刘天琪电力系统分析理论第5章答案完整版.pdf

第五章 第五章 5-1、电压变化对用户有什么影响？电力系统中无功功率平衡与节点电压的关5-1、电压变化对用户有什么影响？电力系统中无功功率平衡与节点电压的关 系？ 系？ 答：答：电压变化对用户的影响：用电设备偏离额定电压必然导致效率下降，经 济性变差。 电压过高会大大缩短照明灯的寿命， 也会对设备的绝缘产生不利影响。 电压过低会引起发热，甚至损坏。系统电压崩溃。无功功率平衡与节点电压的关 系：当系统出现无功功率缺额时，系统各负载电压降下降；当系统出现无功功率 过剩时， 系统负荷电压将上升。 因为电力系统中每一元件都有可能产生电压降落， 所以电力系统中各点电压不相同，不可能同时将所有节点保持在额定电压。 5-2、电力系统中无功负荷和无功功率损耗主要指什么？ 5-2、电力系统中无功负荷和无功功率损耗主要指什么？ 答：答：电力系统的无功负荷分为感性与容性两类， 感性无功负荷用于建立变压 器、电动机以及所有电磁元件的磁场，容性无功负荷用于建立电容器等元件的电 场，感性无功与容性无功可以相互补偿。电力系统的无功负荷主要是指以滞后的 功率因数运行的用电设备所吸收的感性无功功率，其中主要是异步电动机。一般 情况下， 系统综合负荷的功率因数大致为 0.60.9。 综合负荷的功率因数愈低， 负荷所吸收的无功功率也愈多。 电力网的无功损耗包括变压器和输电线路的无功损耗： 变压器的无功功率损 耗在系统的无功需求中占有相当的比重， 假设一台变压器的空载电流I0(%)=2.5， 短路电压Uk(%)=10.5。在额定功率下运行时，变压器无功功率损耗将达其额定容 量的 13。一般电力系统从电源到用户需要经过好几级变压，因此，变压器中 的无功功率损耗的数值将是相当可观的。输电线路的无功功率损耗分为两部分， 其串联电抗中的无功功率损耗与通过线路的无功功率或电流的平方成正比， 而其 并联电纳中发出的无功功率与电压平方成正比（可以看作无功电源）。输电线路 等值的无功消耗特性取决于输电线传输的无功功率与运行电压水平。 当线路传输 功率较大，电抗中消耗的无功功率大于电容中发出的无功功率时，线路等值为消 耗无功功率；当传输无功功率较小、线路运行电压水平较高，电容中产生的无功 功率大于电抗中消耗的无功功率时，线路等值为无功电源。 5-3、电力系统中无功功率电源有哪些？发电机的运行极限是如何确定的？ 5-3、电力系统中无功功率电源有哪些？发电机的运行极限是如何确定的？ 答：答：电力系统中的无功电源，除了同步发电机外，还有静电电容器、同步调 相机静止无功补偿器。 发电机在额定状态下运行时，可发出的无功功率为 NGNNGNGN PSQtansin= 式中， GN S、 GN P、 N 分别为发电机的额定视在功率、额定有功功率和额定 功率因数角。 P A GN QO N I Q N V N E GN P C N dNx I j 75. 0 5 . 0 N 隐极发电机额定运行相量图 图中， 电压降相量 AC 的长度代表 dNx I， 正比于额定视在功率 GN S， 它在 P-Q 坐标纵轴上的投影正比于 GN P，在横轴上的投影正比于 GN Q，相量 OC 的长度代 表空载电势 N E ，它正比于发电机的额定励磁电流。 当改变功率因数时，发电机可能发出的功率 P 和 Q 受到以下限制。 （1）受额定视在功率（定子额定电流）的限制。如图所示，以 A 为圆心， 以 AC 为半径的圆弧表示。 （2）受转子额定电流的限制。以 O 为圆心,以 OC 为半径的圆弧表示。 （3）受原动机出力（额定有功功率）限制，即图中水平线 GN PC 表示。 所以发电机的 P-Q 极限图如图中阴影所示。 从图中可以看到发电机只有在额 定的电压、 电流和功率因数下运行时 （即运行点 C） ， 视在功率才能达到额定值， 其容量得到充分利用。 当系统中无功电源不足，而有功备用容量又较充裕时，可利用靠近负荷中心 的发电机降低功率因数运行，多发无功功率，从而提高系统的电压水平。但是发 电机的运行点不应越出 P-Q 极限曲线的范围。 5-4、电力系统中电压中枢点一般选在何处？电压中枢点的调压方式有哪几种？5-4、电力系统中电压中枢点一般选在何处？电压中枢点的调压方式有哪几种？ 哪一种方式容易实现？那一种不容易实现？ 哪一种方式容易实现？那一种不容易实现？ 