电力系统分析基础 习题课.ppt

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1、电力系统分析基础习题课,North China Electric Power University,电气工程学院,School of Electrical Engineering,2005年9月29日,第一章 电力系统的基本概念,1-1 简答 （1）什么是电力系统，动力系统和电力网？ （2）组成联合系统的优越性是什么？ （3）试述电力系统的接线方式及其优缺点？ （4）我国电力系统的标准电压等级？ （5）电力系统中性点的接地方式有哪些？其电压级别范围如何划分？ （6）电力系统运行的基本要求是什么？,2,第一章电力系统的基本概念(续),1-2问答 为什么要规定额定电压等级？系统元件的额定电压如何确

2、定？标出 下页图中发电机，变压器，电动机的额定电压（图中电压为电力线路的额定电压） 当T-1工作于2.5抽头，T-2,T-3工作于主抽头，T-4工作于5抽头，试求这些变压器的实际变比。,3,第一章电力系统的基本概念（续）,4,第二章电力系统各元件特性及数学模型,1:三绕组变压器的参数计算与两绕组有什么不同？,5,第二章电力系统各元件特性及数学模型,6,2: 三绕组变压器SFPSL120000/220，容量比为100/100/50，额定电压220/110/11KV，P0 135kW，I00.663 ， PK（12）600kW， PK（13）182.5kW PK（23）132.5kW ，US(1-

3、2)%=14.85， US(1-3)%=28.25， US(2-3)%=7.96，求归算到 220kV侧的参数和等值电路。,第二章电力系统各元件特性及数学模型,L1,K1,L2,7,3:图示系统，线路L1：X110；线路L2：X21；变压器T1：SN10MVA，US10.5，K110/11kV，忽略电阻和接地导纳，试求 （1）以110kV电压为基基本级时的有名值等值系统； （2）以Sj100MVA，Uj110kV为基准值的标么值等值电路。,补充习题,第三章简单电力系统的潮流计算,1:UN110kV，Ud118kV，求潮流分布。,8,d,R1=6.8 X1=16.36 B1=1.13*10-4S

4、,Sc=20.3+j15.8MVA,c,b,a,R2=6.3 X2=12.48 B2=0.82*10-4S,R3=13.8 X3=13.2 B3=0.77*10-4S,Sb=8.6+j7.5MVA,Sa=12.2+j8.8MVA,首先确定潮流计算的类型及其方法； 其次作出等值电路，标出各个量的位置； 最后按公式进行计算。,等值电路如下：,9,d,R1+jX1,Sc,c,b,a,R2+jX2,R3+jX3,Sb,Sa,B3/2,B2/2,B3/2,B2/2,B1/2,B1/2,Sa,Sb,Sc,Sa,Sba,Sba,Sb,Sc,Scb,Sdc,Sdc,Scb,第三章简单电力系统的潮流计算,第三章

5、电力系统潮流计算,10,2 某电力系统电路如图所示，ZAB4+j24，始末电压有效值分别为240和220kV，末端无功QB150Mvar，有功未知，求末端功率因数和始端视在功率。,UA,ZAB,UB,注意：掌握视在功率，有功功率，无功功率和功率因数的概念！,第三章：电力系统的潮流计算,3 环网如图所示，电源为D，负荷ABC，其中A经D到C的弧形距离为400m，弧线AB和BC的长度分别为200m和100m。BC弧为环网的联络线，为使BC间不流过电流，求电源D的具体位置在何处？（其中线路单位电阻长度阻抗相同，额定功率因数也相同）,11,D,A,B,C,200m,100m,400m,X m,方法一：

6、欧姆定律 方法二：利用环网 求潮流方法。,50A,10A,40A,1 两端供电网，各段线路阻抗单位长度相同（ZL=0.1+j0.4）,试求网络的潮流分布。,12,第三章：电力系统的潮流计算,习题：,UA=115KV,20m,Sa=20+j15MVA,10m,5m,Sb=30+j10MVA,Sc=25+j15MVA,UB=115KV,15m,A,B,a,b,c,2 A为电源点，求系统的初步功率分布并求出功 率分点。,13,第三章：电力系统的潮流计算,A,Sa=4+j3MVA,Sb=9+j4MVA,Sc=1+j1MVA,Sd=7+j7MVA,a,b,c,d,L=3km,4km,8km,8km,5k

