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电力系统稳态分析(陈珩) 作业答案

电力系统稳态分析(陈珩) 作业答案
电力系统稳态分析(陈珩) 作业答案

第一章电力系统的基本概念

1.思考题、习题

1-1.电力网、电力系统和动力系统的定义是什么?

答:由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的网络称为电力网。

把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起组成的整体称为电力系统。

发电厂的动力部分和电力系统合在一起称为动力系统。

1-2.对电力系统运行的基本要求是什么?

答:(1)保证可靠地的持续供电(2)保证良好的电能质量(3)保证系统运行的经济性。(4)环保性。

1-3.何为电力系统的中性点?其运行方式如何?它们有什么特点?我国电力系统中性点运行情况如何?

答:星型连接的变压器或发电机的中性点就是电力系统的中性点。中性点的运行方式有直接接地和不接地以及中性点经消弧线圈接地。

直接接地供电可靠性低。系统中一相接地,接地相电流很大,必须迅速切除接地相甚至三相。不接地供电可靠性高,对绝缘水平的要求也高。系统中一相接地时,接地相电流不大,但非接地相对地电压升高为线电压。

我国110kV及以上的系统中性点直接接地,60kV及以下系统中性点不接地。

1-4.中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时,各相对地电压有什么变化?单相接地电流的性质如何?怎样计算?

中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时,接地相电压为0

倍,即升高为线电压。单项接地电流为容性。接地相的对地电容电流应为其它两非接地相电容电流之和,

倍非接地相对地电容电流,也就等于正常运行时一相对地电容电流的3倍。(可画向量图来解释)

1-5.消弧线圈的工作原理是什么?补偿方式有哪些?电力系统一般采用哪种补偿方式?为什么?

消弧线圈就是电抗线圈。中性点不接地系统中一相接地时,接地点的接地相电流属容性电流,通过装消弧线圈,接地点的接地相电流中增加了一个感性分量,它和容性电流分量相抵消,减小接地点的电流。使电弧易于熄灭,提高了供电可靠性。

补偿方式有欠补偿和过补偿,欠补偿就是感性电流小于容性电流的补偿方式,过补偿就是感性电流大于容性电流的补偿方式。电力系统一般采用过补偿方式。因为随着网络的延伸,电流也日益增大,以致完全有可能使接地点电弧不能自行熄灭并引起弧光接地过电压,所以一般采用过补偿。

1-6.目前我国电力系统的额定电压等级有哪些?额定电压等级选择确定原则有哪些?

答:我国电力系统的额定电压等级有3kV、6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、154kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV。

额定电压等级选择确定原则有:用电设备的额定电压=系统额定电压。发电机的额定电压比系统额定电压高5%。变压器一次绕组额定电压=系统额定电压,只有与发电机直接相连的变压器的一次绕组额定电压=发电机额定电压,变压器二次绕组额定电压比系统额定电压高10%。只有漏抗很小,二次测直接和用电设备相连的和电压特别高的变压器,其二次绕组额定电压比系统额定电压高5%。

1-7.电力系统的接线方式有哪些?各自的优、缺点有哪些?

答:无备用接线包括单回路放射式、干线式、链式。无备用接线简单、经济、运行方便,但是供电可靠性差。

有备用接线包括双回路放射式、干线式、链式、环式和两端供电网络。放射式、干线式、链式供电可靠性和电压质量高,但是不经济。环式供电可靠性较高但是运行调度复杂,故障时电压质量差。两端供电网络供电可靠性较高但是要两个或两个以上独立电源。

1-8.标出下图所示电力系统各设备的额定电压。

G1:10.5kV;T1:一次侧10.5kV,二次侧:121kV;T2:一次侧110kV,二次侧:38.5kV

(b)

G1:10.5kV;T1:一次侧10.5kV,二次侧121kV;

G2:10.5kV;T2: 低压侧10.5kV,中压侧38.5kV,高压侧121kV

G:10.5kV;T1:一次侧10.5kV,二次侧121kV;T2: 低压侧11kV,中压侧38.5kV,高压侧110kV;

T3:一次侧35kV,二次侧6.3kV ;T4:一次侧10kV,二次侧3.3kV ;M :6kV ;

第二章 电力系统各元件的特性和数学模型

1.思考题、习题

2-1.什么是发电机的功角特性?隐极式发电机和凸极式发电机的功角特性有何区别? 2-2.什么是变压器的短路试验和空载试验?从这两个试验中可确定变压器的哪些参数?

2-3.双绕组和三绕组变压器一般以什么样的等值电路表示?双绕组变压器的等值电路与电力线路的等值电路有何异同?

2-4.三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL-120000/220,额定容量为120000/120000/60000/kVA ,额定电压为220/121/11kV ,P k(1-2)=601kW ,P k(1-3)=182.5kW ,P k(2-3)=132.5kW ,U k(1-2)(%)=14.85, U k(1-3)(%)=28.25, U k(2-3)(%)=7.96,P 0=135kW ,I 0(%)=0.663,求该变压器的参数,并做出等值电路。

2-4.三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL-120000/220,额定容量为120000/120000/60000/kVA ,额定电压为220/121/11kV ,P k(1-2)=601kW ,P k(1-3)=182.5kW ,P k(2-3)=132.5kW ,U k(1-2)(%)=14.85, U k(1-3)(%)=28.25, U k(2-3)(%)=7.96,P 0=135kW ,I 0(%)=0.663,求该变压器的参数,并做出等值电路。

6

022

135 2.79*1010001000*220

T N P G S U -=

== 6

022

%0.663*12016.4*10100100*220

N T N I S B S U -=

==

1(12)(13)(23)1

[44]400.52

K K K K P P P P kW ---=+-=

2(12)(23)(13)1[44]200.52K K K K P P P P kW ---=+-=3(13)(23)(12)1

[44]329.52

K K K K P P P P kW ---=+-=

22

1122400.5*220 1.34610001000*120K N T N P U R S ===Ω

22

2222

200.5*2200.67410001000*120K N T N P U R S ===Ω 22

3322

329.5*220 1.10710001000*120

K N T N P U R S ===Ω 1(12)(13)(23)1

%(%%%)17.572K K K K U U U U ---=+-=

2(12)(23)(13)1

%(%%%) 2.722

K K K K U U U U ---=+-=-

6(2.7916.4)*10T T T Y G jB j S

-=-=-

3(13)(23)(12)1

%(%%%)10.682K K K K U U U U ---=+-=2211%17.57*22070.86100100*120K N T N U U X S ===Ω

2222

% 2.72*22010.97100100*120

K N T N U U X S -===-Ω

22

33%10.68*22043.08100100*120

K N T N U U X S ===Ω

2-5.架空线路主要有哪几部分组成?各部分的作用是什么? 2-6.电力线路一般以什么样的等值电路来表示?

2-7. 一条110kV 、80km 的单回输电线路,导线型号为LGJ —150,水平排列,导线计算外径为19mm,其线间距离为4m ,求此输电线路在40℃时的参数,并画出等值电路。

2031.5

0.21/150

r kM S

ρ

=

=

=Ω,4020[1(20)]0.21[10.0036(4020)]0.2251/r r t km α=+-=+-=Ω

5.045040m D m mm ===

10.1445lg

0.01570.4094/m D x kM r =+=Ω, 667.581*10 2.782*10/lg m b S km D r

--==

400.22518018.008R r l =?=?=Ω,0.40948032.752l X x l =?=?=Ω

641 2.7821080 2.22610B b l S --=?=??=?

该输电线路属于短线路,采用一字形等值电路。(电路图略)

2-8.有一回500kV 架空线路,采用型号为LGJQ —4×400的分裂导线,长度为250km 。每一导线的计算外径为27.2mm ,分裂根数n =4,分裂间距为400mm 。三相导线水平排列,相邻导线间距离为11m ,求该电力线路的参数,并作等值电路。

31.5

10.0197/4*400

r kM S

ρ

==

,13.8613860m D m mm ==

187.3eq r mm =

=,0.0157

10.1445lg 0.274/4

m eq D x km r =+=Ω 667.58

1*10 4.055*10/lg m

eq

b S km D r --=

= 10.0197250 4.925R r l =?=?=Ω,0.27425068.5l X x l =?=?=Ω

631 4.05510250 1.01410B b l S --=?=??=? 44/2 1.01410/2 5.06910B S --=?=?