答：答：一般可选择下列母线作为电压中枢点： A. 大型发电厂的高压母线; B. 枢纽变电所的二次母线; C. 有大量地方性负荷的发电厂母线。 中枢点调压方式：逆调压、顺调压、常调压。 逆调压时，要求最大负荷时将中枢点电压升高至 N V%105，最小负荷是将其 下降为 N V 。 顺调压时，最大负荷时允许中枢点电压低一些，但不得低于电力线路额定电 压的%5 .102， 最小负荷时允许中输电电压高一些， 但不得高于电力线路额定 电压的%5 .107。 常调压时，在任何负荷下都保持中枢点电压为一基本不变的数值，一般比电 力线路额定电压高() N V%52。 5-5、电力系统调压的基本原理是什么？电力系统有哪几种主要调压措施？当电5-5、电力系统调压的基本原理是什么？电力系统有哪几种主要调压措施？当电 力系统无功不负时，是否可以只通过改变变压器的变比？为什么？ 答： 力系统无功不负时，是否可以只通过改变变压器的变比？为什么？ 答：基本原理： 由于电力系统的结构复杂，用电设备数据极大，电力系统 运行部门对网络中各母线电压及用电设备的端电压进行监视和调整是不可能， 而 且没有必要。然而，选择一些有集中负荷的母线作为电压中枢点，运行人员监视 中枢点电压，将中枢点电压控制在允许的电压偏移范围以内。只要这些中枢点的 电压质量满足要求，系统中其它各处的电压质量也基本上满足要求。 简单一句话概况为：通过对中枢点电压控制实现电网电压调整。 电力系统的电压调整可以采用以下措施： （1）调节发电机的励磁电流以改变发电机的端电压 G V ； （2）通过适当选择变压器的变比k进行调压； （3）通过改变电力网络的无功功率Q分布进行调压； （4）通过改变输电线路参数X进行调压。 在系统无功功率不足的条件下， 不宜采用调整变压器分接头的办法来提高电 压。因为当某一地区的电压由于变压器分接头的改变而升高后，该地区所需的无 功功率也增大了，这就可能进一步扩大系统的无功缺额，从而导致整个系统的电 压水平更加下降。所以从全局来看，当系统无功不足时不宜采用改变变压器变比 进行调压。 5-6、试比较并联电容补偿和串联电容补偿的特点，及其在电力系统中的应用。 5-6、试比较并联电容补偿和串联电容补偿的特点，及其在电力系统中的应用。 答：并联电容器答：并联电容器：a.特点：是最经济最方便的补偿设备，但控制性能最差。 b.应用： 分散安装在各用户处和一些降压变压所的 10KV 或 35KV 母线上使高低压 电力网（包括配电网）的电压损耗和功率损耗都得到减小，在高峰负荷时能提高 全网的电压水平，在负荷较低时，可以切除部分并联电容器，防止电压过高。 串联电容器串联电容器：a.特点：串联电容器提升的末端电压的数值 QXc/V（即调压效果） 随无功负荷增大而增大，随无功负荷的减小而减小，恰与调压要求一致。但对负 荷功率因数字或导线截面小的线路，由于 PR/V 分量的比重大，串联补偿的调压 效果就很小。 b.应用：只用于 110KV 以下电压等级，长度特别大或有冲击负荷的架空分支线路 上，220KV 以下电压等级的远距离输电线路中采用串联电容补偿，作用在于提高 运行稳定性和输电能力。 5-7、 35kV电力网如题图电力网如题图5-7所示。 已知： 线路长所示。 已知： 线路长20km， r1=0.2/km， x1=0.35/km； 变压器归算到高压侧的阻抗 ； 变压器归算到高压侧的阻抗 ZT =1.6+j9.0，变比为：，变比为：3522.5%/10.5；最大负；最大负 荷荷 S 时时不不 试试选选 SLDmax=4.8+ 不不低于低于 10.2 选选变压器变压器分分 答：答：(1)计 输电线路 总阻抗： 等值电路 (2) 计算最 Smax= min =S 为什么为什么电电 max1 =SS S min1 =S max = t V min = t V 为什么为什么电电 +j3.0 MVA 25kV， 最小， 最小 分分接头。接头。 计算网络参数 路参数：ZL = Z=ZL+ZT=5 路图为： 最大负荷及 35 38.4 2 22 + 35 8.16.2 2 2 + 电电压用压用 35kV max +SSLD min +SSLD 9465.4 6457.2 电电压用压用36kV ，最小负，最小负荷荷 负荷不高负荷不高于于 数 =(0.2+j0.35) 5.6+j16 及最小负荷时 6.5(+j 6.5( 82 + ？ 