電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析習題_第1頁
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文檔簡介

1、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析,思考與練習,第二章習題,1.有色金屬構(gòu)成的輸電線路單位長度電阻R1值與什么因素有關(guān)?鋼導線的R1值與什么因素有關(guān)? 2.在電抗X1的計算中,Dm和r值如何確定?鋼導線與有色金屬導線計算有何不同? 3.什么是輸電線路的電導參數(shù)g1,為什么架空線參數(shù)計算中往往被忽略? 4.輸電線路的電納b1如何計算?鋼導線與有色金屬導線計算時有否不同,為什么? 5.鋼芯鋁線的鋼芯部分對輸電線路四個參數(shù)R1,X1,g1,b1的計算有何影響?為什么?,6.設(shè)有一條110kv線路,使用LGJ-240型導線,計算直徑為21.5mm,鋁截面為226.6mm平方,在桿塔上呈等邊三角形排列,線間距為5m,試求

2、該線單位長度的R1,X1,g1,b1值。 7.一條架空線路如右圖布置,塔頂部有一條接地避雷線,該線進行了完整的換位,當線路三相對稱運行時,試討論接地線存在時對線路電抗的影響。,Z,8. 試推導由輸電線始端測量的V1k,I1k和V10,I10(分別為末端短路和末端空載試驗)值,求出輸電線型等值電路中的Z,Y值。,9.有一架空線,當末端開路時測得末端相電壓為200ej0 kV,始端相電壓為180ej5 kV,電流為200ej92A。試計算等值電路的Z,Y/2值。,10.設(shè)二繞組變壓器,變比為V1N/V2N,容量為SN,及PK,UK%,分別有兩組計算: 這兩組計算各表示什么意思? 11.二繞組變壓器

3、變比K=U1N/U2N,且U1NU2N,當二個繞組截面按同一電試密度選擇時,它們的實際電阻值之比R1/R2為多少?為什么在等值電路中認為它們相等?,12.在容量為100/100/50的三繞組變壓器中,繞組截面按同一電流密度選擇時,試證明RT(50%)=2RT(100%)。 13.設(shè)有一臺雙繞組變壓器,SN=31.5MVA,變比為110kV/38.5kV,P0=86kW,I0%=2.7%, Pk=220kW, Uk%=10.5%,試畫出該變壓器等值電路,并標明其參數(shù)。 14.設(shè)三繞組變壓器SN=31.5MVA,容量比為100/100/50,變比為121/38.5/11, P0=10.5kW, P

4、km=233kW,I0%=3%, Uk12%=10.5%,Uk13%=17.5%,Uk23%=6.5%,試畫出 變壓器等值電路,并標明其參數(shù)。 15.為什么對多電壓等級網(wǎng)絡(luò)繪出其等值電路時,必須進行歸算? 16.什么是標么制?,17.三相制系統(tǒng)中,為什么相電壓標么值與線電壓標么值相等。 18.多電壓等級網(wǎng)絡(luò)中,按各電壓等級分別取標么值時,得出的參數(shù)標么值就被看成是歸算的等值電路,此時,不同的電壓等級中的基準值有什么關(guān)系? 19.當假定XrRT,BTG時,變壓器的Uk%和I%值分別為以其額定電壓和額定容量為基值的電抗標么值和導納支路無功功率標么值。 即 , 試證明之。,20.如圖所示系統(tǒng),各元件

5、參數(shù)如下:,線路:L1:LGJ-150,計算直徑17mm,長度70km, 水平排列 | 4m | 4m | L2:LJ-120,計算直徑14.5mm,長度30km, 水平排列 | 2.8m | 2.8m | L3:LJ-95,計算直徑12.4mm,長度10km, 等邊三角形排列,距離1m。,L1,L2,T1,L3,T2,35kV/11kV,110kV/38.5kV/11kV,110kV,10kV,35kV,10kV,PB,Pc,Pd,20題(續(xù)),變壓器: T1:SFS-31.5MVA/110,容量比100/100/100,P0=98KW,P12=P23=P13=230kW,Uk12%=17,

