華北電力大學(xué) 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化 習(xí)題課

電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)習(xí)題課

NorthChinaElectricPowerUniversity電氣工程學(xué)院SchoolofElectricalEngineering2005年9月29日第一章電力系統(tǒng)的基本概念1-1簡(jiǎn)答

（1）什么是電力系統(tǒng)，動(dòng)力系統(tǒng)和電力網(wǎng)？（2）組成聯(lián)合系統(tǒng)的優(yōu)越性是什么？

（3）試述電力系統(tǒng)的接線方式及其優(yōu)缺點(diǎn)？（4）我國(guó)電力系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)？（5）電力系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式有哪些？其電壓級(jí)別范圍如何劃分？（6）電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是什么？2第一章電力系統(tǒng)的基本概念(續(xù))1-2問(wèn)答為什么要規(guī)定額定電壓等級(jí)？系統(tǒng)元件的額定電壓如何確定？標(biāo)出下頁(yè)圖中發(fā)電機(jī)，變壓器，電動(dòng)機(jī)的額定電壓（圖中電壓為電力線路的額定電壓）當(dāng)T-1工作于＋2.5％抽頭，T-2,T-3工作于主抽頭，T-4工作于－5％抽頭，試求這些變壓器的實(shí)際變比。3第一章電力系統(tǒng)的基本概念（續(xù)）4第二章電力系統(tǒng)各元件特性及數(shù)學(xué)模型1:三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算與兩繞組有什么不同？5第二章電力系統(tǒng)各元件特性及數(shù)學(xué)模型62:三繞組變壓器SFPSL－120000/220，容量比為100/100/50，額定電壓220/110/11KV，△P0＝135kW，I0％＝0.663，△PK（1－2）＝600kW，△P’K（1－3）＝182.5kW

