(完整版)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,求线路的集中参数，并画

2、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 4400 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 形等值电路。9、已知三绕组变压器型号为 SFS

3、L 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

4、 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 【LGJQ-400的单位长度参数为：r 1+jx 1=0.08+j 0

5、.406(/km；LGJ-120的单位长度参数为：r 1+jx 1=0.27+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

6、哪一种？为什么？答：中等长度输电线路的集中参数等值电路有 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。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

7、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=1.2645(m 500（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

8、1=0.1445lg+0.0157=0.416(/km 8.5 输电线路的总电阻和总电抗分别为：R=r 1l=0.2180=16.8(、X=x 1l=0.41680=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=1.2667.5m，r=2.42=1.21(cm，标称截面为 S=300(mm 2，取导线的电阻率为=3

9、1.5.mm 2/km。2 31.5=0.105(/km、则单位长度线路的电抗和电纳分别为 r 1=300 7507.58 x 1=0.1445lg=0.419(/km、b 1=10-6=2.7110-6(S/km.7501.21 lg 1.21 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=44.3880.91.01.21(1+lg r 1.21r.211.0 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：2201.05=133.37(KV，所以线路不会发生电晕现象，

10、输电线 R=r 1l 0.105200 x l 0.419200=10.5(、X=1=41.9(、2222 B=b 1l 2=2.7110-62002=10.8410-4(S、G=g 1l 2=0 线路的等值电路为：7、长度为 600Km 的 500KV 电力线路的结构如下：LGJ 4400 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 4400 D m=

11、13000213000=16380(mm =r eq=rd 12d 13d 14=4504502450=206.1(mm D m 0.0157163800.0157+=0.1445lg+=0.279(/km r eq n 206.14 7.587.58b 1=10-6=10-6=3.98910-6(S/km D 16380 lg lg m 206.1r 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=44.3880.91.01.4(1+

12、0.298.41.0 41638 lg 4.241.420.611+45=470.1(KV 中间相电晕临界相电压为 470.10.95=446.6(KV，假设 500KV 线路运行相电压为 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=1-0.2793.98910=0.866 33 22r 1b 1l 20.019693.98910-66002-6 k x=1-(x 1b 1-=1-(0.2793.98910-x 160.2796=0.934 l 260

13、02-6 k b=1+x 1b 1=1+0.2793.98910=1.033 1212 k r r 1l=0.8660.01969600=10.23(k x x 1l=0.9340.279600=156.35(k b b 1l=1.0333.98910-6600=2.47210-3(S k b b 1l 1=2.47210-3=1.23610-3(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 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

14、（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=244(100S n 1006.32 P 0S n 9.761G T=2=0.6710-6(S 2 1000U n 1000121 B T=I 0%S n 1.16.3 2=4.710-6(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 100/100/100，短路电压为 U k 31(%=17、

15、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 2211 P K 3=(P K 31+P K 23-P K 12=(120+95-120=47.5KW 22 2 P

16、 K 1U n 72.51102 R T 1=2=3.899(1000S n 1000152 R T 2 2P K 2U n 47.51102=2=2=2.554(1000S n 100015 2 P K 3U n 47.51102=2=2.554(1000S n 1000152 R T 3 电抗计算 11 U K 1(%=U K 12(%+U K 31(%-U K 23(%=(10.5+17-6=10.75 2211 U K 2(%=U K 12(%+U K 23(%-U K 31(%=(10.5+6-17-0.250 2211 U K 3(%=U K 31(%+U K 23(%-U K 1

17、2(%=(17+6-10.5=6.25 22 2 U K 1(%U n 10.751102 X T 1=86.72(100S n 10015 2 U K 2(%U n=0(100S n X T 2 X T 3=U K 3(%U 6.25110=50.42(100S n 10015 2 n 2 电纳、电导计算 B T=I 0(%S n 1.315=1.61110-6(S 22 100U n 100110P 022.7 G T=1.87610-6(S 22 1000U n 1000110 2）变压器等值电路 10、已知自耦变压器型号为 OSFPSL-120000/220，容量比为 100/100/

