電力系統(tǒng)習(xí)題解答

1.某電力系統(tǒng)的局部結(jié)線(xiàn)如下圖。各線(xiàn)路的額定電壓等級(jí)已示于圖中。

試求：1〕發(fā)電機(jī)G-1,G-2,G-3的額定電壓。

2〕變壓器T-1到T-7的各繞組的額定電壓。

G1帶負(fù)荷，電壓升高5%至6.3KV；

G2、G3為發(fā)電機(jī)一變壓器組，電壓可直接取為10.5KV和13.8KV；

T1二次側(cè)電壓升高10%,變比為6.3/38.5；

T2高壓側(cè)電壓升高10%,變比為10.5/38.5/121；

T3高壓側(cè)電壓升高10%,變比為13.8/121/242;

T4變比為38.5/121/231

T5變比為38.5/121/220

T6變比為110/11：

T7變比為110/11。

2.某系統(tǒng)的日負(fù)荷曲淺如下所示，求此系統(tǒng)的丁皿、以及全系統(tǒng)一年內(nèi)的電能消耗。

P(MW)

P(MW)

個(gè)

3600

A4OO

330dl3300

3100

3D003000

28(H)

t(h)

〔夏天152天日負(fù)荷由線(xiàn)〕〔冬季213天負(fù)荷曲線(xiàn)〕

=7738(h)

3.某電力系統(tǒng)的局部結(jié)線(xiàn)如下圖。各線(xiàn)路的額定電壓等級(jí)已示于圖中。

試求：1〕發(fā)電機(jī)G-1,G-2,G-3的額定電壓。

2〕變壓器T-1到T-5的各繞組的額定電壓。

500KV

4.局部電力網(wǎng)絡(luò)的結(jié)發(fā)如下圖，導(dǎo)線(xiàn)呈正三角形方式排列，導(dǎo)線(xiàn)之間距離為2米。

110kV輸電線(xiàn)路以雙回線(xiàn)路送電。降壓變電所裝有二臺(tái)相同的三相雙線(xiàn)圖變壓器。

1〕計(jì)算導(dǎo)線(xiàn)溫度為40°C時(shí)線(xiàn)路每公里參數(shù)。

2〕計(jì)算變壓器參數(shù)。

3〕計(jì)算并列運(yùn)行時(shí)，電力網(wǎng)絡(luò)的等值參數(shù)，并將參數(shù)注在等值電路上。

LGJ-120

110KV

lOOkn

SFZL7-20000/110

導(dǎo)線(xiàn)：r=￡=21^=0.2625Q/^7/

s120

變壓器：―0文——嚷3"

1000S，v1000x202

5.有一條1OkV配電線(xiàn)路，每相參數(shù)分別為：R,=4.0Q.X/=6.0。，受端負(fù)荷為

WOOkVA,cos^=0.8〔滯后〕，受端電壓為10kV。

a）計(jì)算線(xiàn)路中點(diǎn)電壓；

b）在線(xiàn)路中點(diǎn)接入一阻抗為〔100+j200〕O/每相的負(fù)荷，并維持中點(diǎn)電壓為a〕

的計(jì)算值，求送端電壓。此時(shí)受端電壓又為多少？

6.某500kV架空線(xiàn)路。長(zhǎng)342.6km,使用LGJ-400/50四分裂導(dǎo)線(xiàn)。在正式投運(yùn)之前，

進(jìn)行了實(shí)際測(cè)量，提供實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如下：

表一：阻抗實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

數(shù)量名稱(chēng)：UABUBCUCAIAIBIcPABPBC

數(shù)值：147.6V'48V148V0.825A0.825A0.875A-48W71.5W

表二：導(dǎo)納實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

數(shù)量名稱(chēng)：UABUBCUCAlAlBICP&

數(shù)值：154.2V155.3V153.5V0.14A0.14A0.14A2.33W

1）試以上述實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算該線(xiàn)路正序阻抗，導(dǎo)納，電容，充電功率并作等值電路；

