电力系统分析计算题

电力系统分析计算题

1.假设电压U］固定不变，试就图示系统分析为什么投入电容器C后可以

降低线损和提高电压U2。

P+jQ

2.试就图示系统分析为什么对中枢点Ui进行逆调压可以对负荷点电压

U2进行控制的原理。

3.试就图示系统分析

(a)、(b)两种情况

下线路的电能损耗△

A,你的结论是什么？

4,某负荷由发电厂经电压为llOkV的输电线路供电。线路的参数为：R=17

Q,X=41Q,-Qc=1.7Mvar,发电厂高压母线电压U产116kV,线路末

端负荷为20+jl0MVA,求输电线路的功率损耗和末端电压U2(计及电压

降落的横分量)。(12分)

Uiu2

2-->20+jl0MVA

5、某降压变电所装有两台并联工作的有载调压变压器，电压为110±5

X2.5/11kV,容量为31.5MVA,已知最大负荷时:高压母线电压为103kV,

两台变压器并列运行时的电压损耗为5.849kV,最小负荷时：高压母线

电压为108.5kV,两台变压器并列运行时的电压损耗为2.631kVo变电

所低压母线要求逆调压，试选择有载调压变压器分接头。（12分）

1「2

T2

6.一双电源电力系统如下图所示，如在f点发生b、c两相接地短路，求

故障点处故障相电流/fb.（初始瞬间基波分量）（取SB=60MVA,UB为各

电压级的平均额定电压）（13分）

EGI"=j\UK%=10.580km

31.5MVAXi=0.4Q/kmUK%=10.5EG2=j\

Xd”=0.13

X=3.5X)60MVA

OX/-=0.125

X2=0.13

30MVAX2=0.125

60MVA

7.如下图所示，一个地区变电所，由双回110KV线路供电，变电所装两

台容量均为31.5MVA、分接头为110土4X2.5%/11KV的变压器，已知每

条线路的电抗为29.2Q,每台变压器的电抗为40.4Q（已归算到110KV

侧），变电所低压母线归算到高压母线的电压在最大负荷时11台=100.5KV,

在最小负荷时U2nin=107.5KV,变电所低压母线要求逆调压,试配合变压器

变比的选择,确定采用下列无功补偿设备时的设备容量：（1）补偿设备为

静电电容器（2）补偿设备为调相机。（不要求校验）（12分）

11O±4X2.5%/11KV

110KV

Ui

8.有一电力系统如下图所示，变压器T,和变压器T2的零序励磁电抗均为8,

若变压器Ti高压母线b、c两相发生金属性接地短路，各元件参数如图中所示

（折算到统一基准值）求故障点处的故障相电流/fc。（初始瞬间基波分量）

（13分）

U

XI=X=0.3EG2=j\

xr2x、=x?

X,"=0.3X0=0.7X1=0.25

=Xo=O.l

=Xo=0.12

X2=0.2X2=0.15

X。=0.05X。=0.03

9.标出下图中变压器的额定电压。（4分）

------------------------------—

10.5KV「220KVT210KV

115KV

T

GT,L2

120MVA60A/VA线路405%加/回60MVA

U%=10.5

10・5KVU.％=10.5XI=0.4Q/KMd

Xd'=0.9

X0=3X]

