電力系統(tǒng)分析作業(yè)題答案

1、、填空題1降壓變壓器高壓側(cè)的主分接頭電壓為220kv，若選擇+ 2X 2.5%的分接頭，則該分接頭電壓為 231KV,2電力系統(tǒng)中性點有效接地方式指的是中性點直接接地3.輸電線路的電氣參數(shù)包括電抗、電導(dǎo)、電納和電阻 。額定電壓的數(shù)5.電力系統(tǒng)的潮流分布一般是用各節(jié)點的電壓和功率 表示。6.調(diào)整發(fā)電機組輸出的有功功率用來調(diào)整電力系統(tǒng)運行的頻率 。7.復(fù)合故障一般是指某一時刻在電力系統(tǒng)二個及以上地方發(fā)生故障。4 輸電線路的電壓偏移是指線路始端或末端母線的實際運行電壓與線路 值差。減小輸出電元件的電抗將提高系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。二、單項選擇題11. 同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)頻率之間是否有嚴(yán)格的關(guān)系（否是不

2、一定根據(jù)發(fā)電機的形式定12. 三繞組變壓器的結(jié)構(gòu)、通常將高壓繞組放在（內(nèi)層中間層外層獨立設(shè)置13. 中性點以消弧線圈接地的電力系統(tǒng)，通常采用的補償方式是（ 全補償 欠補償過補償有時全補償，有時欠補償14. 三相導(dǎo)線的幾何均距越大，則導(dǎo)線的電抗（越大越小不變無法確定15.變壓器的電導(dǎo)參數(shù)G,主要決定于哪一個實驗數(shù)據(jù)（U%16.當(dāng)功率的有名值為s= P+ jQ 時I。（功率因數(shù)角為;：）取基準(zhǔn)功率為S,則有功功率的標(biāo)么值為（） PSn cos P SnsinPSn P COS ；： Sn17.環(huán)網(wǎng)中功率的自然分布是（ 與電阻成正比分布 與電抗成正比分布 與阻抗成正比分布 與阻抗成反比分布18.在同

3、一時間內(nèi)，電力網(wǎng)的電能損耗與供電量之比的百分值稱為（廠用電率 負(fù)載率 網(wǎng)損率 供電率19.電力系統(tǒng)的頻率主要決定于（ 有功功率的平衡 無功功率的平衡電壓質(zhì)量 電流的大小20. 關(guān)于順調(diào)壓電壓調(diào)整方式的描述，錯誤的是（ 高峰負(fù)荷時允許中樞點電壓略低 低谷負(fù)荷時允許中樞點電壓略低 適用于用戶對電壓要求不高的場合）改變了負(fù)荷變化時次級電壓的變化幅度增加了整個電力系統(tǒng)的無功功率容量 只能是在某種情況（）同時在兩相中出現(xiàn)只有故障相出現(xiàn)其它相不出現(xiàn) 適用于供電線路不長的場合21. 通過改變變壓器變比，實質(zhì)上（改變了電壓損耗的數(shù)值 改變了電力網(wǎng)的無功功率分布22. 三相短路時，非周期分量極小值，一相中出現(xiàn)

4、三相均不出現(xiàn)三、簡答題23電力變壓器的主要作用是什么？答：電力變壓器的主要作用是升高或降低電壓，另外還起到將不同電壓等級電網(wǎng)相聯(lián)系的作用。24. 簡單閉式網(wǎng)分為哪些類網(wǎng)絡(luò)？答：簡單的閉式網(wǎng)可分為兩端供電網(wǎng)絡(luò)（2分）和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)（2分）兩類（1分）。25. 為什么說當(dāng)電力系統(tǒng)無功功率不充足時僅靠改變變壓器變比分按頭來調(diào)壓并不能改變系 統(tǒng)的電壓水平?答：通過調(diào)分接頭實質(zhì)是改變了電力網(wǎng)的無功分布，只能改善局部電壓水平， 同時卻使系統(tǒng)中另個的某些局部電壓水平變差并不能改變系統(tǒng)無功不足的狀況因此就全系統(tǒng)總體來說并 不能改變系統(tǒng)的電壓水平。26為什么變壓器中性點經(jīng)小電阻接地能夠提高當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障進(jìn)的暫態(tài)

5、穩(wěn)定性？答：在輸電線路送端的變壓器經(jīng)小電阻接地，當(dāng)線路送端發(fā)生不對稱接地時，零序電流通過該電陰將消耗部分有功功率起到了電氣制動作用，因而是能提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。四、簡算題27.某三相單回輸電線路，采用LGJ- 300型導(dǎo)線（計算外徑 25.2mm）,已知三相導(dǎo)線正三角形布置，導(dǎo)線間距離 d= 6m求每公里線路的電抗值。解：計算半徑：25.2-3r12.6mm =12.6 10 m2幾何均距：Cm=D=6mX! =0.14451 gb 0.0157r6丄=0.1445lg3 0.015712.6X10=0.403/km28.110KV單回架空線路，其參數(shù)如圖所示，線路始端電壓為116KV,末端

6、負(fù)荷為15 + jlOMVA, 求該電力線路末端電壓及始端輸出的功率。寸 山卜 牛$u- 4OriXX ui M3L117 （D設(shè)全網(wǎng)電壓為UN = 11OKVQ疙-jLlxICT4* lltf2 二-jL33l MV掘+ ZkQj2I5 + J8.669MA（l分）+ jx） 0.496 +jO,992 NIVA（1分）S； =Si +ASj = 15r496 + j9,661 MVA Qyi= -jl.l xl0-4x llO2 - jL.331 MVar （1 分）Si = S； + Qyl = I5 + 496 + j8,33 MVA （1 分）（2）令 C= llbzKVU2 = U

