电力系统分析无功补偿与电压控制计算题

1无功补偿与电压控制计算题一、某降压变电所安装有一台 SN=10MVA,11022.5%/11kV 变压器，在最大负荷时，高压母线上的电压为 113kV，Z T 中的电压损耗为 4.63%UN；在最小负荷时，高压母线上的电压为 115kV，Z T 中的电压损耗为 2.81%UN。若在变电所低压母线上实行顺调压方式，试选择该变压器的分接头，并校验之。解：由题意： ， ，(0.5 分)Im13axUkVmax1.025.i kV；(0.5 分)463%15093U， ，(0.5 分)I5inin.7.；(0.5 分)mi28kV故： maxImax13.091.ixUk(2 分)Iax75.3.2itxNiminImin153091.i kV(2 分)iIn.4.527tiNiU则： (1 分)ImI15.803.1.82tItaxti k选择 110(1+22.5%)=115.5kV 分接头。(1 分)校验：最大负荷时： (1 分)mmax107.91.280.515.5.NiiaxiUkV最小负荷时： (1inin.6i 分)所选择的分接头满足调压要求。二、有一台降压变压器，其归算到高压侧的参数为 , ,低压侧的最大、2.6TR42TX最小负荷 、 表示于图中；高压侧电压波动范围是 106.7113.3kV，如果负荷容许的maxSin电压波动范围是 66.6kV ，是否可选择分接头以满足电压水平的要求，若可以，试选择之。2102.5%/6.3kV U1 U2 Smax=28+j16MVA min10j6 三、 某变电所的负荷 30MW，功率因数为 0.8，今要增加新用户，其负荷功率为10MW，功率因数为 0.85，欲使变电所的总功率因数提高到 0.9，求需装设的电容器容量？解：由题MW， Mvar（2 分）301P 5.)8.0(arcos311 tgtPQMW， Mvar（2 分）2 622 MW（1 分）401Mvar（1 分）7.8.652Q补偿后： Mvar（2 分）37.9).(arcos tgtP Wvar（2 分）3.9 C四、某降压变电所装设一台容量为 20MVA、电压为 11022.5%/11kV 的变压器，要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的+2.5%和+7.5%，最大负荷为15MVA，最小负荷为 10MVA， ，变压器高压侧的电压在任何运行情况下均8.0cos维持 105kV，变压器参数为： RT=2,X T=40，激磁影响不计。试选择变压器的分接头。 （不计变压器功率损耗）解：由题： 6.0)8sin(arcoiMVA（1 分）9126.058.1sinmaxmaxamaxa jjSjQPS 3MVA（1 分）68.018.0sincominmiinmi jjSjQPS kV（1 分）6.315492ax1aax UXRTTTkV（1 分）.068min1imin TTTkV（ 1 分）25.%).()5.2(ax2 NkV（1 分）77min UkV（1 分）6.0825.10632max21ax1 NTtkV（1 分）95.47.2in2ii1min1 TtUkV（1 分）8.0695146.08mi1ax1tttavkV（1 分）2.7%)5.(01选t检验：（2 分）当 时， kV10.25kVmaxS 39.1025.7)6.3105()(2maxax1ax2 选tNTUU当 时， kV10.75kVin )4.()(12inin1in2选tT所选分接头不满足调压要求，故改选 kV 的主抽头。0选t检验：（2 分）当 时， kV10.25kVmaxS 13.0)6.3105()(2maxax1ax2 选tNTUU当 时， kV10.75kVin 26.)4.()(12inin1in2 选tT故选 kV 主抽头满足调压要求。 （1 分）10五、35kV 线路运行情况如图 2 所示，在首端电压 UI 维持不变的情况下，欲在负4荷端通过并联电容器补偿将功率因数提高到 0.97，试求补偿容量和末端电压变化量(cos=0.97 时 tan0.25)。 IU7j43SjMVA图 2解：（1） 功率因数提高到 0.97 是由于有功功率不变，无功功率变 tan40.251(MVar)P所以补偿容量为： （5 分）312(MVr)（2）补偿前，线路末端电压 1INQXU补偿后，线路末端电压 2I则末端电压电压变化量 （5 分）1212()*70.4()35NNQXQXUkVU六、 （15 分）某降压变电所安装一台容量为 10MVA 的变压器，电压为11022.5%/11kV。已知最大负荷时，高压侧实际电压为 113kV，变压器阻抗中电压损耗为额定电压的 4.63%，最小负荷时，高压侧实际电压为 115kV，阻抗中电压损耗为额定电压的 2.81%。变电所低压母线采用顺调压方式，试选择变压器分接头，并校验之。解：设高压侧电压为 ，低压侧电压为1U2最大负荷时： 2304.6%18kV最小负荷时： （4 分）52低压侧采用顺调压方式，调压要求的电压为： 2maxin10(2.)10.k75%VU分接头电压5Imaxm1085.9kV.2NitxiUIini 4.6.7tiImI15915.2k22taxtitIU选取 的抽头，抽头的电压为 （11 分）10.%10(2.5%)1.kVtIU校验 maxa1080.3kV5.NiiitIUini2.7.itI电压偏差：最大负荷时 maxax ina 10.3%3.77iNNU比较： （15 分）2.53,7.5结论：所选择的分接头满足调压