农村电力网作业题-标准答案

农电作题答

———————————————————————————————作：——————————————————————————————日：2

东北农业学网络教育院农村电力作业题（一一回下问（分）１．衡电能质量的指标是什？答：衡量电能质量的指标是电压、频率和波形。２．架输电线路由哪些部分成？答：架空输电线路包括导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具。３．三导线的位置不对称时产生什么后果？如何改善？答：三相导线布置的位置不对称，则各相的电感值就不会相等，当通过相同的电流时，各相的将不相等，将引起三项电压的不平衡。此外，还会对周围通讯线路造成干扰。改善措施是进行导线换位。４．什是电晕？它的后果是么？避免电晕现象的有效措施施什么？答：电晕是一种气体放电现象，是当导线表面电场强度达到或超过某一数值时，导线周围的空分子游离而产生的。主要后果是消耗有功功率，而且产生噪声，干扰通讯线路。避免电晕现象应设降低导线表面的电场强度值，一般采用分裂导线或扩径导线。５．电网的损耗由哪几部分成？答：电力网的损耗主要体现在输电线路和变压器上。６．降线损的措施由那些？答：降低发电机和变压器的损耗标准，改变电力网的功率分布，提高负荷的功率因数，提高电电压运行水平，实现变压器的经济运行，实现整个系统的有功、无功经济分配。７．我现行的电压等级有那？试列出具体值？答：、、10kV、、60kV、kV、220、、。８．电系统的调压措施有那？答：改变发电机端电压调压，改变变压器分接头调压，改变电力网无功功率分布调压，改变输线路参数调压。９．什是时电力系统的短路有哪几种类型？答：电力系统短路是指相与相之间或相与地之间的不正常接触。有三相短路、单相接地短路、相短路、两相接地短路。１０．什是标幺制？有何特点？答幺制就是把各种物理量用幺值来表示的一种方法幺值为实际值和基准值之比用幺值时，可使计算简化。二、计题（分）试算SFL1型绕组变压器归算到高压侧的参数，并画出它的等值电。变压器铭牌给出该变比为、=20MVA、P、、U%=10.5I%=0.8。Nkk解由路损耗P可得压器电阻为kRT

PU135k100020N

由短路电压百分值U%可求得变压器电抗为kXT

%Uk100N

N

10.511020

由空载损耗P=22kW可求得变压器励磁支路的电导为3

TTT

22U1000N

由空载电流百分值I%可求得变压器励磁支的电纳为I%BN110N于是等值电路如图示。

(S)．110KV单架空线路，其参数如图所示，线路始端电压为116KV，末端负荷为15＋j10MVA求该电力线路末端电压及始端输出的功率。解：4

．网K点生相路接地，求K点短路电流值。解：5

农村电力

作题二一、回下问（分）．对电力系运行的基本要求是什么？答：最大限度地满足用户用电的需要，保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；保证电力系运行的经济性。．架空线路哪些部分组成？答：架空输电线路包括导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具。．导线类型哪些？答：导线按材料有铜线、铝线、钢线，按结构形式有单股导线、多股导线、钢芯铝绞线，按机强度有普通型、轻型、加强型。．杆塔分几类型？答：杆塔分五种类型：直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆、特种杆。．某一架空路的绝缘子链个数为8，估计该线路的电压等级？答：110kV。．在近似计中，输电线路的电抗X取多少？取多？答：X取0.4/kM；取×10S/kM．我国电力统所采用的中性点接地方式主要有那几种？答：中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地、中性点不接地。．电力系统调压措施有那些？农村电网调压主要采用什么方式？答：改变发电机端电压调压，改变变压器分接头调压，改变电力网无功功率分布调压，改变输线路参数调压。农村电网主要靠改变变压器分接头调压，改变电力网无功功率分布调压。．选择导线面积时应考虑那些因素？答：选择导线时应考虑技术条件和经济条件，技术条件包括电晕、机械强度、热稳定及电压损。经济条件包括成本和运行维护。．

当突然短路时大约经过多长时间会出现冲击电流？冲击电流约为短路电流的多少倍？答：当突然短路时大约经过0.01秒出现冲击电流，冲击电流约为短路电流的）倍。．

电力系统的短路有哪几种类型？有何危害？答：电力系统短路是指相与相之间或相与地之间的不正常接触。有三相短路、单相接地短路、相短路、两相接地短路。短路电流可能达到该回路电流的几倍、几十倍甚至几百倍，使导线严重发热，造成造成导体熔和绝缘损坏，同时巨大的短路电流还将产生很大的电动力，可能使导体变形或损坏。短路电流可能使电网电压降低，严重时可能造成电压崩溃，造成大面积停电。6

