电力系统各元的参数与等值网络(doc 8页)(正式版).pdf

第二章电力系统各元的参数及等值网络一、电力系统各元件的参数和等值电路2-1一条 110kV、80km 的单回输电线路，导线型号为150，水平排列，其线间距离为 4，求此输电线路在 40时的参数，并画出等值电路。2-1解：对 LGJ150 型号导线经查表得：直径d=17mmmm2/km于是半径：r=17/2=8.5mmm=5040mm单位长度的电阻：kmkm单位长度的电抗：km单位长度的电纳：km集中参数：2-2某 220kV 输电线路选用300 型导线，直径为 24.2mm,水平排列，线间距离为 6，18+j33.3试求线路单位长度的电阻、电抗和电纳，并校验是否发生电晕。2-2解：j1.0910-4Sj1.0910-4S2查表：LGJ300 型号导线d=24.2mmmm/km于是 r=24.2/2=12.1mmm=7560mm单位长度的电阻：km习题解图 2-1单位长度的电抗：km单位长度的电纳：km临界电晕相电压：取 m1=1m2=0.8时，kV工作相电压：kV比较知UUcr，不会发生电晕。2-3某电力网由双回 110kV的输电线向末端变电所供电，其接线如图2-3（a）所示，输电线长 100km，用LGJ120 型导线，在杆塔上布置如图 2-3（b）。末端变电所装两台110/11kV、20000kVA 的三相铝线变压器，其型号为LGJ20000/110。试求：用查表法计算 40时，每公里架空线路的参数。求末端变压器折到 110kV侧的参数。求并联运行后的等值参数，并画出其等值电路图。校验此线路在 t=25正常大气压下是否会发生电晕。6m110kV10kV2LGJ-1203.5m2SFL-20000/110100km5m(a)(b)习题图 233.5m2-3解：4m线路参数LGJ120查表 d=15.0mmr1=0.27/kmr40=r11+(t-20)=0.271+0.0036(40-20)=0.289双回线路的电阻：RL11r40L 0.28910014.47()22Dm33.53.5 23.5 4.44(m)Dm4.44 0.0157 0.1445lg 0.0157 0.41r0.0076511XLx1L 0.41100=20.5227.587.58b1106106 2.74106(S/km)D2.76lgmrX1 0.1445lgBL 2b1L 22.74106100 2 2.74104(S)对 SFL120000/110变压器查表Pk=235kW，P0=22kW，Uk%=10.5，I0%=0.8，取 UN=110kV,SN=20000kVA，折到 110kV侧的参数为：2PkUN1351102RT 4.08()21000SN10002022Uk%UN10.51102XT 63.53()1000SN100020P022GT1.82106(S)221000UN1000110BTI0%SN0.8201.322105(S)22100UN100110求并联运行的参数及等值电路ZL RL jXL14.47 j20.5()jBL j2.74104S211ZT(RT jXT)(4.08 j63.5)2.04 j31.75()22YT 2GT jBT 21.82106 j1.3221053.64106 j2.441105S14.47+j20.52.04+j31.75取 m1=0.95m2=0.9查得 r=7.65mmUCT3.92761273 25-4jBjBYT=3.6410-6-j2.64410-5j2.741022Dm4.4484m1m2rlg840.950.910.765lg150(kV)r0.765由此可知 150110 即 UcrUN，所以不发生电晕。习题解图 2-32-9三相双绕组变压器的型号为SSPL63000/220，额定容量为63000kVA，额定电压为 242/10.5kV，短路损耗Pk 404kW，短路电压Uk%14.45，空载损耗Po 93kW，空载电流Io%2.41。求该变压器归算到高压侧的参数，并作出等值电路。2-9解：2PkUN4042202RT 4.9321000SN10006322Uk%UN14.452202XT111.01100SN10006324.93j111.01P0936GT1.921021000UN10002202BTI0%SN2.41633.1410522100UN1002201.9210-6S-j3.1410-5S习题解图 2-92-10 某发电厂装设一台三相三绕组变压器，额定容量SN 60MVA，额定电压为121/38.5/10.5kV，各绕组容量比为 100/100/100，两两绕组间的短路电压为Uk12%17，Uk31%10.5，Uk23%6，空载损耗Po150kW。最大短路损耗Pk max 410kW，空载电流Io%3，试求变压器参数，并作等值电路。