电力网络分析计算试题及答案资料【版可编辑】-2p

1、电力网名除I座试题及答案3. 1电网结构如图311所示，其额定电压为 10KM已知 各节点的负荷功率及参数：S2 = (0.3+ j0.2)MVA ,S3 = (0.5+ j0.3)MVA ,S4 = (0,2 j0,15)MVAZ12 = (1.2 j2.4) , Z23 = (1.0 j2.0) ,乙4 = (15 j30) 试求电压和功率分布。0.00680.001910kV电网结构图解：(1)先假设各节点电压均为额定电压，求线路始端功率。P。2 Q?0 52 0 323 二 3M2Q3 (R23 jX23)=二八2 .(1: 0.0034 juN102cP2 Q：0.22 0.152S

2、24 = 2 4 (R24 jX24)一102(1.5j3) = 0.0009+ VJQ4则：S23 = S3S23 = 0.5034 j0,3068S24 = S4S24 = 0.2009 j0.1519_,_ _ . _ _ . _ Si2 = S23 + S24 + S2 = 1.0043+ j0.6587SS12一，P12Q12(R12jX12)=1.00432 0.65872102(1.2j2.4)=0.0173 j0.0346故：G2 = S12S12 = 1.0216 j0.6933(2)再用已知的线路始端电压 5 = 10.5kV及上述求得的线路始端功率S12,求生线路各点电压

3、。(P12R12 Q12X12)1.0216 1.2 0,6933 2.4U12 = 0.2752kU110.5U2 U1 - U12 = 10.2248kVU24 = RR24 Q24X24)= 0.0740kVU2U4 U2 一 U24 = 10.1508kVUU 23(P23R23 Q23X23)23 23 23 23,: 0.1092kVU2U3 U2 一 U23 = 10.1156kV（3）根据上述求得的线路各点电压，重新计算各线路的功率损耗和线路始端功率。12S24220.520.32210.1220.22 0.15S23S241S.(1 j2)= 0.0033 j0.006610

4、.152S32(1.5S23S.23SS24S.24_2_21.00420.658410.222j3) = 0.0009 j0.00180.5033 j0.30660.2009 j0.1518S2 = 1.0042 j0.6584(1.2 + j2.4)= 0.0166 + j0.0331从而可得线路始端功率S12 1.0208 j0.6915这个结果与第（1）步所得计算结果之差小于0.3%,所以第（2）和第（3）的结果可作为最终计算结果；若相差较大,则应返回第（2）步重新计算，直道相差较小为止。3.2如图所示简单系统，额定电压为110KV双回输电线路，长度为80km,采用LGJ-150导线，

5、其单位长度的参数为：r=0.21 Q/km, x=0.416 Q/km,b=2.7410S/km。变电所中装有两台三相110/11kV的变压器，每台的容量为15MVA共参数为：P0 =40.5kW aPk =128kW,UK% = 10.5,Io% = 3.5。母线 A的实际运行电压为117kV,负荷功率:SLDb = 30 j12MVA,SLDc20+ j15MVA 。当变压器取主抽头时，求母线c的电压。8A皿(b)输电系统接线图及其等值电路解 （1 ）计算参数并作由等值电路O输电线路的等值电阻、电抗和电纳分别为_1RL =80 0.21= 8.421XL =80 0.416 = 16.62

6、Bc = 2 80 2.74 10S = 4.38 10S由于线路电压未知，可用线路额定电压计算线路产生的充电功率，并将其等分为两部分，使得var1 C 1 Qb = -BcUN =4.38 10工 x 1102M var = -2.65M22将aQb分别接于节点A和b ，作为节点负荷的一部分。H +LY.凡+比两台变压器并联运行时，它们的等值电阻、电抗及励磁功率分别为Rt 二1 PkU；221000S21 128 1102=C2 112 1000 1523.4 1Rt 二1 Uk%U；2 100S；1 10.5 1102X 2100 15=42.4113.5父 15Po 十Qo = 2M (