△P’K（2－3）＝132.5kW，US(1-2)%=14.85，US(1-3)%=28.25，US(2-3)%=7.96，求歸算到220kV側(cè)的參數(shù)和等值電路。第二章電力系統(tǒng)各元件特性及數(shù)學(xué)模型L1K1L273:圖示系統(tǒng)，線路L1：X1＝10Ω；線路L2：X2＝1Ω；變壓器T1：SN＝10MVA，US％＝10.5，K＝110/11kV，忽略電阻和接地導(dǎo)納，試求（1）以110kV電壓為基基本級(jí)時(shí)的有名值等值系統(tǒng)；（2）以Sj＝100MVA，Uj＝110kV為基準(zhǔn)值的標(biāo)么值等值電路。補(bǔ)充習(xí)題第三章簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算1:UN＝110kV，Ud＝118kV，求潮流分布。8dR1=6.8ΩX1=16.36ΩB1=1.13*10-4SSc=20.3+j15.8MVAcbaR2=6.3ΩX2=12.48ΩB2=0.82*10-4SR3=13.8ΩX3=13.2ΩB3=0.77*10-4SSb=8.6+j7.5MVASa=12.2+j8.8MVA首先確定潮流計(jì)算的類型及其方法；其次作出等值電路，標(biāo)出各個(gè)量的位置；最后按公式進(jìn)行計(jì)算。等值電路如下：9dR1+jX1SccbaR2+jX2R3+jX3SbSaB3/2B2/2B3/2B2/2B1/2B1/2S’’aS’’bS’’cS’aS’baSbaS’bS’cS’cbS’dcSdcScb第三章簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算第三章電力系統(tǒng)潮流計(jì)算102某電力系統(tǒng)電路如圖所示，ZAB＝4+j24Ω，始末電壓有效值分別為240和220kV，末端無(wú)功QB＝150Mvar，有功未知，求末端功率因數(shù)和始端視在功率。UAZABUB注意：掌握視在功率，有功功率，無(wú)功功率和功率因數(shù)的概念！第三章章：電電力系系統(tǒng)的的潮流流計(jì)算算3環(huán)環(huán)網(wǎng)如如圖所所示，，電源源為D，負(fù)負(fù)荷ABC，其其中A經(jīng)D到C的弧弧形距距離為為400m，弧弧線AB和和BC的長(zhǎng)長(zhǎng)度分分別為為200m和100m。。BC弧為為環(huán)網(wǎng)網(wǎng)的聯(lián)聯(lián)絡(luò)線線，為為使BC間間不流流過(guò)電電流，，求電電源D的具具體位位置在在何處處？（（其中中線路路單位位電阻阻長(zhǎng)度度阻抗抗相同同，額額定功功率因因數(shù)也也相同同）11DABC200m100m400mXm方法法一一：：歐歐姆姆定定律律方法法二二：：利利用用環(huán)環(huán)網(wǎng)網(wǎng)求潮潮流流方方法法。。50A10A40A1兩兩端端供供電電網(wǎng)網(wǎng)，，各各段段線線路路阻阻抗抗單單位位長(zhǎng)長(zhǎng)度度相相同同（（ZL=0.1+j0.4Ω）,試試求求網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的潮潮流流分分布布。。12第三三章章：：電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的潮潮流流計(jì)計(jì)算算習(xí)題題：：UA=115KV20mSa=20+j15MVA10m5mSb=30+j10MVASc=25+j15MVAUB=115KV15mABabc2A為為電電源源點(diǎn)點(diǎn)，，求求系系統(tǒng)統(tǒng)的的初初步步功功率率分分布布并并求求出出功功率率分分點(diǎn)點(diǎn)。。13第三三章章：：電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的潮潮流流計(jì)計(jì)算算ASa=4+j3MVASb=9+j4MVAS’’c=1+j1MVASd=7+j7MVAabcdL=3km4km8km8km5km2+j4Ω2+j4Ω1+j2Ω3:不不計(jì)計(jì)線線路路的的功功率率損損耗耗，，求求各各段段線線路路的的輸輸送送功功率率。。（（AB兩兩端端電電壓壓相相等等））14第三三章章：：電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的潮潮流流計(jì)計(jì)算算ASa=30+j15MVASb=20+j10MVAabBZ2＝4+j8ΩZ3＝2+j4ΩZ1＝6+j12ΩZ4＝3+j6Ω4（（3-2-11））：：環(huán)環(huán)網(wǎng)網(wǎng)如如圖圖所所示示，，供供電電點(diǎn)點(diǎn)F的的電電壓壓為為220V，，ABC各各點(diǎn)點(diǎn)的的負(fù)負(fù)荷荷分分別別為為40A，，100A，，60A，，功功率率因因數(shù)數(shù)為為1，，若若線線路路FA，，AB，，BC，，CF的的電電阻阻均均為為0.1Ω（（不不計(jì)計(jì)電電抗抗）），，試試計(jì)計(jì)算算ABC各各點(diǎn)點(diǎn)的的電電壓壓。。15第三三章章：：電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的潮潮流流計(jì)計(jì)算算ABCFIAIBICIfI’’f5（（3-2-7））：：圖圖示示110kV網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，，線線路路參參數(shù)數(shù)為為ZAC=15+j20Ω，，ZCD＝12+j18Ω，，ZDB＝10+j16Ω,當(dāng)A廠廠電電壓壓為為115，，B廠廠電電壓壓為為112，，是是計(jì)計(jì)算算網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)的的功功率率分分布布及及其其各各點(diǎn)點(diǎn)電電壓壓。。