4.94 max =S 2.64 min =S 36 41.36.5+ 36 93.16.5+ ？ S LD 荷荷SLDmin= 2 于于10.75kV。 题题5-7图图 )20=4+j7 时变压器的 0.14 )16=j 0)16=+j j3.4 + 465 j1.9 + 457 16185 = 16306 = .6+j1.8 MV 。 若线路首若线路首端端 的电压损耗 j0.4 + 465 j0 + .0457 MVA4185 MV306 2888.2= 2696.1= VA，调压，调压要要 端端电压维电压维持持 MVA4185 MV0.1306 kV kV 要要求是最大求是最大负负 持持36kV不不变变 VA 负负荷荷 变变， kV5334.345.10 25.10 2888.236 2 max2 maxtmax1 max1 = = = Nt V V VV V kV9227.335.10 75.10 2696.136 2 min2 minmin1 min1 = = = N t t V V VV V (3) 选择最接近的分接头并核验实际电压 取算术平均值 kV2281.34 2 9227.335334.34 1 = + = avt V 选择变压器最接近的分接头：%2.2%100)1 35 2281.34 (= 所以选分接头为-2.5%，即 kVV t 125.34 1 = 按所选分接头校验低压母线的实际电压 kV10.25kV3726.10 125.34 5.10 )2888.236()( 1 2 maxmax1max2 = = t N t V V VVV 电压偏移%726.3%100 10 103726.10 = = kV10.75kV6863.10 125.34 5.10 )2696.136()( 1 2 minmin1min2 = = t N t V V VVV 电压偏移%863.6%100 10 106863.10 = = 最大负荷时不低于 10.25kV，最小负荷不高于 10.75kV，因此，所选分接头满 足调压要求。 5-8、图、图 5-8 所示为一升压变压器，其额定容量为所示为一升压变压器，其额定容量为 31.5MVA，变比为，变比为 10.5/1212 2.5% ，归算到高压侧的阻抗，归算到高压侧的阻抗 T Z(3j48)=+，通过变压器的功率，通过变压器的功率 maxmin S(24j16)MVA,S(13j10)MVA=+=+。高压侧调压要求。高压侧调压要求 max V120kV,= min V110kV,=发电机电压的可能调整范围为发电机电压的可能调整范围为 1011kV，试选择变压器分接头。，试选择变压器分接头。 答： 答： (1) 计算 最大负 maxT V 最小负 minT V 最大负 1 maxt V= 最小负 1 mint V= (2) 选择最 1 . t av V= 选择最 端电压是否 最大负 最小负 所选分接头 5-9 、有有 算最大负荷及 负荷时变压 max x 1m PR V + = 负荷时变压 min 1m PRQ V + = 负荷时发电 (1207) 11 + = 负荷时发电 (1104.7 1 + = 最接近的分 1 (121.23 2 最接近于计 否满足实际 负荷时发电 负荷时发电 头不能满足 有有 一 台一 台 降降 及最小负荷 压器的电压降 max ax 24QX = 压器的电压降 min in 13QX = 电机电压为1 ) 10.5 12 = 电机电压为1 72) 10.5 0 = 分接头并核验 3 120.456)+ 计算值的实际 际要求： 电机端实际电 电机端实际电 足调压要求， 降降 压 变压 变 压压 题题5-8图图 荷时变压器的 降为 4 3 164 120 + 降为 3 3 10 4 110 + 11kV，则分 21.23kV 10kV，则分 120.456k= 验实际电压 )120.843k= 际分接头为 电压为 2 V 电压为 V ，但不严重 压压 ，SN=2 的电压损耗 48 7kV= 48 4.72kV= 分接头电压 分接头电压 kV 压 kV 为 1 121 t VkV= 2max (120 V= 2min (110 V= 重。 20MVA, V 耗 V 为 为 V（主抽头 7) 10.5 121 + 4.72) 10 121 + VN=1102 ） 。 