电力系统习题解答

某电力系统的部分结线如图所示.各线路的额定电压等级已示于图中。试求：1）发电机G-1,G-2,G—3的额定电压。2）变压器T—1到T—7的各绕组的额定电压。G1带负荷，电压升鬲5%至6。3KV：G2、G3为发电机一变压器组，电压可直接取为10。5KV和13°8KV;T1二次侧电压升离10%,变比为6.3/38.5;T2高压侧电压升商10%,变比为10。5/38.5/121;T3离压侧电压升商10%,变比为13・8/121/242;T4变比为38.5/121/231T5变比为38o5/121/220T6变比为110/11:T7变比为110/11o某系统的日负荷曲线如下所示，求此系统的几狄、及全系统一年内的电能消耗。(2800x5+3000x3+3300x4+3100x5+3200x4+2900x3)——=7738(h)

p=L^xPp=L^xP8760maxmaxW=TmaxxPn}dX=7738x3160=27.858GW?500KVG-lT-1G-l<5>Z10.5KVT-4-35KV\/110KV10KVoOOKV6KV35KVeT-4-35KV\/110KV10KVoOOKV6KV35KVeT-76KVG-3某电力系统的部分结线如图所示。各线路的额定电压等级已示于图中.试求：1）发电机G-1,G-2,G—3的额定电压.2）变压器T—1到T—5的各绕组的额定电压。3）变压器T-1运行于+2.5%分接头，求T—1的变比.4.部分电力网络的结线如图所示，导线呈正三角形方式排列，导线之间距离为2米。门OkV输电线路以双回线路送电。降压变电所装有二台相同的三相双线圈变压器。1）计算导线温度为40°C时线路每公里参数。2）计算变压器参数。3）计算并列运行时，电力网络的等值参数，并将参数注在等值电路上。LGJ-120110KV100km10KVSFZ厶LGJ-120110KV100km10KVSFZ厶一20000/110t导线：「牛蛊"2625G/Srt=rxx[l+a(f—20)]=0.2625x[1+0.0036x(40-20)]=0.28140/^?5=疤瓦瓦=返応迈=m州=0.1445临如+0.1557

10.5x1102100SjV100x20-几. 3010001000xlio21.2x20100(/;lOOxllO2X63.525Q=2・479xlO"S1.983xlO-5SBrG『变压器：—型「JEM“146。10005变压器：—型「JEM“146。10005； 1000x20214.07+jl8.4Q^1.5734-j31.763.106x10^^X5.有一条10kV配电线路，每相参数分别为：Rl=4.0Q.XL=6.00,受端负荷为1OOOkVA,cos^=0.8（滞后），受端电压为1OkV。a） 计算线路中点电压；b） 在线路中点接入一阻抗为（100+J200）Q/每相的负荷，并维持中点电压为a）的计算值,求送端电压.此时受端电压又为多少？某500kV架空线路。长34206km,使用LGJ-4OO/5O四分裂导线.在正式投运之前，进行了实际测量，提供实测数据如下：表一：阻抗实测数据数量名称：U..、b %UCAIA IB IcP「\bPbc数值： 147.6V148V148V0。825A0.825A0.875A-48W71.5W表二：导纳实测数据数量名称：〃加UHCUCA IA IB Ic氏数值：154.2V155.3V153.5V0.14A0.14A 0.14A2。33W1） 试以上述实测数据计算该线路正序阻抗，导纳，电容，充电功率并作等值电路；2） 按线路结构参数计算该线路阻抗，导纳，电容，不考虑分布特性；3） 近似考虑分布特性，计算该线路阻抗，导纳，电容；4） 精确考虑分布特性，计算该线路阻抗，导纳，电容；5） 对上述计算结果进行分析。三绕组变压器型号为SFPS7-120000/220,容量比为100/100/1001） 作变压器等值电路图，并将参数（归算至高压侧）注在图上。2） 计算额定电压下变压器的空载损耗。（有功和无功）