该输电线路属于中长线路,采用∏形等值电路。(电路图略)

2-9.何为负荷的定义?何为综合用电负荷、供电负荷和发电负荷的定义和区别?

2-10.电力系统负荷曲线有哪些?它们有何用途?

2-11.双水内冷汽轮同步发电机的型号为TQFS-125-2,P N =125MW ,cos φN =0.85,U N =13.8 kV ,X d =1.867,X d ′=0.257,X d ″=0.18。试计算该发电机的直轴同步电抗X d ,暂态电抗X d ′和次暂态电抗X d ″的有名值。

22cos 13.80.851.867 1.867 2.418125N N d d N N U x x Z P ?*?=?=?=?=Ω

22cos 13.80.85

''0.2570.2570.333125

N N d d N N U x x Z P ?*?=?=?=?=Ω

213.80.85

''''0.180.233125

d d N x x Z *?=?=?=Ω

2-12.如何把多电压级电力系统等值成用有名制表示的等值网络? 2-13.标幺值及其特点是什么?在电力系统计算中,基准值如何选择? 2-14.电力系统参数如图所示,取基准值S B =220MVA ,U B

线路

=209kV ,试求其标么值等值电

路。

240300cos 0.8G P S MVA φ=

== (10)

10.5

'209*9.07242

B U kV == (220)'209

B U k V = 22*22

(10)%30*10.5220*0.295100'100*3009.07d N B G N B X U S X S U ===

22

1%14*24227.33100300*100

K N T N U U X S ===Ω

11*22

27.33*220

0.138209

T B T B X S X U =

== 1

*0.42*23048.32

Xl ==Ω *22

48.3*2200.243209B B XlS Xl U === 22

2

%14*22024.2100280*100K N T N U U X S ===Ω 22*2224.2*2200.121209T B T B

X S X U === 2-15.电网如图所示,设备参数如下:

T4的容量为120MV A.

求 1)归算至110kV 的网络等值电路;

2)取S B =100MVA ,220kV 处U Bl =220kV ,求网络的标么值等值电路。

1)22222

1%12114*242121121()()45.6()13.794100220100*180220220K N T N U U X S ====Ω

222

%10.5*11021.175100100*60K N T N U U X S ===Ω,222

3%8*35121()64.53100100*1538.5

K N T N U U X S ===Ω

自耦变压器的电抗

1(12)(13)(23)1

%(%%%)9.5

2K K K K U U U U ---=+-=2(12)(23)(13)1

%(%%%)0.5

2K K K K U U U U ---=+-=-3(13)(23)(12)1

%(%%%)20.52

K K K K U U U U ---=+-=

22141%9.5*12111.59100100*120K N T N U U X S ===Ω,22

242%0.5*1210.61100100*120K N T N U U X S -===-Ω

22

343%20.5*12125.01100100*120

K N T N U U X S ===Ω

2

11210.406*150*(

)18.42220

L X ==Ω 20.383*6018.4222.98L X ==Ω=Ω

231210.38*13*(

)48.838.5L X ==Ω 2

41100.45*2.5*()112.511

L X ==Ω 2)(110)4(12)

1

121

'220*

121220

B B

T U U kV k -=== 11*2(110)13.794*100

0.094

'121*121T B T B X S X U =

==22*2(110)21.175*100

0.145

'121*121

T B T B X S X U =

==33*2(110)64.53*100

0.44

'121*121

T B T B X S X U =

==4141*2(110)11.59*100

0.079

'121*121

T B T B X S X U =

==

4242*2(110)0.61*100

0.0042'121*121T B T B X S X U -=

==- 4343*2

(110)25.01*1000.171'121*121

T B T B X S X U ===, 11*2(110)18.42*100

0.126

'121*121

L B L B X S X U =

==

22*2(110)22.98*100

0.157'121*121

L B L B X S X U =

==

33*2(110)48.8*100

0.333'121*121L B L B X S X U =

== 44*2

(110)112.5*1000.769'121*121

L B L B X S X U ===

第三章 简单电力系统潮流计算

1.思考题、习题

3-1 电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么?电力线路始、末端的电容功率表达式是什么?(画出

线路的等值电路)

3-2 电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么? 3-3 什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率? 3-4 什么叫运算功率?什么叫运算负荷?一个变电所的运算负荷如何计算? 3-5 变压器在额定状况下,其功率损耗的简单表达式是什么?

3-6 220kV 单回架空线路,长度为200kM ,导线型号为LGJ-300,导线计算外径为24.2mm ,三相导线几

何平均距离为7.5m 。已知电力线路始端输入功率为120+j50MVA ,始端电压为240kV ,求末端电压、功率,并作出电压向量图。

r1=31.5/300=0.105Ω/km , x1=0.1445lg(Dm/r)+0.0157

=0.1445lg(7500/12.1)+0.0157=0.42Ω/km

b1=7.56/lg(Dm/r)*10-6=2.71*10-6S/km

R=21Ω,X=83.84Ω,B=542*10-6S. 112050S j MVA =+ 2111

2

y S j

BU ?=-=-j15.61Mvar 1'12065.61S j MVA =+

1'''P R Q X U U +?=

=33.42kV . 1

'''P X Q R

U U δ-=

=36.18 Kv

2U = 1'

arctan

'

U U U δδ-=-?=-9.930

212'Z y S S S S =-?-?= 22222

1111222

11''''112065.612

P Q P Q j R j X j BU U U +++--+ =113.18+j50.31MV A

3-7 110kV 单回架空线路,长度为80kM ,导线型号为LGJ-95,导线计算外径为13.7mm ,三相导线几何

平均距离为5m 。已知电力线路末端负荷为15+j10MVA ,始端电压为116kV ,求末端电压和始端功率。

r1=31.5/95=0.33Ω/km,x1=0.43Ω/km,b1=2.65*10-6S/km. R=26.53Ω,X=34.36Ω.

B=212*10-6S 21510S j MVA =+ 设0

21100U =∠从末端向始端推算:

2221

1.28var

2

y S j BU j M ?=-=-2'158.72S j M V A

=+

22222222

22

22

''''0.660.85Z P Q P Q S R j X j U U ++?=+=+, 2111 1.43var 2y S j BU j M ?=-=- 12''Z S S S =?+=15.66+j9.57

112'y Z S S S S =?+?+15.668.14j M V A

=+ 111

''P

R Q X U U +?==6.42Kv

111

''P X Q R U U δ-=

=2.45kv 2U ==109.61kv

1a r c t a n

U

U U

δδ-=-?=-1.280

3-8 220kV 单回架空线路,长度为220kM ,电力线路每公里的参数分别为:

kM S b kM x kM r /1066.2,/42.0,/108.06111-?=Ω=Ω=、线路空载运行,当线路末端电压为205kV ,

求线路始端的电压。

R=23.76Ω,X=92.4Ω,B=585.2*10-6S

22BXU U ?=-

=-5.54kV , 2

2

BRU U δ==1.43 kV 12()U U U j U δ=+?+=199.46+j1.43= 0199.460.41∠

3-9 为什么要对电力网络的潮流进行调整控制?调整控制潮流的手段主要有哪些? 3-10 简单辐射形网络、环形网络潮流计算的内容及步骤是什么?