2-10 解：2PkUN4101212RT1 0.8322000SN2000602RT 2 RT3 RT1 0.83117 10.5 610.7521Uk2%17 6 10.5 6.2521Uk3%10.5 6 17 0.252Uk1%XT1XT 2XT32Uk1%UN10.751212 26.23100SN1006022Uk2%UN6.25121215.25100SN1006022Uk3%UN0.251212 0.61100SN100602GTP01501.02105S221000UN1000121I%SN360BT01.23104S22100UN1000121二、简单电力系统的等值网络2-15 简化系统110kV如图 2-15 所示，元件参数如下：6kV6kV习题 2-15 图架空线：UN110kV，x1 0.4/km，长 70 km。变压器：两台 SFL20000/110型号变压器并联运行，短路电压为Uk%=10.5。电抗器：额定电压为 6kV，额定电流为 300A，电抗百分值为 4%。电缆线：双回铜电缆线路，UN 6kV，长 2.5km，缆芯截面S 70mm2，x1 0.08/km，电阻系统18.8mm2/km。当选基准容量SB100MVA，基准电压为各段的平均电压。试求该系统各元件的标么参数，并作等值电路。2-15 解：SB=100MVAUB=Uav100架空线 L：XL XSB 0.470 0.21222UB115变压器 T：XT1 XT 2Uk%SB10.5100 0.525100ST10020电抗器 R：XRXr%UNSB2460001001.16421003INUB1003300 6.3电缆线 L：X XSB 0.082.5100 0.50422UB6.3RLSB18.82.51001.69222S UBj0.212j0.525706.3等值电路：j0.525j1.1641.692+j0.5041.692+j0.5042-18某系统接线如图2-18 所示，如果已知变压器T1归算至 121kV 侧的阻抗为习题解图 2-152.95+j48.7，T2归算至 110kV 侧的阻抗为4.48 j48.4，T3归算至 35kV 侧的阻抗为1.127 j9.188，输电线路的参数已标于图中，试分别作出元件参数用有名值和标么值表示的等值电路。2-18解：T1T210kV110kV35kV假定系统为1 15 52 23 34 4G有名值参数（精确计算，归算到110kV侧）31.5MVA6.6+j820MVA10.5+j20.810.5/121kV110/38.5kV T1ZT1=2.95+j48.7习题 218 图T2ZT2=4.48+j48.4T310kV6 610MVA35/11kVT3ZT3=(1.127+j9.188)(L23ZL=10.5+j20.81102)=9.2+j7538.51102)=53.88+j65.3138.5标么值参数（近似计算、归算到110kV5SB=100MVAUB=Uav1234侧）取1004.48+j48.4 53.88+j65.31 9.2+j7510.5+j20.8ZT1(22.95+j48.7.95 j48.7)0.0223 j0.3682115习题解图 2-18a100ZL23(10.5 j20.8)0.079 j0.1571152L45ZL=(6.6+J8)(ZT 2(4.48 j48.4)ZT3100100 0.034 j0.366Z(6.6 j8)0.482 j0.584L451152372100(1.127 j9.188)2 0.082 j0.67370.079+j0.157T20.482+j0.584T1T32-20简单电力结线如图 220 所示。L450.0223+j0.368L230.034+j0.3660.082+j0.67试作出该系统的等值电路（不计电阻，导纳）。习题解图 2-18b所有参数归算到 110 kV 侧。所有参数归算到 10 kV 侧。选取SB100MVA，UBUav时以标么值表示的等值电路。2-20解：GT110kV所有参数归算至 110kV侧，采用有名制精确计算：T330MVA31.5MV10.5A1212100kmG:X10.5kV 0.27()131.4710.5/121kVGx=0.4/km03010.5U%=10.5Xdk=0.2710.51212习题图 220T1:XT1 48.810031.510.51102T2:XT 2 XT384.7100152110kVL1T2L26kV1.5kAXr%=8215MVA110/6.6kVUk%=10.5L:XL1 XL2 0.4100 40DK:XR861102()51.41003 1.56.6所有参数归算至 10kV 侧时10.52G:XG 0.27 0.993010.510.52T1:XT1 0.36810031.5T2:XT 210.584.7 0.638 XT312110.5 0.4100 0.301121222L:XL1 XL210.5DK:XR 51.4 0.387121j40j84.7等值电路：j131.47j48.8(j0.301)(j0.638)j51.4选取 SB=100MVA、UB=Uav时，以标么值表示的等值电路(j0.387)100G:XG 0.27 0.930100T1:XT1 0.105 0.33331.5(j0.99)(j0.368)j40j84.7(j0.301)(j0.638)习题解图 2-20aT2:XT 2 0.105100 0.7 XT315100L:XL1 XL2 40 0.3032115100DK:XR0.185 0.4666.32j0.303j0.7j0.9j0.333j0.303j0.7习题解图 2-20bj0.466