设变压器低压绕组开路，高压及中压绕组承担额定负荷，计算变压器的有功功率损耗和无功功率损耗.有一110KV母线，接有一负荷=20+j\5MVA.试以：阻抗表示这负荷，并作等值电路。导纳表示这负荷，并作等值电路。u21102Z=—r= =387.2+/290.4S20-J15Y=丄= ) =(1.65一/1.24)x10"SZ387.2+;290.4一条22OkV、250km单回架空输电线，用l_GJQ-400型导线架设。其参数为：％=0.080/4",X)=0.416C/jbn,bx=2.80xlO^S/^n,试用集中参数的II型等值电路进行下列计算.当输送功率为150MW.功率因数为0。8、受端电压为210kV时，送端电压和功率为多少？如呆功率因数为1.0,其余条件一样，那么送端电压和功率又为多少？r=H=0・08x250=20。X=X1/=0.416x250=104QB3=^/=2.8x10^x250=7x10^51)P=150MW Q=\\2.5MVarU2=2\0KVA5v2=-1 (/2=-1x7x10-4x2102=-jl5.435MV«r22515()2+97.065?210^S2=52+ASv2=150+7112.5-715.435=150+J97.065MVA515()2+97.065?210^(20+；104)=14.477+/75.28OMVAS'、=S2+A5z=150+J97.065+14.477+j75.280=164.477+J172.345ME4MJ=P2R+QMJ=P2R+Q2X-150x20+97.065x104210=62.365KU=65・041KV况—P》X-Q》R_150x104-97.065x20lT=65・041KVs=^(U2+^U)2+3U2=280.023KVA5vl=--BUf=一丄7x10_4x280.0232=-j21A45MVar22S\=S|+ASvl=164.477+144.900MVA2)P=\50MW<2=0S=2\0KV2)P=\50MW<2=0S=2\0KVA5,2=--jBU2=--!-x7x10_4x2102=-j\5.435MVar2215()2+15.435?210^S2=S2+ASv215()2+15.435?210^(20+丿104)=10.312+J53.623MVAS、=S2+A5z=150—八5.435+10.312+J53.623=160.312+丿38.188MVAp2r+qp2r+q2x150x20-15.435x104210=7・139KU=75.756KVP2X-Q2R_150x104+15.435x20=75.756KV~~210U{=Jg+HUf=229.975KUA5vl=--BU[=-17x10_4x229.9752=-J18.51lA/W/r22S、=S\+ASvl=160.312+19.677MVA10.菜变电所，以三台单相双绕组变压器按星形连结，组成三相变压器组。每台变压器容量为3500KVA。电压为20.2/6.6KVr空载、短路试验数据如下：试验数据第一台第二台第三台短路损耗（KW）27.628o929.40短路电压（认％）6o426o546o5□空载损耗（KW）11o058o4010.60空载电流（10%）2.001.421.84试作这変压器的等值电路，并将参数（归算至高压侧）注在图上。1000S；1000x3.52 •Uk6.42x20.22lOOS.v100x3.5-Po 11.0511000"：.1000x20.221q%Sn2x3.57.485Q=2.708x10100必 100X20.221,716x10Sr=PQ；_27.6x20.22第二、三台的计算类似11.一台三相三绕组自耦变压器型号为0SFSL—90000/220。额定电压为220/121/38.5KV,容量比为100/100/50,空载试验及短路试验数据如下：（所有数据均未归算）Rg=333KW；Az)=265KW；A(2j=277KW;几=59KW;Uk^2}%=9.09;t/Xll_3)%=16.45;[/A(2_3>%=10.75；/0%=0.332.试作这变压器的等值电路，并将参数（归算至高压侧）注在图上.试作这变压器的等值电路，并将参数（归算至高压侧）注在图上.呂3=4x265=1060KWP]2=333KW P23=4x277呂3=4x265=1060KW匕二乂凡+仏-“2142.5KW人2冷仏+心-PRT90.5KW7扣3+心-2917.5KW10005；1000x902190.5x22021000S;1000x9010005；1000x902190.5x22021000S;1000x902917・5x22()2=1.138。R“=欣"2202R1-lOOOSj1000x90^=5482Q4.2%=9.09Ug=2x16.45=32.9Ug=2x10.75=21.5S%冷％+匕2J=10.2454%冷(如2+匕2-3+54-1.1555%= +Ug+4.2)=22.655100x90100x90U申U申l片_-1.155x22()2lOOSy 100x90=—6.21101005v_22.655x2202100x90=121.834Q几1000[/；1005v_22.655x2202100x90=121.834Q几1000[/；gw

loot/;0.332x90'100x2202=6.174x10^512.试作下图所示电力系统的阻抗图，并将参数注在图上（不计线路和变压器的电阻和导纳）。1） 计算时取6KV电压为基本级.2） 计算时取10KV电压为基本级。13.13.Uk%=\0.53）计算时取110KV电压为基本级.1)1)&2XL}=xjk；=100x0.4x(—)2=0.122Q121"豐勞踪將（釦舞g°.9琢XL2=^；=80x0.4x(^x(^=8.67502)2)XLIr闵=100x0.4x(昔尸=0.40Q"瞪心加啼“艸XI2=“Ik；=80x0.4=3203)XLX=x(/=100x0.4=400Xt》=1^7=100x3^=403330XL2=xxlk}=80x0.4x（-^）2=3.2W对上题所示电力系统，试作以标幺值表示的阻抗图。并将参数注在图上。a)取基准功率S〃=1OOMV<4;11OKV级的基准电压UH=110/Cv作精确计算;b)取基准功率=100MV<4;基准电压=Unv作近似计算;c)取基准功率S〃=1000MW;基准电压（/〃=Uav作近似计算;d）d）对结果分析比较。%=110KV%=\\KVX"X侥=79.406X陰"656X"=XIAuX"=XIAu；no2=0.331Xr2.=XT,辿=40.333X竺•=0.333