7、0.0405+ j00 )MVA= 0.08+ j1.05MVA变压器的励磁功率也作为接于节点b的负荷，于是节点b的负荷Sb = SLDbj Qb（，Bj Qo）=30 j12 0.08 j1.05-j2.65MVA= 30.08+ j10.4MVA节点c的功率即是负荷功率Sc 二 20 j15MVA这样就得到图所示的等值电路1-b %Sc】U n J：* 2（RT + jXT）=202 1521102（3.4 j42.4）MVA=0.18 j2.19MVA由图可知=20 j15 0.18 j2.19MVA_ _ _ _ _Sc ;a 飞 j Qt =20.18 j17.19MVASc = S

8、c Sb = 20.18 j17.19 30.08 j10.4MVA =50.26 j27.59MVA线路中的功率损耗为 SiUn)2(Rl + jXl)50.262 27.5921102(8.4 j16.6)MVA = 2.28 j4.51MVA于是可得S1 = S1 + ASL = 50.26 j 27.59 2.28+ j4.51MVA= 52.54 j32.1MVA由母线A输生的功率为MVASA = S1 j Qb = 52.54 j32.1 j2.65MVA = 52.54 j 29.45 TOC o 1-5 h z A O HI1 a t4)S；S； S；g工工(3)计算各节点电压

9、。线路中电压降落的纵分量和横分量分别为Ul 二 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _P1 RlQXl 52.24 8.4 32.1 16.6Ua117kV = 8.3kVP1 X L 一 Q1 RL u lUa52.24 16.6- 32.1 8.4117kV = 5.2kVb点电压为Vb = J(UA - *UL)2 + HUl)2 = J(117- 8.3)2 + 5.22kV = 108.8kV变压器中电压降落的纵，横分量分别为Ut _ PcRtQcXt20,18 3.4 17,19 42.4kV 二UtPcXt - QcRt20.18 42.4- 17.19 3.4kV = 7.3k

10、VUb108.8108.8归算到高压侧的c点电压01.7kVUc = Ub - Ut 2 Ut 2 = 108.8- 7.3 2 7.32kV = 1变电所低压母线c的实际电压 TOC o 1-5 h z 1111Uc = Uc = 101.7 kV = 10.17kV110110如果在上述计算中都不计电压降落的横分量，所得结果为Ub =108.7kV , Uc = 101.4kV , Uc = 10.14kV bCC与计及电压降落横分量的计算结果相比，误差很小。*3.3 某一额定电压为10kV的两端供电网，如图所示。线路L、L2和L3导线型号均为LJ-185 ,线路长度分别为10km, 4k

11、m和3km,线路L4为2km长的LJ-70导线；各负荷点负荷 ，一一 一 &如图所示。试求UA =10.5/0 kV、Ub =10.4/0 kV时的初始功率分布，且找到电压最低点。（线路参数LJ-185 :z=0.17+j0.38 Q/km； LJ-70: z=0.45+j0.4 Q/km）2600+j 1600kVA60（Hj200kVA1600+jl000kVAE O 300+jl60kVA10kV两端供电网解线路等值阻抗ZL1 = 10 (0.17 j0,38) = 1.7 j3.8ZL2 = 4 (0.17 j0.38) = 0.68 j1.52ZL3 = 3 (0.17 j0.38)

12、 = 0.51j1.14ZL4 = 2 (0.45 j 0.4) = 0.9 j0.8求C点和D点的运算负荷，为_0.320.162SCE =2(0.9 j0.8) = 1.04 j0.925kVA102SC = 2600 j1600 300 j160 1.04 j0.925=2901.04 j1760.925kVASd =600+ j200 + 1600+ j1000= 2200 + j1200kVA循环功率 TOC o 1-5 h z * *、U a-Ub |Uno 1(10.5-10.4)x10Sc -117M(0.17- j0.38)Z=339.43(0.17 + j0.38kVA=

