电力系统习题答案Ch3-Ch优秀PPT.ppt

由此可画出线路的由此可画出线路的 型等值电路（对地支路用功率表示），型等值电路（对地支路用功率表示），留意对地支路的功率方向和符号！留意对地支路的功率方向和符号！依据依据KCLKCL，可知由节点，可知由节点1 1流向节点流向节点2 2（这里把节点（这里把节点2 2作为末作为末节点，节点节点，节点1 1作为始节点）的复功率为作为始节点）的复功率为 以节点以节点2 2的电压的电压U2U2为参考相量，计算串联支路上的电压着为参考相量，计算串联支路上的电压着陆纵重量和横重量，有：陆纵重量和横重量，有：S=0-j-jQQBl2Bl2=-j11.18MVA=-j11.18MVA-j-jQQBl1Bl1U1U2Z=21.6+j85.2 由此可求出始端电压由此可求出始端电压U1U1为：为：说明：以上解法是依据功率流淌的参考方向，即把节点说明：以上解法是依据功率流淌的参考方向，即把节点1 1看作始节点，把节点看作始节点，把节点2 2看作末节点进行求解的。看作末节点进行求解的。问题：假如依据功率的实际流向，则节点问题：假如依据功率的实际流向，则节点2 2为始节点，节为始节点，节点点1 1为末节点，本题如何求解？为末节点，本题如何求解？l l3.6 3.6 用铝绞线用铝绞线LJ-16LJ-16架设的架设的10kV10kV网络，如图（网络，如图（a a）所示，参数）所示，参数为：为：。线路千米数示于图（线路千米数示于图（a a），），负荷安培数示于图（负荷安培数示于图（b b），负荷功率因数均为），负荷功率因数均为0.80.8。求电源。求电源点点A A至至a a点和点和b b点的电压损耗。点的电压损耗。l l提示：本题是典型的地方网，可作如下简化：忽视线路对提示：本题是典型的地方网，可作如下简化：忽视线路对地支路和网损，忽视电压着陆的横重量，计算电压着陆纵地支路和网损，忽视电压着陆的横重量，计算电压着陆纵重量（近似等于电压损耗）时分母为网络额定电压重量（近似等于电压损耗）时分母为网络额定电压UNUN。解：依据题意，可求出从解：依据题意，可求出从A A到到e e的视在功率的视在功率 由于功率因数已知，可知从由于功率因数已知，可知从A A到到e e的复功率为：的复功率为：而而AeAe段阻抗为段阻抗为 ZAe=r1lAe+jx1lAe=1.962+j0.3912=3.92+j0.782 ZAe=r1lAe+jx1lAe=1.962+j0.3912=3.92+j0.782（）则则AeAe段电压损耗为：段电压损耗为：若将单位化为若将单位化为kVkV，则：，则：UAe=0.25(kV)UAe=0.25(kV)对其余线路也可进行类似计算，有：对其余线路也可进行类似计算，有：Ued=0.28(kV)Ued=0.28(kV)Uda=0.09(kV)Uda=0.09(kV)Udc=0.06(kV)Udc=0.06(kV)Ucb=0.03(kV)Ucb=0.03(kV)则则A A点至点至a a点的电压损耗：点的电压损耗：UAa=UAe+Ued+Uda=0.25+0.28+0.09=0.62(kV)UAa=UAe+Ued+Uda=0.25+0.28+0.09=0.62(kV)化为百分数有：化为百分数有：A A点至点至b b点的电压损耗：点的电压损耗：UAb=UAe+Ued+Udc+Ucb UAb=UAe+Ued+Udc+Ucb =0.25+0.28+0.06+0.03=0.62(kV)=0.25+0.28+0.06+0.03=0.62(kV)化为百分数有：化为百分数有：UAb%=6.2 UAb%=6.2 说明：电压着陆的模说明：电压着陆的模但本题要求的是电压损耗，即电压着陆纵重量的大小但本题要求的是电压损耗，即电压着陆纵重量的大小UU。