发布时间 : 星期日 文章电力系统稳态分析部分习题答案更新完毕开始阅读242749015727a5e9856a61ac
第一章 电力系统的基本概念
1－1电力系统、电力网和动力系统的定义是什么？
1－2见图示电力系统，试求变压器和发电机的额定电压。110kV平均额定电压是多少？
解：UGN=1.05×10=10.5kV
U1N.T1=UGN=10.5kV U2N.T1=1.1×110=121kV U1N.T2=110kV U2N.T2=1.1×35=38.5kV U3N.T2=1.05×6=6.3kV U1N.T3=UGN=10.5kV U2N.T3=1.05×3=3.15kV
110kV线路平均额定电压Uav=（U2N.T1+ U1N.T2）/2=（121+ 110）/2≈115kV
第二章作业及解答
2－1什么是发电机的功角特性？隐极式发电机和凸极式发电机的功角特性有何区别？
2－2 已知一台三相三绕组变压器容量比为：300/300/150MVA, 三次侧额定电压为U1N?13.8kV、实验数据：PK(1?2)?950kW、PK(1?3)?500kW、PK(2?3)?620kW, UK(1?2)%?13.73、U2N?121kV、U3N?242kV，
UK(1?3)%?11.9、UK(2?3)%?18.64， P0?123kW，I0%?0.5, 计算变压器参数（归算至高压侧）并画出等
值电路。
解：由于已知的三绕组变压器三个绕组的容量不同，因此由变压器制造厂提供的变压器短路实验数
据就存在归算的问题。根据标准，制造厂提供的短路损耗是没有归算到各绕组中通过变压器额定电流时数值，而制造厂提供的短路电压是归算好的。因此： （1）根据容量比归算短路损耗： PK?(1?3)?300??PK(1?3)????2000kW 150??22300??(2?3)?PK(2?3)??PK???2480kW
?150?1?(1?3)?PK?(2?3))?0.235MW （2）各绕组的短路损耗： PK1?(PK(1?2)?PK21?(2?3)?PK?(1?3))?0.715MW PK2?(PK(1?2)?PK21?(2?3)?PK?(1?2))?1.765MW PK3?(PK(1?3)?PK21（3）各绕组短路电压百分数： UK1%?(UK(1?2)%?UK(1?3)%?UK(2?3)%)?3.495
21 UK2%?(UK(1?2)%?UK(2?3)%?UK(1?3)%)?10.235
21 UK3%?(UK(1?3)%?UK(2?3)%?UK(1?2)%)?8.405
2（4）变压器归算到高压侧参数：
0.235?24223.495?2422Z1?R1?jX1??j?0.153?j6.823?
3002100?3000.715?242210.235?2422Z2?R2?jX2??j?0.465?j19.98?
3002100?3001.765?24228.405?2422Z3?R3?jX3??j?1.148?j16.408?
3002100?300Y?G?jB?1230.5?300?j?(2.1?j25.6)?10?6s 221000?242100?2422－3
答案
2－4某一回110kV架空电力线路，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm，三相导线水平排列，两相邻导
线之间的距离D=4m。试求该电力线路的参数，并画出等值电路。
解：r1=ρ/S=31.5/120=0.2625Ω/km
x1=0.1445lg(Dm/r)+0.0157=0.1445×lg[(1.27×4×103)/(15.2/2)]+0.0157 =0.4239Ω/km b1=7.58×106/lg(Dm/r)=2.683×10-6S/km
g1=0（110kV架空线路LGJ型导线不发生全面电晕的最小截面为50mm2） R=r1l=15.75Ω X=x1l=25.43Ω B/2=b1l/2=8.05×10-5S
充电功率之半Qc/2=UN2B/2=0.97Mvar G=0
等值电路如下：
2－5 一条110kV架空线路长100km，导线为LGJ?150，导线的直径为16.72mm水平排列，导线间距为 4m。
（1）计算线路每公里参数，并将计算结果与查表结果相对照； （2）计算线路全长参数，画出等值电路图；
（3）线路产生的容性无功功率是多少？
解：（1）方法一：用公式计算线路每公里参数： r0??S?31.5?0.21?/km 150 Dm?34?4?8?5.04m，LGJ?150导线的直径为16.72mm（查表）
Dm5.04?103x0?0.1445lg?0.0157?0.1445lg?0.0157?0.417?/km
r8.367.58?10?67.58?10?6b0???2.73?10?6s/km
D5040lglgm8.36r方法二：查表得到线路每公里参数：
r0?0.21?/km ，x0?0.416?/km ，b0?2.74?10?6s/km
由两种方法的结果可见：二者误差是很小的，工程中一般采用查表的方法。
（2）线路全长的参数： R?0.21?10?0 2?1，
X?0.416?100?41.6? ，
B?2.74?10?6?100?2.74?10?4s
画出电力线路的等值电路：
R?jXB2B2jj
22?4(3) 线路产生的Qc?UB?110?2.74?10?3.3MVar
2－6电力网络接线如图所示，计算网络各元件参数标幺值，并画出网络等值电路。
GT-1L-1AT-2DKL-2?30MVA10.5kVx=0.2631.5MVA10.5/12110.580km0.4?/km15MVA110/6.610.56kV0.3kAx(%)=52.5km0.08?/kmf?3?
解：采用近似计算。
选取SB?100MVA，UB选取各段的平均电压，则各元件的电抗标幺值为：
UBI?10.5kVIB1?UBII?115kV SB100IB2???0.5kA3UB23?115UBIII?6.3kVIB2?SB100??9.2kA3UB33?6.3SB100??5.5kA3UB13?10.5
1．发电机
XG?X*N?SB100?0.26??0.87 SN302．变压器T-1 XT1?UK%SB100??0.105??0.33 100SN31.53．架空线路L-1 XL1?0.4L?4．变压器T-2 XT2?SB100?0.4?80??0.24 22UB115UK%SB100??0.105??0.7 100SN155．电抗器 XDK?100X%UNSB6??2?0.05???1.46 21003INUB3?0.36.3SB100?0.08?2.5??0.504 22UB6.36．电缆线路L-2 XL2?0.08L? 画出等值电路为：
AE10.8720.3330.2440.751.4660.504f?3?
2－7 电力网络接线如图所示，计算网络各元件参数标幺值。
?20MVA10.5kVx=0.220MVA10.5/121Uk%= 10.5100km0.4?/km2*15MVA110/6.6Uk%=10.56kV1.5kAx = 8
解：采用近似计算。
选取SB?100MVA，UB选取各段的平均电压，则各元件的电抗标幺值为： 1．发电机
XG?X*N?SB100?0.2??1.0 SN202．变压器T-1 XT1?UK%SB100??0.105??0.525 100SN20