电力系统分析 - 习题 下载本文

1: 110kv架空线路长70km,导线采用LGJ-120型钢芯铝线,计算半径r=7.6mm,相间距

离为3.3m,导线分别按等边三角形和水平排列,是计算输电线路的等值电路参数,并比较分析排列方式对参数的影响。

2: 110kv架空线路长90km,双回路共杆塔,导线及地线在杆塔上的排列如题图2-2所示,

导线采用LGJ-120型钢芯铝线,计算半径r=7.6mm,试计算输电线路的等值电路参数。

3: 500kv输电线路长600km,采用三分裂导线3×LGJQ-400,分裂间距为400mm,三相

水平排列,相间距离为11m,LGJQ-400导线的计算半径r=13.6mm。试计算输电线路Ⅱ型等值电路的参数:

(1)不计线路参数的分布特性; (2)近似计及分布特性; (3)精确计及分布特性。

并对三中条件计算所得结果进行比较分析。 4: 一台SFL1-3500/35型双绕组三相变压器,额定变比为35/11,查得△P0=30kw,I0

=1.2%,△PS =177.2kw,VS=8%,求变压器参数归算到高、低压侧的有名值。

5: 型号为SFS-40000/220的三相三绕组变压器,容量比为100/100/100,额定变比为

220/38.5/11,查得△P0=46.8kw,I0=0.9%,△PS(1?2)=217kW,△PS(1?3)=200.7kW,△PS(2?3)=158.6kW,VS(1?2)=17%,VS(1?3)=10.5%,VS(2?3)=6%。试求归算到高压侧的变压器参数有名值。

6: 一台SFSL-31500/110行三绕组变压器,额定变比为110/38.5/11,容量比为110/100/66.7,

空载损耗80kvar,短路损耗△PS(1?2)=450kW,△PS(1?3)=240kW,△PS(2?3)=270kW,短路电压VS(1?2)=11.55%,VS(1?3)=8.5%,VS(2?3)=21%。试计算变压器归算到各电压级参数。

7: 三台单相三绕组变压器组成三相变压器组,每台单项变压器的数据如下:额定容量为

30000kVA;容量比为100/100/50:绕组额定电压为127/69.86/38.5kV;△P0=19.67kw,=111kW,△P=88.33kW,△PI0 =0.332%,△PS(1?2)S(1?3)S(2?3=)92.33kW,

VS(1?2)=9.09%,VS(1?3)=16.45%,VS(2?3)=10.75%。试求三相结成Y0/Y0/△时变压器组

的等值电路及归算到低压侧的参数有名值。

8: 一台三相双绕组变压器,已知:SN=31500kVA,kTN=220/11,△P0=59kW,I0 =3.5%,

△PS =208kw,VS=14% 。

(1)计算归算到高压侧的参数有名值; (2)作出∏型等值电路并计算其参数;

(3)当高压侧运行电压为210kV,变压器通过额定电流,功率因数为0.8时,忽略激磁电流,计算∏型等值电路各支路的电流及低压侧的实际电压,并说明不含磁耦合关系的∏型等值电路是怎样起到变压器作用的。

9: 系统接线示于题图2-9,已知各元件参数如下

发电机G:SN=30MVA,VN=10.5kV,x=27% 。 变压器T-1:SN=31.5MVA,kT=10.5/121,VS=10.5% 。 变压器T-2、T-3:SN=15MVA,kT=110/6.6,VS=10.5% 。 线路L:l=100km,x=0.4Ω/km 。

电抗器R:VN=6kV,IN=1.5kA,xR=6% 。

试作不含磁耦合关系的等值电路并计算其标幺值参数。

10: 对题9的电力系统,若选各电压级的额定电压作为基准电压,试作含理想变压器的等

值电路并计算其参数的标幺值。 11: 若各电压级均选平均额定电压作为基准电压,并近似地认为各元件的额定电压等于平

均额定电压,重作上题的等值电路并计算其参数标幺值。

1. 何谓电力系统的负荷?发电负荷、供电负荷和综合负荷有何不同?三者之间有何关系? 2. 何谓负荷曲线?常用的负荷曲线有哪几种?有何用途? 3. 何谓负荷特性?如何分类?

4. 何谓负荷的数学模型?常用的负荷数学模型有哪几种?

5. 同样截面的导线,如LGJ-240型导线,用于不同的电压等级,如110kV和220kV,其电

抗x1是否相同?为什么?

6. 分裂导线的电纳比同载流截面单导线大还是小?其对输电线的运行特性有何影响? 7. 和架空线路相比,同截面同电压级电缆的电抗x1是大还是小?电纳b1是大还是小?为什么?

8. 和架空线路相比,电能沿电缆的传输速度是快还是慢?为什么?查有关手册,进行计算,

验证你的回答。 9. 计算电抗x1公式中的Re'和计算电纳b1公式中的Re含义各是什么?为何前者用Re'而

后者用Re?

