2022年电力系统稳态分析考试习题及答案汇总 .pdf
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1、第二次作业1、中等长度输电线路的集中参数等值电路有那两种形式?电力系统分析计算中采用哪一种?为什么?2、为什么要采用分裂导线?分裂导线对电晕临界电压有何影响? 3、输电线路进行全换位的目的是什么?4、变压器的 形等值电路和 T 形等值电路是否等效?为什么?5、已知 110KV 架空输电线路长度为80km, 三相导线平行布置,线间距离为4m ,导线型号为 LGJ 150,计算其参数并画出其等值电路。(LGJ-150 导线计算外径为 17mm )6、已知 220KV 同杆双回架空输电线路长度为200km, 三相导线平行布置,导线之间的距离为 6.0m ,导线型号为 LGJ-300, 求线路的集中参
2、数,并画出其等值电路。( LGJ-300导线计算外径 24.2mm )7、长度为 600Km 的 500KV 电力线路的结构如下: LGJ 4 400分裂导线,导线直径 28mm ,分裂间距 450mm ,三相导线水平排列,相间距离13m ,如下图所示。作出近似考虑电力线路分布参数特性时的形等值电路。( LGJ-400导线计算外径为 28mm )8、已知某 110KV 双绕组变压器铭牌数据为:S N =6300KVA 、121/10.5KV 、?P 、U K %=10.5 0=9.76KW 、?P K =52KW 、I 0%=1.1 计算变压器的参数(归算到110KV ); 画出变压器的 形等
3、值电路。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 22 页 - - - - - - - - - 9、已知三绕组变压器型号为SFSL 1-15000/110, 容量比为 100/100/100,短路电压为U k 31(%=17、U k 23(%=6、U k 12(%=10. 5,短路损耗为 ?P K 31=120KW 、?P K 12=120KW 、?P K 23=95KW ,空载损耗为 ?P 0=22. 7KW ,短路电流 I 0(%=1. 3。试求归算至高压侧的变
4、压器参数,并绘制其等值电路。10、 已知自耦变压器型号为OSFPSL-120000/220 ,容量比为 100/100/50,额定电压为 220/121/11KV,变压器特性数据为:短路电压为U k 31(%=33. 1、U k 23(%=21. 6、,?P K 31=366KW 、U k 12(%=9. 35(说明短路电压已归算到变压器额定容量之下)?P K 12=455KW 、?P K 23=346KW ,空载损耗为 ?P 0=73. 25KW ,短路电流I 0(%=0. 346。试求归算至高压侧的变压器参数,并绘制其等值电路。11、某电力系统,接线如图所示,各元件的技术参数标示于图中,不
5、计变压器电阻、导纳和输电线路导纳,画出其等值电路,并计算按变压器额定变比归算到220KV 侧的有名制参数按变压器平均额定变比归算到 220KV 侧的有名制参数 按变压器额定变比确定的标幺制参数按变压器平均额定变比确定的标幺制参数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 22 页 - - - - - - - - - 【LGJQ-400的单位长度参数为: r 1+jx 1=0. 08+j 0. 406(/km ;LGJ-120 的单位长度参数为: r 1+jx 1=0.