短路时产生的高温电弧，可能损坏故障元件本身，也可能烧坏周围设备。短路时可能使发电机的稳定性破坏，引起保护装置的误动作及大量甩负荷。不对称短路会产生负序和零序分量。不对称短路时会使非故障相电压升高。．

什么样的电源可以认为是无限大功率电源？答：系统功率为无穷大，系统阻抗约为零，系统母线电压恒定。二、一条长度为，额定电压为110kV双回路架空输电线，导线型号为LGJ185，水平列，线间距离为4m求线路的参数并画出等值电路图）解LGJ型号导线，查表得：半径

r

d190.95cm22线路每千米的电阻（可由附录表查得r

0.17/线路每千米的电抗

x0.1445lg

Dr

5D4(cm)0.1445lg0.409(/0.95线路每千米的电纳

D504lgr0.95

(S/km)双回线路的电阻、电抗和电纳为r0.1722

()l0.4092

20.45电晕临界电压

l2.79Ulg

Dr

取m=1、=1（晴天U0.95

504

中间一相导线的临界电压为U，为U>（工作电压以线路在天不会发生电晕。线路的等值电路如图2-1所。三、有一台降压变压器如图所示，其归算至高压侧的参数为＋j63.525，知变压器母线在任何方式下均维持电压为107.5KV，其压侧母线要求顺调压，若采用静电电容器作为补偿设备，试选择变压器分接头和无功补偿设备容量。7

解：8

6.06.0农村电力

作题三一分降压变压器及其等值电路如图所示算高压侧的阻抗为R+jX=2.44+j40已在最大和最TT小负荷时通过变压器的功率分别为S和S=10+j6MVA，压侧的电压分别minU=110kV和U=113kV求低压母线的电压变化不超过6.0~6.6kV的围选择分接头1max1min解：先计算最大负荷及最小负荷时变压器的电压损耗

.4440110

.7kV

10.44113

.34kV假定变压器在最大负荷和最小负荷运行时低侧的电压分别取为Ｖ=6kV和=6.6kV，则可得6.7kVtt

.36.

.6取算术平均值Vt

25选最接近的分接头Ｖ=107.25kV接所选分接头校验低压母线的实际电压。5.7

.25

.`kV234

.3.25

.6可见所选分接头是能满足调压要求的。二分三个火电厂并联运行，各电厂的燃料特性及功率约束条件如下F=4+0.3P+0.0007Pt/h100MW≤P≤200MWF=3+0.32Pt/h，120MW≤≤F=3.5+0.3P+0.00045Pt/h150MW≤P≤300MW当总负荷为400MW时问负荷如何分配最为经?解：、按所给耗量特可得各厂的微增耗量特性为dFdP

..，

dFdP

.0008P9

''

dFdP

.3.0009P令λ

＝λ

＝λ

，可解出P.29.

.P,

P

22.22.889、总负荷为，即将Ｐ和Ｐ都Ｐ表，可得363

P400。于是，P

1477,P1429.572

..798.77由于Ｐ已于下限故应取Ｐ＝100剩余的负荷功率300ＭＷ应在电厂2和厂之间重新分配。PP300将Ｐ用表，便得P

.228800由此可解出：P三分

147.05和

300147.95，都在限值内。如图所示系统压器的容量为20兆安电压为110/38.5千数如下4.93jT欧（归算到2侧

Z21.6j33.0L

欧，

B/

西，变压器导纳支路功率为60j600千安，低压侧负荷jTY处1的线电压及输入的功率。

兆伏安。现要求低压侧电压为36千，求电源

(a)

'

T

(b)10

/2/L解将3侧实际要求电压归算到压侧，即侧得/2/LU36/KV变压器的电压损耗RX154.9311.25U102.862点的电压

UUKV（略去横分）

变压器串联阻抗的功率损耗~

U

(RjX)

