电力系统、元件等值电路习题.doc

第一章 电力系统的基本概念 1、电力系统的部分接线如图1-2，各电压等级的额定电压及功率输送方向标于图中。额定电压及功率输送方向标于图中。10.5220/12135/11220/121/38.5T-1T-2T-3T-4G10kV110kV220kV110kV35kV10kV10.5/242试求：（1）、G、T的VN 发电机：VGN =1.05VN=1.05*10=10.5kV；变压器：一次绕组：功率流入一侧，即接受功率一侧等于VN；与发电机直接相连的T-1，VN=1.05VN二次绕组：功率流出一侧，即送出功率一侧等于V N=1.05VN；变压器VS%7或供电线路短的情况，VN=1.1VN；由此，得：G、T的VN标于图中。（2）各变压器的kN，双绕组：实际变比k=高压侧抽头电压/低压侧VN；三绕组：实际变比k=高压侧抽头电压/中压侧抽头电压/低压侧VN；T1：kT1N(1-2) =242/10.5=23.048；T2：220/121/38.5，即kT2N(1-2) =220/121=1.818；kT2N(1-3) =220/38.5=5.714；kT2N(2-3) =121/38.5=3.143；T3：kT3N =35/11=3.182；T4：kT4N =220/121=1.812。（3）各变压器工作抽头电压下的：不论何种变压器，低压侧无抽头，所以，变比的变化主要由高、中压侧抽头位置的不同引起的。抽头的百分数是相对于变压器的额定电压而言。 高压中压低压变比T-1242 (1+%5)=25410.5254/10.5=24.19T-222012138.5220/121/38.5T-335(1-2.5%)=34.13113.102T-42201211.8182、电力系统的部分接线示于图1-3,网络额定电压已标明图中。试求：（1）发电机、变压器及电动机高、中、低压侧的VN；（2）设各变压器工作于不同抽头位置时的实际变比。35/1113.8/121/38.5M13.810/0.4T-1G35kV110kV10kVT-20.38kVT-3与1-2类似，需要注意的是：（1） 发电机无直配负荷，因而其额定电压与VN无关，而与G相连的T-1一次绕组VT1N=VGN=13.8kV。（2） 广义上的高压指3220kV，3 kV的电网是低压网，主要有0.38 kV，通常低压网供电距离较短，因而与电动机M相连T-3二次侧VT3N（2）=1.05 VN=1.050.38=0.4 kV。发电机、变压器额定电压标于图中。（3） 实际变比按上题方法可求得。3、额定电压的分析：,。注意理解变压器二次侧额定电压。10%10.5T-1T-2G220kV110kV10.5/242220/38.5+5%+5%O1O2VN+5%10%+5%GV=8%V=8%V=4%+3%VN-5%-7%-3%变压器二次侧电压分析：按照变压器的实际模型考虑。O1：变压器的一次侧；O2变压器的二次侧；第二章 电力网各元件的等值电路和参数计算1、某一回110kV架空电力线路，采用型号为LGJ-185，导线计算外径为19mm，三相导线水平排列，两相邻导线之间的距离为4m。试求该电力线路的参数，并做出等值电路。解：由已知条件可知：标称截面积S=120mm2，导线计算半径d/2=9.5mm，相间距离D=4m=4000mm利用公式：，2、有一回220kV架空电力线路，采用型号为LGJQ-2185的双分裂导线，每一根导线的计算外径为19mm，三相导线以不等边三角形排列，线间距离D12=9m，D23=8.5m，D13=6.1m。分裂导线的分裂数n=2，分裂间距为d=400mm，试求该电力线路的参数，并做出等值电路。3、有一回330kV架空电力线路，采用型号为LGJQ-2300的双分裂导线，每一根导线的计算外径为23.5mm，三相导线水平排列排列，线间距离D=8m，分裂间距为d=400mm，试求该电力线路的参数，并做出等值电路。 其中: 其中: 3、三相双绕组升压变压器的型号为SFL-40500/110，额定容量为40500kVA，额定电压为121/10.5kV，PS=234.4kW，VS(%)=11, P0=93.6kW，I0(%)=2.315，求该变压器归算到低压侧的参数，并做出等值电路。 4、三相自耦三绕组降压变压器的型号为OSSPSL-120000/220，额定容量为120000/120000/60000/kVA，额定电压为220/121/38.5kV，PS(1-2) =417kW，PS(1-3) =318.5kW, PS(2-3)=314kW，VS(1-2) (%)=8.98, VS(1-3) (%)=16.65, VS(2-3) (%)=10.85, P0=57.7kW，I0(%)=0.712，求该变压器的参数，并做出等值电路。 5、试作电力网等值电路: VB=10kV(1)变压器采用型等值;(2) 变压器采用型等值;STN=63MVA220/10.5kVPS=404kWP0=93kWVS%=14.45I0%=2.41L1系统L250kmr2+j x2=0.85+j0.385/km200kmr1=0.132/kmx1=0.432/kmc1=0.432/km(1)VB=220kV,等值电路(2) 变压器采用型等值;变压器ZT归算到高压侧：6、如图所示电力系统。试作VB=10kV下的等值电路。ZTk：1SGN=60MVAVGN=10.5kVXd*N=0.15120km90kml3l2l1180km220kV110kVST1N=60MVA10.5/242kVVS1%=12.5T1T2ST2N=31.5MVA220/11kVVS2%=14ST3N=20MVA220/38.5kVVS3%=1450kmGl4归算方向如图所示。：环形网络，处于同一电压等级，归算方向一致。，例2-7额定电压为110/11kV的三相变压器折算到高压侧的电抗为100，绕组电阻和励磁电流均略去不计。给定原方相电压，试就和这两种情况，利用型等值电路计算副方的电压和电流。Z12Z10Z20ZTk：1ZTk：1 （1）对于型等值电路：， （2）对两种情况计算的总结：不论为何值，在变压器型等值电路中总有环流存在。环流的数值，方向假设与相同。忽略变压器的电阻，则变压器的三条支路为纯电抗参数。流过感性电流。解释：说明：为感抗，其上流过的电流为感性电流。感性电流滞后于参考电压相量，即；上的感性电流必然流过。当此感性电流流过纯感抗元件时，产生的压降：，相量很小，即：起决定作用的电压相量的实部。课后思考题：第一章：1、电力系统中的变电站分为几种类型？2、目前我国电力系统的额定电压等级有哪些？额定电压等级选择确定原则有哪些？3、电力系统的接线方式有哪些？各自的优、缺点有哪些？4、交流输电和直流输电有什么不同？5、发电机的出口电压通常为多少？为什么其数值不可能很高？第二章1、 在电力系统计算时，导线材料的电阻率为什么略大于它们的直流电阻率？2、 电力系统中为什么采用分裂导线？作用是什么？3、 电力线路一般以什么样的等值电路来表示？4、 为什么输电线路参数随着线路长度的增大，需要考虑线路的分布特性？（电路知识）5、 变压器短路电压百分数Uk%的含义是什么？6、双绕组和三绕组变压器一般以什么样的等值电路表示？双绕组变压器的等值电路与电力线路的等值电路有何异同？7、变压器的额定容量与其绕组的额定容量有什么关系？绕组的额定容量对于计算变压器参数有什么影响？何为三