3-11 图3-1所示简单系统,额定电压为110kV 的双回输电线路,长度80km,采用LGJ-150导线,其单位长度的参数为:0.21/r km =Ω,0.416/x km =Ω, 6

2.7410/b S km -=?.变电所中装有两台三相110/11kV 的变压器,每台的容量为15MV A ,其参数为040.5P kW =,128K P kW =,

0%10.5,% 3.5k U I ==。母线

A 的实际运行电压为117kV,负荷功率:

3012,2015LDb LDc S j MVA S j MVA =+=+。求母线c 的电压(迭代一次即可)。

解(1)计算参数并作出等值电路。

1*80*0.218.42L R ==Ω1

*80*0.4116.62

L X ==Ω642*80*2.74*10 4.38*10L B S --==

由于线路电压未知,可用线路额定电压计算线路产生的充电功率,并将其等分为两部分,使得

24211

*4.38*10*110 2.65var 22B L N Q B U M -?=-=-=-

B Q ?分别接于节点A 和b ,作为节点负荷的一部分。

两台变压器并联运行时,他们的等值电阻、电抗及励磁功率分别为

2222

11128*110* 3.42100021000*15K N T N P U R S ===Ω,22

%1110.5*110*42.421002100*15K N T N U U X S ===Ω 00%*40.5 3.5*152*()2*()0.08 1.0510001001000100

N yT yT P I S P j Q j j j MVA ?+?=+=+=+

变压器的励磁功率也作为接于节点b 的一种负荷,于是节点b 的总负荷

30120.08 1.05 2.6530.0810.4b S j j j j MVA =+++-=+ 节点c 的功率即是负荷功率 2015

c S j M V A =+ (2)计算由母线A 输出的功率。

先按电力网的额定电压计算电力网中的功率损耗,变压器绕组中的功率损耗为:

22

222

2015()()(3.442.4)0.18 2.19110

c ZT

T T N S S R jX j j MVA U +?=+=+=+ '20150.18 2.1920.1817.19c c ZT S S S j j MVA j MVA =+?=+++=+ 1'''30.0810.420.1817.1950.2627.59c b S S S j j j MVA =+=+++=+

线路中的功率损耗为

22

122

''50.2627.59()()(8.416.6) 2.28 4.51110

L L L N S S R jX j j MVA U +?=+=+=+ 11'''50.2627.59 2.28 4.5152.5432.1L S S S j j j MVA =+?=+++=+

由母线A 输出的功率为1'52.5432.1 2.6552.5429.45A B S S j Q j j MVA =+?=+-=+ (3)计算各节点电压

线路中电压降落的纵分量和横分量分别为

11''52.54*8.432.1*16.68.3117L L

L A P R Q X U kV U ++?=

==

11''52.54*16.632.1*8.4 5.2117

L L

L A P X Q R U kV U δ--=

==

b 点电压为

108.8b U kV ===

变压器中电压降落的纵横分量为

''20.18*3.417.19*42.4

7.3108.8c T c T T b P R Q X U kV U ++?=

==

''20.18*42.417.19*3.4

7.3117

c T c T T b P X Q R U kV U δ--=

==

归算到高压侧的c 点电压

'101.7c U kV ===

若上述计算中不计电压降落的横分量,所得结果为

108.7b U kV =,'101.4c U kV =,10.14c U kV =与计及电压降落横分量的计算结果相比,误差很小。

3-12 对图3-2所示的环行等值网络进行潮流计算。图中各线路的阻抗参数分别为:

;3.1710,3.4325,6.3420,3.17104321j Z j Z j Z j Z l l l l +=+=+=+=各点的运算负荷分别为:

;1540~

,3050~,4090~432MVA j S MVA j S MVA j S +=+=+=而且U1=235kV 。

图3-1

图3-2

解:(1)求初步功率分布

从电源点1处拆开网络,如图所示。是两端电源电压相等的两端供电网络。

A

LDb

S LDc

S

2S 3S 4

443432342

121234

*(**)(***)****Z S Z Z S Z Z Z S S Z Z Z Z +++++=

+++

因为该网络中

1117.32 1.73210X R ==,2234.6 1.7320X R ==, 3343.3 1.73225

X R ==,4417.3

1.7310X R =

= 他们几乎相等,所以可按均一网络的简化公式进行计算。

4

4

1

1

1240*1050*(1025)90*(102520)15*1030*3540*55[

]

1020251010202510

i i

i i

i i PR

Q R

S j

j R

R ==+++++++=

+=+++++++∑

∑∑

109.2352.3j MVA =+

4

4

1

1

1490*1050*(1020)40*(102520)40*1030*3015*55

[

]

1020251010202510

i i

i i

i i PR

Q R

S j

j R

R ==+++++++=

+=+++++++∑

∑∑

=70.77+j32.69MV A

23122109.2352.3(9040)19.2312.3S S S j j j MVA =-=+-+=+ 433235030(19.2312.3)30.7717.7S S S j j j MVA =-=+-+=+

3点为功率分点。

(2)求最终功率分布,从3开始往两边算

2222

2323232222

19.2312.3()(2034.6)0.2150.373220N P Q S R jX j j MVA U ++?=+=+=+

232323'19.2312.3(0.2150.373)19.44512.673S S S j j j MVA =+?=+++=+ 12232'''19.44512.673(9040)109.44552.673S S S j j j MVA =+=+++=+

2222

1212121122

''''109.44552.673()(1017.32) 3.048 5.279220

N P Q S R jX j j MVA U ++?=+=+=+ 121212'''109.44552.673(3.048 5.279)112.49357.952S S S j j j MVA =+?=+++=+

2222

4343433322

30.7717.7()(2543.3)0.651 1.126220

N P Q S R jX j j MVA U ++?=+=+=+ 434343'30.7717.7(0.651 1.126)31.42118.826S S S j j j MVA =+?=+++=+

3

2

S 4

12

'S 12''S 12

S ?23

'S 23

S ?23S 43S 43'S 43

S 14

''S 14

14434'''31.42118.826(4015)71.42133.826S S S j j j MVA =+=+++=+

2222

1414144422

''''71.42133.826()(1017.3) 1.29 2.232220N P Q S R jX j j MVA U ++?=+=+=+

141414'''71.42133.826(1.29 2.232)72.71136.058S S S j j j MVA =+?=+++=+

(3)求各点电压

121121211''112.493*1057.952*17.32

235225.94235

P R Q X U U kV U ++=-

=-=

232232322''19.445*2012.673*34.6

225.94222.28225.94P R Q X U U kV U ++=-=-=

144144411''72.711*1036.058*17.3

235229.25235

P R Q X U U kV U ++=-

=-=

3-13 某35kV 变电所有二台变压器并联运行,其参数分别为:T 1:,58,8MW P MVA S k N ==5.7%=k U ; T 2:

,24,2MW P MVA S k N ==5.6%=k U 。两台变压器均忽略励磁支路。变压器低压侧通过的总功率为

MVA j S 3.55.8~

+=。试求:①当变压器变比为1

235/11T T K

K kV ==时,每台变压器通过的功率为

多少?②当kV K T 11/125.341=,kV K T 11/352=时,每台变压器通过的功率为多少? (1)将两变压器的参数归算至高压侧

2112

121112

2222222

258*35*35 1.1110001000*8*8%7.5*35*3511.48100100*824*35*35

7.3510001000*2*2

% 6.5*35*3539.81100100*2

K N T N K N T N K N T N K N T N P U R S U U X S P U R S U U X S ===Ω===Ω

===Ω

===Ω

当1235/11T T K K kV ==时,两台变压器变比相等,无循环功率通过,其等值电路为:

S

S S

*21**12(7.3539.81)(8.5 5.3)

6.540 4.253(1.1111.48)(

7.3539.81)T T T T Z S j j S j MVA Z Z j j -+===++-+-

*12

**

12(1.1111.48)(8.5 5.3) 1.96 1.047(1.1111.48)(7.3539.81)

T T T Z S j j S j MVA Z Z j j -+===++-+-

验证21T T S S S +=

6.540 4.253 1.96 1.0478.5 5.3j j j S +++=+= 验证无误。

(2)当kV K T 11/125.341=,kV K T 11/352=时,见下图

S

34.125/11

C

S ?

由于参数已归算至高压侧,如将35kV 母线分为上下两段,由于两台变压器变比不相等而产生了附加电势。设下母线电压2U 为35kV ,则上母线电压11134.12535*

*34.1253511

U kV ==,附加电动势210.875U U U kV ?=-=,下母线电压高于上母线电压,产生循环功率,其方向与U ?方向一致,即

顺时针方向。

**12*0.875*35

0.0960.581(1.1111.48)(7.3539.81)

N C T T U U S j MVA Z Z j j ?=

==++-+-

故通过变压器的功率为1(6.540 4.253)(0.0960.581) 6.636 4.834T S j j j MVA =+++=+

2(1.96 1.047)(0.0960.581) 1.8640.466T S j j j MVA =+-+=+

验证: 12 6.636 4.834 1.8640.4668.5 5.3T T S S j j j MVA +=+++=+ 正确。

第四章 复杂电力系统潮流的计算机算法

1. 思考题、习题

4-1 节点电压方程中常用的是哪几种方程?节点导纳矩阵和节点阻抗矩阵中各元素的物理意义是

什么?

4-2 节点导纳矩阵有什么特点?

4-3 节点导纳矩阵如何形成和修改?其阶数与电力系统的节点数有什么关系? 4-4 电力系统潮流计算中变量和节点是如何分类的?