2）按線(xiàn)路結(jié)構(gòu)參數(shù)計(jì)算該線(xiàn)路阻抗，導(dǎo)納，電容，不考慮分布特性；

3）近似考慮分布特性，計(jì)算該線(xiàn)路阻抗，導(dǎo)納，電容；

4）精確考慮分布特性，計(jì)算該線(xiàn)路阻抗，導(dǎo)納，電容；

5）對(duì)上述計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。

7.三繞組變壓器型號(hào)為SFPS?-120000/220,容量比為100/100/100

1）作變壓器等值電路圖，并將參數(shù)〔歸算至高壓側(cè)〕注在圖上。

2）計(jì)算額定電壓下變壓器的空載損耗?！灿泄蜔o(wú)功〕

3）設(shè)變壓器低壓繞組開(kāi)路，高壓及中壓繞組承當(dāng)額定負(fù)荷，計(jì)算變壓器的有功功

率損耗和無(wú)功功率損耗。

8.有一110KV母線(xiàn)，接有一負(fù)荷y=20+/15ME4。試以：

1）阻抗表示這負(fù)荷，并作等值電路。

2）導(dǎo)納表示這負(fù)荷，并作等值電路。

9.一條220kV、250km單回架空揄電線(xiàn)，用LGJQ-400型導(dǎo)線(xiàn)架設(shè)。其參數(shù)為：

4=0.080/攵機(jī)，.=0.416C/碗,Z?,=2.80X10-65/^W,試用集中參數(shù)的口型等

值電路進(jìn)行以下計(jì)算。當(dāng)輸送功率為150MW、功率因數(shù)為0.8、受端電壓為210kV

時(shí)，送端電壓和功率為多少？如果功率因數(shù)為1.0,其余條件一樣，那么送端電壓

和功率又為多少？

1]P=15OMVV2=112.5MVarU2=210KV

2)P=\5OMWQ=0U2=2\0KV

10.某變電所，以三臺(tái)單相雙繞組變壓器按星形連結(jié)，組成三相變壓器組。每臺(tái)變

壓器容量為3500KVAo電壓為20.2/6.6KV,空載、短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下

試臉數(shù)據(jù)第一臺(tái)第二臺(tái)第三臺(tái)

短路損耗〔KW〕27.628.929.40

短路電壓（氏%）6.426.546.55

空載損耗（KW）11.058.4010.60

空載電流（1。%）2.001.421.84

試作這變壓器的等，直電路，并將參數(shù)〔歸算至高壓側(cè)〕注在圖上。

第二、三臺(tái)的計(jì)算類(lèi)似

11.一臺(tái)三相三繞組自耦變壓器型號(hào)為0SFSL-90000/220。額定電壓為

220/121/38.5KV,容量比為100/100/50,空載試驗(yàn)及短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：〔所有數(shù)

據(jù)均未歸算〕

%-2)=333KW;%_3)=265KW;冗心)=277KW;庶=59KW;

09

%“-21%=?；%“-31％=16.45;%(2-31%=10-75;7U0%=0.332.

試作這變壓器的等值電路，并將參數(shù)〔歸算至高壓側(cè)〕注右圖》。

12.試作以下圖所示電力系統(tǒng)的阻抗圖，并將參數(shù)注在圖上〔不計(jì)線(xiàn)路和變壓器的

電阻和導(dǎo)納〕。

1）計(jì)算時(shí)取6KV電壓為根本級(jí)。

2）計(jì)算時(shí)取10KV電壓為根本級(jí)。

1

6.3/121KV

〃A％=10.5

3）計(jì)算時(shí)取110KV電壓為根本級(jí)。

vU°/oUl.10.5x11026.3,

1)X.=-k-------k2；=---------------x(——)-=0.275。

T1

“1005)v100x16121

"釬^^；=喘1a出）』794。

_UQAUl_10.5xll02

〕k

3XTl-=79.406Q

100Sv100x16

13.對(duì)上題所示電力系統(tǒng)，試作以標(biāo)幺值表示的阻抗圖。并將參數(shù)注在圖上。

a）取基準(zhǔn)功率品=1OOMI<4;110KV級(jí)的基準(zhǔn)電壓UG=I1OKI，作精確計(jì)算;

b）取基準(zhǔn)功率S8=1OOMW4;基準(zhǔn)電壓Us=4?，作近似計(jì)算;

c）取基準(zhǔn)功率%=1。00/g；基準(zhǔn)電壓=U”「作近似計(jì)算；

d）對(duì)結(jié)果分析比擬。

14.試作出以下圖所示簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)的等值電路，并計(jì)算相應(yīng)的參數(shù)〔以標(biāo)幺值表示〕。

