电力系统稳态分析习题集

电力系统稳态分析习题

第一章 电力系统的基本概念

1-1 思考题

⑴什么是电力系统、电力网?

⑵电力系统运行的特点有哪些,对电力系统的基本要求是什么? ⑶电力系统中将负荷分为几级,如何考虑对其供电?

⑷电力系统接线方式的有备用、无备用接线方式各有几种基本形式? ⑸为什么要高压交流输电?是否各种电力线路都要采用高压输电?

⑹电力系统为什么有不同的电压等级?升压变压器和降压变压器的额定电压有何区别? ⑺电力线路、发电机、变压器的一次和二次绕组的额定电压是如何决定的? ⑻电力系统中性点运行方式有几种,各适用于什么范围?

1-2 电力系统的接线图如下,试标出图中发电机、负荷和变压器两侧的额定电压。

M6kV10kVT5380/220VM220kV10kVGT1110kVT2110kVT335kVT4L1T635kVT76kVT8380/220VMM380/220VT9MML2L3(1)35kVT36kVM

T1G110kVT210kV10kVT4380/220V单相(2)T1110kV

GT210kV35kVT33kV(3)

第二章 电力系统各元件的特性和数学模型

2-1 思考题

⑴普通三绕组变压器的哪些试验参数需要归算,如何归算?如何计算各绕组的电阻、电抗,其原则是什么?

⑵三绕组自耦变压器哪些试验数据需要归算,如何归算? ⑶为什么需要使用分裂导线和扩径导线?

⑷架空输电线路为什么需要换位,规定是什么?

⑸为什么电力线路计算中使用的电阻率略大于直流电阻率?

⑹架空输电线路的电抗、电导、电纳的意义是什么?其电抗、电纳如何计算? ⑺电晕临界电压有何意义,如何计算?如何判断输电线路是否发生电晕?

⑻当输电线路的线间距离增加时,其单位长度的电抗、电纳如何变化?而其导线半径增加时,又如何变化?

⑼当输电线路采用分裂导线的根数增加时,其单位长度的电抗、电纳如何变化? ⑽短线路、中等长度线路和长线路如何划分?等值电路的形式是什么? ⑾什么是综合用电负荷、供电负荷和发电负荷?

⑿电力系统标幺值计算中常用哪些基准值,其关系如何?有几个可以任意选取,一般取什么,如何取?

⒀多电压级网络中,标幺值的准确计算有几种方法?

2-2 一条 110 kV、80 km 的单回输电线路,导线型号为 LGJ-150,水平排列,计算直径 17 mm,线间距离为 4 m,求此输电线路在 40℃ 时的参数,并画出等值电路。

2-3 某 220 kV 输电线路选用LGJ-300型导线,直径为 24.2 mm,水平排列, 线间距离为 6 m,试求线路单位长度的电阻、电抗和电纳,并校验是否发生电晕。

2-4 求某330kV输电线路两种导线结构方案中,单位长度的电阻、电抗、 电纳和电晕临界电压。导线均为水平排列,相间距离均为8m。导线的光滑系数m1取0.9, 气象系数m2取1,空气相对密度为1.0。

⑴导线为LGJQ-600型,计算直径为33.2mm。

⑵导线为LGJ-2×300型,每根导线的计算直径为25.2mm,分裂间距为400mm。

2-5 某变电所装有向10kV 网络供电的三相双绕组降压变压器,型号为 SFL 1-31500/110,额定电压为110/11 kV,空载损耗 P0=31.05 kW,短路损耗 Pk=190 kW,短路电压 Uk%=10.5,空载电流I0%=0.7,试求变压器归算到高压侧的阻抗及导纳参数。

2-6 某发电厂装设一台三相三绕组变压器,额定容量SN=60 MVA,额定电压为121/38.5/10.5 kV,各绕组容量比为100/100/100,两两绕组间的短路电压为Uk(1-2)%=17,Uk(1-3)%=10.5,Uk(2-3)%=6,空载损耗P0=150 kW。最大短路损耗Pkmax=410 kW,空载电流I0%=3,试求变压器参数,并作等值电路。

2-7 一台OSFPSL1-90000/220型、容量比为90000/90000/45000kVA 的三相三绕组自耦变压器,额定电压为20/121/11kV,技术数据为Pk12=325kW,P'k23=270kW,P'k31=345kW,uk12(%)=10,u'k23(%)=12.1,u'k31(%)=18.6,P0=104kW,I0%=0.65,求归算到220kV侧的变压器参数。

2-8 简单电力系统接线如下图所示,有关参数标于图中。试求系统的等值电路(参数均以有名值表示)。

10kVGPG=50MWcosφ=0.85UG=10.5kVT220kVLLGJQ-400L=200kmr1=0.08Ω/kmx1=0.406Ω/km-6S/kmb1=2.81×10

X”d=0.15

SN=60MVA10.5/242kVUk%=12.5Pk=300kWP0=90kWI0%=2第三章 简单电力网络的计算和分析

3-1 思考题

⑴什么是电压损耗、电压偏移、电压调整和输电效率? ⑵在什么条件下,电力线路的末端电压将高于始端? ⑶什么是运算电源功率、运算负荷功率?

⑷手算环网的潮流分布时,Sa、Sb如何计算,在初步功率分布中有何意义? ⑸什么是电力系统中有功功率、无功功率的分点?哪个分点的电压最低? ⑹环网中的循环功率有何特点,如何计算?

⑺为什么电力网络中需要进行强制功率分布?用什么方法实现?

3-2 有一条220 kV的架空输电线路,长度为210 km。 线路参数为r1=0.105Ω/km,x1=0.409 Ω/km,b1=2.78×10-6 S/km,线路末端负荷为100 MW,cosφ=0.92,末端电压为 209 kV。试计算线路首端的电压和功率。

3-3 已知下图所示输电线路始、末端电压分别为 248 kV、220 kV, 末端有功功率负荷为 220 MW,无功功率负荷为 165 MVar。试求始端功率因数。

U18+j40 ΩU2P2=220MWQ2=165Mvar-4C2=j5.5×10 S-4C1=j5.5×10 S

3-4 一条 110 kV 输电线路如下图,由A向B输送功率。试求:

⑴当受端电压B保持在 110 kV 时,送端A的电压应是多少? ⑵如果输电线路多输送 5 MW 有功功率,则A点电压如何变化? ⑶如果输电线路多输送 5 MVar 无功功率,则A点电压又如何变化?

Ar1=0.125Ω/kmL=100kmx1=0.4 Ω/kmB20+j10MVA

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