16第三三章章：：電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的潮潮流流計(jì)計(jì)算算ABCD20+j15MVA16+j112MVA17第三三章章：：電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的潮潮流流計(jì)計(jì)算算6（（3-2-17））：：圖圖示示110kV網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，，線線路路1和和2的的阻阻抗抗為為Z1＝10+j40Ω，，Z2＝24+j12Ω，，欲欲使使潮潮流流按按最最小小有有功功功功率率損損耗耗的的經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)分分配配，，線線路路中中接接入入附附加加串串連連加加壓壓器器，，試試計(jì)計(jì)算算此此附附加加串串聯(lián)聯(lián)變變壓壓器器的的容容量量及及所所需需要要的的附附加加電電勢(shì)勢(shì)的的大大小小。。12P=10000kWcosφ=1.0掌握握：：自自然然功功率率分分布布；；經(jīng)濟(jì)濟(jì)功功率率分分布布；；循環(huán)環(huán)功功率率；；循環(huán)環(huán)功功率率與與電電勢(shì)勢(shì)的的關(guān)關(guān)系系。。7（（3-2-18））：：由由發(fā)發(fā)電電廠廠A供供電電的的220kV環(huán)環(huán)形形網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)，，線線路路參參數(shù)數(shù)負(fù)負(fù)荷荷的的兆兆伏伏安安數(shù)數(shù)和和自自然然功功率率分分布布如如圖圖所所示示，，試試計(jì)計(jì)算算（（1））該該環(huán)環(huán)網(wǎng)網(wǎng)的的經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)功功率率分分布布（2））實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)功功率率分分布布后后，，每每年年節(jié)節(jié)約約的的電電能能（（計(jì)計(jì)算算電電能能損損耗耗時(shí)時(shí)取取其其平平均均的的小小時(shí)時(shí)，，cosφ=0.9，，可查查得得18第三三章章：：電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的潮潮流流計(jì)計(jì)算算A170+j4060+j152Ω16+j120Ω33+j89Ω40+j120Ω40+j1550+j3051.2+j7.31.2+j22.7162.8+j62.7123掌握握：：1，，功功率率分分配配2，，電電能能損損耗耗思考考1某某變變電電所所裝裝設(shè)設(shè)一一臺(tái)臺(tái)OSFPSL－－90000/220型三三相相三三繞繞組組自自耦耦變變壓壓器器，，各各繞繞組組電壓壓為為220/121/38.5kV，容容量量比比為為100/100/50,實(shí)實(shí)測(cè)測(cè)的的空空載載短短路路試試驗(yàn)驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)如如下下：：Pk（（1-2））=333kW，，P’’k（（1-3））=265kW，，P’’k（（2-3））=277kW，，P0=59kW，，I0%=0.322，，Uk(1-2)%=9.09,U’’k(1-3)%=16.45,U’’k(2-3)%=10.75,求求自自耦耦變變壓壓器器的的參參數(shù)數(shù)并并繪繪制制等等值值電電路路。。19第二二章章(續(xù)續(xù)））解：：注注意意短短路路功功率率損損耗耗和和電電壓壓損損耗耗均均需需要要進(jìn)進(jìn)行行歸歸算算Pk（（1-3））=4P’’k（（1-3））=4××265＝＝1060kWPk（（2-3））=4P’’k（（2-3））=4××277＝＝1108kWPk1=1/2*(Pk（（1-3））+Pk（（1-2））-Pk（2-3）)=142.5kWPk2=1/2*(Pk（2-3）+Pk（1-2）-Pk（1-3）)=190.5kWPk3=1/2*(Pk（1-3）+Pk（2-3）-Pk（1-2）)=917.5kWRT1=Pk1UN^2/(1000SN^2)=142.5××220^2/(1000*90^2)=0.85Ω同理，RT2=1.14ΩRT3=5.48Ω20第二章（（續(xù)）求變壓器器的電抗抗：21第二章（（續(xù)）Uk（1-3）％=2U’k（1-3）％=2×16.45＝32.9Uk（2-3）％=2U’k（2-3）％=2×10.75＝21.5Uk1％=1/2*(Uk（1-3）％+Uk（1-2）％-Uk（2-3）％)=10.245Uk2％=1/2*(Uk（2-3）％+Uk（1-2）％-Uk（1-3）％)=-1.155Uk3％=1/2*(Uk（1-3）％+Uk（2-3）％-Uk（1-2）％)=22.655XT1=Uk1％UN^2/(100SN)=10.245×220^2/(100*90)=55.095Ω同理，XT2=-6.2113Ω≈0XT3=121.8336ΩGT