校验发电 11.02kV= 0.5 9.96k= 2.5%/11kV 电机 V kV V， Ps=163kW,Vs%=10.5。变压器低压母线最大负荷为。变压器低压母线最大负荷为 18MVA，cos=0.8; 最小负 荷为 最小负 荷为 7MVA， cos=0.7。 已知变压器高压母线在任何方式下维持电压为。 已知变压器高压母线在任何方式下维持电压为 107.5kV， 如果变压器低压侧要求顺调压，试选择变压器的分接头。 ， 如果变压器低压侧要求顺调压，试选择变压器的分接头。 答：答： 变压器低压侧要求顺调压， 10kV母线电压在最大负荷时不低于10.25kV， 最小负荷时不高于 10.75kV。 (1) 计算系统的参数 高压侧额定电压为 110kV，变压器高压侧的参数如下： 电阻：= = =93075.4 201000 110163 1000 2 2 2 2 N Ns T S UP R 电抗：= =525.63 20100 1105.10 100 22 0 0 N Ns T S UV X 变压器阻抗：+=+=525.6393075.4jjXRZ TTT (2) 计算最大负荷及最小负荷时变压器的电压损耗 由于高压母线在任何方式下维持电压为 107.5kV，即V1max= V1max= 107.5kV. 变压器低压母线最大负荷时: Pmax=Smax cos=180.8=14.4 kW Qmax=Smax sin=180.6=10.8 kvar 最大负荷时变压器的电压降为 maxmax max 1max 14.44.9307510.8 63.525 7.0425 107.5 T PRQX VkV V + = 变压器低压母线最小负荷时: Pmin=Smin cos=70.7=4.9 kW Qmin= Smin 12 - cos2 0.5 =4.999 kvar 最小负荷时变压器的电压降为 minmin min 1min 4.9 4.930754.999 63.525 3.1788 107.5 T PRQX VkV V + = 顺调压要求最大负荷时电压不低于 10.25kV，最小负荷时电压不高于 10.75kV，则对应的分接头电压为 线电 要求 允许 一些 Z = Smi Sm 1 maxt V= 1 mint V= (2) 选择最 1t av V = 取最接近 电压是否满 2max (V= 2min (1V= 经检验所 求。 注：注： “顺调压 许中枢点电压 些，不高于 1 5-10、三三绕绕 =3+j65，Z in= 6+j4 M min= 2+j1 M 1max 2max V V = 1min 2min VV V = 最接近的分 1 (107.80 2 近的分接头-2 满足实际要求 107.57.0 107.53.17 所选分接头计 压”适用于小 压低一些，不 107.5%。 绕绕组降压组降压变变 Z =4-j1，Z MVA；Smax MVA； tmax 2 x N V V= min 2 t N V V= 分接头并核验 08 106.747+ 2.5%， 1t V 求： 11 0425) 107.2 11 788) 107.25 计算结果满 小型网络，采 不低于线路额 变变压器的等压器的等值值 Z=5+j30 x=6+j5 MV (107.57 10 = (107.53. 10. 验实际电压 73)107.2= 9725.0= 10.303 25 = 10.6996 5 = 满足10.251 采用“顺调压 定电压 102.5 值电路于值电路于题题 。 最大和。 最大和最最 VA， Smin 题题5-10 7.0425) 11 0.25 1788) 11 75 压 78kV 10735 = 33kV 6kV 10.75kV调压 压”方式的中 5%；在最小 题题5-7图。图。 最最小负荷小负荷分分 n= 4+j3 MV 图图 1 107.808= 106.7473= kV25.7。 压范围，基 中枢点电压， 负荷时，允许 归算到高归算到高压压 分分别为：别为：Smax VA；Smax 8kV 3kV 校验 10kV 基本能满足调 在最大负荷 许中枢点电压 压压侧的阻侧的阻抗抗 x=12+j9 M x=6+j4 MV V 母 调压 时， 压高 抗抗为：为： VA， VA， 给出的电压偏移范围为：给出的电压偏移范围为：VI=112115kV, VII=3538.5kV, VIII=66.6kV。