13、580+ j129kVA-1-Sac = (2901.04父 7 十 2200 M 3 + j1760.925 7+ j1200M 3)十 SAC 17c= 1582.78+ j936.85+ 580+ j129= 2162.78+ j1065.85kVASBD = (2901.04 10+ 2200M 14+ j1760.925 10+ j1200M 14)- Sc 17=3518.26+ j2024.07- 580 一 j129= 2938.26+ j1895.07kVA2600+j1600kVA60(Hj200kVAE 6 300+jl60kVASacSbd = 2162.78 j106

14、5.85 2938.26 j1895.07=5101.04 j2960.92kVASc Sd = 2901.04 j 1760.925 2200 j1200=5101.04 j 2960.92kVASDC = SBD - SD = 2938.26 j 1895.07- 2200- j1200=738.26 j695.07kVAC点为功率分点，可推算由E点为电压最低点。进一步可求得E点电压Sac2.162 1.072102(1.7 j3.8)MVA = 98.78 j220.8kVASAC = 2162.78+ j1065.85+ 98.78+ j220.8= 2261.56+ j1286.62

15、60G+j1600kVA60(Hj200kVA5kVAO-AE 6* 30(Hjl60kVA2.26 1.7 1.29 3.8AC0.8328kVUU CEUe10.5-U ac = 10.5 - 0.8328 =0.301 0.9 0.161 0.89.66729.6672kV=0.041kVU CE = 9.6672 - 0.041 = 9.6262kV3.4 变比分别为K = 110/11和k2 = 115.5/11的两台变压器并联运行，如图所示，两台变压器归算到低压侧的电抗均为1Q,其电阻和导纳忽略不计。已知低压母线电压10kV,负荷功率为16+j12MVA,试求变压器的功率分布和高压

16、侧电压。解(1)假定两台变压器变比相同，计算其供载功率分布。因两台变压器电抗相等，故 TOC o 1-5 h z 1S1LD = S2LD = Sld =16 j12 MVA = 8 j6MVA2(2)求循环功率。因为阻抗已归算到低压侧，宜用低压 侧的电压求环路电势。若取其假定正方向为顺时针方向，则 可得k2、(10.5)也 UB -1 =10-1kV=0.5kVk1;I 10Jc U B E 10 0.5故循环功率为& B . MVA=j 2.5MVAZt1 Zt2 - j1 - j1(3)计算两台变压器的实际功率分布。ST1 = S1LDSc=8j6j2.5MVA = 8j8.5MVA&2

17、 = S2LDSc=8j6j2.5MVA = 8j3.5MVA(4)计算高压侧电压。不计电压降落的横分量时，按变压器T-1计算可得高压母线电压为88.5父1、U A = 10 + 1kl = (10+ 0.85*10kV = 108.5kV10 1按变压器T-2计算可得33.5父17U A = 10 +lk2 = (10+ 0.35/ 10.5kV = 108.68kV、10 2计及电压降落的横分量，按 T-1和T-2计算可分别得：UA = 108.79kV , U A = 109kVAT-1GOT7GO-(a)(5)计及变压器功率损耗，从高压母线输入变压器T-1和T-2的功率ST1 = 8

18、j8.5828.52ST2 = 8 j3.510282 3.52102jlMVA = 8 j9.86MVAjlMVA = 8 j4.26MVA输入高压母线的总功率为S = STi S； = 8 j9.86 8 j4.26MVA = 16 j14.12MVA计算所得功率分布，如图所示。时9世=GD8+jK5B16+jl2108.79kVT2 =GD 8+j4.26lOkV(c)8+j3.5电路及其功率分布3. 5如图所示网络，变电所低压母线上的最大负荷为40MW cos中=0.8, Tmax = 450Ch。试求线路和变压器全年的电能损耗。线路和变压器的参数如下：线路（每回）：r=0.17 Q/km, x=0.409 Q/km,b = 2.28 10上 S/km变压器（每台）：R =86kW, PK = 200kW, 10% = 2.7, UK% = 10.5UOkV lGJ-1852X100km2X31. 5MVAGO(JD-40MW A cos=0.8输电系统及其等值电路解：最大负荷时变压器的绕组功率损耗为ST 二4 j QT = 2PKj/=2 200 j10.531500240/0.81002 31.5kVA=