(4.93j63.5)0.16j进

入

变

压

器

的

功

率~~~j11.25)j2.11)jj13.96线路末端导纳功率

MVA~

U1.1110.521.34

Mvar从线路串联阻抗中流出的功率jj

MVA

线路电压损耗QX21.612.62LLU110.521点的电压

6.74

KVUU6.74

KV

（略去横分量）

L线路阻抗上的功率损耗11

2s2s~

U

(jX)LL

12.26110.52

(21.6j0.69j1.06

MVA线路首端导纳功率~1U1.1进入系统的功率

Mvar~~jj

MVA

MVAj12.17四25）在题三图所示的电力系统中，三相短路发生在

f点和f点12

，系统对母线处短路功率为1000MVA，母线电压为恒定值，试计算短路电流周期分量。各元件参数如下：线路L：x=0.4Ω/km变压器。抗器R:6.3kV,0.3kA,X%=4。电缆1L:0.5km,x=0.08/km.2解：取

M,U

。先计算第一种情况。系统用一个无限大功率电源代表，它到母线a的抗标幺值100Xs各元件的电抗标幺值分别计算如下：12

12341234线路L:40

100

0.12100变压器T:X0.10530电抗器R:

10036.3

电缆L:X

100

在网络的.3KV电级的基准电流为I

1003

9.16KA当点XX0.350.57f12短路电流为I

I9.16KA16.07Xf当点XXX0.10.121.220.1f124短路电流为IKA对于第二种情况,无限大功率电源于母线a即X0,所以在f点sX012035047,IKA在点路时29.16XXX1.79,IKA5.12KA1.7913

TT农村电力

作题四一、有一回电压等级，长为150km的电线路，末端接一台量为31.5MVA的压变压器，变比为。图所，当A实际电压为115kV时求A、C二间的电压损及B点C的实际电压：P=190kW，U，P，I%=0.7分kk00图题一图解线—150r

d2

r=0.21(Ωx0.1445lg

D40000.0157/r

7.587.584000r8.5

2.84

/km)=0.21150=31.5(Ω=0.401Ω)B=2.84150=4.2610

12

B2.13

变压器：RTXTGT

P190kNS31.5NUkN100NP1000U1000N

I31.5BN100UN

设

，°

202.317110

5.92

ZT

PPTjXUU

2.317j

20

j2.08(Gj)110YTBTTj15)(0.12j17.08BZT(0.03j17.3BT14

SSS

BB

j17.3j2.1320.15j14.72

20.15110

(31.5j3.10j2.58-AB由和A电压求各点电压及电损耗A

PRX21.7731.560.15AAU115APXQ31.5AAUA

7.21UB

101.33(kV)TT

2.31740.317.08

7.257.61U(101.337.25)

94.39(kV)

AC

二、简单输电系统如图所示，压器变比为110±×，不计变器励磁支路及线路对地电容，则线路和变压器的总阻抗，节点A的电压为118kV且维持不变，降压变电所低压侧母线要求常调压，保持压。若补偿设备为静电电容器试配合压器分接头的选择确定受端应设置的无功补偿容量分图题二图解计补偿前最大、最小负荷时低压侧归算到高压侧的电压。先计算功率损耗

20110

j130)1.34j6.71MVA

110

(26j130)首端功率为21.34j21.71MVAA(10j7.5)(0.34j9.18MVAA因此，i节点电压为

i

118

130118

i

118

10.349.18130118

105.61(kV)15

TIi*BBC*（）择电容器容量。先按最小负荷时电容器全部退出的条件选择变压器变比，为TIi*BBC*U11UUNi105.61U10.5i于是可选择电的主抽头，即U=110kV则变压器变比k。TI再按最大负荷时的要求，求无功补偿容量Q

UiX

Ui

U

i

10.5130

89.3810

三、如图3所网络中ABC为个等值电源其中S=535MVAX=0.304。AABBC容量和电抗不详，只知装设在母线上的断路器QF的开容量为。路l、ll的长123度分别为、525km，电抗均为Ω/km。试计算在母线1三直接短路时的起始次暂态电流和短路冲击电流20）图题图解：取S，系统的等值网络如图B首先确定电源的值电抗。果路不是发生在母线，是发生在母线的断路器之后，则电源、BC供的短路电流都要通过，其中电源AB供的短路电流决定于如下的电抗X*短路瞬间，这两个电源供给的短路功率为

11S0.754*断路器允许电源C组的短路功率为3500-1326=2174(MVA)11000由此可得电源的值电抗至为0.462174*然后作母线短路计算。这时整个网络对短路点的等值电抗为X={[(0.46+0.242)由此得到起始次暂态电流为I