变压 器的变比为 。变压 器的变比为 11022.5%/38.522.5%/6.6，试选择高中压侧的分接头。，试选择高中压侧的分接头。 答：答：解题思路：以低压侧调压要求为准，由高、低压两侧选择出高压绕组的 分接头；再由高、中压两侧绕组选出中压绕组的分接头。 (1) 求最大、最小负荷时各绕组的电压损耗 最大负荷时： kV5.5446 112 659312 max max = + = + = V XQRP V kV0.1785 5446.5112 )1(546 maxmax max = + = + = VV XQRP V kV1.4090 5446.5112 30456 maxmax max = + = + = VV XQRP V kV2.4174 115 65436 min min = + = + = V XQRP V kV0.1155 5446.5112 )1(344 minmin min = + = + = VV XQRP V kV0.3553 5446.5112 30152 minmin min = + = + = VV XQRP V (2) 求最大、最小负荷时各母线电压 最大负荷时： 高压侧kVV112 max = 中压侧 kV VVVV 2769.1060.17855446.5112 maxmax maxmax = = 中压侧 kV VVVV 0464.1054090.15446.5112 maxmax maxmax = = 最小负荷时： 高压侧kVV115 min = 中压侧 kV VVVV 4671.1120.11554174.2115 minmin minmin = = 中压侧 kV VVVV 2273.1123553.04174.2115 minmin minmin = = (3) 根据低压母线要求，由高、低压侧，选择高压绕组的分接 最大、最小负荷时低压侧的电压要求为 66.5kV kV V V VV N t 551.115 6 6.6 0464.105 max max 3 max = kV V V VV N t 9539.113 5.6 6.6 2273.112 min min 3 min = 因此 kV VV V tt t 75.114 2 minmax = + = 于是可选用110kV+5%的分接头，分接头电压为115.5kV。 (4) 校验低压母线电压 最大负荷时：kV V V VV t N 003.6 5.115 6.6 0464.105 3 maxmax = 最小负荷时：kV V V VV t N 413.6 5.115 6.6 2273.112 3 minmin = 满足，最大、最小负荷时低压侧的电压要求为66.5kV。进而确定变压 器的变比为115.5/6.6。 (5) 根据中压母线要求，由高中压侧，选择高压绕组的分接头 最大、最小负荷时低压侧的电压要求为3538kV kV V V VV t t 04.38 2769.106 5.115 35 max max max = kV V V VV t t 39.02 4671.112 5.115 38 min min min = 实际 ZL= MV 不不变变 容容量量 因此 于是可 (6) 校验中 最大负 最小负 满足，最大 际变比115. 5-11、在、在题题 =17+j40和和 VA。若供。若供电电 变变，试配，试配合合 量量： （： （1）采采 答： （1）答： （1） Z= = 等值电路 （2）（2）归算 V Vt= 可选用38.5 中压母线电 负荷时：V 负荷时：V 大、最小负 5/38.5/6.6。 题题 5-11 图图 和和ZT =2.32+ 电电点电压点电压Vs 合合变压器的变压器的分分 采采用静电电用静电电容容 线路和变压 LT 19.32j80 ZZ=+= + 路为： 算到高压侧系 VV tt 2 mmax + 5的主抽头 电压 V V V maxmax = V V V minmin = 负荷时低压侧 图图的网络中的网络中 +j40,10kV s=117kV保 保 分分接头（接头（11 容容器； （器； （2） 压器的总阻 (17j40)+ 系统的功率 5.38 min = 。 