6、 27+j 0. 408(/km ;SSPL-120000/220的额定变比为220/38.5KV、短路损耗?P K =932. 5KW 、短路电压 U K (%=14;SFPSL-63000/220的额定变比220/121/11;短路损耗短路电压 U K 1-2(%=15. 15、?P K 1-2=377. 1KW 、?P K 3-1=460. 04KW 、?P K 2-3=252. 06KW ;U K 3-1(%=25. 8、U K 2-3(%=8. 77】第二次作业参考答案1、中等长度输电线路的集中参数等值电路有那两种形式?电力系统分析计算中采用哪一种?为什么?答:中等长度输电线路的集中
7、参数等值电路有 型等值电路和 型等值电路两种,电力系统分析计算中采用 型等值电路。因为电力系统分析计算通常采用节点电压法,为减少独立节点的数目,所以采用 型等值电路。2、为什么要采用分裂导线?分裂导线对电晕临界电压有何影响?答:采用分裂导线是为了减小线路的电抗,但分裂导线将使电晕临界电压降低,需要在线路设计中予以注意。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 22 页 - - - - - - - - - 3、输电线路进行全换位的目的是什么?答:输电线路进行全换位的目
8、的是使输电线路各相的参数(电抗、电纳)相等。4、变压器的 形等值电路和 T 形等值电路是否等效?为什么?答:变压器的 形等值电路和 T 形等值电路不等效, 形等值电路是将 T 形等值电路中的励磁值路移到一端并用相应导纳表示所得到的等值电路,是T 形等值电路的近似电路。5、已知 110KV 架空输电线路长度为80km, 三相导线平行布置,线间距离为4m ,导线型号为 LGJ 150,计算其参数并画出其等值电路。(LGJ-150 导线计算外径为 17mm )解:由于线路为长度小于100km 的短线路,线路的电纳和电导可以忽略不计,因而只需计算其电抗和电阻。D m =1. 26? 45(m 500(
9、cm ),导线计算半径r = 17 =8. 5(cm , 标称截面为 2 S =150(mm 2 ,取导线的电阻率为=31. 5 . mm 2/km 。31. 5r 1=0. 21(/km S 150 500 x 1=0. 1445lg +0. 0157=0. 416(/km 8. 5 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 22 页 - - - - - - - - - 输电线路的总电阻和总电抗分别为:R =r 1l =0. 21? 80=16. 8( 、X =x
10、 1l =0. 416? 80=33. 28(输电线路的单相等值电路如图6、已知 220KV 同杆双回架空输电线路长度为200km, 三相导线平行布置,导线之间的距离为 6.0m ,导线型号为 LGJ-300, 求线路的集中参数,并画出其等值电路。( LGJ-300导线计算外径 24.2mm )解:忽略双回路之间的相互影响,则每回线路导线之间的几何平均距离为D m =1. 26? 67. 5m ,r = 2. 42 =1. 21(cm ,标称截面为 S =300(mm 2 ,取导线的电阻率为=31. 5 . mm 2/km 。 2 31. 5 =0. 105(/km 、则单位长度线路的电抗和电
11、纳分别为r 1=300 7507. 58 x 1=0. 1445lg =0. 419(/km 、b 1=? 10-6=2. 71? 10-6(S /km . 7501. 21 lg 1. 21 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 22 页 - - - - - - - - - 取 =1 、m =0. 9,则输电线路的电晕临界相电压为:U cr =44. 388m r (1+=171. 54(KV 0. 298D m 0. 298750 lg =44. 388?
12、0. 9? 1. 0? 1. 21? (1+ ? lg r 1. 21r . 21? 1. 0 大于线路的最高工作相电压路单位长度的电导g 1=0 线路的集中参数为:220? 1. 05 =133. 37(KV ,所以线路不会发生电晕现象,输电线R = r 1? l 0. 105? 200 x ? l 0. 419? 200 =10. 5( 、X =1=41. 9( 、 2222 B =b 1? l ? 2=2. 71? 10-6? 200? 2=10. 84? 10-4(S 、G =g 1? l ? 2=0 线路的等值电路为:名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - -
13、- - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 22 页 - - - - - - - - - 7、长度为 600Km 的 500KV 电力线路的结构如下: LGJ 4 400分裂导线,导线直径 28mm ,分裂间距 450mm ,三相导线水平排列,相间距离13m ,如下图所示。作出近似考虑电力线路分布参数特性时的形等值电路。( LGJ-400导线计算外径为 28mm )解:先计算电力线路每公里的电阻、电抗、电导和电纳。r 1= 31. 5 =0. 01969(/km S 4? 400 D m =? 13000? 2? 13000=163
