电力系统稳态分析部分习题答案

电力系统稳态分析部分习题答案

第一章 电力系统的基本概念

1－1电力系统、电力网和动力系统的定义是什么？ 1－2见图示电力系统，试求变压器和发电机的额定电压。110kV 平均额定电压是多少？

解：U GN =1.05×10=10.5kV

U 1N.T 1=U GN =10.5kV U 2N.T 1=1.1×110=121kV U 1N.T 2=110kV

U 2N.T 2=1.1×35=38.5kV

U 3N.T 2=1.05×6=6.3kV

U 1N.T 3=U GN =10.5kV U 2N.T 3=1.05×3=3.15kV

110kV 线路平均额定电压U av =（U 2N.T 1+ U 1N.T 2）/2=（121+ 110）/2≈115kV

第二章作业及解答

2－1什么是发电机的功角特性？隐极式发电机和凸极式发电机的功角特性有何区别？

2－2 已知一台三相三绕组变压器容量比为：300/300/150MVA

, 三次侧额定电压为113.8N U kV =、2121N U kV =、3242N U kV =，

实验数据：(12)950K P kW -=、(13)500K P kW -=、(23)620K P kW -=, (12)%13.73K U -=、(13)%11.9K U -=、(23)%18.64K U -=， 0123P kW =，0%0.5I =, 计算变压器参数（归算至高压侧）并画出等

值电路。

解：由于已知的三绕组变压器三个绕组的容量不同，因此由变压器制造厂提供的变压器短路实验数据就存在归算的问题。根据标准，制造厂提供的短路损耗是没有归算到各绕组中通过变压器额定电流时数值，而制造厂提供的短路电压是归算好的。因此： （1）根据容量比归算短路损耗： 2

(13)

(13)3002000150K K P P kW --⎛⎫

'=⨯= ⎪⎝⎭

2

(23)(23)3002480150K

K P P kW --⎛⎫

'=⨯= ⎪⎝⎭

（2）各绕组的短路损耗： 1(12)(13)(23)1

()0.2352K K K

K P P P P MW ---''=+-= 2(12)(23)(13)1

()0.7152K K K

K P P P P MW ---''=+-= 3(13)(23)(12)1

() 1.7652

K K K

K P P P P MW ---''=+-= （3）各绕组短路电压百分数： 1(12)(13)(23)1

%(%%%) 3.4952K K K K U U U U ---=+-=

2(12)(23)(13)1

%(%%%)10.2352K K K K U U U U ---=+-=

3(13)(23)(12)1

%(%%%)8.4052

K K K K U U U U ---=+-=

（4）变压器归算到高压侧参数：

22

11120.235242 3.4952420.153 6.823300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯

22

22220.71524210.2352420.46519.98300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯

22

33321.7652428.405242 1.14816.408300100300

Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯

622

1230.5300

(2.125.6)101000242100242

Y G jB j j s -⨯=-=

+=-⨯⨯⨯ 2－3

答案

2－4

某一回110kV 架空电力线路，导线型号为LGJ-120，导线

计算外径为15.2mm ，三相导线水平排列，两相邻导线之间的距离D=4m 。试求该电力线路的参数，并画出等值电路。

解：r 1=ρ/S=31.5/120=0.2625Ω/km

x 1=0.1445lg(D m /r )+0.0157=0.1445×lg[(1.27×4×103)/(15.2/2)]+0.0157 =0.4239Ω/km b 1=7.58×106/lg(D m /r )=2.683×10-6S/km

g 1=0（110kV 架空线路LGJ 型导线不发生全面电晕的最小截面为50mm 2） R =r 1l =15.75Ω X =x 1l =25.43Ω B /2=b 1l /2=8.05×10-5S

充电功率之半Q c /2=U N 2B /2=0.97Mvar G =0

等值电路如下：

2－5

一条110kV 架空线路长100km ，导线为150-LGJ ，导线的直

径为16.72mm 水平排列，导线间距为 4m 。

（1）计算线路每公里参数，并将计算结果与查表结果相对照； （2）计算线路全长参数，画出等值电路图； （3）线路产生的容性无功功率是多少？

解：（1）方法一：用公式计算线路每公里参数：

km S r /21.0150

5

.310

Ω===ρ

m

D m 04.58443=⨯⨯=，150-LGJ 导线的直径为16.72mm （查表）

km r

D

x m

/417.00157.036

.810

04.5lg 1445.00157.0lg 1445.03

0Ω=+⨯=+= 66

607.58107.5810 2.7310/5040

lg lg 8.36m

b s km

D r

---⨯⨯===⨯

方法二：查表得到线路每公里参数：

km

r /21.00Ω= ，0

0.416/x

km

=Ω ，60

2.7410/b

s km

-=⨯

由两种方法的结果可见：二者误差是很小的，工程