3.9 3.9 如图所示的电力系统中，已知条件如下：变压器如图所示的电力系统中，已知条件如下：变压器T T：SFT-SFT-40000/40000/110110，p pk k=200kW=200kW，u uk k%=10.5%=10.5，p p0 0=42kW=42kW，I I0 0%=0.7%=0.7，k kT T=k=kNN；线路；线路ACAC段：段：l=50kml=50km，r r1 1=0.27=0.27/km/km，x x1 1=0.42=0.42/km/km；线路线路BCBC段：段：l=50km l=50km，r r1 1=0.45=0.45/km/km，x x1 1=0.41=0.41/km/km；线路；线路ABAB段：段：l=50kml=50km，r r1 1=0.27=0.27/km/km，x x1 1=0.42=0.42/km/km；各段线路的导纳均可；各段线路的导纳均可略去不计，负荷功率略去不计，负荷功率 ，母线母线DD额定电压为额定电压为10kV10kV。当。当C C点的运行电压点的运行电压U UC C=108kV=108kV时，试求：时，试求：（1 1）网络的功率分布及功率损耗；（）网络的功率分布及功率损耗；（2 2）A A，B B，DD点的电压；点的电压；（3 3）指出功率分点。）指出功率分点。思路：明显，思路：明显，B B点和点和C C点都有负荷从该点取用功率，点都有负荷从该点取用功率，A A点是电点是电源点，应将环网从源点，应将环网从A A点处拆开（第一次拆网）。在此之前，点处拆开（第一次拆网）。在此之前，应先计算出应先计算出C C点的运算功率。点的运算功率。解：（解：（1 1）C C点运算功率为点运算功率为D D点负荷功率与变压器功率损耗之点负荷功率与变压器功率损耗之和，故先求出变压器功率损耗。和，故先求出变压器功率损耗。变压器励磁支路功率损耗为：变压器励磁支路功率损耗为：变压器归算到高压侧的串联支路阻抗为：变压器归算到高压侧的串联支路阻抗为：故变压器串联支路阻抗上的功率损耗为（故变压器串联支路阻抗上的功率损耗为（U UNN为高压侧的为高压侧的网络额定电压）：网络额定电压）：故变压器上总的功率损耗为故变压器上总的功率损耗为 注：若用注：若用P40P40公式（公式（3.63.6）计算变压器总的功率损耗，则须）计算变压器总的功率损耗，则须计算负荷点计算负荷点DD的的视在功率视在功率，其值为：，其值为：则变压器的总功率损耗为则变压器的总功率损耗为则则C C点的运算功率为点的运算功率为把环网从把环网从A A点处拆成一个两端供电网（第一次拆网）如图：点处拆成一个两端供电网（第一次拆网）如图：该网络中各段线路的阻抗参数为：该网络中各段线路的阻抗参数为：ZAB=(0.27+j0.42)40=10.8+j16.8()ZAB=(0.27+j0.42)40=10.8+j16.8()ZAC=(0.27+j0.42)50=13.5+j21()ZAC=(0.27+j0.42)50=13.5+j21()ZBC=(0.45+j0.41)50=22.5+j20.5()ZBC=(0.45+j0.41)50=22.5+j20.5()依据依据“力矩法力矩法”求出从求出从A A到到B B和从和从AA到到C C的功率：的功率：ABCA则从则从B B到到C C的功率为：的功率为：可见，可见，C C点的有功和无功都是从两个方向流入，其点的有功和无功都是从两个方向流入，其同时为同时为有功分点和无功分点有功分点和无功分点，将网络从，将网络从C C点处拆成点处拆成两个开式网两个开式网（第第二次拆网二次拆网），），C C点被分为点被分为CC和和CC两个点，如图：两个点，如图：C C点上的运算功率也被分成了两部分点上的运算功率也被分成了两部分，即：，即：ABC CA接下来进行功率分布和功率损耗计算。接下来进行功率分布和功率损耗计算。