P（MW） 第 25 页 共 83 页 W=5+PGH +0.002PGH (m/s) 水电厂日用水量恒定为K=1.5×107m3,系统的日负荷曲线如图5-13所示。火电厂容量为900MW，水电厂容量为400MW。求在给定的用水量下，水、火电厂间的有功

231000 600 P=f (t) 0 8 18 习题5-13图

24 t（h） 功率经济分配方案。

P（MW） 5-14 电力系统中有水电厂、火电厂各

一个，它们并联运行，它们的耗量特性为： 800 F=4+0.3PG +0.003PG2 (t/h) 500 23

W=3+PH +0.002PH (m/s)

设水电厂给定的日用水量为K=107t（h） 0 8 18 24 3（m），系统的日负荷曲线数据为火电厂容习题5-14图 量800MW，水电厂容量500MW，如图5-14

所示。求在给定的日用水量条件下，水、火电厂的功率经济分配。

5-15 两台容量为60MW的发电机共同承担负荷，它们的调差系数分别为4%、3%，若空载时并联运行，其频率f 0为50Hz，试求：

⑴ 总负荷为100MW时，这两台发电机组发出的功率；

⑵ 为使总负荷为100MW时，两台机组能平均分

PAN PCN 担负荷，它们的转速应分别增减多少？

5-16 三个电力系统联合运行如图5-16所示。已

PBN 知它们的单位调节功率为：

KA=200MW/Hz，KB=80MW/Hz，KC=100MW/Hz，

习题5-16图 当系统B增加200MW负荷时，三个系统都参加一次调

频，并且C系统部分机组参加二次调频增发70MW功率。求联合电力系统的频率偏移Δf。

5-17 A、B两系统并列运行，A系统负荷增大500MW时，B系统向A系统输送的交换功率为300MW，如这时将联络线切除，切除后A系统的频率为49Hz，B系统的频率为50Hz，试求：

⑴ A、B两系统的系统单位调节功率KA、KB；

⑵ A系统负荷增大750MW，联合系统的频率变化量。

5-18 如图5-18所示，将两个系统用一条联络线连接起来，A系统的容量为2000MW，发电机的单位调节功率KGA*=30，负荷的单位调～ ～ Pab 节功率KLA*=2，B系统的容量为1000MW，

习题5-18图 KGB*=20，KLB*=1.2。正常运行时联络线上没有交

换功率，当A系统负荷增加100MW，这时AB

两系统的机组都参加一次调频，且A系统部分机组参加二次调频，增发50MW。试计算系统的频率偏移及联络线上的交换功率。

5-19 在如图5-19所示的A、B两机系统中，负荷为800MW时，频率为50Hz，若560MW 240MW ～ ～ 切除50MW负荷后，系统的频率和发电机组

ΣPGN=500MW ΣPGN=560MW 的出力为多少？ σ%=5 σ%=4 PL=800MW

5-20 某系统有三台额定容量为KL=1.5

答案参见我的新浪博客：http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html 习题5-19图

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100MW的发电机并列运行，其调差系数σ1*=0.02, σ2*=0.06, σ3*=0.05,其运行情况为：PG1=60MW，PG2=80MW，PG3=100MW，取KL*=1.5，PLN=240MW，PGN=100MW。问：

⑴当系统负荷增加50MW时，系统的频率下降多少？

⑵如果系统的负荷增加60MW，则系统的频率下降多少？（均不计频率调整器的作用） 5-21 某电力系统各机组的调差系数σ*=0. 05，系统中最大容量的机组的额定容量为系统额定负荷的10%，该机组运行有15%的热备用容量，而负荷在额定值上的最大波动达5%时，系统的频率下降0.1Hz。（设负荷的增量与频率无关），当系统中的最大机组因故障而解列时，系统的频率下降最多为多少？

