电力系统稳态分析课后习题答案

1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？

1-2 为什么要规定额定电压？电力线、发电机、变压器与用电设备的额定电压就是如何确定的？

1-3 我国电网的电压等级有哪些？

1-5 请回答如图1－5所示电力系统中的二个问题:

⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。 ⑵ 当变压器1T 在+2、5%抽头处工作,2T 在主抽头处工作,3T 在-2、5%抽头处工作时,求这些变压器的实际变比。

1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。试标出图中发电机与电动机的额定电压及变压器的额定变比。

1-7 电力系统结线如图1-7所示,电网各级电压示于图中。试求:

⑴发电机G 与变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。

⑵设变压器1T 工作于+2、5%抽头, 2T 工作于主抽头,3T 工作于-5%抽头,求这些变压器的实际变比。

2-1 一条110kV 、80km 的单回输电线路,导线型号为LGJ —150,水平排列,其线间距离为4m ,求此输电线路在40℃时的参数,并画出等值电路。

2-9 三相双绕组变压器的型号为SSPL —63000/220,额定容量为63000kV A,额定电压为242/10、5kV,短路损耗404=k P kW,短路电压45.14%=k U ,空载损耗93=o P kW,空载电流

41.2%=o I 。求该变压器归算到高压侧的参数,并作出等值电路。

2-12 有台容量为20MV A 的三相三绕组变压器,三个线圈的容量比为100/100/50,额定电压为121/38、5/10、5kV,短路损耗为()8.15221=-k P kW,()5213='-k P kW,()4732='-k P kW,空载电流

为

1

.4%=o I ,空载损耗

75

=o P kW,短路电压为

()5.10%21=-k U ,()18%13=-k U ,()5.6%32=-k U 。试求该变压器的阻抗、导纳参数,并作出等值

电路。

2-17 简单电力系统结线如图2-17所示,有关参数标于图中。 试求此系统的等值电路(参数均以有名值

表示)。

2-18 某系统接线如图2-18所示,如果已知变压器1T 归算至121kV 侧的阻抗为2、95+j 48、7Ω,2T 归算至110kV 侧的阻抗为

Ω+4.4848.4j ,3T 归算至35kV 侧的阻抗为Ω+188.9127.1j ,输电线路的参数已标于图中,

试分别作出元件参数用有名值与标么值表示的等值电路。

2-20 简单电力结线如图2-20所示。

试作出该系统的等值电路(不计电阻,导纳)。 ⑴所有参数归算到110 kV 侧; ⑵所有参数归算到10 kV 侧;

⑶选取100=B S MV A,av B U U =时以标么值表示的等值电路。 3-2

已知图3-2所示输电线路始末端电压分别为248kV 、220kV,末端有功功率负荷为220MW,无功功率负荷

为165 MV AR 。试求始端

功率因数。

242/10、5kV P k =300kW P 0=90kW I 0%=2

U k %=12、5

习题2-17图

G cos ϕ =0、

U G =10、5kV 〞

X d =0、15 l =200km b 0=2、81×10-6S /km

r 0=0、8Ω/km x 0=0、406Ω习题2-18图 10、5/121kV 110/38、5kV 35/11kV

〞 X d =0、27 U k %=10、5 2×15MV A 110/6、6kV

U k %=10、5 x 0=0、4Ω/km 6kV 1、5kA

X r %=8 习题2-20图 P 2=220MW 2=165MV AR

8+j40Ω 习题图 3-2

3-3

单回

220kV

架空输电线长

200km,线路每公里参数为

/108.01Ω=r km,/426.01Ω=x km,611066.2-⨯=b S/km,线路空载运行,末端电

压2U 为205kV,求线路送端电压1U 。

3-7 有一回电压等级为110kV ,长为140km 的输电线路,末端接一台容量为31、5MV A 的降压变压器,变比为110/11 kV 。如图3-7所示,当A 点实际电压为115 kV 时,求A 、C 二点间的电压损耗及B 点与C 点的实际电压。

(注:190=k P kW, 5.10%=k U , 05.31=o P kW, 7.0%=o I )

3-8

额定电

压

110 kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图3-8所示。已知电源A 的电压为121 kV ,求功率分布与各母线电压。(注:考虑功率损耗,可以不计电压降落的横分量

3-21 如图3-21所示电力系统,已知Z 12、Z 23、Z 31均为1+j3Ω,U A =37kV,若不计线路上的功率损耗及电压降落的横分量,求功率分布及最低点电压。

=0

习题图 3-3

S L

LGJ -95 80km

习题图 3-4

A

习题图 3-8

习题图3-7

A

A 8+j6MV A

习题图 3-21 习题图 3-23

3-23 如图3-23所示电力系统,Z Aa Z ab Z bB已知,U A =115kV,U B=114kV,求功率分布及各点电压(不计电压降落的横分量δU)。

习题图3-23

5-2 某火电厂装设两套发电设备,其耗量特性分别为:

F1=2+0、2P G1 +0、001P G12(t/h)

F2=4+0、2P G2 +0、002P G22(t/h)

两台发电机的额定容量均为200MW,而最小有功功率为P G1min=P G2min=50MW。若该电厂承担负荷为300MW,试求负荷的最优分配方案。

5-4 设有三个火电厂并列运行,各电厂的耗量特性及有功功率的约束条件如下:

F1=4+0、3P G1 +0、0007P G12(t/h) 100MW≤P G1≤200MW

F2=3+0、32P G2 +0、0004P G22(t/h) 120MW≤P G2≤250MW

F3=3、5+0、3P G3 +0、00045P G32(t/h) 150MW≤P G1≤300MW 当总负荷为700MW,试确定发电厂间的最优分配方案。

5-16 三个电力系统联合运行如图5-16所示。已知它们的单位调节功率为:

K A=200MW/Hz,K B=80MW/Hz,K C=100MW/Hz,当系统B增加200MW负荷时,三个系统都参加一次调频,并且C系统部分机组参加二次调频增发70MW功率。求联合电力系统的频率偏移Δf。

习题5-16图

5-17 A、B两系统并列运行,A系统负荷增大500MW时,B系统向A系统输送的交换功率为300MW,如这时将联络线切除,切除后A系统的频率为49Hz,B系统的频率为50Hz,试求:

⑴A、B两系统的系统单位调节功率K A、K B;

⑵A系统负荷增大750MW,联合系统的频率变化量。