6、Uk13%=10.5,Uk23%=6,I0%=3 T2:SF-15MVA/35,P0=39kw,Pk=122kw,Uk%=8,I0%=3 求:用標么值畫出等值電路,各變壓器運行于圖示額定分接頭,計算中 1)110kV線路計及線路電納,35kV及以下線路不計電納; 2)在110kV段中規(guī)定基準值為SB=100MVA,UB=110kV。,1.辨明各定義的區(qū)別:“電壓降落”;“電壓損耗”;“電壓偏移”;“電壓降落的縱分量”;“電壓降落的橫分量”;現(xiàn)有一條電力線路,額定電壓為UN,運行中始端電壓U1 ,末端電壓為U2 ,用這三個電壓符號表示以上5個名詞的定義。 2.已知線路阻抗Z=R+jX;三相功率S

7、=P+jQ;電壓 ,試求,第三章習題,3測得運行中的發(fā)電機端電壓 (以U為基準),并知發(fā)電機電抗 X=0.2(R忽略),求: 發(fā)電機輸向電網(wǎng)的功率。 發(fā)電機發(fā)出功率。 發(fā)電機電勢向量。(各量均以標幺值表示),U1,S1=P1+jQ1,U2,5.為什么具有相同截面的電纜線路和架空線路,一般情況下前者的輸電效率比后者要高,與這一結(jié)論相反的“非一般情況”指哪些情況。(從負荷無功性質(zhì)考慮),4.畫出下圖線路當U1 保持不變,S1 在不同功率因素時U2 的變化軌跡。,6.某廠有兩臺相同的主變供電,每臺參數(shù)為:P0=39千瓦,Pk=122千瓦,i0%=3,uk%=8,該廠的最大負荷Smax等于一臺變壓器的

8、額定容量,功率因素cos=0.9(滯后),試問:該廠負荷曲線的最大利用小時數(shù)Tmax在什么范圍值,投入兩臺比投入一臺運行較經(jīng)濟。,7.續(xù)上題,工廠由輸電線路Z=R+jX供電,有的供電部門認為變壓器具有空載電流,會引起線路有功功率損耗(供電部門管理網(wǎng)損-即線損),所以規(guī)定設(shè)備負載率(實際負荷/設(shè)備容量)低于65%時要附加收費,試論證這種規(guī)定是否合理,你能否提出這一規(guī)定的補充條件,8.在第二章20題的電網(wǎng)中,各負荷點的最大負荷分別為:PB=8MW,PD=10MW,Pc=2MW,負荷功率因素均為0.9(滯后),負荷同時率為1, 1)試進行潮流計算(答案表示于系統(tǒng)圖中); 2)若 Tmax都為6500

9、小時,求該網(wǎng)的網(wǎng)損%。 9.所謂二端供電網(wǎng)中的“循環(huán)功率”表示什么意思。 10.兩臺變壓器供電如圖3-7所示,由于安裝錯誤使T1變比為U1/U2=1.05,T2變比為U1/U2=1,試問投運后會發(fā)生什么現(xiàn)象? 11.證明在環(huán)形供電中,各段線路單位長度阻抗相同時,功率分配的“力矩公式”將按線路長度分配。,12.分析電力網(wǎng)簡化發(fā)法中以電壓和電流作為邊界條件,與以電壓和功率作為邊界條件的差別。 13.下圖某城市配電網(wǎng),各段線路單位長度阻抗相同,各負荷功率因素相同,圖中標出了各負荷大小和線段長度,試確定功率分點。,B,1,1,1,1,1,1,2,2,2,S,S,0.5S,0.5S,2S,2S,S,2,

10、14.什么是導線截面的經(jīng)濟電流密度,為什么與負荷的Tmax有關(guān)? 15.在低壓配電網(wǎng)中導線截面往往按允許電壓損耗計算,為什么?,16.在以型電路表示變壓器等值的電網(wǎng)計算電路,對不同的電壓級的標么值 進行變化的歸算,其基準電壓為 。 17.變壓器的 變比除以所接網(wǎng)絡(luò) 的比值稱為標幺變比。 18.導納矩陣中節(jié)點i的自導納是聯(lián)接在節(jié)點的 和 得導納的總和。 19.導納矩陣中節(jié)點i與j的互導納是聯(lián)接 節(jié)點間支路導納的 值,i與j無直接聯(lián)接支路時互導納為 值。 20.節(jié)點注入功率定義 為正方向,與注入電流Ii和節(jié)點電壓Ui的關(guān)系定義為 Si= 。,21.PQ節(jié)點指 功率和 功率恒定的節(jié)點,表示實際電網(wǎng)中