18、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。解：1）变压器参数计算 电阻计算 12=P K 12=455KW、31=4P K 31=4366KW=1464KW、P K P K 23=4P K 23=4346KW=1384KW P K 11 31+P K

19、 12-P K 23=(1464+455-1384=267.5KW P K 1=(P K 2211 12+P K 23-P K 13=(455+1384-1464=187.5KW P K 2=(P K 2211 31+P K 23-P K 12=(1464+1384-455=1196.5KW P K 3=(P K 22 2 P K 1U n 267.52202 R T 1=2=0.899(1000S n 10001202 R T 2R T 3 2P K 2U n 187.52202=2=0.63(21000S n 10001202P K 3U n 1196.52202=2=4.02(1000S

20、 n 10001202 电抗计算 11 U K 1(%=U K 12(%+U K 31(%-U K 23(%=(9.35+33.1-21.6=10.425 2211 U K 2(%=U K 12(%+U K 23(%-U K 31(%=(9.35+21.6-33.1=-1.0750 2211 U K 3(%=U K 31(%+U K 23(%-U K 12(%=(33.1+21.6-9.35=22.675 22 2 U K 1(%U n 10.4252202 X T 1=42.044(100S n 100120 X T 2 2U K 2(%U n=0(100S n 2U K 3(%U n 22

21、.6752202=91.48(8 100S n 100120 X T 3 电纳、电导计算 B T=I 0(%S n 0.346120-6=8.57810(S 22 100U n 100220P 073.25-6 G T=1.51310(S 22 1000U n 1000220 2）变压器等值电路 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

22、【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=0.27+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】解：1、按变压器额定变比

23、计算参数有名制 输电线路 220KV 架空线路：线路 l 1：R+jX=(0.08+j 0.406 200=16+j 81.2(线路 l 2：R+jX=(0.08+j 0.406 150=12+j 60.9(线路 l 3：R+jX=(0.08+j 0.406 150=12+j 60.9(35KV 架空线路：1(0.27+j 0.408 40=5.4+j 8.16(2 2202=176.33+j 266.45(归算到 220KV 侧：R+j X=(5.4+j 8.16(38.5 电缆线路 l 5：R+jX=(0.45+j 0.08 3=1.35+j 0.24(2202=540+j 96(归算到

24、220KV 侧：R+j X=(1.35+j 0.24(11 线路 l 4：R+jX=变压器 变电站 B：归算到 220KV 侧的变压器参数为：1932.52202 R T=1.56(2 210001201142202 X T=28.23(2100120 变电站 C：变压器各绕组的短路损耗和短路电压为:1(377.1+460.04-252.06=292.54(KW 21 P K 2=(252.06+377.1-460.04=84.56(KW 21 P K 1=(252.06+460.04-377.1=167.5(KW 2 P K 1=1(15.15+25.8-8.77=16.0921 U K 2

25、(%=(8.77+15.15-25.8=-0.940 21 U K 3(%=(25.8+8.77-15.15=9.71 2 U K 1(%=归算到 220KV 侧的变压器参数为：292.542202 R T 1=3.57(2 10006384.562202=1.03(R T 2=1000632167.52202 R T 3=2.04(2 10006316.092202 X T 1=123.61(10063 X T 20 X T 1 9.712202=74.60(10063 2、按变压器平均额定变比计算参数有名制 输电线路 线路 l 1：R+jX=16+j 81.2(线路 l 2：R+jX=12

26、+j 60.9(线路 l 3：R+jX=12+j 60.9(2302=208.66+j 315.31(37 2302=647.75+j 115.16(电缆线路 l 5：R+j X=(1.35+j 0.24(10.5 线路 l 4：R+j X=(5.4+j 8.16(变压器 变电站 B：1932.52302 R T=1.71(2100012021142302 X T=30.86(2100120 变电站 C：292.54 2302 RT 1 3.90(1000 632 84.56 2302 RT 2 1.13(1000 632 167.5 2302 RT 3 2.23(1000 632 16.09