10. 何谓输电线路的自然功率?为何希望输送的功率接近自然功率? 11. 何谓短输电线路、中长输电线路和长输电线路?它们是相对于什么而言的?它们的

等值电路有何不同? 12. 长输电线路首端带电、末端空载时会出现什么现象?为何会出现这种现象?有何危

险?如何防止? 13. 在电力系统计算中,广泛采用变压器的何种等值电路?其优点何在? 14. 同容量、同电压等级的升压变压器和降压变压器的参数是否相同?为什么? 15. 自耦变压器与普通变压器相比有何有点?为何总有一个容量较小且接成三角形的

第三绕组? 16. 三绕组变压器三个绕组的排列应遵循什么原则?升压变压器三个绕组如何排列?

降压变压器三个绕组如何排列?其等值电路中哪一个绕组的等值电抗最小?为什么? 17. 何谓变压器的铜耗和铁耗?何谓变压器的不变损耗和可变损耗?如何计算? 18. 一用户将同电压级别的升压变压器作为降压变压器使用,用户端电压是高了还是低

了? 19. 何谓同步发电机的原始基本方程?为何不便于直接使用?是什么原因造成的? 20. 为何要引入Park变换?Park变换的实质是什么?

21. 何谓发电机电势?何谓变压器电势?二者各有何特点?稳态运行时,上述两种电势

均存在否? 22.

I0%Eq是何电势?EQ是何电势?二者有何不同?有何联系?

23. 试画出稳态运行时凸极发电机的相量图和等值电路。 24. 何谓基本级?何谓基准电压比?制定电力系统标幺制等值电路时,常用的基准电压

比有几种选择方法?各有何优缺点?各应用于什么场合? 25. 何谓变压器的标准变比和非标准变比?变压器∏型等值电路的标准情况指什么情

况?在电力系统等值电路中常采用那种表示方法?为何采用这种方法? 26. 何谓变压器的等值负荷?如何计算? 27.

110kV母线上接有负荷SD=20+j15MVA。试分别用阻抗和导纳表示该负荷,如取

.SB=100MVA,UB?Uav N ,将其表示为以导纳表示的标幺制等值电路。

28. 500kV架空线长600km,采用三分裂导线,型号为LGJQ-400×3(计算半径

R=13.7mm),裂距400mm,三相导线水平排列,线距D=11m。试作出其等值电路并计

算波阻抗Rc、波长λ、传播速度ν、自然功率PN、充电功率Qc、和末端空载时的电压升高率△U 。 29. 30. 一变压器的等值电路如图所示,试写出其∏型等值电路的表达式。

31.

OSFPSL1-120000/120000/60000型号220kV三相三圈自耦变压器,额定电压为

220/121/115kV,短路损耗(未折算)为△PS(1?2)=410kW,△PS(1?3)=440kW,△PS(2?3)=350kW,短路电压百分值(已折算)US(1-2)%=10.1,US(1-3)%=37.2,US(2-3)%=23.2,空载数据为△P0(1-2)=131.2Kw,I0%0.5。试求:①归算至原方的有名值参数,作出变压器的∏型等值电路;②以自身额定值为基准的标幺值参数;③设二次绕组均带50%额定负荷,求变压器功率损耗。 32. 33. 34. 35.

同步发电机额定运行,xd=1.1,xq=0.7,cosφN=0.8,作相量图及等值电路,求

其输出功率。 36.

如图所示,简单电力系统,各元件有关参数如下:G:25MW,10.5kV,xd%=130,

cosφN=0.8;T1:31.5MVA,10.5/121kV,US%=10.5;L:100km;x1=0.4Ω/km;T2:

15MVA,110/6.6kV,US%=10.5;R:6kV,1.5kA,XR%=6。试完成:①以110kV为基本级,作有名制等值电路;②取SB=100MVA,按基准电压比的三种选择方法作标幺制等值电路。

37.

如图所示简单电力系统,各元件有关参数如下:G:100MW,10.5kV,xd=1.5,xq=1.0,

cosφN=0.8,T1:125MV,10.5/242kV,US%=12;L:LGJQ-400导线,水平排列,线

距6m,长度100km;T2:125MVA,220/12kV,US%=12;系统S:US=115kV,输送至系统的功率为100MW,cosφN=0.98。试不计元件电阻和并阻导纳,取SB=100MVA,110kV为基本级,UB=115kV,取kB=kT,作系统标幺制等值电路,求UG、Eq并画出发电机运行于此状态的相量图。

38.

某110kV降压变电所有两台额定量均为10MVA的变压器,两台变压器的参数相同:

△PS=74kW,US%=10.5,△P0=26kW,I0%=1.5,共同承担18MVA负荷。求此变电所等值负荷。