14、80(mm = r eq =rd 12d 13d 14= ? 450? 450? 2? 450=206. 1(mm D m 0. 0157163800. 0157 +=0. 1445lg +=0. 279(/km r eq n 206. 147. 587. 58b 1=? 10-6=? 10-6=3. 989? 10-6(S /km 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 22 页 - - - - - - - - - D 16380 lg lg m 206. 1r
15、 eq x 1=0. 1445lg 计算电晕临界电压U cr 。取 m =0. 9, =1. 0, n =4, =4. 24,则电晕临界电压为U cr =44. 388m r (1+D 0. 298n lg m r eq 1+r d=44. 388? 0. 9? 1. 0? 1. 4? (1+ 0. 298. 4? 1. 0 ?41638 ? lg 4. 24? 1. 420. 611+ 45 =470. 1(KV 中间相电晕临界相电压为470. 1? 0. 95=446. 6(KV ,假设 500KV 线路运行相电压为名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - -
16、- - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 22 页 - - - - - - - - - 525/=303. 1(KV ,由于 446. 6303. 1,输电线路在晴天条件下不会发生电晕现象,所以 g 1=0。近似考虑输电线路参数分布特性l 26002-6 k r =1-x 1b 1=1-0. 279? 3. 989? 10? =0. 866 33 22r 1b 1l 20. 01969 ? 3. 989? 10-66002-6 k x =1-(x 1b 1- =1-(0. 279? 3. 989? 10- ?x 160. 2796 =0.
17、 934 l 26002-6 k b =1+x 1b 1=1+0. 279? 3. 989? 10? =1. 033 1212 k r r 1l =0. 866? 0. 01969? 600=10. 23( k x x 1l =0. 934? 0. 279? 600=156. 35(k b b 1l =1. 033? 3. 989? 10-6? 600=2. 472? 10-3(S k b b 1l 1 =? 2. 472? 10-3=1. 236? 10-3(S 22 近似考虑输电线路参数分布特性的形等值电路如图所示名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -
18、 - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页,共 22 页 - - - - - - - - - 8、已知某 110KV 双绕组变压器铭牌数据为:S N =6300KVA 、121/10.5KV 、?P 、U K %=10.5 0=9.76KW 、?P K =52KW 、I 0%=1.1 计算变压器的参数(归算到110KV ); 画出变压器的 形等值电路。解: 计算变压器参数(归算到110KV )2 ?P K U n 521212 R T =? 2=? =19. 2(1000S n 10006. 322U K %U n 10. 51212 x T =
19、? =? =244(100S n 1006. 32 ?P 0S n 9. 761G T = ? 2=? =0. 67? 10-6(S 2 1000U n 1000121 B T = I 0%S n 1. 16. 3 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 22 页 - - - - - - - - - ? 2=? =4. 7? 10-6(S 2 100U n 100121 变压器 形等值电路9、已知三绕组变压器型号为SFSL 1-15000/110, 容量比为 1
20、00/100/100,短路电压为U k 31(%=17、U k 23(%=6、U k 12(%=10. 5,短路损耗为 ?P K 31=120KW 、?P K 12=120KW 、?P K 23=95KW ,空载损耗为 ?P 0=22. 7KW ,短路电流 I 0(%=1. 3。试求归算至高压侧的变压器参数,并绘制其等值电路。解:1)变压器参数计算 电阻计算 ?P K 1=11 (?P K 31+?P K 12-?P K 23 =(120+120-95 =72. 5KW 2211 ?P K 2=(?P K 12+?P K 23 -?P K 13 =(120+95-120 =47. 5KW 22
21、11 ?P K 3=(?P K 31+?P K 23 -?P K 12 =(120+95-120 =47. 5KW 22 2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页,共 22 页 - - - - - - - - - ?P K 1U n 72. 51102 R T 1=? 2=? =3. 899(1000S n 1000152 R T 2 2?P K 2U n 47. 51102=? 2=? 2=2. 554( 1000S n 1000152 ?P K 3U n 47
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