X2=0.45

E=jl.67

14.画出两相短路时的复合序网图。（3分）

15.图示1OKV环形电网，各段导

线的排列方式及线间几何均距相

同，导线型号LJ—50,其

r0=0.64Q/k"kx0=0.38Q/km,线

路长度及用户负荷均在图中标出，

求其功率分布、标出功率分点并求

其最大电压损耗。（8分）

16.降压变压器电压为110±2x2.5%/UKV,归算到高压侧的阻抗为3

+j40Qo在最大负荷和最小负荷时通过变压器的功率分别为

5.nax=50+JlOMVASmin=17+刀7加%4。高压侧的电压分别为

qmax=”3KV,Umn=115KV,低压侧要求顺调压。试选择变压器分接

头电压。（10分）

2

S

110+2X2.5%/1I

17.电气接线如下图所示，架空线正序电抗均取X!=0.4Q/km,零序电抗取

Xo=3Xi，若在d点发生单相接地短路（U相），求t=Os时故障点处的短路

电流及V相电压。计算时取SJ=100MVA,UJ=UP（14分）

18.某电力系统如图所示，额定电压为UOkV的双回输电线路，长80km,

其单回输电线路的参数为：ri=0.21Q/km,VO.416Q/km,b】=2.74X

lOVkmo变电所有两台容量为15MVA的变压器，变比为110/UkV,两

台并联后归算到llOkV侧的参数为：RT=3.44Q,XT=42.35Q,GT=6.7X

5

lO^S,BT=8.68X10-SO如果线路首端电压为121Kv,Se30+jl2MVA,

SL3=20+jl5MVA,试计算线路始端输入功率和变压器末端电压（忽略电压

降落的横分量）。（14分）

2X15MVA

19.一台升压变压器的容量为240MVA,变比为242±3X2.5%/10.5kV,在

最大负荷和最小负荷时,高压侧的电压分别为Ux=235kV和U1Bin=226kV,

归算到高压侧的变压器的电压损耗分别为AU加=6kV和AU加5=4好。发

电机电压母线要求逆调压，试选择有载调压变压器的分接头。（8分）

20.如图所示的系统中，变压器丁2高压母线b相发生金属性单相接地短

路。

1）计算短路瞬间故障点的短路电流和各相电压，并绘制相量图。

2）计算发电机的各相电流及线路始端电压（15分）

发电机:120MVA,10.5kV,X；=X2=0.14;E=jl.984

变压器：3和Tz相同，60MVA,UK%=10.5

线路：平行双回路，105km,每回路X】=0.路「/km,X0=3Xb

负荷：L1：60MVA,L2：40MVA,正序电抗取1.2,负序电抗取0.35。

（计算时要求取：SB=120MVA,UB=Uav.n）

21.某电厂原理接线如下图所示，发电机满载运行，厂用电及发电厂电

压直配线负荷占发电机出力的10%,其余功率经升压变压器送入电力

系统.已知UA=119kV,变压器的额定容量为31500KVA,短路损耗为

190KW,空载损耗为31.05KW,短路电压百分数为10.5,空载电流百分数

为0.7,试求发电机的实际电压.（12分）

20MWUA=119kV

COS6=0.8<—I121/6.3kV

厂用电10%

22.某降压变电所变压器电压为UO±3X2.5%/11kV,最大负荷时变压

器低压侧归算至高压侧的电压为100kV,最小负荷时变压器低压侧

归算至高压侧的电压为104kVo变电所低压母线要求逆调压，试选

择有载调压变压器分接头。（8分）

23.图中f点发生三相短路，四台发电机的人”=0.2。

1）若将电源分组，&和G2为第1组，G3和G4为第2组，试计算每组

电源的转移电抗和计算电抗和Xjs2；

2）各组的基准电流L和几。（10分）

（取SB=100MVA,UB=Uav,n）

115kV1代）

「、T2

40.5MVA

UK%=10.5

2X40MVA2X33MVA

24.有一条长200km、电压为220KV的单回输电线路，导线型号为LGJ-300,

导线计算直径为24.2mm，三相导线水平排列，线间距离为7%线路末端电

压为215KV,线路末端负荷为P2=160MW.COS”=0.9,试计算其首端电压

和首端功率.（13分）

25.某降压变电所变压器电压为11O±3X2.5%/11kV,最大负荷时变压

器低压侧归算至高压侧的电压为100kV,最小负荷时变压器低压侧归算

至高压侧的电压为104kV。变电所低压母线要求逆调压，试选择有载调

压变压器分接头。（12分）

26.电力系统接线如下图所示.已知各元件的电抗标幺值（已归算到统一

基准之下）如下：发电机G的正、负序电抗均为0.2,正序电势为现日1;

发电机G'的正、负序电抗分别为X'G尸0.3,X%=0.4；变压器3、T2的电抗

分别为XT产0.12,XTE,1；线路的正序电抗序=0.3,

零序电抗XL°二L4o若在k点发生不对称短路：

①画出正序、负序及零序网络图.

②化简各序网络，分别求出正序、零序网络对短路点的总电抗.（12分）

©_GD--

△4

27.电力网的等值电路如图所示，已知节点1的电压U】=116kV,末端负

荷1=8+/6用忆4。求该网络的潮流分布。

I3+j9Q24+j20。

|­►S=8+j6MVA

116kV耳3

20+jl4MVA

28.HOkV线路和降压变压器的接线如图所示。已知线路和变压器归算至

llOkV的阻抗之和为26+jl30Q,最大和最小负荷时的电压损耗为：

△U^=28.63kV,AlU=12,9kV。节点1的电压维持118kV不变，低压母

线要求恒调压，保持10.5kV。配合变压器变比的选择，确定低压母线侧

应装设的电容器的容量。（不要求校验）。

Ui=118kVH0±2X2.5%/llkVU2

I--------1GD---国p+jQ

.26+jl30Q.T

<_________AUmax=28.63kV__________

AUmin=12.9kV/

29.系统如图所示，试求故障点a相各序电流和电压。