27、 2302 X T1 135.10(100 63 XT2 0 X T1 9.71 2302 81.53(100 63 3、按变压器额定变比计算参数标幺制 先将参数有名值按变压器额定变比归算到 220KV 侧，然后利用 220KV 侧基准值计算参数标幺 制。取 220KV 侧基准值 S B 100MVA、U B 220KV,则 Z B 2 UB 2202 利用前面 484(。SB 100 按变压器额定变比求得的归算到 220KV 侧的参数有名制和选定的基准值，计算系统参数标幺值。16 j81.2 0.033 j 0.168 484 12 j 60.9 0.025 j 0.126 线路 l 2：R

28、*jX*484 12 j 60.9 0.025 j 0.126 线路 l 3：R*jX*484 176.33 j 266.45 0.364 j 0.551 线路 l 4：R*jX*484 540 j 96 1.116 j 0.198 电缆线路 l 5：R*jX*484 1.56 j 28.23 0.003 j 0.058 变电站 B 变压器：R*jX*484 3.57 j123.61 0.007 j 0.255 变电站 C 变压器：RT 1*jX T 1*484 1.03 j 0 RT 2*jX T 2*0.002 j 0 484 2.04 j 74.60 RT 3*jX T 3*0.004

29、j 0.154 484 线路 l1：R*jX*利用 220KV 侧基准值和变压器的额定变比求其它电压侧的基准值，然后利用未归算的参数有 名值求参数标幺值。35KV 侧 U B(35 220 10KV 侧 U B(10 38.5 38.5 2 38.5(KV、Z B(35 14.8225(;220 100 11 112 220 11(KV、Z B(10 1.21(。220 100 16 j81.2 0.033 j 0.168 484 12 j 60.9 0.025 j 0.126 线路 l 2：R*jX*484 12 j 60.9 0.025 j 0.126 线路 l 3：R*jX*484 5.

30、4 j8.16 0.364 j 0.551 线路 l 4：R*jX*14.8225 1.35 j 0.24 1.116 j 0.198 电缆线路 l 5：R*jX*1.21 1.56 j 28.23 0.003 j 0.058 变电站 B 变压器：R*jX*484 3.57 j123.61 0.007 j 0.255 变电站 C 变压器：RT 1*jX T 1*484 1.03 j 0 RT 2*jX T 2*0.002 j 0 484 2.04 j 74.60 RT 3*jX T 3*0.004 j 0.154 484 线路 l1：R*jX*4、按变压器平均额定变比计算参数标幺值 取 U B

31、(220 230KV、U B(35 230 37 10.5 37 KV、U B(10 230 10.5KV，230 230 S B 100MVA。2302 372 10.5 2 529（）、Z B(35 13.69（）、Z B(10 1.1025（）。100 100 100 16 j81.2 0.030 j 0.153 线路 l1：R*jX*529 12 j 60.9 0.023 j 0.115 线路 l 2：R*jX*529 12 j 60.9 0.023 j 0.115 线路 l 3：R*jX*529 5.4 j8.16 0.394 j 0.596 线路 l 4：R*jX*13.69 1.

32、35 j 0.24 1.224 j 0.218 电缆线路 l 5：R*jX*1.1025 1 932.5 100 1 14 100 j 0.003 j 0.058 变电站 B 变压器：R*jX*2 2 1000 120 2 100 120 292.54 100 16.09 100 2 j 0.007 j 0.255 变电站 C 变压器：RT 1*jX T 2*1000 100 63 63 84.56 100 RT 2*jX T 2*j 0 0.002 j 0 1000 63 2 167.5 100 9.71 100 RT 3*jX T 3*2 j 0.004 j 0.154 1000 63 100 63 则 Z B(220 按变压器额定变比确定的有名制等值电路如图 所示