电力系统稳态分析作业及其答案

第一次作业参考答案

1、电能生产的主要特点有哪些？

答：电能生产的主要特点可以归纳为以下三点。①电能生产的连续性特点；由于电能不能大量

储存，电能的生产、输送和消费是同时完成的。②电能生产瞬时性的特点；这是因为电能的传输速

度非常快（接近光速），电力系统中任何一点发生故障都马上影响到整个电力系统。③电能生产重要性的特点；电能清洁卫生、易于转换、便于实现自动控制，因此国民经济各部门绝大多数以电能作为能源，而电能又不能储存，所以电能供应的中断或减少将对国名经济产生重大影响。

2、对电力系统运行的基本要求是什么？

答：对电力系统运行的基本要求有：①保证对用户的供电可靠性；②电能质量要好；③电力系统运行经济性要好；④对环境的不良影响要小。

3、电力系统中负荷的分类（I、II、山类负荷）是根据什么原则进行的？各类负荷对供电可靠性的要求是什么？

答：电力系统中负荷的分类是根据用户的重要程度和供电中断或减少对用户所造成的危害的大小来划分的，凡供电中断将导致设备损坏、人员伤亡、产品报废、社会秩序还乱、政治影响大的用户的用电设备称为I类负荷；凡供电中断或减少将导致产品产量下降、人民生活受到影响的用户的用电设备称为II类负荷；I类、II类负荷以外的负荷称为III类负荷。

I类负荷对供电可靠性的要求是任何情况下不得中断供电；

II类负荷对供电可靠性的要求是尽可能不中断供电；

III类负荷可以停电。

4、标出下图所示电力系统中发电机、变压器的额定电压。（图中已标出线路的额定电压）

10KV —I-

11DKF

答：上述电力系统中发电机、变压器的额定电压如下：

G: 10.5KV ; T1 : 10.5/242KV ; T2 : 220/121/38.5KV ; T3: 35/6.3KV

5、为什么110KV及以上的架空输电线路需要全线架设避雷线而35KV及以下架空输电线路不

需全线架设避雷线？

答：因为110KV及以上系统采用中性点直接接地的中性点运行方式，这种运行方式的优点是：

正常运行情况下各相对地电压为相电压，系统发生单相接地短路故障时，非故障相对地电压仍为相电压，电气设备和输电线路的对地绝缘只要按承受相电压考虑，从而降低电气设备和输电线路的绝缘费用，提高电力系统运行的经济性；缺点是发生单相接地短路时需要切除故障线路，供电可靠性差。考虑到输电线路的单相接地绝大部分是由于雷击输电线路引起，全线路架设避雷线，就是为了减少雷击输电线路造成单相接地短路故障的机会，提高220KV电力系统的供电可靠性。

35KV及以下系统采用中性点不接地或经消弧线圈接地的中性点运行方式，即使雷击输电

线路造成单相接地时，电力系统也可以继续运行，供电可靠性高，所以无需全线架设避雷线。

6、在下图所示的电力系统中已知U 10KV，3 C0U 35A,如要把单相接地时流过接地

点的电流补偿到20A，请计算所需消弧线圈的电感系数。

解：

单相接地故障时的相量图如下:

根据消弧线圈应采用过补偿方式的要求，可知单相接地时流过消弧线圈的电流应为:

答：所需消弧线圈的电感系数为

0.334(H)。

7、消弧线圈的工作原理是什么？电力系统中为什么一般采用过补偿方式?

答：消弧线圈的作用是单相接地故障时，以电感电流补偿流过短路点的电容电流，将接地点电 流减小到规定值以下，从而防止接地点电弧的出现。其工作原理如下图所示

电力系统之所以一般采用过补偿方式，是因为全补偿方式在正常运行方式下可能引起串联谐 振，是应避免出现的补偿方

式；欠补偿方式在系统运行方式变化时可能成为全补偿方式，因此也不 能采用，过补偿方式在系统运行方式不会全补偿的情况。

补偿后的接地直电质

I CC +T CB (%?%片)

补偿前的接地点电济

ICB

则:

I L

20 35 55(A)

L

I L

1000 0.334(H)

55 ”3 314

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

型等值电路和 型等值电路两种，电力系统分

析计算中采用 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 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T 形等值电路和 T 形等值电路是否等效？为什么？

答：变压器的T 形等值电路和

T 形等值电路不等效，T 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 电抗和电阻。

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

输电线路的单相等值电路如图

D m 1.26 4

5(m) = 500

(cm ),

导线计算半径r

2

S 150(mm )，取导线的电阻率为

31.5 .mm 2 / km 。

31.5

「1

0.21( /km) S 150

X 1 500 0.1445lg 0.0157 0.416( /km)

输电线路的总电阻和总电抗分别为：

17 2

8.5(cm),标称截面为

0.21 80 16.8( )、X X, 0.416 80 33.28()