4-5 电力系统功率方程中的变量个数与节点数有什么关系?有哪些变量可以先确定下来? 4-6 牛顿-拉夫逊法的基本原理是什么?其潮流计算的修正方程式是什么?用直角坐标形式表示

的与用极坐标形式表示的不平衡方程式的个数有何不同?为什么? 4-7 PQ 分解法是如何简化而来的?它的修正方程式是什么?有什么特点?

4-8 电力网络接线如图,写出节点导纳矩阵。若从节点3引出一变压器支路如图,并新增节点5,试写出变压器等值电路与其参数以及新的节点导纳矩阵。(节点5为低压侧)

1

2

3

y 10

y 12

y 23

101212

12

122324

2324

23233434

24

34

4024340000

B y y y y

y y y y y Y y y y y y y y y y +-????-++--?

?=??-+-??

--++??

101212

12122324

23

24

23233434

2

2434402434

00000

'0000

T T B T

T y y y y

y y y y y y y y y y y Y N N y y y y y y y N

+-????-++--???

?-++

--?

?=??--++???

???-?

?

4-9 如图所示,节点1为平衡节点,2为PV 节点,3为PQ 节点,运用牛顿-拉夫计算潮流。迭代一次即可。

1)733142317342424284B j j j Y j j j j j j +----??

??=--+--????----+??

节点3的注入功率310.6S j =--

2)111,0U δ==,2 1.05U =,(0)

3

1U =,(0)(0)230,0δδ==

由11(cos sin )

(sin cos )n

i i j ij ij ij ij j n

i i j ij ij ij ij j P U U G B Q U U G B δδδδ==?

=+??

??=-??

∑∑

3

(0)

(0)

(0)

(0)(0)3

3

33331(cos sin )1*(1*(4) 1.05*(4)1*8)0.2j

j j j j j P U U

G B δδ==+=-+-+=-∑

3

(0)

(0)

(0)

(0)(0)2

2

22221

(cos sin ) 1.05*(1*(3) 1.05*71*(4))0.3675j j j j j j P U U

G B δδ==+=-++-=∑

3

(0)

(0)

(0)

(0)(0)3

3

33331

(sin cos )1*(1*(2) 1.05*(2)1*4)0.1j j j j j j Q U U

G B δδ==-=-----=∑

(0)(0)3331(0.2)0.8P P P ?=-=---=-,(0)(0)2221(0.3675)0.6325P P P ?=-=-= (0)(0)3330.6(0.1)0.7Q Q Q ?=-=--=-

2

(0)

33

333331

(sin cos ) 4.1

j j j j j j H U U G B δδ==--=-∑3

(0)

22

222221

2

(sin cos ) 3.15j j j j j j j H U U G B δδ=≠=--=-∑

(0)232323232323(sin cos ) 2.1H U U G B δδ=-= (0)323232323232(sin cos ) 2.1H U U G B δδ=-=

2

(0)

233

333333331

(cos sin )27.8j j j j j j N U U G B U G δδ==++=∑

(0)232323232323(cos sin ) 4.2N U U G B δδ=+=-

2

(0)

33

333331

(cos sin )8.2j j j j j j J U U G B δδ==+=-∑

(0)323232323232(cos sin ) 4.2J U U G B δδ=-+=

2

(0)

233

333333331

(sin cos )2 3.9j j j j j j L U U G B U B δδ==--=-∑

1

33

33

32(0)133

333223

23

22 4.17.8 2.10.18040.09500.24698.2 3.9 4.20.10260.051302.1 4.2 3.150.25700.00510.4821H N H J J L J H N H ------??????

??????==--=-??????

??????----??????

(0)(0)33(0)(0)(0)1(0)333(0)(0)220.0547/0.04620.1028P U U J Q P δδ-???????????????=?=-??????

??????

??-?????? (0)(0)333(0)(0)222(0)(0)333020

30.05470.1028

0.95381.05 5.890.9538 3.13U U U U U δδδδδδ=+?==+?=-=+?==∠-=∠3

**001111***01211212***0023223231*[(73)(31)*1.05 5.89(42)*0.9538 3.13]=0.056-j0.168

()*1*(1 1.05 5.89)*(31)0.240.28

()* 1.05* 5.89(1.05 5.890.9538 3.i i i S U Y U j j j S U U U y j j S U U U y ===-+-+∠+-+∠-==-=-∠-+=+=-=∠-∠-∠-∑0***003133131***002122121***323323213)*(42)0.7680.401()*0.9538 3.13*(0.9538 3.131)*(42)0.2730.123()* 1.05 5.89*(1.05 5.891)*(31)0.2830.265

()*0.9538j j S U U U y j j S U U U y j j S U U U y -+=--=-=∠∠---+=+=-=∠-∠--+=--=-=000***01311313 3.13*(0.9538 3.13 1.05 5.89)*(42)0.6310.469()*1*(10.9538 3.13)*(42)0.2960.112

j j S U U U y j j ∠∠--∠-+=+=-=-∠--+=--

第五章 电力系统有功功率平衡与频率调整

1.思考题、习题

5-1 电力系统有功功率负荷变化的情况与电力系统频率的一、二、三次调整有何关系? 5-2 什么是备用容量?备用容量主要分为哪几种?各自的用途是什么? 5-3 电力系统中有功功率最优分配问题的主要内容有哪些?

5-4 什么是机组的耗量特性、比耗量和耗量微增率?比耗量和耗量微增率的单位相同,但其物理意义

有何不同?

5-5 什么是等耗量微增率准则?等耗量微增率准则成立的条件是什么? 5-6 何为电力系统负荷的有功功率-频率静态特性?何为负荷的单位调节功率? 5-7 何为发电机组的有功功率-频率静态特性?何为发电机组的单位调节功率?

5-8 A 、B 两系统由联络线相连。已知A 系统,/800Hz MW K GA =MW P Hz MW K LA LA 100,/50=?=;B

系统 Hz MW K Hz MW K LB GB /40,/700==MW P LB 50=?。求在下列情况下系统频率的变化量△f 和联络线功率的变化量△P ab ;⑴两系统所有机组都参加一次调频;⑵A 系统机组参加一次调频,而B 系统机组不参加一次调频;⑶两系统所有机组都不参加一次调频。 解:(1)A 、B 系统都参加一次调频

0=?GA P 0=?GB P MW P LA 100=? MW P LB 50=?

850/A GA LA K K K MW HZ =+=,740/B GB LB K K K MW HZ =+=

()()150

0.0941590LA GA LB GB A B P P P P f HZ K K ?-?+?-??=-

=-=-+

()()85050740100

19.8111590

A L

B GB B LA GA AB A B K P P K P P P MW K K ?-?-?-??-??=

==-+

通过联络线的功率由B 向A 传送。

(2)A 系统参加一次调频,B 系不参加一次调频

0=?GA P 0=?GB P MW P LA 100=? MW P LB 50=? 0=GB K 850/A GA LA K K K MW HZ =+=,40/B GB LB K K K MW HZ =+=

()()150

0.169890LA GA LB GB A B P P P P f HZ K K ?-?+?-??=-

=-=-+

()()8505040100

43.258890

A L

B GB B LA GA AB A B K P P K P P P MW K K ?-?-?-??-??=

==+

(3)两系统所有机组都不参加一次调频

0=?GA P 0=?GB P MW P LA 100=? MW P LB 50=? 0GA GB K K == 50/A GA LA K K K MW HZ =+=,40/B GB LB K K K MW HZ =+=

()()150

1.66790

LA GA LB GB A B P P P P f HZ K K ?-?+?-??=-

=-=-+

()()505040100

16.66790

A L

B GB B LA GA AB A B K P P K P P P MW K K ?-?-?-??-??=

==-+

5-9 仍按题5-8中已知条件,试计算下列情况下的频率变化量△f 和联络线上流过的功率△P ab 。⑴A 、B 两系统所有机组都参加一次、二次调频,A 、B 两系统机组都增发MW 50;⑵A 、B 两系统所有机组都参加一次调频,A 系统所有机组参加二次调频,增发MW 60;⑶A 、B 两系统所有机组都参加一次调频,B 系统所有机组参加二次调频,增发MW 60。

⑴两系统都参加一次、二次调频,两系统都增发50MW 时

50GA GB P P MW ?=?= MW P LA 100=? MW P LB 50=?