V V t t .106= V V t t .112= 侧的电压要 ，线路和，线路和变变 V侧负荷侧负荷为为 保保持恒定，持恒定，变变 1022.5 采用同步采用同步调调 题题 阻抗为： (2.32j40+ 率损耗为（补 kV3 5.115 5.38 2769 5.115 5.38 4671 要求为353 变变压器归压器归算算 为为SLDmax=30 变变电所低电所低压压 5%）的选）的选择择 调调相机相机 题题 5-11 图图 0) 补偿前） ： k43.35 5 5 = k49.37 5 = 38kV。进而 算算到高压侧到高压侧 0+j18 MVA 压压母线电压母线电压保保 择择，确定，确定补补 kV kV 而确定变压器 的阻抗分的阻抗分别别 A, SLDmIN=12 保保持为持为10. 补补偿无功设偿无功设备备 器的 别别为为 2+j9 4kV 备备的的 22 max 2 3018 (19.32j80)1.9544j8.0926(MVA) 110 S + =+=+ 22 min 2 129 (19.32j80)0.3593j1.4876(MVA) 110 S + =+=+ maxmaxmax 30j18+1.9544j8.092631.9544j26.0926(MVA) SLD SSS=+ =+=+ minminmin 12j9+0.3593j1.487612.3593j10.4876(MVA) SLD SSS=+ =+=+ 计算最大负荷及最小负荷时变压器的电压损耗 maxmax max V 31.9544 19.3226.0926 80 23.1177kV 117 SS S PRQX V + = + = minmin min V 12.3593 19.32 10.4876 80 9.2119kV 117 SS S PRQX V + = + = 所以 2maxmax V11723.117793.8823 S VVkV= 2minmin V1179.2119107.7881 S VVkV= （3）选择静电电容器的容量 按最小负荷时无功补偿确定变压器的分接头电压 22min 2min 11 107.7881 114.0066 10.4 N t V V VkV V = 最接近的抽头电压为 112.75kV，即选择2.5%+抽头； 降压变压器实际变比 112.75 10.25 11 k = 求补偿容量 2 2max2max C2max 2 Q() 10.493.8823 (10.4) 10.2516.95 8010.25 C C VV Vk Xk MVar = = 取补偿容量 C Q16MVar=，验算最大负荷时首端低压端的实际电压 22 max 2 30(18 16) (19.32j80)1.4434j5.9769(MVA) 110 C S + =+=+ 1max 30j(18 16) 1.4434j5.976931.4434j7.9769 C S=+=+ 1 max1 max 2max 31.4434 19.327.9769 80 117106.3535 117 CC CS S PRQX VV V kV + = + = 故 2max 2max 106.3535 10.38 10.25 C C V VkV k = 2min 2min 107.7881 10.52 10.25 C C V VkV k = 均在10.4kV附近。 （4）采用同步调相机 2 max2 max2 min2 min 22 2 max2 min 22 VVVV VV (0.5 0.65) 10.4 93.8823 10.4 107.7881 9.92 9.84 (0.5 0.65) 10.410.4 cccc cc k + = + + = + 取平均值 1 (9.929.84)9.88 2 av k=+= 取分接头 110 10 11 k = 计算调相机容量 22 2 max2 max 2 max 10.493.8823 ()k(10.4)1013.153 8010 cc cc VV QVMVar Xk = 选取最接近标准容量的同步调相机，其额定容量为 15MVA。 