电力系统稳态分析试题Word版

第二次作业参考答案

1、中等长度输电线路的集中参数等值电路有那两种形式？电力系统分析计算中采用哪一种？为什么？

答：中等长度输电线路的集中参数等值电路有τ型等值电路和π型等值电路两种，电力系统分析计算中采用π型等值电路。因为电力系统分析计算通常采用节点电压法，为减少独立节点的数目，所以采用π型等值电路。

2、为什么要采用分裂导线？分裂导线对电晕临界电压有何影响？

答：采用分裂导线是为了减小线路的电抗，但分裂导线将使电晕临界电压降低，需要在线路设计中予以注意。

3、输电线路进行全换位的目的是什么？

答：输电线路进行全换位的目的是使输电线路各相的参数（电抗、电纳）相等。

4、变压器的τ形等值电路和T 形等值电路是否等效？为什么？

答：变压器的τ形等值电路和T 形等值电路不等效，τ形等值电路是将T 形等值电路中的励磁值路移到一端并用相应导纳表示所得到的等值电路，是T 形等值电路的近似电路。

5、已知110KV 架空输电线路长度为80km,三相导线平行布置，线间距离为4m ，导线型号为LGJ －150，计算其参数并画出其等值电路。（LGJ-150导线计算外径为17mm ）

解：由于线路为长度小于100km 的短线路，线路的电纳和电导可以忽略不计，因而只需计算其电抗和电阻。

)(5426.1m D m ≈⨯=＝500（cm ），导线计算半径)(5.8217cm r ==

,标称截面为)(1502mm S =，取导线的电阻率为km mm /.5.312Ω=ρ。

)/(21.0150

5.311km S r Ω===ρ )/(41

6.0015

7.05

.8500lg 1445.01km x Ω=+= 输电线路的总电阻和总电抗分别为： )(8.168021.01Ω=⨯==l r R 、)(28.3380416.01Ω=⨯==l x X

输电线路的单相等值电路如图

6、已知220KV 同杆双回架空输电线路长度为200km,三相导线平行布置，导线之间的距离为6.0m ，导线型号为LGJ-300,求线路的集中参数，并画出其等值电路。（LGJ-300导线计算外径24.2mm ）

解：

忽略双回路之间的相互影响，则每回线路导线之间的几何平均距离为m D m 5.7626.1≈⨯=，)(21.1242.2cm r ==，标称截面为

)(3002mm S =，取导线的电阻率为km mm /.5.312Ω=ρ。 则单位长度线路的

电抗和电纳分别为)/(105.0300

5.311km r Ω==、)/(419.021.1750lg 1445.01km x Ω==、)/(1071.21021

.1750lg 58.7661km S b --⨯=⨯=. 取1=δ、9.0=m ，则输电线路的电晕临界相电压为：

)(54.171KV = 大于线路的最高工作相电压

)(37.133305

.1220KV =⨯，所以线路不会发生电晕现象，输电线路单位长度的电导01=g

线路的集中参数为：

)(5.102200105.021Ω=⨯=⨯=l r R 、)(9.412

200419.021Ω=⨯=⨯=l x X 、 )(1084.1022001071.22461S l b B --⨯=⨯⨯⨯=⨯⨯=、021=⨯⨯=l g G

线路的等值电路为：

7、长度为600Km 的500KV 电力线路的结构如下：LGJ －4×400分裂导线，导线直径28mm ，分裂间距450mm ，三相导线水平排列，相间距离13m ，如下图所示。作出近似考虑电力线路分布参数特性时的Π形等值电路。（LGJ-400导线计算外径为28mm ）

解：

21.1750lg )0

.121.1298.01(21.10.19.0388.44lg )298.01(388.44⨯⨯+⨯⨯⨯⨯=+

=r D r r m U m cr δδ

先计算电力线路每公里的电阻、电抗、电导和电纳。

)/(01969.0400

45.311km S r Ω=⨯==ρ

)(1638013000213000130003mm D m =⨯⨯⨯= )(1.20645024504501444141312mm d d rd r eq =⨯⨯⨯⨯==

)/(279.04

0157.01.20616380lg 1445.00157.0lg 1445.01km n r D x eq m Ω=+=+= )/(10989.3101.20616380lg 58.710lg 58.76661km S r D b eq

m

---⨯=⨯=⨯= 计算电晕临界电压cr U 。取24.4,4,0.1,9.0====βδn m ，则电晕临界电压为 eq

m cr r D d r

n r r m U lg 1)298.01(388.44βδδ++= 61.201638lg 454.124.414)0

.14.1298.01(4.10.19.0388.44⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯⨯⨯= )(1.470KV =

中间相电晕临界相电压为)(6.44695.01.470KV =⨯，假设500KV 线路运行相电压为)(1.3033/525KV =，由于1.3036.446>，输电线路在晴天条件下不会发生电晕现象，所以01=g 。

近似考虑输电线路参数分布特性

866.03

60010989.3279.013126211=⨯⨯⨯-=-=-l b x k r 6

600)279.010989.301969.010989.3279.0(16)(12

6262112111⨯⨯⨯-⨯⨯-=--=--l x b r b x k x 934.0=

033.112

60010989.3279.011212

6211=⨯⨯⨯+=+=-l b x k b )(23.1060001969.0866.01Ω=⨯⨯=l r k r

)(35.156600279.0934.01Ω=⨯⨯=l x k x

)(10472.260010989.3033.1361S l b k b --⨯=⨯⨯⨯=

)(10236.110472.22

12331S l b k b --⨯=⨯⨯= 近似考虑输电线路参数分布特性的Π形等值电路如图所示