11、 和 類型的節(jié)點。 22.PV節(jié)點指 功率和 有效值恒定的節(jié)點,表示實際電網(wǎng)中 類型的節(jié)點。 23.平衡節(jié)點指 功率和 功率不受限制且電壓 恒定的節(jié)點,表示實際電網(wǎng)中 類型的節(jié)點。 24.PV節(jié)點會受到 容量的限制,當?shù)竭_限制要轉(zhuǎn)變成 節(jié)點。 25.平衡節(jié)點可能會受到 容量的限制,當達到限制時要轉(zhuǎn)變成 節(jié)點,但應考慮系統(tǒng)中另設(shè)置 節(jié)點,即實際中的 調(diào)頻電廠。,26.應用高斯-賽德爾法解算節(jié)點電壓的迭代過程中,系數(shù)是 。最終的收斂判據(jù)為 。 27.應用牛頓-拉夫遜法解算節(jié)點電壓的迭代過程中系數(shù) ,最終的收斂判據(jù)為 或 。 28.試證明下列三種標幺值計算電路的一致性。,Z1,ZT,Z2,U1T/U

12、2T,1,2,Z1*,ZT*,Z2*,Z1*,ZT*,Z2*,Z1*,ZT*k,Z2*,YT1*,YT2*,(c),(a),(b),對應(a)(b)(c)電路參數(shù),計算如下: 等值電路(a),等值電路(c),等值電路(b),29.試證明導納矩陣中Y11+Y12+Y1n=yio, yio為節(jié)點i對地支路導納之和。 30.圖示實線為原有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù),虛線為新增設(shè)的線路和節(jié)點,求:1)寫出原網(wǎng)絡(luò)導納矩陣,并列出矩陣元素與支路導納值得關(guān)系;2)考慮新增線路和節(jié)點對所列導納矩陣進行修改。,31.電力系統(tǒng)負荷變動規(guī)律按變動幅度和周期劃分可分為 種。對應不同的變動分別由電源的 調(diào)節(jié), 調(diào)節(jié)和 發(fā)電進行平衡

13、。 32.熱備用容量是指 發(fā)電設(shè)備的最大允許功率與 之差。 33.冷備用容量是指 發(fā)電設(shè)備的最大允許功率, 和 的發(fā)電設(shè)備不屬冷備用。 34.只有 的情況下才需設(shè)置檢修備用容量。 35.發(fā)電機組間最優(yōu)分配負荷的目標函數(shù)是 最小。約束條件是 ,最優(yōu)分配的準則是 準則。 36拉格朗日法是在函數(shù)存在 下的求極值的方法。,37.發(fā)電機組的 功率和 功率都會受到限止,他們由 和 等因素決定。 38.電力系統(tǒng)各電廠間的最優(yōu)分配負荷,除考慮各廠的耗量特性。在經(jīng)濟方面還需考慮 修正,技術(shù)方面必須考慮 的限制。 39.水力發(fā)電廠用以發(fā)電的放水量,除考慮電力系統(tǒng)需要外,還可能受到 等因素的限制。 40.在調(diào)速器作

14、用下,當頻率 時,發(fā)電機輸出功率 ,負荷頻率的自動調(diào)節(jié)效應為頻率 時,負荷功率 。 41.系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率指 與 調(diào)節(jié)效應的總和,當功率變化相同時單位調(diào)節(jié)功率值大的系統(tǒng)頻率變化 。,43.設(shè)二臺發(fā)電機的耗量特性(標么值)分別為 二臺發(fā)電機應發(fā)總功率為 求:二臺發(fā)電機按最優(yōu)分配負荷時,各自的發(fā)電功率?,42.調(diào)頻器設(shè)置在 廠,當電網(wǎng)頻率 時,調(diào)頻器動作。,44.繼上題,某廠只有二臺發(fā)電機,且按最優(yōu)分配負荷的方法確定總負荷的分配,求:該廠總負荷的耗量特性。,45.電站1和2的機組,綜合耗量特性分別為 設(shè)運行中保持負荷點電壓 負荷 求:考慮網(wǎng)損后二個電站對有功負荷的最優(yōu)分配。,46設(shè)某一系統(tǒng)總負荷為