校验： 最大负荷时调相机按额定容量过励磁运行，因而有 22 max 2 30(18 15) (19.32j80)1.45j6.01(MVA) 110 C S + =+=+ 1max 30j(18 15)1.45j6.0131.45j9.01MVA C S=+=+ 1 max1 max 2max 31.45 19.329.01 80 117105.65 117 CC CS S PRQX VV V kV + = + = 2max 2max 105.65 10.565 10 C C V VkV k = 电压偏移为 10.565 10.4100%1.58% 10.4 = 最小负荷时，调相机按 50%额定容量过励磁运行，因而有 22 min 2 12(97.5) (19.32j80)0.665j2.752(MVA) 110 C S + =+=+ 1min 12j(97.5)0.665j2.75212.665j19.252MVA C S=+=+ 1 min1 min 2min 12.665 19.32 19.252 80 117101.745 117 CC CS S PRQX VV V kV + = + = 2min 2min 101.745 10.1745 10 C C V VkV k = 电压偏移为 10.1745 10.4100%2.17% 10.4 = 调相机容量选择合适。 5-12、35kV 电力网如题电力网如题 5-12 图所示，线路和变压器归算到高压侧的阻抗分图所示，线路和变压器归算到高压侧的阻抗分 别为别为 ZL=9.97+j12和和ZT =1.3+j10,10kV，负荷功率，负荷功率SLD=8+j6 MVA。线路首端 电压保持为 。线路首端 电压保持为37kV，降压变电所低压母线的调压要求为，降压变电所低压母线的调压要求为10.4kV，若变压器工作在 主接头，试： （ ，若变压器工作在 主接头，试： （1）分别计算采用串联与并联电容补偿所需要的最小容量； （）分别计算采用串联与并联电容补偿所需要的最小容量； （2） 若使用 ） 若使用YY6.3-12-I开电容器（每个电压开电容器（每个电压VN=6.3kV,QNC=12kvar）,分别确定采用分别确定采用 串串联联 在 联联与并联与并联电电 答： （1）答： （1） Z= = 等值电路 （2）（2）计算 (a)(a) 并联 降压变压器 法一 归算到高压 22C VkV = 在低压侧加 12c VV=+ 32.6 C Q= 法二 补偿 12 2 37 VV V =+ = 经检验 2 V 电电容补偿所容补偿所需需 线路和变压 LT 11.2j22 ZZ=+= + 路为： 算串联与并联 联电容器补偿 器实际变比 压低的变压 2 3.1818 C = 加 QC的无功 ( LD P RQ V + + 2 61437 偿前 2 2 374 2 LDLD P RQ V + 2 29.4841V = 需需电容器电容器的的 压器的总阻 (9.9j12)+ 联电容补偿 偿所需要的 : 35 3 11 k = 压器低压侧母 82 10.52 补偿，则有 2 ) LDC c QQX V 32.6148 22 + 37 221.6 DX = kV 的的实际个数实际个数和和 题题5-12 阻抗为： (1.3j10)+ 偿所需要的最 的最小容量 3.18182 母线电压为 32.614 k= 有 C V Q = 11.26 2+ 2 8 11 V =+ 和和容量。容量。 图图 ) 最小容量 为： kV 2 212cc VVV X + 22 3.571 M= 2 .26 22 V + LDLD P RQ X + varM DX 2 22 22 ()() 32.6148 11.26 228 11.26 22 (32.61429.4841)() 2232.61429.4841 3.57var cLDLDLDLD Cc c C C VP RQXP RQX QVV XVV Q QM + =+ + + =+ = 若用简化公式： 22 2222 22222 2 ()()() 3.1818210.2529.4841 (10.25)4.6424var 223.18182 ccc Cccc C Vk Vk VV QVVVVV XXXk QM = = 从上面计算可以看出QC用简化公式的误差比较大，造成这个原因补偿 前后电压29.4841与32.614误差比较大。因此，简化公式适用于补偿前后电 压相差不大情况。 (b)(b) 串联电容器补偿所需要的最小容量 2 212 12 2 () LDLDCccLDLD cC cLD P RQXXVVVP RQX VVX VQ + =+= 2 32.61437 32.6148 1