850/A GA LA K K K MW HZ =+=,740/B GB LB K K K MW HZ =+=

()()50

0.03141590

LA GA LB GB A B P P P P f HZ K K ?-?+?-??=-

=-=-+

()()850074050

23.271590

A L

B GB B LA GA AB A B K P P K P P P MW K K ?-?-?-??-??=

==-+

⑵两系统都参加一次调频,A 系统参加二次调频并增发60MW 时

60,0GA GB P MW P ?=?= MW P LA 100=? MW P LB 50=?

850/A GA LA K K K MW HZ =+=,740/B GB LB K K K MW HZ =+=

()()90

0.05661590

LA GA LB GB A B P P P P f HZ K K ?-?+?-??=-

=-=-+

()()8505074040

8.1131590

A L

B GB B LA GA AB A B K P P K P P P MW K K ?-?-?-??-??=

==+

⑶两系统都参加一次调频,B 系统参加二次调频并增发60MW 时

0,60GA GB P P MW ?=?= MW P LA 100=? MW P LB 50=?

850/A GA LA K K K MW HZ =+=,740/B GB LB K K K MW HZ =+=

()()90

0.05661590

LA GA LB GB A B P P P P f HZ K K ?-?+?-??=-

=-=-+

()()85010740100

51.8871590

A L

B GB B LA GA AB A B K P P K P P P MW K K ?-?-?-?-?-??=

==-+

5-10 三台发电机组共同承担负荷,它们的耗量微增率分别为:

()()()

MW P h

MW P dP dF MW P h MW P dP dF MW P h MW P dP dF 200100/1005.0200100/1010.0200100/1015.0333

3

3222

2

2111

1

1≤≤?+==

≤≤?+==≤≤?+==元元元λλλ

当系统负荷为450MW 时,试求每台发电机组所承担的负荷。 根据等耗量微增率准则有:123

123L P

P P P λλλ==??

++=?

带入参数得到方程组:1223123

0.15100.10100.10100.0510450P P P P P P P +=+??

+=+??++=? 解得:P 1=127.3MW ;P 2=122.7MW ;P 3=200MW

第六章 电力系统无功功率平衡与电压调整

1.思考题、习题

6-1 电力系统中无功负荷和无功损耗主要是指什么?

6-2 电力系统中无功功率电源有哪些?其分别的工作原理是什么?

6-3 电力系统中无功功率的最优分布主要包括哪些内容?其分别服从什么准则? 6-4 电力系统常见的调压措施有哪些?

6-5 试推导变压器分接头电压的计算公式,并指出升压变压器和降压变压器有何异同点?

6-6 有一降压变压器归算至高压侧的阻抗为2.44+j40Ω,变压器的额定电压为110±2×2.5%/6.3kV 。

在最大负荷时,变压器高压侧通过的功率为28+j14MVA ,高压母线电压为113kV ,低压母线要求电压为6kV ;在最小负荷时,变压器高压侧通过的功率为10+j6MVA ,高压母线电压为115kV ,低压母线要求电压为6.6kV 。试选择变压器分接头。

选择变压器主分接头,分接头电压为U t =110kV 。

6-7 有一个降压变电所由二回110kV ,70km 的电力线路供电,导线型号为LGJ-120,导线计算外径为

15.2mm ,三相导线几何平均距离为5m 。变电所装有二台变压器并列运行,其型号为SFL-31500/110,

kV U MVA S N N 11/110,20==,5.10%=k U 。最大负荷时变电所低压侧归算高压侧的电压为

100.5kV ,最小负荷时为112.0kV 。变电所二次母线允许电压偏移在最大、最小负荷时分别为2.5%~7.5%。试根据调压的要求按并联电容器和同期调相机两种措施,确定变电所11kV 母线上所需补偿设备的最小容量。

⑴并联电容器:选择变压器110kV+5%分接头,分接头电压为U t =115.5kV ; 容量为10.96Mvar 。

⑵调相机: 选择变压器110kV+2.5%分接头,分接头电压为U t =112.75kV ; 容量为6.854Mvar 。

最新电力系统稳态分析考试试题

三.简答题:(每小题5分,共25分) 1、对电力系统的基本要求是什么? 2、对调频电厂的基本要求是什么?什么电厂最适宜担负系统调频电厂? 3、什么叫功率分点?标出下图所示电力系统的功率分点。 4、在下图所示的电路中,变压器的实际变比如图所示,并联运行的两台变压器中有无循环 功率存在?为什么?如果循环功率存在的话,请指出循环功率的方向。 5、在无功电源不足引起电压水平普遍偏低的电力系统中,能否通过改变变压器变比调压? 为什么? 四.计算题:(共50分) 1、某35KV电力系统采用中性点经消弧线圈接地的运行方式,已知35KV线路长度为100公里,线路每相的对地电容为,单相接地时流过接地点的电流为3.6安培,求消弧线圈的 电感值。(10分) 2、110kv降压变压器铭牌数据为: ①计算变压器的参数(归算到110KV侧); ②画出变压器的形等值电路。(10分) 3、某地方电力网的等值电路如下图,有关参数均已标于图中,求网络的初步功率分布标出 其功率分点,并计算其经济功率分布。(10分) 4、联合电力系统的接线图及参数如下,联络线的功率传输限制为300MW,频率偏移超出才进行二次调频,当子系统A出现功率缺额200MW时,如系统A不参加一次调频,联络线 的功率是否越限?(10分)

5、某降压变电所装有一台容量为10MVA,电压为的变压器。已知:最大负荷时变压器高压侧电压为114KV,归算到高压侧的变压器电压损耗为5KV;最小负荷时变压器高压侧电压为115KV,归算到高压侧的变压器电压损耗为3KV。现要求在低压母线上实行顺调压(最大负荷时要求电压不低于线路额定电压的倍;最小负荷时要求电压不高于线路额定电压的 倍),试选择变压器的分接头。(10分) 三.简答题:(每小题5分,共25分) 1、答:对电力系统的基本要求有:满足用户对供电可靠性的要求(2分);具有良好的电能质量(2分);电力系统运行的经济性要好(1分)。(意思对即可得分) 2、答:对调频厂的基本要求是①具有足够的调节容量;(1分)②调节速度要快;(1分) ③调节过程的经济性要好(1分)。具有调节库容的大型水电厂最适宜作为调频电厂(2分)。 3、答:电力系统中如果某一负荷点的负荷功率由两侧电源供给,则该负荷点就是功率分点,功率分点又分为有功功率分点和无功功率分点(3分),分别用“▼”和“▽”标注。图示电力系统中负荷点2为有功功率分点(1分),负荷点3为无功功率分点(1分)。 4、答:有循环功率存在(3分)。因为上述网络实际上是一个多电压等级环网,两台变压 器的变比不匹配(如取绕行方向为顺时针方向,则,所以存在循环功率(1分);循环功率的方向为逆时针方向(1分)。 5、答:不能(3分),因为改变变压器的变比并不能改善电力系统无功功率平衡状态(2分)。 四.计算题:(共50分) 1、解: 单相接地短路时的原理电路图和相量图如下:

电力系统稳态分析(陈珩)作业答案

电力系统稳态分析(陈珩) 作业答案 标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

第一章电力系统的基本概念 1.思考题、习题 1-1.电力网、电力系统和动力系统的定义是什么 答:由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的网络称为电力网。 把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起组成的整体称为电力系统。 发电厂的动力部分和电力系统合在一起称为动力系统。 1-2.对电力系统运行的基本要求是什么 答:(1)保证可靠地的持续供电(2)保证良好的电能质量(3)保证系统运行的经济性。(4)环保性。 1-3.何为电力系统的中性点其运行方式如何它们有什么特点我国电力系统中性点运行情况如何 答:星型连接的变压器或发电机的中性点就是电力系统的中性点。中性点的运行方式有直接接地和不接地以及中性点经消弧线圈接地。 直接接地供电可靠性低。系统中一相接地,接地相电流很大,必须迅速切除接地相甚至三相。不接地供电可靠性高,对绝缘水平的要求也高。系统中一相接地时,接地相电流不大,但非接地相对地电压升高为线电压。 我国110kV及以上的系统中性点直接接地,60kV及以下系统中性点不接地。 1-4.中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时,各相对地电压有什么变化单相接地电流的性质如何怎样计算 中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时,接地相电压为0,非接地相电压升高 倍,即升高为线电压。单项接地电流为容性。接地相的对地电容电流应为其 倍非接地相对地电容电流,也就等于正常运行时一相对地电容电流的3倍。(可画向量图来解释) 1-5.消弧线圈的工作原理是什么补偿方式有哪些电力系统一般采用哪种补偿方式为什么 消弧线圈就是电抗线圈。中性点不接地系统中一相接地时,接地点的接地相电流属容性电流,通过装消弧线圈,接地点的接地相电流中增加了一个感性分量,它和容性电流分量相抵消,减小接地点的电流。使电弧易于熄灭,提高了供电可靠性。