15、4500MW,負荷的單位調(diào)節(jié)功率 KB*=1.55,負荷變動率約3.5%,系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備總?cè)萘繛?400MW,其中火電機組容量占66%,機組調(diào)差系數(shù)%=5.0,水電機組容量占35%,機組調(diào)差系數(shù)%=3.5% 求: 當系統(tǒng)允許頻率偏差為0.1赫時,需要有多少發(fā)電量作調(diào)頻容量。 若符合變動率保持不變,系統(tǒng)最低允許頻率為49.5赫,在不增加發(fā)電容量的前提下,最大的系統(tǒng)總負荷可以增加到多少?,47.輸電線路元件運行時,并聯(lián)電抗中,消耗_無功功率,且與_平方成正比,串聯(lián)電抗中消耗_無功功率且與_平方成正比。 48.變壓器元件運行時,并聯(lián)支路中消耗_無功功率且與_平方成正比,線圈漏抗中消耗_無功功率且與_平

16、方成正比。 49.并入電網(wǎng)的發(fā)電機運行時,增加_可以增加無功功率的輸出,減小_可以減小無功功率的輸出。 50.發(fā)電機以發(fā)出滯后無功功率運行時受到_,_等額定值的限制,當吸收滯后無功功率運行時受到_和_的限制。 51.靜止補償器運行時,可以提供_和_性質(zhì)的無功功率,但伴隨著會產(chǎn)生_電流。,52.電力以系統(tǒng)中無功功率最優(yōu)分布以_為目標函數(shù),以_為最優(yōu)分布準則。 53.無功功率負荷的最優(yōu)補償在_能滿足的前提下,以_費用大于_費用為最優(yōu)補償?shù)暮饬繕藴省?54.并網(wǎng)發(fā)電機氣門開度不變,勵磁電流不變,當系統(tǒng)電壓降低時會引起_和_增加。 55.沖擊負荷會引起電壓_,一般采取_的管理措施。 56.電力系統(tǒng)電壓

17、的監(jiān)視和調(diào)整,可通過監(jiān)視和調(diào)整電網(wǎng)_的電壓來實現(xiàn)。,57.實現(xiàn)逆調(diào)壓,最大負荷時,將電壓升高至_%UN,最小負荷時將電壓下降至_%UN。 58.實現(xiàn)順調(diào)壓,最大負荷時,電壓允許不低于_%UN,最小負荷時,允許不高于_%UN。 59.采用常調(diào)壓方式時,在任何負荷下電壓為數(shù)值,例如_%UN。 60.調(diào)節(jié)發(fā)電機勵磁可調(diào)正負荷點電壓在最大負荷和最小負荷時的_。 61.改變變壓器固定分接頭可調(diào)正負點電壓在最大負荷和最小負荷時的_。 62.有載調(diào)壓變壓器,允許在_情況下改變分接頭,能實現(xiàn)_調(diào)壓方式運行。,63.借助并聯(lián)補償設(shè)備調(diào)壓是改變_,從而改變_來實現(xiàn)調(diào)壓的。 64.并聯(lián)電容實現(xiàn)_補償,電容器組的串聯(lián)數(shù)取決于_和電容器的_電壓的比值。 65.串聯(lián)電容器補償,實現(xiàn)_補償,電容器組的并聯(lián)數(shù)取決于_和電容器的_電流的比值。 66.同步調(diào)相機的額定功率QN指_運行時的_,_時的允許功率一般為60% QN 。 67.發(fā)電機參數(shù)為PN=25MW,cosN=0.8,UN=10.5kV,XN =2.25,若該機改作調(diào)相機運行,求允許發(fā)出的最大無功功率為多少?,68.圖示網(wǎng)絡(luò),Z1=22.5+j21.6歐姆,Z2=36+j14.6歐姆,ZT1=11.8+j127歐姆,ZT2=7.2+j

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