.baidu.com答案：
作业中出现的问题：
（1）有些同学将导纳阵写成3x3的了，认为4个节点中应该有一个参考节点，实际上还有一个地节点存在，所以导纳阵应该是4x4的。
接到变电所110KV母线的负荷是160MW， 。
试确定线路首端功率，变电所低压边的电压和输电线的传输效率。计算时，忽略线路的电导。
答案：
首端功率
低压边电压
效率96.94%
详细答案：
题目示意图如下：
等效电路图如下：
（1）计算并联线路的参数
计算电阻
默认
计算电抗：
默认系数 ，查表得 。
计算电纳：
线路长
由于是短线路，并且是双回路，线路等值参数
第三章电力系统
3
如图线路，负荷由发电厂母线经110KV单回线供电，线路长80Km，型号为LGJ－95，线间几何均距为5m。发电厂母线电压 ，送出负荷 ，求负荷电压 。
答案：
109.21KV
详细答案：
（1）计算线路的参数
计算电阻
默认
计算电抗：
默认系数 ，查表得 。
计算电纳：
线路长
由于不是配电网络，因此应该按照中长线路来计算，线路等值参数
答案：
详细答案：
表示从节点2看进去的对地的总阻抗，如下图所示
同理知 表示从节点3看进去的对地的总阻抗，如下图所示
表示在节点1注入单位电流、其它节点均开路时，节点2上的电压值，见下图
流过 的电流为
作业中出现的问题：
（1）通过变压器对电路参数归算时，电压、电流、阻抗要同时归算，不要漏掉一些。阻抗过变压器是比例系数是 ，而不是 。
试将下图中节点1～4之间联接成相应网络，并标明各支路导纳值。
答案：
作业中出现的问题：
（1）题目中让标明“导纳”，有的同学标成阻抗了，注意审题。
（2）互导纳是线路导纳的相反数，有些同学直接把互导纳当成线路导纳了。
3
如下网络，请写出其相应节点阻抗矩阵中的元素（可以不化筒） ， ， ， 。（变压器为理想变压器）
（5）有些同学将双回线按单回线计算。
（6）160MW是负荷的有功功率，有些同学将其当成负荷的视在功率。
（7）本题按照教材中所述的两步法求解，在由末端逆推首端功率时近似取全线为220KV额定电压求解。若在累加首端侧充电功率时采用245KV求解会出现较大偏差。
（8）同上题（4）
3
如图环形网络，在A处由系统输入功率， ，输电线参数如下（均已归算到220KV侧）：
（2）计算并联电压器的参数
前代求功率
回代求电压
线路的传输效率
作业中出现的问题：
（1）线路的传输效率应该时线路末端与首端的有功功率之比，而不是视在功率之比。计算线路的传输效率时，不应该使用160MW，因为160MW是负荷有功，从首端有功到负荷有功，中间有线路损耗，还有变压器损耗。计算线路的传输效率，应该用线路末端有功与线路首端有功相除。有些同学忘记计算线路的传输效率了。