电力工程基础试卷-计算题整理

1、三、计算题(24分)1、对某车间进行可行性研究时，采用单位面积负荷密度法估算负荷，该车间面积为S=2000rm,单位面积负荷密度为=/m2, cos =，该车间的视在功率计算负荷Sca是解：依题意得有功计算负荷：PCa S* =2000*=1200(kW), cos =, tan =视在功率计算负荷：Sca . P2 Q2, P2 (P tan )2ca ca , ca ca12002 (1200*1.02)2 =(kVA)2、一个无限大容量系统通过一条100km的110kV输电线向变电所供电，线路和变压器的参数标于下图中，试用标么制计算线路末端K点和变电所出线上k2点发生三相短路时，短路电流

2、周期分量有效值和短路冲击电流(取Km =, Sb=100MVAUb Uav)。(9 分)2*30 MVAuk%10.5解：X1*x1lSBU210.4*100*1002 0.3021152Q U B U av , X*XT2*2Uk % U n Sb2100 U； Sn10.5*100*0.35,10030k1点短路时，XXiI*'二X10.3023.311I I* *Ibi 3.311* 3*1151.662(kA)J""iM 、. 2KMi 2.55I2.55*1.662 4.238(kA)k2点短路时，X * X1* X* 0.302 035 0.477 ,

3、I*'2.09622X *0.477100II* * Ib2 2.096* -f 5.499(kA),3*10.5L ""iM ,2KmI 2.55I2.55*5.499 14.022(kA)3、一线路电压等级为110kV,长为100km的输电线路，末端接一容量为的降压 变压器，变比为110/11kV。如下图A点实际电压为115kV时，求A、C两点间电 压损耗及B点和C点的实际电压。其中线路及变压器参数如下：(电压降横分量 不计)r1= /km, x1 0.401/km, R 190kw, Uk% 10.5, P0=31.05kw, I。0.7。(10 分)解：设U

4、NRtPkUGt115KV20110kV , R r10.21*100 21( ), xj15MVAx1l 0.401*10040.1(21000SN190*110221000*31.522.32( ), XtUk%UN100Sn10.5*1102100*31.540.33()p°1000UN31.051000*110 22.5*10 6(S), BtI0%Sn100UN0.7*31.57 18.2*10100*110 26(S)SbcpCqCU2(RtjXQ22202 102-(2.321102j40.33)0.096 j1.667(MVA)SbScSbcBC20j10(0.096

5、 j1.667)(20.096j11.667)(MVA)2syt uN(GtjBT)2 一一1102(2.5 j18.2)*106 0.03 j0.22(MVA)SbSbSYT20.126 j11.887( MVA)SiPb2 QU22旦(R jXi)20.1262 11.8872_21102(21 j40.1) 0.948 j1.811(MVA)Sa Sb S1 20.126 j11.887 0.948 j1.811 (30.013 j13.698)(MVA)电压降，略去横分量,PA R Q AXl 30.013*21 13.698*40.1uab q -1。羽印)U A115Ub UaUa

6、b 115 15.26 104.74(kV)U BCPRtQbXtBUb(20.096)*2.3211.667*40.33104.744.93(kV)100 16Uc Ub Ubc 104.74 4.93 99.81(kV)C点实际电压：U： Uc *11/110 99.81*11/110 9.98(kV)三、计算题(30%1、在下图中，变压器的型号和参数： SJL-16000/110 , R=21kW R=85kW I。= U<%=其低压侧电压为11kV,高压侧运行在115kV上。线路的参数：U0=117kV,L1=40km) r 1=Q/km, x二Q/km, b1=x 10-6s/

7、km ,母线 b 上的负荷功率为 Sb =+。1、解：(1)求各元件参数，作等值电路图R1r| 10.334013.2X1 x1l10.417 40 16.8B1b1l12.75106 401.1 10 4SRtPkU285_211021000SN1000 1624.02XtUk%U n100Sn10.5 110279.41SiRi+jX i_L Bi2 Si Uia'IaSt RT+jXT b' k:i>：I-' " StTaUt St。Sb(2)设 Ua ii0kV,Ub i0kV(3)功率计算St PJSH2 j uk% (-SL)2 0.055

8、ji.087MVA Sni00 Sn?STST Sb ii.779 j6.399MVA?I0%St0P0 j-0 Sn 0.02i j0.i36MVAi00Bij BLUi2j0.665M varSiR2 Q：Ua(R jXi) 0.i89 j0.239MVASiSi StST0QBi ii.989 j6.i09MVAS0G Qbiii.989 j5.356MVA(4)电压计算PRi QiXiUi 2.22kVU。Ua U0 Ui ii7 2.22 ii4.78UtPTRtQtXtUa4.84kVUb Ua UT i09.94kVUbUbi09.94ii5/iii0.5kV 。2、在下图中，设