华北电力大学电力系统稳态分析题库

华北电力大学电力系统稳态分析题库 电力系统稳态分析摸索题 第1章 请讲明火力发电的能量转换过程。 电力系统中除火电、水电及核电以外的其它发电形式一样称为“新能源”,你能讲出几种新能源发电形式? 火力发电使用的一次能源都有哪些? 负荷成分要紧是什么? 电力系统包括哪些要紧组成部分?分不起哪些作用? 什么是电力网?什么是动力系统? 电力系统常用的结线图有几种? 电力系统生产的特点是什么? 对电力系统运行的差不多要求是什么? 电能质量的要紧指标是什么? 考核电力系统运行经济性的指标是什么? 什么是“有备用结线”?什么是“无备用结线”?各有几种形式? 我国电力系统3kV以上的额定电压等级是什么? 我国电力系统中性点的运行方式是什么? 什么是“消弧线圈”?作用原理是什么? 升压变和降压变的变比有何区不? 我国三峡电站将装设台水轮发电机组,每台额定容量为 MW。 什么是线路的经济输送功率和输送距离? 什么是“黑启动”? *什么是“能量治理系统(EMS)”? *你对电力市场了解多少? *什么是高压直流(HVDC)输电系统?与交流输电相比有哪些优缺点? *什么是灵活交流输电系统(FACTS)?

第2章 “数学模型”的含义是什么? 什么是发电机的“运行极限图(功率圆图)”? 什么是发电机“进相运行”? 什么是变压器的铜耗和铁耗? 什么缘故讲变压器的铜耗是可变损耗?铁耗是不变损耗? 升压三绕组变压器三个绕组由内到外的排列顺序是:中、低、高;降压三绕组变压器三个绕组由内到外的排列顺序是:低、中、高,什么缘故? 采纳扩径导线或分裂导线的要紧目的是什么? 220kV和500kV线路上每串绝缘子的片数一样为多少? 铝线和铜线的电阻率是多少? 架空输电线什么缘故要换位?何谓“完全换位”? 架空输电线路的电抗一样为Ω/km左右。 架空输电线路的电纳一样为S/km左右。 正常的架空输电线路的电导一样为S/km左右。 架空线路与电缆线路在电气参数上要紧有哪些差不? 什么是电晕? 三相导线等间距水平排列时,边相导线和中间相导线哪个更容易发生电晕现象? 运算线路的参数时,在什么情形下需要考虑分布参数特性? 什么是“平均额定电压”?它是如何规定的? 标么制与有名制有和区不? 在等值电路中,线路的对地支路是容性的,变压器的对地支路是感性的,什么缘故? 什么是线路的“充电功率”?它对线路输送容量及系统运行有何阻碍? 什么是负荷特性?它有什么涵义? *什么是负荷曲线?日负荷曲线和年负荷曲线各有何用处? *电力系统什么缘故要进行负荷推测?

1、2章电力系统稳态分析作业答案

1、电力系统的结线方式及特点? 答:无备用结线:单回路放射式、干线式、链式网络;优点是简单、经济、运行方便。缺点是供电可靠性差,不适用于一级负荷占很大比重的场合。有备用结线:双回路放射式、干线式、链式、环式和两端供电网络;优点是供电可靠性和电压质量高。缺点是可能不够经济。 2、电力系统中性点的运行方式有哪些?我国电力系统中性点的运行方式如何? 答:中性点分为两类:即直接接地和不接地;在我国,110KV 及以上的系统中性点直接接地,60KV 以下的系统中性点不接地。 3、什么叫分裂导线?为什么要用这种导线? 答:分裂导线又称复导线,就是将每相导线分成若干根,相互保持一定距离。这种分裂导线可使导线周围的电、磁场发生很大变化,减少电晕和线路电抗,但线路电容也将增大。 4、架空线路全换位的作用? 答:架空线路使用的绝缘子是分针式和悬式两种;作用是减少三相数的不平衡。 5、一条110kV 架空线路长150km ,导线为150-LGJ ,导线的直径为16.72mm ,水平排列,导线间距为 4m 。 试求线路单位长度的电阻、电抗和电纳,画出等值电路图; 6、1)画出变压器Γ型等值电路模型写出出参数计算公式;(2)画出变压器π型电路模型并写出参数计算公式。 7、系统接线如图所示,如果已知变压器1T 归算至121kV 侧的阻抗为2.95+j 48.7Ω,2T 归算至110kV 侧的阻抗为Ω+4.4848.4j ,3T 归算至35kV 侧的阻抗为Ω+188.9127.1j ,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。 6 T 2 10kV T 1T 3 110kV 35kV 10kV 习题8图 31.5MV A 10.5/121kV 20MV A 110/38.5kV 10MV A 35/11kV 6.6+j8Ω 10.5+j20.8Ω 1 ~ 2 3 4 5

(完整版)电力系统稳态分析复习题

电力系统稳态分析复习题 一、单项选择题 1. 丰水季节,宜作为调频电厂的是( D)。 A. 热电厂 B. 核电厂 C. 有调节性能的水电厂 D. 中温中压火电厂 2. 下列不属于电力系统的设备是( B)。 A. 发电机 B. 反应堆 C. 电力线路 D. 变压器 3. 电力线路的波阻抗是( B)。 A. 阻抗 B. 纯电阻 C. 纯电抗 D. 纯电纳 4. 利用制造厂家提供的三个绕组两两作短路试验测得的短路电压百分值计算容量比为100/50/100的三绕组变压器第一绕组的短路电压百分值的计算公式为( B)。 A. B. C. D. 5. 若网络中共有n个节点,其中有1个平衡节点,有m个PV节点,其余为PQ 节点,则极坐标形式牛顿-拉夫逊潮流算法的修正方程组中待求状态变量的个数为(C )。 A. n-m-1个电压相角和m个电压幅值 B. n-1个电压相角和m个电压幅值 C. n-1个电压相角和n-m-1个电压幅值 D. n-1个电压相角和n-m个电压幅值 6. 隐极式发电机组运行极限的定子绕组温升约束取决于(C )。 A. 定子绕组的电阻 B. 定子绕组的电抗 C. 定子绕组的电流 D. 定子绕组的电压 );低谷负荷时,允许7. 高峰负荷时,允许中枢点电压略低(不低于102.5%U N )的中枢点电压调整方式是(B )。 中枢点电压略高(不高于107.5%U N A. 逆调压 B. 顺调压 C. 常调压 D. 故障时的调压要求 8. 节点电压幅值和角度称为( C)。 A. 扰动变量 B. 控制变量 C. 状态变量 D. 电源变量

9. 在原网络的两个节点切除一条支路,节点导纳矩阵的阶数(D )。 A. 增加一阶 B. 减少一阶 C. 减少二阶 D. 不变 答案C 二、多项选择题 答案ABD 2.电力线路的中长线路的等值电路需计及(AD) A.分布参数特性 B.线路电阻 C.线路电抗 D.线路电纳 3. 隐极式发电机组以超前功率因数运行时的约束有( BCD)。 A. 转子绕组电压约束 B. 定子端部温升约束 C. 并列运行稳定性约束 D. 原动机功率约束 4. 发电负荷包括( ABCD)。 A. 综合用电负荷 B. 变压器损耗的功率 C. 线路中损耗的功率 D. 厂用电 5. 实际中,三绕组变压器各绕组的容量比组合有(ACD )。 A. 100/100/100 B. 50/100/100 C. 100/50/100 D. 100/100/50 三、判断题 1. 发电机的额定电压为线路额定电压的105%√ 2. 雅可比矩阵是对称矩阵。× 3. 环网不会产生循环功率×