7、 AUZ - j$nz = Ui - （片賈3 + j P；Q遲）=109,997 - j3.678 = 110. o別/0.6 =5.6 + j4.2(M VA)按最大和最小負(fù)荷時調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為月爲(wèi)=10(1+2.5%) =10.25( kV)卜爲(wèi) =10(1+7.5%) =10.75(kV)在最大和最小負(fù)荷時變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得14.4X4.93+10.8乂 63.5U i max =u I maxAU max =107.5 U i max.5.6x4.93+4.2 x63.5U i max = U I max AU min =107 .5 U imin解得Umax

8、 =99.9(kV)timin =104.6(kV)然而最大和最小負(fù)荷時分接頭電壓為U11UT/max =Umax=99.9 江=107.2(kV)5爲(wèi)10.25UiN11UT/mi n =Uimin 十=104.6 漢 =107(kV)U imin10.75UTI -Uz/max Uimn 二!072 !Z =107.1(kV)2 2故選分接頭電壓為 110( 1-2.5%)=107.25的分接頭。校驗低壓母線電壓：U11最大負(fù)荷時 Ugx%二5max匚也=99.9 刁 10.25(kV)U TI107.25U11最小負(fù)荷時 Uimin = U imin = 104.610.73( kV)U

9、ti107.25電壓偏移：最大負(fù)荷時 Umax% = 10.250 100% =2.5%10最大負(fù)荷時 Umin% =10.73 一10 100% =7.3% 乞 7.5%10比較可知，所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。、額定電壓110kV的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負(fù)荷如圖一所示。已知電源A的電壓為121kV,求功率分布和各母線電壓。（注：考慮功率損耗，可以不計電壓降落的橫分量j.U ）。b Sa 2呻曲琳B囂郵QaHZ3_*j_CH圖一題一圖解設(shè) U c=U n= 110 kV-Sbc102 82-1102(20 亠亠j30) =0.271j0.407SB - -SClSbc =(-10 -j8) 0

10、.271 j0.407 - 9793 _j7.593SB 二 SB lSB =40 j30 -9.793 -j7.953 =30.207 j22.407SB30.207222.40721102(20j40) =2.338j4.676SA 二Sb.Sab =30.207 j22.407 2.338 j4.676 = 32.545 j27.083已知 UA=121kV-U AB32.545 20 27.083 40121=14.332(kV)Ub 二Ua Uab =121 -14.332 =106.668(kV)Ubc=-3.972(kV)(9.793) 20 (7.593) 30-106.668

11、Uc 二Ub - Ubc =106.668 3.972 =110.64(kV)、如圖二所示某降壓變電所裝設(shè)一臺容量為20MVA電壓為110/11kV的變壓器，要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負(fù)荷時分別不超過額定值的2.5%和7.5%，最大負(fù)荷為18MVA最小負(fù)荷為7MVA cos護(hù)=0.8，變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運行情況下均維持107.5kV，變壓器參數(shù)為lk%=10.5, Pk=163kW勵磁影響不計。試選擇變壓器的分接頭。IOT/DcViionikvI* 肌也圖二題三圖解變壓器的電阻和電抗為R卩山T 1000SN5%uN100SNXt163 1102 =4.93()1000 202210.5

12、 11063.5(：. )末端最大和最小負(fù)何為Smzx =18cos +j18sin W =18x 0.8 +j18 X0.6 =14.4 +j10.8(M VA)min =7cos +j7sin = 7 x 0.8+j7x0.6 =5.6 + j4.2(M VA)按最大和最小負(fù)荷時調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為Umax =10(1+2.5%) =10.25( kV)爲(wèi) =10(1+7.5%) =10.75(kV)在最大和最小負(fù)荷時變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得144K493+1O8X635U i max =u I maxAU max =107.5 U ax =U I max AU minU i

13、 max=1073竺也空U imin解得U i max=99.9(kV)Uim i n=104.6(kV)100 20然而最大和最小負(fù)荷時分接頭電壓為U11UT/max 二Uimax=99.9107.2( kV)Uimax10.25UiN11UT/min =Uimin 十=104.6 漢 =107(kV)、Uimin10.75UTI -U 二1072 型 =107.1(kV)2 2故選分接頭電壓為 110( 1-2.5%)=107.25的分接頭。校驗低壓母線電壓：U11最大負(fù)荷時Ugx% 二5max 亠=99.9 10.25(kV)UTI107.25最小負(fù)荷時Uimin 二 Uimin =104.61110.73( kV)Uti107.25電壓偏移：最大負(fù)荷時umax% =10.25一10 100% =2.5%10最大負(fù)荷時Umin% =10.73 T 100% =7.3% _7.5%10比較可知，所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。四、如圖三所示的網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)降壓變壓所 10.5kV母線上發(fā)生三相短路時，可將系統(tǒng)視為無限大功率電源，試求此時短路點的沖擊電流和短路功率。20MVA H5Z38 5kVUmJ.圖三題四圖0,525取 Sb=100MVA LB=Uv“105 罟525X 2*= 0.4 10 啤=0.292372X3*X 40.07 100 =2.193.2E*