*

10.728

以有名值表示则为16

EIIaaUEIIaaUI

*B

10003

6.89(kA)冲击电流的有名值为i2.55IM

四、如图4所的某三相系统中点发生单相接地障，已知，ΣZ，=j0.5Z，=j0.35。求相过阻抗Z接短路时短路点的各相电流、电压。10kk（20分解单接地时复合网为串联型，于是可知IIΣZj1j0.5j0.25

k0.6442.5

IZZ)k0.64(j0.50.6442.5

42.5900.3247.542.50.259047.5求各相电流和电压为0.6442.542.5IZ42.542.5k0.837812047.5

0.82j0.370.9U0.8378156

47.5

五、如图5所某降压变电所装设一台容量为20MVA、电压为110/11kV的压器，要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的和，大负荷为18MVA，最小负荷为，

=0.8，变压器高压侧的电压在任何运行情况下维持

107.5kV，压器参数为U，kP，磁影响不计。试选择变压器的分接头分k17

ixi/Uiixi/Ui/ii图

题图解变器的电阻和电抗为T

110kNS100020N

T末端最大和最小负荷为

kN63.5(SN

SS

j18sin0.80.614.4j10.8(MVij4.2(MV按最大和最小负荷时调压要求，变压器低压侧电压应为2.5%)i10(17.5%)i在最大和最小负荷时变压器低压侧的电压由下式求得UixImaxmaxU107.5ixIxi

14.44.9363.5U5.64.2Uii解得99.9(kV)ii然而最大和最小负荷时分接头电压为UUiUiUiU10.75iUTI

U107.2/22

107.1(kV)故选分接头电压为（1-2.5%=107.25的接头。校验低压母线电压：最大负荷时最小负荷时电压偏移：

UiUi

U11UiUTIUUi10.73(kV)U107.25TI最大负荷时最大负荷时

UU

1010

100%2.5%100%18

比较可知，所选择的分接头满足压要求。19

SSSS农村电力

作题五一额定电压110kV辐射形电网各段阻抗及负荷如图一所示知电源A的压为求率分布和各母线电压：虑功率耗，可以不计电压降落的横分量分图一题一图解设=0°=110°N

j30)j8)0.2719.793j7.5939.793j7.953j22.407B

AB

30.207

22.407110

j40)2.338ABAB已知U=121kVA

j22.407j27.083

AB

2027.083121

BAAB9.793)3.972(kV)B

106.6683.972110.64(kV)二、某发电厂装有两台发电设备，其耗量特性分别为FPP1G1

(t/h)FP(t/h)2G2两台发电设备的额定容量均为，而最小可发有功功率均为30MW若该厂承担负荷150MW试求负荷在两台发电设备间的最优分配方案分解两发电设备的耗量微增率分别为dF0.30.002dPdFPPdP按等耗量微增率准则分配负荷，λλ，有而等约束条件为

0.3+0.004

P+联立式A（B解P、。把代入式A）有20

Tixi/Tixi/Ui/0.004=0.90.006P

0.01于是解得=90MWP此分配方案符合等耗量微增率准则，即满足等约束条件，也满足不等约束条件（

、此，可做为最优分配方案。三、如图二所示某降压变电所装设一台容量为20MVA、压为110/11kV的压器，要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的和，大负荷为18MVA，最小负荷为，

=0.8，压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持

107.5kV，压器参数为U，kP，磁影响不计。试选择变压器的分接头分k图二题三图解变器的电阻和电抗为T

110kNS100020N

kN63.5(SN末端最大和最小负荷为

SS

j18sin0.80.614.4j10.8(MVij4.2(MV按最大和最小负荷时调压要求，变压器低压侧电压应为2.5%)i10(17.5%)i在最大和最小负荷时变压器低压侧的电压由下式求得UixIxxU107.5ixIxi

14.44.9363.5U5.64.2Uii解得99.9(kV)ii然而最大和最小负荷时分接头电压为UUiUiUiU10.75i21

ii2*4*ii2*4*UTI

U107.2/22

107.1(kV)故选分接头电压为（1-2.5%=107.25的接头。校验低压母线电压：最大负荷时最小负荷时电压偏移：

UiUi

U11UiUTIUUi10.73(kV)U107.25TI最大负荷时

U

10

100%2.5%最大负荷时U

10

100%比较可知，所选择的分接头满足调压要求。四、如图三所示的网络中，当降压变压所线上发生三相短路时，可将系统视为无限大功率电源，试求此时短路点的冲击电流和短路功率分图三题四图解：取U=UBB

10020

0.52510037100X2.19*等值网络如图（b所示。X

0.292

12

周期分量电流的有效值I*

1有名值电流为II*B

10032