取基準(zhǔn)功率品=100知幺；35KV級(jí)的基準(zhǔn)電壓（4=35KV。：線(xiàn)路L1：LGJ-70,

八二0.45。/內(nèi)〃，f=0.382。/〃次，/?,=2.99xlO-6S/A:/n,I=20km

線(xiàn)路1_3(電纜線(xiàn)路)：ZQ-35,《=0.52。/匕%,司=0.0790/0%,=104x10^5/^?,

I=5km

變壓器Ti：SFL「10000,變比35/6.6kV,Pk=70kW,P0=12kW,Uk%=7.5,l0%=1.5

5

變壓器Tz：同變壓器L

15.運(yùn)行著的電力系統(tǒng)中一條輸電線(xiàn)路。如以下圖所示，其始端及末端電壓分別為

231KV及220KV。末端負(fù)荷的有功功率為220MW。線(xiàn)蹈參數(shù)為值在圖中標(biāo)出，試求

末端功率因數(shù)。

設(shè)末端無(wú)功功率為。？

將上兩式帶入(220+八。)2+次嚴(yán)=23產(chǎn)

可以解出。2=30.71MVk/r

P220

所以功率因數(shù)cose=/2==0.9904

JG+Q；V22O2+3O.712

16.某100km、110kV雙回輸電線(xiàn)路建于不同時(shí)期，其中一回線(xiàn)路用LGJ-95型導(dǎo)線(xiàn)

架設(shè)，另一回用LGJ-400型導(dǎo)線(xiàn)架設(shè)。試分別計(jì)算以下兩種負(fù)荷下線(xiàn)路中的功率

分布和功率損耗。

a).輸電線(xiàn)路受端變電所運(yùn)算負(fù)荷為100MVA、cos0=l.();

b).輸電線(xiàn)路受端變電所運(yùn)算負(fù)荷為53MVar、cos^=0.0o

LGJ-95:i]=0.33。/女〃43=0.429C/A叫々=2.65xlOfs/Q"

LGJ-400:4=0.079。/g再=0.393Q/4小仇=2.91x10's/jbn

假設(shè)兩條線(xiàn)路上流過(guò)的功率分別為[+JQ]和8+./。2，有如下等式成立：

1)P=[00MW,Q=0時(shí)，解得

2〕P=0,Q=53MVm■時(shí)，解得

8+j8MVA

小

8km

5km

8km

4+j3MVA

9+j4MVA

1/.試計(jì)算如以下圖所示電力網(wǎng)絡(luò)的功率分布和最大電壓損耗。線(xiàn)路均采用

LGJ-120型導(dǎo)線(xiàn)〔/?=0.270/^^=0.391Q/Aw〕。所示負(fù)荷均為變電所運(yùn)算負(fù)荷。

此題為給定末端功率和始端電壓的情況，采用如下計(jì)算方法：先假設(shè)全網(wǎng)為額定電壓，由末端向始

端推算功率損耗，求得始端功率后，再運(yùn)用給定的始端也壓向末端推算電壓降落，并且不再重新計(jì)

算功率損耗。

以下回算電壓降落：

18.求以下圖所示網(wǎng)絡(luò)的阻抗矩陣，各支路用阻抗標(biāo)幺值表示。

在節(jié)點(diǎn)1注入單位電流，計(jì)算各點(diǎn)電壓

那么Z”=q=0.75//[QJx(Q，24"0J5)+0.05]=0.1092其中//表示并聯(lián)運(yùn)算

"'0.14-(0.2+0.15)

進(jìn)而求得=U2=0.0427,Z31=U3=0.0848

同樣的，可以求得Z22=0.0472,Z32=0.0453,=0.1421

-0.10920.04270.0848-

阻抗矩陣為0.04270.04720.0453

0.08480.04530.1421

19.直接寫(xiě)出以下圖所示網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)