5-22 某电力系统负荷的频率调节效应KL*=2，主调频厂额定容量为系统额定负荷的20%，当系统运行于额定负荷PDN=1，额定频率fN=50Hz时，主调频厂出为其额定值的50%，如负荷增加，而调频厂的频率调整器不动作，系统频率就下降0.3Hz，此时测得PD=1.1 (原来不满载的机组仍不满载)。现在频率调整器动作，使频率上升0.2 Hz，问二次调频作用增加的功率为多少？

5-23 系统A，当负荷增加250MW时，频率下降0.1Hz。系统B，当负荷增加400MW时，频率下降0.1Hz。系统A运行于49.85Hz，系统B运行于50Hz。如果用可不计损耗的联络线将两系统联系，联络线传递的功率为多少？

5-24 两台100MW的机组并列运行，调速器的下降特性分别为4%和5%，负荷为150MW，两台机组的负荷如何分配？若两台机组平均带负荷，应如何办？哪台机组进行二次调频合适？（两台机组空载时并车）

第六章 电力系统的无功功率和电压调整

6-1 如图6-1所示，两发电厂联合向一负荷供电，设发电厂母线电压均为1.0；负荷功率SL=1.2+j0.7，其有功部分由两厂平均负担。已知：Z1=0.1+j0.4，Z2=0.04+j0.08。试按等网损微增率原则确定无功负荷是最优分配。

30Ω G1 Z1 P1+jQ1 · SL

习题6-1图

Z2 P2+jQ2 G2 20Ω j10MVAR 20Ω 20Ω j5MVAR 习题6-2图

j8MVAR j7MVAR ?～ ～ 6-2 简化后的110kV等值网络如图6-2所示。图中标出各线段的电阻值及各结点无功负荷，设无功功率补偿电源总容量为17MVAR。试确定这些补偿容量的最优分布。

6-3 如图6-3所示，某降压变电所装设一台容量为20MVA、电压为110/11kV的变压器，要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时

20MVA 分别不超过额定值的2.5%和7.5%，最大

110/11kV i 负荷为18MVA，最小负荷为7MVA，Pi+Qi

，变压器高压侧的电压在任何cos??0.8运行情况下均维持107.5kV，变压器参数

为：Uk%=10.5, Pk=163kW，激磁影响不计。

习题6-3图

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试选择变压器的分接头。

6-4 如图6-4所示，有一台降压变压器，其归算至高压侧的参数为RT=2.44Ω，XT=40Ω，在最大负荷及最小负荷时通过变压器的功率分别为

??U1 31.5MVA 110±2×2.5%/6.6kV 习题6-4图

U2 ·

Smax=28+j14MVA, Smin=10+j6MVA。最大负荷时高压侧电压为113kV，而此时低压允许电

压为≥6kV，最小负荷时高压侧电压为115kV，而此时低压允许电压为≤6.6kV。试选择此变

压器分接头。

6-5 如图6-5所示，某110/11kV的区域性降压变电所有两台32MVA的变压器并联运行，两台变压器的阻抗ZT=0.94+j21.7Ω,设变电所低压母线最大负荷42MVA（Smax=38.6+j18.3），对应这时高压母线电压为103kV，最小负荷为18MVA（Smim=16.5+6.3），

??U1

·

· ST ˊU1 · △SF(铁损) ·

电压为108.5kV。求变压器的变比，使低压侧母线ZT 电压在最大最小负荷下分别为U2max=10.5kV, Ｕ· · 2min=10kV。若采用有载调压，变压器分接头电压U2 U2 为115±9×1.78%/10.5kV。 · · 习题6-5图 6-6 某水电厂通过变压器SFL1—40000/110

型升压变压器与系统联接，最大负荷与最小负荷

时高压母线的电压分别为112.09kV及115.45kV，要求最大负荷时低压母线的电压不低于10kV，最小负荷时低压母线的电压不高于11kV，试选择变压器分接头。

· 106.09kV 110.87kV Smax=28+j21MVA ·

Smin=15+j10MVA 112.09～115.45kV 2×SFL1—10000

SFL1—10000

110/10.5kV

ZT=2.1+j38.5Ω

SFL1－40000

121±2×2.5%/10.5kV

-j11.25 6.0+j4.5 15+j11.25 10～11kV

(a) (b)