电力系统稳态分析作业答案

第一章电力系统的基本概念 1.思考题、习题 1-1.电力网、电力系统和动力系统的定义是什么 答:由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的网络称为电力网。 把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起组成的整体称为电力系统。 发电厂的动力部分和电力系统合在一起称为动力系统。 1-2.对电力系统运行的基本要求是什么 答:(1)保证可靠地的持续供电(2)保证良好的电能质量(3)保证系统运行的经济性。(4)环保性。 1-3.何为电力系统的中性点其运行方式如何它们有什么特点我国电力系统中性点运行情况如何答:星型连接的变压器或发电机的中性点就是电力系统的中性点。中性点的运行方式有直接接地和不接地以及中性点经消弧线圈接地。 直接接地供电可靠性低。系统中一相接地,接地相电流很大,必须迅速切除接地相甚至三相。不接地供电可靠性高,对绝缘水平的要求也高。系统中一相接地时,接地相电流不大,但非接地相对地电压升高为线电压。 我国110kV及以上的系统中性点直接接地,60kV及以下系统中性点不接地。 1-4.中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时,各相对地电压有什么变化单相接地电流的性质如何怎样计算 中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时,接地相电压为0 倍,即升高为线电压。单项接地电流为容性。接地相的对地电容电流应为其它两非接地相电容电流之和, 倍非接地相对地电容电流,也就等于正常运行时一相对地电容电流的3倍。(可画向量图来解释) 1-5.消弧线圈的工作原理是什么补偿方式有哪些电力系统一般采用哪种补偿方式为什么 消弧线圈就是电抗线圈。中性点不接地系统中一相接地时,接地点的接地相电流属容性电流,通过装消弧线圈,接地点的接地相电流中增加了一个感性分量,它和容性电流分量相抵消,减小接地点的电流。使电弧易于熄灭,提高了供电可靠性。 补偿方式有欠补偿和过补偿,欠补偿就是感性电流小于容性电流的补偿方式,过补偿就是感性电流大于容性电流的补偿方式。电力系统一般采用过补偿方式。因为随着网络的延伸,电流也日益增大,以致完全有可能使接地点电弧不能自行熄灭并引起弧光接地过电压,所以一般采用过补偿。 1-6.目前我国电力系统的额定电压等级有哪些额定电压等级选择确定原则有哪些 答:我国电力系统的额定电压等级有3kV、6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、154kV、220kV、330kV、500kV、750kV、1000kV。 额定电压等级选择确定原则有:用电设备的额定电压=系统额定电压。发电机的额定电压比系

完整word版电力系统稳态分析考试试题

电力系统稳态分析考试试题 (时间100分钟,满分100分) 一.单选题:(在本题的每一小题的备选答案中,只有一个答案是正确的,请把你认为正确答案的题号,填入题干的括号内,多选不给分。每小题1分,共10分) 1、下面所列各组电力网接线方式中,完全属于有备用接线的一组是()。 A、两端供电网、环网、双回线路辐射网 B、双回线路辐射网、环网、单回路链式网 C、单回路辐射网、两端供电网、单回路干线网2、关于中性点不接地三相对称系统的中性点对地电压,下述说法中正确的是 A、正常运行时为零,单相接地时升高为线电压; B、正常运行时为零,单相接地时升高为相电压; C、正常运行时无法确定,单相接地时为相电压。 3、220kv电力系统中性点应采用的接线方式是( )。 A、不接地; B、直接接地; C、经消弧线圈接地。 4、架空输电线路采用分裂导线的目的是 A、减小输电线路电阻; B、减小输电线路电抗; C、增大输电线路电容。 5、500kv超高压输电线路两端装设并联电抗器的目的是 A、防止输电线路重载时末端电压降低; B、防止输电线路轻载时末端电压升高; C、防止输电线路轻载时末端电压降低。 6、关于单侧电源电力网,下述说法中正确的是()。 A、电力网的功率分布由负荷分布确定,其潮流无法调控; B、电力网的功率分布与线路阻抗有关,其潮流无法调控; C、电力网功率自然分布就是功率的经济分布。 7、在一个具有n个独立节点的系统中,节点阻抗矩阵的阶数为 A、nXn 阶; B、(n — 1) x(n — 1)阶; C、(n + 1)x( n+ 1)阶。 &系统中有功功率不足,会造成 A、电压水平上升; B、电压水平下降; C、频率下降。 4发电厂两台发电机组芥列运行时,如果两台发电机的有功出力都没有达到额定值.且有

电力系统稳态分析习题课及答案新

1、某电力系统额定频率N f 为 50HZ ,负荷的频率静态特性 **2*3*0.20.40.30.1L P f f f =+++,试求: (1) 当系统频率为50HZ 时,负荷的调节效应系数*L K ; (2) 当系统运行频率为48HZ 时,负荷功率变化的百分数及此时的调节效应系数*L K 。 答: 2、如下图所示,某水电厂通过SFL1-40000/110升压变压器与系统连接,最大负荷与最小负荷时高压母线电压分别为及,要求最大负荷时低压母线的电压不低于10KV ,最小负荷时低压母线的电压不高于11KV ,试选择变压器分接头。 ~m in (1510)S j M VA =+~ max (2821)S j MVA =+(2.138.5)T Z j =+Ω 140000 S F L -2*2.5%/10.5kv ±(10~11)kv (112.09~115.45)kv 3、如图降压变压器的等效电路中,折算到一次侧的阻抗为(2.4440)T T R jX j +=+Ω。已知在 最大负荷和最小负荷时通过变压器的功率分别为~~ max min (2814)(106)S j MVA S j MVA =+=+,,一次侧的电压分别为1max 1min 110113U KV U KV ==和。求二次侧母线的变化不超过~的范围,试选择分接头。 2 1110(12*2.5%)/6.331.5kv kv MVA ± 4、110/11kV 降压变压器折算到一次侧的阻抗为(2.330)j +Ω,已知最大负荷和最小负荷时流

过变压器等效阻抗首端的功率分别为~ max(2412) S j MVA =+, ~ min(126) S j MVA =+,一次侧实 际电压分别为 1max 110 U kV =, 1min 112 U kV =。要求二次侧母线电压在最大负荷时不低于,最小负荷时不高于。确定变压器二次侧所需的无功补偿容量(电容器)。 5、电网结构如图所示,其额定电压为10KV。已知各节点的负荷功率及线路参数如下: ~ 2(0.30.2) S j MVA =+ ~ 3 (0.50.3) S j MVA =+ ~ 4 (0.20.15) S j MVA =+ 12(1.2 2.4) Z j =+Ω 23(1.0 2.0) Z j =+Ω 24(1.5 3.0) Z j =+Ω试作功率和电压计算。

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电力系统稳态分析 一、单项选择题(本大题共10分,共 10 小题,每小题 1 分) 1. 双绕组变压器的变比为110±8×1.25%/11,+4档分接头对应的变比为()。 A. 114.5/11 B. 115.5/11 C. 116.5/11 D. 117.5/11 2. 电力网络的无备用接线不包括()。 A. 单回路放射式 B. 单回路干线式 C. 单回路链式网络 D. 两端供电网络 3. 下列说法不正确的是()。 A. 中性点经消弧线圈接地时,有过补偿和欠补偿之分。 B. 欠补偿是指消弧线圈中的感性电流小于容性电流时的补偿方式。 C. 过补偿是指消弧线圈中的感性电流大于容性电流时的补偿方式。 D. 在实践中,一般采用欠补偿的补偿方式。 4. 频率的二次调整是由()。 A. 发电机组的调速器完成的 B. 发电机组的调频器完成的 C. 调相机的励磁调节器完成的 D. 静止无功补偿器完成的 5. 双绕组变压器的电阻()。 A. 可由空载损耗计算 B. 可由短路电压百分值计算 C. 可由短路损耗计算 D. 可由空载电流百分值计算 6. 隐极式发电机组运行极限的原动机功率约束取决于()。 A. 原动机的额定视在功率 B. 原动机的额定有功功率 C. 原动机的额定无功功率 D. 原动机的最大机械功率 7. 电力系统电压波动产生的原因有()。 A. 由幅度很小,周期很短的偶然性负荷变动引起 B. 由冲击性或者间歇性负荷引起 C. 由生产和生活的负荷变化引起 D. 由气象变化引起 中一不变的值的中枢点8. 在任何负荷下都保持中枢点电压为(102%~105%)U N 电压调整方式是()。 A. 逆调压 B. 顺调压 C. 常调压 D. 故障时的调压要求