u； no25侖=32罟=26.44614.试作出下图所示简单网络的等值电路，并计算相应的参数（以标幺值表示）。取基准功率S〃=100MU4;35KV级的基准电压t/〃=35KV。已知：线路LyLGJ-70, =0.450/^1,x,=0.3820/灯儿S=2・99xlO"S/乃儿I=20km线路La（电缆线路）:ZQ-35, =0.520/^/,册=0.079。/如?，％=104x10"S/R”，/=5km变压器Ti：SFL-10000,变比35/6.6kV,Pk=70kW,Po=12kW,Uk%=7.5,Io%=1.55变压器5变压器T?:同变压器Ti心=35KU UB2=35x竽=6.6KVTOC\o"1-5"\h\zSR 100Rp・=Rg=H—T=0.45X20X—y=0.735uu m=0.624S inn=0.624Xw=Xg=xJ-^=0.382x20x—Ub 4

B册=B、(、.=$/」=2・99xl0fx20x二=7.3x107100心=屮辿=0.52x5x竺=5.969D£'U； 6.62Sr饶“MS器"907it2 66?^=/^=1-04x10-x5x—=2.265x10^尺厂聽票x^=0.071000阳U；lOOOxlO2尺厂聽票x^=0.071000阳U；lOOOxlO2_u化片Sb_Ap* 100SiVU；100x10 352352 彳G，＜=1000C/；s7=1000x352Xloo=L2xl°'PoU；12二佥斜益存需HF15. 运行着的电力系统中一条输电线路。如下图所示，其始端及末端电压分别为231KV及220KV.末端负荷的有功功率为220MWo线路参数为已知值在图中标出，试求末端功率因数。18+J40(Q) 》P2=220MWu,设末端无功功率为02■设末端无功功率为02Sy2=-j-BU2=-jx5.5x10_4x2202=-j26.62MVar2_220x8+(0-26.62)x40 _220x40-(0.-26.62)x8220220将上两式带入(220+AU)2+3U2=2312可以解出02=3O・71MV7〃所以功率因数cos&= "==， =0.9904屈+Q； V2202+30.71216.某1OOkm、110kV双回输电线路建于不同时期，其中一回线路用LGJ—95型导线架设,另一回用LGJ-400型导线架设。试分别计算下列两种负荷下线路中的功率分布和功率损耗。a)o输电线路受端变电所运算负荷为10OMVA.cos0=l・O;b)o输电线路受端变电所运算负荷为53MVar.cos0=O・O。LGJ—95:r}=0.33Q/km.x}=0.429Q/km.b}=2.65xs/kinLGJ-400:f]=0.0790/Arm,X,=0.393C1/kntb{=2.91x\0^6s/km/?,=33QX.=42.90B,=2.65xlO-4SR2=7.9QX2=39.30 =2.91x10^5假设两条线路上流过的功率分别为用+丿Q和人+jQ“有如下等式成立：At/,=肚+站=△—=嘶+輕“2 ・ 5P\+P》=PQi+Q=Q1)P=100MW,0=0时，解得R=42.1556MWP2=57.8444A/WQ=—11.3645MVarQ=11.3645MVarp2+n2A5)=U(&+丿X])=5.1989+J6.7585MVAU2AS2=P1+P2(/?2+jX2)=2.2689+j\1.2870MVAu，■2)P=09Q=53MVar时，解得R=6.0232MWP2=-6.0232MWQ}=22.3425MVarQ2=30.6975MVarp1+Q1A5|=i「(&+yX,)=1.4604+J1.8985MVAU2AS2=P1+P2(R2+JX2)=0.6389+丿317S5MVAUj■17.试计算如下图所示电力网络的功率分布和最大电压损耗。线路均釆用LGJ-120型导线

5km8km8km8+j8MVA/NX1Z5km8km8km8+j8MVA/NX1Z4+j3MVA9+j4MVA（竹=0.270/如吋=0.391Q/^z）.所示负荷均为变电所运算负荷。本题为给定末端功率和始端电压的情况，釆用如下计算方法：先假设全网为额定电压，由末端向始端推算功率损耗，求得始端功率后，再运用给定的始端电压向末端推算电压降落，并且不再重新计算功率损耗.込=冬:、d（心+;X25）=0.0228+JO.O331MVApl+0’A524=a,L（心+JX24）=0.0173+JO.O251MVA隹3+Q$3△S】2=乙「乙（念3+丿X23）=0.0747+丿0・1082MVAUnS{=》S,+》S”=21.1148+J15.1664MVA以下回算电压降落：Q丄独=0.5287KV 羽2='血_0%=01891KVTOC\o"1-5"\h\z12 U} 12 U、U2=J（q—m/]2）2+刃J=109.4713KV△U=“心-0八=o4588KV 5U=PZKG=00707KV23 U, 23 U,■■U3=yj（U2-SU23）2 =109.01257CV=冬3辿理=0.2929KV旳加=冬X严血=0J78