东南电力系统分析习题和解答.doc

第一章电能系统概论1、请回答如图所示电力系统中的两个问题：（ 1 ）发电机G 、变压器 T1 、T2 、T3 、T4 、三相电动机M、单相电灯L等各元件的额定电压。（ 2 ）当变压器 T1 在 2.5 抽头处工作， T2 在主抽头处工作， T3 在 2.5 抽头处工作时，求这些变压器的实际变比。 解：（ 1 ）G ：10.5kV 、T1 ：10.5/121kV 、T2 ： 110/38.5/11kV 、 T3 ：35/6.6kV 、T4 ：10kV/400V 、M ：6kV 、 L ： 220V（ 2 ） T1 ： 10.5/121 (1+0.025) T2 ：110/38.5/11 T3 ：35 (1 0.025)/6.3 2、图中已标明各级电网的电压等级。试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。解： G ： 10.5kV 、 M1 ： 6kV 、 M2 ： 6kV 、 T1 ： 10.5/242kV 、 T2 ： 220/121/6.3kV 、 T3 ： 220/38.5kV 、 T4 ： 10.5/3.15kV 3、电力系统接线如图所示，电网各级电压示于图中。试求：（ 1 ）发电机 G 和变压器 T1 、 T2 、 T3 高低侧的额定电压。（ 2 ）设变压器 T1 工作于 2.5 抽头， T2 工作于主抽头， T3 工作于 2.5 抽头，求这些变压器的实际变比。 解：（ 1 ） G ：10.5kV 、T1 ：10.5/121kV 、 T2 ：110/38.5kV 、 T3 ：35/11kV(2)T1 ： 121(1+0.025)/10.5 T2 ： 110/38.5 T3 ： 35(1-0.05)/11第二章电力系统元件及其参数1、某发电厂装设一台三相三绕组变压器，额定容量 SN=60MVA，额定电压为 121/38.5/10.5kV ，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(3-1)%=10.5， UK(2-3)%=6, 空载损耗为 P0=150KW。最大短路损耗 Pkmax=410KW，空载电流 I0%=3，试求变压器参数，并作等值电路。解：2、简单电力系统接线如图所示试作出该电力系统的等值电路（不计电阻、导纳）。（1）所有参数归算到 110kV 侧（2）所有参数归算到 10kV 侧（3）选取 SB=100MW， UB=Uav时以标么值表示的等值电路 解：（ 1 ）所有参数归算至 110kV 侧，采用有名制精确计算：（ 2 ）所有参数归算至 10kV 侧时等值电路：（ 3 ）选取 、 时，以标么值表示的等值电路 等值电路： 第三章电力系统稳态分析 1、如图所示，某负荷由发电厂母线经 110kV 单回线路供电，线路长 80km ，型号为 LGJ 95 ，线间几何均距为 5m ，发电厂母线电压 U1=116KV，受端负荷 SL=15+j10MVA，求输电线路的功率损耗及受端电压 U2。解： LGJ 95 型号导线，查表知： 等值电路如图：第一步，由末端向始端推算功率：设 末端导纳支路： 阻抗末端功率： 阻抗的功率损耗： 阻抗首端功率： 首端功率： 第二步，由首端向末端推算电压： 设 2、如图电力系统，已知 、 、 均为 1 j2 ， 若不计线路上的功率损耗及电压降落的横分量，求功率分布及最低点电压。解：（ 1 ）功率分布：3 点为功率分点，电压最低。（ 2 ）电压分布功率分布如下图：3、如图所示各支路参数为标么值，试写出该电路的节点导纳矩阵。 4、已知两母线系统如图所示，图中参数以标么值表示。已知：试写出：（ 1 ）节点的 、 节点类型；（ 2 ）网络的节点导纳矩阵；（ 3 ）导纳形式的直角坐标表示的功率方程（以误差形式 表示）及相应的修正方程。解：（ 1 ）节点 是平衡节点，节点是 PV 节点。（ 2 ）节点导纳矩阵 （ 3 ）功率方程第四章电力系统故障分析1、系统接线如图所示，当k点发生三相短路时，求流过短路点电流（有名值）。变压器参数： 解：等值图和简化图如图： 选 SB=100MVA，UB分别为各段的平均电压2、如左下图所示系统，在母线 I 发生三相短路时，求无故障的母线 II 上残压的标么值。（取 ，变压器的变比为 115/6.3 ） 解：作等值电路如右上图所示： （ 2 ）短路电流及残压计算此电流通过电抗器的电流为3、如图所示网络， k 点发生了短路接地，试组成它的各序网络。各元件参数可用电抗 X 加下角标分别表示。 解：正序网如下图所示： 负序网如下图所示：零序网如下图所示：3、如图所示，设 A 、 B 发电机暂态电动势为1，在 k 点发生两相短路接地故障，试计算故障处的 A 、 B 、 C 三相电流。 解：各序复合电抗及复合电势为 复合序网如下图所示： 由复合网求出各序电流为各相电流：4、某系统如图所示，图中标出了标么值参数，如在 F 出发生 BC 两相断线，试求非故障相 A 相的电流（标么值）。解：据题意其原始边界条件为 由对称分量法得新边界条件为（与单相接地短路时相当）由此组成复合网，如图所示：由复合网解出：a 相的电流第七章电能系统的运行和管理1、三个电力系统联合运行如图所示。已知它们的单位调节功率为 ，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 。解：由题意得：则：2、如图所示：某水电厂通过变压器 SFL1 40000/100 型生压变压器与系统连接，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 ，试选择变压器的分接头。 解：由题可知： 因 选择的变压器的分接头为 校验低压侧电压：最大负荷时： 最小负荷时： 3、如图所示，三绕组变压器 T 高压侧从电源受电，低压侧接同步补偿机，中压供负荷，变压器高压侧绕组漏抗为 0.06 ，变压器中压侧绕组漏抗为 0 ，低压侧绕组漏抗为 0.03 ，电源电动势为 1 ，内电抗为 0.14 ，补偿机电抗为 0.2 ，中压负荷为 P jQ=1+j1( 感性 ) ，为维持中压侧母线电压为 ，试问补偿机应如何运行？（供无功功率为多少）。解：由题意作等值电路：4、某发电厂装有两台发电设备，其耗量特性分别为两台发电设备的额定容量均为 100MW ，而最小可发有功功率均为 32MW ，若该厂承担负荷 150MW ，试求负荷在两台