电力系统分析基础第三章作业及其答案(李庚银书).pdf

3 1 有一条 220kV 电力线路供给地区负荷 采用 LGJJ 400 型导线 线路长 230km 导线水 平排列 线间距离为 6 5m 线路末端负荷为 120MW cos 0 92 末端电压为 209kV 试求 出线路始端的电压及功率 解 对 LGJJ 400 型号导线经查表得 直径kmmmmmd 5 31 29 2 于是半径 mmmDDDDmmr cabcabm 819019 85 625 65 6 5 14 3 3 单位长度的电阻km s r 079 0 400 5 31 1 单位长度的电抗km r D x m 413 00157 0lg1445 0 1 单位长度的电纳kmS r D b m 1075 210lg58 7 66 1 于是集中参数 S B SlbB lxX lrR 4 46 1 1 1 1016 3 2 10325 62301075 2 99 94230413 0 17 18230079 0 等值电路如下图所示 1 C 2 C 1 S 2 S 2 S KV209 92 0cos 120 MW Sj 4 1016 3 99 9417 18j 线路末端的充电功率为 MVAjj B jUSy8 131016 3209 2 422 2 MVAjjjSSS y 32 371208 1312 51120 22 线路阻抗中的损耗为 569 617 18 209 32 37120 2 22 P 343 3499 94 209 32 37120 2 22 Q 394 27 209 99 9432 3717 18120 U 120 94 9937 32 18 17 51 2955 209 U 首段电压为 1 20927 39451 2955241 8942 12 243UjKV 线路首端充电功率为 2 1 18 49 2 y B SjUjMVA 首端功率为 1 126 5753 169SjMVA 3 3如图3 34所示 单回220kV架空输电线长为200km 线路每千米参数为 108 0 1 r km 426 0 1 x km 6 1 1066 2 b S km 线路空载运行 末端电压 2 U 为 205kV 求线路送 端电压 1 U 1 U 2 U kmL200 0 S 图 3 34 习题 3 3 图 解 SlbB lxX lrR 46 1 1 1 1032 52001066 2 2 85200426 0 6 21200108 0 计算如下图所示的功率 1 C 2 CSj 4 1066 2 2 856 21j Sj 4 1066 2 1 U 2 U 0 f S KVU tg UU U tg KVUUUU KV U RQXP U KV U XQ U MVAjjBUjUYS KVU o o yy y y 34 04 200 34 0 65 4205 18 1 4 20018 1 65 4205 18 1 205 6 212 11 65 4 205 2 852 11 2 111020532 5 2 1 2 1 205 1 1 2 2222 21 2 22 2 2 42 2 2 2 2 2 2 1 3 5 有一条 110KV 输电线路如图 3 36 所示 由 A 向 B 输送功率 试求 1 当受端 B 的电压保持在 110kV 时 送端 A 的电压应是多少 并绘出相量图 2 如果输电线路多输送 5MW 有功功率 则 A 点电压如何变化 假设末端多送 3 如果输电线路多输送 5Mvar 无功功率 则 A 点电压又如何变化 假设末端多送 AB MVAj 1020 kmL100 km x km r 4 0 125 0 解 1 计算参数 401004 0 5 12100125 0 1 1 lxX lrR 线路电压降落为 KV U QXPR U B 91 5 110 40105 1220 KV U QRPX U B 14 6 110 5 12104020 KVUUUU BA 1 11614 6 91 5110 2222 o A tg03 3 91 5110 14 6 1 相量图为 A A U B U U U Ud 2 当线路输送的有功功率变大时 线路电压降落的纵分量和横分量都变大 故 A 点电压 变大 6 4773 j7 9545dUKV 116 74863 9068 A UKV 3 当线路疏松的无功功率变大时 线路电压降落的纵分量变大 横分量变小 由于横分 量对电压值的影响较纵分量相比很小 故 A 点的电压顺应电压降落纵分量的影响而变 大 7 7273 j5 5682dUKV 117 85892 7079 A UKV 3 6 一条额定电压为 110 kV 的输电线路 采用 LGJ 150 导线架设 线间几何平均距离为 5m 线路长度为 100km 如图 3 37 所示 已知线路末端负荷为 30j40 MVA 线路始端 电压为 115 kV 试求正常运行时线路末端的电压 KV110 MVAj 3040 km100 150 LGJ 图 3 37 习题 3 6 图 解 对 LGJ 150 型号导线经查表得 直径kmmmmm d r 5 31 5 8 2 2 单位长度的电阻km s r 21 0 150 5 31 1 单位长度的电抗km r D x m 416 00157 0lg1445 0 1 单位长度的电纳kmS r D b m 1074 210lg58 7 66 1 于是集中参数 S B SlbB lxX lrR 4 46 1 1 1 1037 