首先针对开式网首先针对开式网ACAC进行分析：进行分析：ACAC段末端功率为：段末端功率为：ACAC段阻抗上的功率损耗为：段阻抗上的功率损耗为：则则ACAC段始端功率为：段始端功率为：ACAC段上的电压着陆纵重量为：段上的电压着陆纵重量为：ACAC段上的电压着陆横重量为：段上的电压着陆横重量为：则则AA点（即点（即A A点）电压为点）电压为接下来针对开式网接下来针对开式网ABCABC进行分析：进行分析：BCBC段末端功率为：段末端功率为：BCBC段阻抗上的功率损耗为：段阻抗上的功率损耗为：则则BCBC段始端功率为：段始端功率为：BCBC段上的电压着陆纵重量为：段上的电压着陆纵重量为：BCBC段上的电压着陆横重量为：段上的电压着陆横重量为：则则B B点电压为点电压为ABAB段末端功率为：段末端功率为：ABAB段阻抗上的功率损耗为：段阻抗上的功率损耗为：则则ABAB段始端功率为：段始端功率为：至此已求出三段线路始端、末端功率分布及功率损耗。至此已求出三段线路始端、末端功率分布及功率损耗。（2 2）A A、B B点电压已在（点电压已在（1 1）中求出，现对变压器等值电路进）中求出，现对变压器等值电路进行分析：行分析：变压器串联支路始端功率为：变压器串联支路始端功率为：CD则则CDCD段电压着陆的纵重量为：段电压着陆的纵重量为：CDCD段电压着陆的横重量为：段电压着陆的横重量为：则则DD点折算到高压侧的电压为点折算到高压侧的电压为本例中变压器变比为本例中变压器变比为110/11110/11（因低压侧接的是（因低压侧接的是10kV10kV电网），电网），将将DD点的电压归算回低压侧，有：点的电压归算回低压侧，有：（3 3）在（）在（1 1）中就已求得，）中就已求得，C C点为功率分点。点为功率分点。l l4.8 4.8 如图所示网络，各支路导纳参数为：如图所示网络，各支路导纳参数为：y y1010=j0.01=j0.01，y y1212=y14=0.5-j2=y14=0.5-j2，y y2424，y y1515=y=y2323=y=y3535=1-j4=1-j4。（1 1）写出网络的节点导纳矩阵；）写出网络的节点导纳矩阵；（2 2）若节点）若节点3 3、5 5间支路断开，网络的节点导纳矩阵如何修间支路断开，网络的节点导纳矩阵如何修改？改？说明：说明：节点导纳矩阵节点导纳矩阵Y YB B中的每一个中的每一个元素应大写元素应大写，而，而构成每构成每个元素的每一项应小写个元素的每一项应小写。13524y10y15y35y23y24y14y12 解：（解：（1 1）节点）节点1 1的自导纳的自导纳Y11Y11为与节点为与节点1 1干脆相连的各支干脆相连的各支路路导纳之和，故：导纳之和，故：Y11=y10+y15+y12+y14=j0.01+(1-j4)+(0.5-j2)+(0.5-j2)=2-Y11=y10+y15+y12+y14=j0.01+(1-j4)+(0.5-j2)+(0.5-j2)=2-j7.99j7.99 节点节点1 1、2 2之间的互导纳之间的互导纳Y12Y12与与Y21Y21都等于它们之间支路都等于它们之间支路y12y12的导纳的相反数，即：的导纳的相反数，即：Y12=Y21=-y12=-0.5+j2 Y12=Y21=-y12=-0.5+j2 节点节点1 1、3 3之间未干脆相连，故节点之间未干脆相连，故节点1 1、3 3之间的互导纳：之间的互导纳：Y13=Y31=0 Y13=Y31=0 对其余元素用类似方法求取，可写出节点导纳矩阵对其余元素用类似方法求取，可写出节点导纳矩阵YBYB：（2 2）解法）解法1 1：若节点：若节点3 3、5 5间支路断开，则节点间支路断开，则节点3 3和节点和节点5 5的自的自导纳都发生了变更，有：导纳都发生了变更，有：节点节点3 3和节点和节点5 5之间的互导纳也发生了变更，有：之间的互导纳也发生了变更，有：则有修改后的矩阵元素：则有修改后的矩阵元素：解法解法2 2：依据节点：依据节点3 3、5 5间支路断开后的网络拓扑结构，干脆间支路断开后的网络拓扑结构，干脆得出修改后的节点导纳矩阵元素：得出修改后的节点导纳矩阵元素：