9、线路Li末端ki点在最大、最小运行方式的短路电流分别为lk3)max4300AI k3)min4000A;设线路L2末端k2点在最大、最小运行方式下的短路电流分别为Ik2)max 2000A I k2)min1900A。试整定计算线路Li的保护1的带时限电流速断保护的各参数（注：I段保护的可靠系数为；R段保护的可靠系2、解：(1)动作电流I op 2 kkel I Smax 1.2 2000 2400Iopikkel Iop2 1.1 2400 2640（2）动作时间t1t2 t 0.5s(3)灵敏度3I1 k1,minI op1一 40001.312 1.3(满足)22640六、计算综合（共

10、20分）1、下图所示系统，当电缆线路末端k点发生三相短路时，求短路电流周期分量的有效值和短路冲击电流。（12分）已知：架空线路单位长度电抗x1 0.4 /km ,电缆线路单位长度电抗 x10.08 /km ,变压器 T1,变比 110kV/6.3kV , SN 31.5MVA,uk%10.5；电抗器，UNL6.3kV,NL0.3kA解：取基准值：SB 100MVA , UBUav因此，UB1 ll5kV , UB2 6.3kV , I B2100,3 6.39.16kA计算各元件的标幺值参数:80km 架空线路，XL1*x1l% 0.4 80200 0.2420UB11152T1变压器，XT1

11、Uk%SB100SN10.5 100100 31.50.3333电抗器，XL*XL%SB100.3Unl Inl4 100100 . 3 6.3 0.31.22193km 电缆线路，XL2*x1l-SB-U220.08c 100326.320.6047等值电路:10. 24200. 3333,22190. 6047从恒压母线至总的电抗（标幺值）0.2420 0.33331.22190.60472.4019短路电流周期分量的有效值（标幺值）0.41632.4019短路电流周期分量的有效值（有名值）Iz Iz*I B2 0.4163 9.163.8133kA短路冲击电流：ish2kshlz 2 1

12、.8 3.8133 2.55 3.8133 9.724kA2、下图所示网络接线，AEk BG BD线路上均装设三段式电流保护，变压器装设差动保护。已知：单位长度线路阻抗0.4 /km；可靠系数K：1.25, K11.15, K鲁 1.15,r er er e自起动系数Kss 1.5,返回系数Kre 0.85,时限级差 t 0.5s,其它参数如图示，其中变压器阻抗值为归算至 115kV侧的有名值。试对 AB线路彳护1的第三段电流保护（定时限过电流保护)进行整定。(8分)BEDLkmUOkV解:Ik-max-200A >Xmn=13QXnas=18 C200G4150 Q g F40km7J

13、i50km(1)动作电流。按照被保护元件通过最大负荷电流时，保护不误动，并且在外部故障切除 后能够可靠返回的原则整定：I；1III rel ssKreI L. max1.15 1.50.85200 405.88(A)(2)动作时限:按照阶梯原则考虑,max 2.00.5 0.5 0.5,1.5 0.5 0.5 0.53.5s(3)灵敏度校验。计算灵敏度系数，判别灵敏度是否满足要求:近后备,ks.minIk .B. minpr-op13I k.m.115/ 3ks.min2I0Pi0.4058818 0.460后备(BCIk .B .min,3I- 31 k.C.min.3115/ .3I II

14、II op12I OPi20.40588 180.4 (60 50)后备(BDIk .B .min 3I k3D .min3115/> 3ks.miniOPi2I *2 0.4058818 0.4 (60 40)3.37 1.52.28 1.22.44 1.2可见，灵敏度能够要求。三、计算题(30%1、在下图中，变压器的型号和参数：SJL-16000/110 , R=21kW Pk=85kW I 0%=U<%=其低压侧电压为11kV,高压侧运行在115kV上。线路的参数：U0=117kV,L1=40kn)r 1=Q/km, x二Q/km, b1=x10-6s/km ,母线 b 上的

15、负荷功率为 Sb =+。0b2、设供电系统如下图所示，母线a处的三相短路容量为115MVA母线a的电压求配电网的功率分布和电压分布。15%为，母线b的电压为121kV。线路L长度为80kmi单位长度白阻抗为Q /km （略15%去对地支路）。变压器的参数：SL-31500/110 , U%=（略去其它参数）。求c母线（1）求各元件参数，作等值电路图Rik1点发生三相短路时的短路电流周期分量、冲击电流、短路容量XX1I1rl 10.3340 13.20.417 40 16.8Bib1l12.75610404 _1.1 10 SRtPkU221000SN85 1102- _721000 1624.

16、02XTuk%U N100SN_210.5 1102100 1679.41S1R1+jX 1a'StRT+jXSb_L旦2 S1 5 St Ut(2)Ua 110kV,Ub 10kV(3)功率计算Pk(StSn St。)2 j 翳仔)2 0.055j1.087MVAStST Sb 11.779 j6.399MVAST0p0 j.I2% SN 0.021 j0.136MVA100QB1j B1U12j0.665M var?P2 Q2Sia 2 a (R jXi) 0.189 j0.239MVAua?S,S,STST0QB111.989 j6.109MVA?S0sQb1 11.989 j5.356MVA(4)电压计算PR1 Q1X1U111112.22kVU。PtRtQtXtUt4.84kVUa U0 U1 117 2.22 114.78UaUb Ua UT 109.94kVUb'109.94115/1110.5kV 。2、解：(1)作等值电路图XsXtXi1230.870.3330.242k1