1 2 1074 21001074 2 6 41100416 0 2110021 0 导纳支路的无功损耗为 224 2 1101 37 101 66 2 Y B SjUjjMVA 等值电路如下图所示 1 S 1 S 2 S Sj 4 1037 1 6 4121j Sj 4 1037 1 KVU115 1 MVAjS3040 功率分布为 MVAjjjSSS Y 34 284066 13040 2 MVAjjjXR U QP S26 817 46 4121 110 34 2840 2 22 2 2 2 2 2 2 MVAjjjSSS6 3617 44 26 817 4 34 2840 21 224 11 1151 37 101 81 2 Y B SjUjjMVA 用已知的电压 111 44 17136 6041 811844 17134 793 Y SSSjjjMVA 电压计算得 1111 21 11 44 17 21 34 793 41 644 17 41 634 793 21 115 115115 94 83775 8249o PRQ XPXQ R UUj UU j KV 3 8 额定电压 110 kV 的辐射形网各段阻抗及负荷如图 3 39 所示 已知电源 A 的电压为 121 kV 求功率分布和各母线电压 注 考虑功率损耗 可以不计电压降落的横向分量 U MVAj 3040 AB C MVAj 810 4020 j 3020 j 图 3 39 习题 3 8 图 解 计算如下图所示的功率 MVAj 3040 AB C A S B S B S MVAj 810 4020 j 3020 j 设全网电压KVU o 0110 2222 22 108 20300 2710 4066 110 BCTT PQ SRjXjjMVA U MVAjjjSSS BCCB 593 7793 9 407 0271 0 810 40309 7937 59330 2722 4066 BBB SSSjjjMVA 22 2 30 20722 407 2040 2 3444 6889 110 AB SjjMVA 30 20722 4072 3384 67632 615527 0955 ABAB SSSjjjMVA 已知KVUA121 32 545 2027 083 40 14 348 121 AB UKV 121 14 332106 6518 BAAB UUUKV 9 793207 59330 3 4907 106 668 BC UKV 106 6683 972110 1426 CBB C UUUKV 3 14 如图 3 45 所示 已知闭式网参数如下 1 2j4 Z 2 3j6 Z 3 4j8 Z 10 1 Lkm 15 2 Lkm 20 3 Lkm 按长度计算还是按阻抗计算 结果都相同 负荷参数如下 BS 10 j5 MVA CS 30 j15 MVA 电源参数如下 UA 110 kV 试求闭式网上的潮流分布及 B 点电压值 计算时 不计线路上的功率损耗 A BC 1 L 2 L 3 L B S C S KVU A 110 解 等值电路如下图所示 AB C A 1 Z 2 Z 3 Z C S B S 1530j 510j 84j 63j 42j 20 15 10 MVAj jj SAC44 989 18 101520 1051010151530 MVAjjjSSS ACCBC 56 511 1144 989 181530 MVAjjjSSS BCBAB 56 1011 2156 511 11510 C 点为功率分点 于是网络从 C 点打开 变成两个辐射网如下图所示 A BC A 1 Z 2 Z3 Z A S A S B S MVAj 44 989 18 MVAj 56 511 11 MVAj510 22 3 2 18 899 44 480 14740 2949 110 SjjMVA MVAjjjSSS ACA 74 904 193 015 044 989 18 3 MVAjjS0765 00383 063 110 56 511 11 2 22 2 MVAj jjjSSSS BCBB 6365 101483 21 0765 00383 056 511 11510 2 MVAjjS1853 00926 042 110 6365 101483 21 2 22 1 MVAjj jjSSS BA 82 1024 218218 102409 21 1853 00926 06365 101483 21 1 KV U QXPR U A 78 07796 0 110 482 10224 21 1 KVUUU AB 22 10978 0110 1 如果不计线路上的功率损耗 则 A 点电压 110KV 21 1110 56 AB SjMVA 1 21 11 2 10 56 4 0 7677 110 A PRQX UKV U 1 1100 7677109 2338 BA UUUKV 3 20 某发电厂有一台容量为 63MVA 的升压变压器 额定电压为 10 5 121kV 变压器的最大 负荷利用小时数Tmax 5200h 最大负荷为 55MVA cos 0 8 试求该台变压器的最大有 功功率损耗及全年运行中的电能损耗 解 查表得此变压器的参数为kWPkWPK68300 0 1 变压器励磁支路有功功率损耗为 MW P PyT068 0 1000 0 变压器阻抗支路的最大有功功率损耗为 MW S SP P N K ZT 229 0 63 55 10