7、m,2+j4,2+j4,1+j2,3:不计线路的功率损耗，求各段线路的输送功率。（AB两端电压相等）,14,第三章：电力系统的潮流计算,A,Sa=30+j15MVA,Sb=20+j10MVA,a,b,B,Z24+j8,Z32+j4,Z16+j12,Z43+j6,4（3-2-11）：环网如图所示，供电点F的电压为220V，A B C各点的负荷分别为40A，100A，60A，功率因数为1，若线路FA，AB，BC，CF的电阻均为0.1（不计电抗），试计算A B C各点的电压。,15,第三章：电力系统的潮流计算,A,B,C,F,IA,IB,IC,If,If,5（3-2-7）：图示110kV网络，线路参

8、数为ZAC=15+j20，ZCD12+j18， ZDB10+j16,当A厂电压为115 ，B厂电压为112 ，是计算网络的功率分布及其各点电压。,16,第三章：电力系统的潮流计算,A,B,C,D,20+j15MVA,16+j112MVA,17,第三章：电力系统的潮流计算,6（3-2-17）：图示110kV网络，线路1和2的阻抗为Z110+j40，Z224+j12，欲使潮流按最小有功功率损耗的经济分配，线路中接入附加串连加压器，试计算此附加串联变压器的容量及所需要的附加电势的大小。,1,2,P=10000kW cos=1.0,掌握：自然功率分布； 经济功率分布； 循环功率； 循环功率与电势的关系

9、。,7（3-2-18）：由发电厂A供电的220kV环形网络，线路参数负荷的兆伏安数和自然功率分布如图所示，试计算（1）该环网的经济功率分布 （2）实现经济功率分布后，每年节约的电能（计算电能损耗时取其平均的小时，cos=0.9，可查得,18,第三章：电力系统的潮流计算,A,170+j40,60+j152,16+j120,33+j89,40+j120,40+j15,50+j30,51.2+j7.3,1.2+j22.7,162.8+j62.7,1,2,3,掌握：1，功率分配 2，电能损耗,思考,1 某变电所装设一台OSFPSL90000/220型三相三绕组自耦变压器，各绕组电压为220/121/3

10、8.5kV，容量比为100/100/50,实测的空载短路试验数据如下： Pk（1-2）=333kW， Pk（1-3）=265kW， Pk（2-3）=277kW， P0=59kW， I0 %=0.322， Uk(1-2) %=9.09, Uk(1-3) %=16.45, Uk(2-3) %=10.75,求自耦变压器的参数并绘制等值电路。,19,第二章(续）,解：注意短路功率损耗和电压损耗均需要进行归算,Pk（1-3）=4 Pk（1-3） =42651060kW Pk（2-3）=4 Pk（2-3） =42771108kW Pk1=1/2*(Pk（1-3）+ Pk（1-2） -Pk（2-3）)=14

11、2.5kW Pk2=1/2*(Pk（2-3）+ Pk（1-2） -Pk（1-3）)=190.5kW Pk3=1/2*(Pk（1-3）+ Pk（2-3） -Pk（1-2）)=917.5kW RT1=Pk1UN2 /(1000SN2)=142.52202/(1000*902)=0.85 同理，RT2=1.14 RT3=5.48,20,第二章（续）,求变压器的电抗：,21,第二章（续）,Uk（1-3）=2U k（1-3） =216.4532.9 Uk（2-3）=2Uk（2-3） =210.7521.5 Uk1=1/2*(Uk（1-3）+Uk（1-2） -Uk（2-3）)=10.245 Uk2=1/2

12、*(Uk（2-3）+ Uk（1-2） -Uk（1-3）)=-1.155 Uk3=1/2*(Uk（1-3）+ Uk（2-3） -Uk（1-2）)=22.655 XT1=Uk1UN2 /(100SN)=10.2452202/(100*90)=55.095 同理，XT2=-6.21130 XT3=121.8336 GTP0/（1000UN2）=59/(1000*2202)=1.22*10-6S BT=I0SN /(100U2N)=0.322*90/(100*2202)= 5.99*10-6S,变压器的等值电路为：,22,第二章(续）,0.85+j55.095,1.138+j0,5.482+j22.6

13、6,（1.219-5.99）106 S,RETURN,23,第三章：电力系统的潮流计算,8（3-2-10）：图示110kV网络，电源在A处，分别供电1，2，3，线路参数为ZA1=10+j20，ZA2=20+j40， ZA3=10+j20， Z12=5+j10， Z23=6+j12，各点负荷为：S1=10+j5MVA， S2=30+j20MVA， S3=10+j5MVA，求该电网的潮流分布，若A点电压为124kV，求其它各点的电压。,1,2,掌握：负荷移置 或者星三角互换法 环网求潮流分布,3,A,S1,S2,S3,电气工程学院,School of Electrical Engineering,North China Electric Power University,Thank You,