～ 习题6-7图

习题6-6图

6-7 某变电所装有二台变压器2×SFL1—10000、110/10.5如图6－7所示。10kV侧的最大负荷为15+j11.25MVA，接入补偿电容器-j11.25MVAR；最小负荷为6+j4.5MVA，电容器退出，并切除一台变压器。已知一台变压器的阻抗为Z=9.2+j127Ω,高压母线最大负荷和最小负荷时的电压分别为106.09kV和110.87kV。要求10kV侧母线为顺调压，试选择变压器的分接头。（变压器参数为110kV侧的）

6-8 某变电所装有二台并联工作的降压器，电压为110±5×2.5%/11kV，每台变压器容量为31.5MVA，变压器能带负荷调分接头，试选择分接头，保证变电所二次母线电压偏移不超过额定电压±5%的逆调压。已知变电所二次母线的最大负荷为42MVA，cos?=0.8，最小负荷为18MVA，cos?=0.7。变电所的高压母线电压最大负荷时为103kV，最小负荷时为

S

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108.5kV，变压器短路电压为10.5%，短路功率为200kW。

Umax=112kV Ⅱ

Ⅰ Umin=115kV ZⅡ=4.42-j1.51Ω

ZⅠ=2.94+j6.5Ω · · SⅡ=6.4+j4.8MVA Ⅱ S=12.8+j9.6MVA Ⅰ 35kV ZⅢ=4.42+j37.7Ω · SⅢ=6.4+j4.8MVA

Ⅲ 6kV Ⅲ

(a) (b) 6-9 某降压变电所如图6-9（a）所示、三绕组变压器的额定电压为110/38.5/6.6kV,各绕习题6-9图

组最大负荷时流通的功率如图6-9（b）所示，最小负荷为最大负荷的二分之一。

设与该变压器相联的高压母线电压最大最小负荷时分别为112、115kV，中、低压母线电压偏移最大最小负荷时分别允许为0、7.5%。试选择该变压器高、中压绕组的分接头。

6-10 试选择如图6-10所示的三绕组变压器分接头。变压器参数、最大最小负荷的兆伏安数及对应的高压母线电压均标于图中，中压侧要求常调压，在最大最小负荷时，电压均保持在35（1+2.5%）kV,低压侧要求逆调压。（变压器额定电压为：110/38.5/6.6kV）

注：⑴变压器参数为归算至高压侧的值；⑵计算时不计变压器功率损耗。

高 1.83+j38.3Ω 中 2.71+j59.3Ω

· Smax=10+j8 Umax=111.6kV · Smin=5+j4 1.6-j2.5Ω Umin=105kV 低 ·Smax=5+j3 · Smin=3+j2

习题6-10图

6-11 某变电站装有一台带负荷调压变压器，型号为SFSEL—8000，抽头为110±3×2.5%/38.5±5%/10.5kV。如图6-11所示、图（a）分数表示潮流，分子为最大负荷，分母为最小负荷。已知最大、最小负荷时高压母线电压分别为112.15kV和115.73kV。图 (b)表示变压器等值电路，阻抗值为欧姆数，若要求10kV母线及35kV母线分别满足逆调压，试选择变压器的分接头。

高 中 6-12 如图112.15～115.75kV 36.75～35kV 7.77-j3.78 6-12所示，一个地区7.77+j162.5

SN=8000kVA 变电所，由双回

3.5+j2.62 110kV输电线供电，5.5+j4.12 11.65+j102 1.4+j1.05 2.4+j1.8 变电所装二台容量

2+j1.5 均为31.5MVA的分1+j0.75 低

(a) 接头为：110±４×（b）

习题6-11图 2.5%/11kV的变压

器，已知双母线电抗

ⅠXL=14.6Ω，两台主变压器的电抗XT?20.2? （以折至于110kV侧），变电所低压侧母线上

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