(完整版)电力系统稳态分析习题答案2015

目录 1.第一章 (2) 2.第二章 (2) 2.1 习题2.1 (2) 2.2. 习题2.2 (4) 2.3. 习题2.3 (5) 2.4. 习题2.4 (6) 2.5. 习题2.5 (7) 第三章 (8) 3.1. 习题3.1 (8) 3.2. 习题3.2 (10) 3.3. 习题3.3 (12) 3.4. 习题3.4 (13) 第四章 (14) 4.1. 习题4.1 (14) 4.2. 习题4.2 (15) 4.3. 习题4.3 (16) 4.4. 习题4.4 (17) 第五章 (17) 5.1. 习题5.1 (17) 5.2. 习题5.2 (18) 5.3. 习题5.3 (19)

1. 第一章 略 2. 第二章 2.1 习题2.1 500千伏线路有以下三种方案。三种方案,导线水平排列,相间距11米。求每公里电阻、电抗、电纳和电晕临界电压。 序号 截面积(mm 2 ) 直径(mm ) 分裂间距(mm ) 1 2*630/55 34.3 500 2 3*400/50 27.6 500 3 4*300/40 23.9 500 (1) (2) (3) 解: 1) 每公里电阻: 线路为钢芯铝线,截面积630/55mm 2前者表示铝线部分额定截面积630 mm 2,后者表示钢线部分额定截面积55 mm 2,计算时不予考虑。 则: km S r /0248.0630 22 .31Ω=?= = ρ ; 同理得: 230.026,0.026r r =Ω=Ω 2)、每公里电抗: 几何均距: 3312231311000*11000*2200013859.13mm m D D D D === 12131(34.3/2)*50092.60mm n eq n r rd d d ===L

《电力系统稳态分析》期末冲刺试题

电力系统稳态分析期末冲刺试题 一.单选题:(在本题的每一小题的备选答案中,只有一个答案是正确的,请把你认为正确答案的题号,填入题干的括号内,多选不给分。每小题1分,共10分) 1、下面所列各组电力网接线方式中,完全属于有备用接线的一组是(A )。 A、两端供电网、环网、双回线路辐射网 B、双回线路辐射网、环网、单回路链式网 C、单回路辐射网、两端供电网、单回路干线网 2、关于中性点不接地三相对称系统的中性点对地电压,下述说法中正确的是( B)。 A、正常运行时为零,单相接地时升高为线电压; B、正常运行时为零,单相接地时升高为相电压; C、正常运行时无法确定,单相接地时为相电压。 3、220kv电力系统中性点应采用的接线方式是(B )。 A、不接地; B、直接接地; C、经消弧线圈接地。 4、架空输电线路采用分裂导线的目的是( B)。 A、减小输电线路电阻; B、减小输电线路电抗; C、增大输电线路电容。 5、500kv超高压输电线路两端装设并联电抗器的目的是(B )。 A、防止输电线路重载时末端电压降低; B、防止输电线路轻载时末端电压升高; C、防止输电线路轻载时末端电压降低。 6、关于单侧电源电力网,下述说法中正确的是(A)。 A、电力网的功率分布由负荷分布确定,其潮流无法调控; B、电力网的功率分布与线路阻抗有关,其潮流无法调控; C、电力网功率自然分布就是功率的经济分布。 7、在一个具有n个独立节点的系统中,节点阻抗矩阵的阶数为( A)。 A、n×n阶; B、(n-1)×(n-1)阶; C、(n+1)×(n+1)阶。 8、系统中有功功率不足,会造成( C)。 A、电压水平上升; B、电压水平下降; C、频率下降。

电力系统稳态分析复习资料教学文案

电力系统稳态分析 一、单项选择题 1. 工业、农业、邮电、交通、市政、商业以及城乡居民所消耗的功率之和是(C)。 A. 厂用电 B. 供电负荷 C. 综合用电负荷 D. 发电负荷 5. 高峰负荷时,电压中枢点的电压升高至105%U N;低谷负荷时,电压中枢点的电压下降为U N的中枢点电压调整方式是(A )。 A. 逆调压 B. 顺调压 C. 常调压 D. 故障时的调压要求 6. 升压结构三绕组变压器高、中压绕组之间的短路电压百分值(A)。 A. 大于中、低压绕组之间的短路电压百分值 B. 等于中、低压绕组之间的短路电压百分值 C. 小于中、低压绕组之间的短路电压百分值 D. 不大于中、低压绕组之间的短路电压百分值 8. 在原网络的两个节点切除一条支路,节点导纳矩阵的阶数(C)。 A. 增加一阶 B. 增加二阶 C. 不变 D. 减少一阶 7. 线路末端输出有功功率与线路始端输入有功功率的比值,常用百分值表示的是(A)。 A. 输电效率 B. 最大负荷利用小时数 C. 线损率 D. 网损率 9. 电力系统电压波动产生的原因有(B)。 A. 由幅度很小,周期很短的偶然性负荷变动引起 B. 由冲击性或者间歇性负荷引起 C. 由生产和生活的负荷变化引起 D. 由气象变化引起 10. 下列说法不正确的是(B)。 A. 所谓一般线路,是指中等及中等以下长度的线路 B. 短线路是指长度不超过300km的架空线 C. 中长线路是指长度在100~300km之间的架空线路和不超过100km的电缆线路

D. 长线路指长度超过300km的架空线路和超过100km的电缆线路 二、多项选择题 1.导线材料的电阻率略大于材料的直流电阻所考虑的因素有(ABD)。 A. 集肤效应的影响 B. 绞线每股长度略有增长 C. 相间距离略有增大 D. 额定截面积略大于实际截面积 5. 牛顿-拉夫逊迭代法用泰勒级数展开非线性方程后保留(AB )。 A. 常数项 B. 一阶偏导数项 C. 二阶偏导数项 D. 高阶偏导数项 6. 调相机(AD )。 A. 投资大和运行维护困难 B. 只能发出感性无功功率 C. 不能连续调节 D. 在一定条件下,当电压降低时发出的无功功率可以上升 7. 产生循环功率的原因是(ABD )。 A. 双端供电网络两端的电源有电压差 B. 两台并列运行的变压器的变比不同 C. 两回并列运行的输电线路的长度不同 D. 环网中变压器的变比不匹配 8. 原子能电厂原则上应持续承担额定容量负荷的原因是(AB )。 A. 一次投资大 B. 运行费用小 C. 可调容量大 D. 可调速度快 9. 实际中,三绕组变压器各绕组的容量比组合有(ACD )。 A. 100/100/100 B. 50/100/100 C. 100/50/100 D. 100/100/50 10. 确定电力系统结线的基本原则有(ABCD )。 A. 可靠、优质、经济 B. 运行灵活 C. 操作安全 D. 便于发展 三、判断题 2.手算潮流时,在求得各母线电压后,应按相应的变比参数和变量归算至原电压级。(√) 4. 我国交流电力系统的额定频率是50Hz。(√)

西安石油大学电力系统稳态分析习题集-2011

电力系统稳态分析习题集 第一章电力系统的基本概念 1.什么是动力系统, 电力系统及电力网? 2.试述电力系统的各类结线方式和它们的优缺点。 3.我国电力网有哪几种标准电压等级? 4.电力系统中性点直接接地, 不接地与经消弧线圈接地方式的适用有何规定? 答: 1)直接接地系统: 发生单相接地故障时,接地相的电源将被短接,形成很大的单相接地电流。此时断路器会立即动作切除故障,从而造成停电事故。 单相接地短路后,健全相的电压仍为相电压。 适用于110kV以上系统。 2)中性点不接地或经消弧线圈接地系统: 发生单相接地故障时,不会出现电源被短接的现象,因此系统可以带接地故障继续运行(一般允许运行2小时),可以大大提高系统供电的可靠性。 缺点是:发生单相接地时非接地相的对地电压将上升为线电压,使线路和设备的绝缘费用增大。 适用于60kV以下系统。 5.电力系统运行的基本要求是什么? 答:1)保证可靠地持续供电 2)保证良好的电能质量 3)保证系统运行的经济性 补充1.电力系统互联有哪些优势? 答:1)提高电力系统供电的可靠性;

2)减少系统备用容量的比重; 3)可采用高效率的大容量机组; 4)可减少总负荷的峰值; 5)可充分利用水电厂的水能资源。 6. 为什么要规定额定电压等级?系统各元件的额定电压是如何确定的?试标出图中发电机和变压器两侧的额定电压(图中电压是电力线路的额定电压)。 题 6 图 7. 电力系统的部分接线如图所示, 各级电网的额定电压示于图中。试求: (1)发电机G和变压器T1, T2, T3高, 低压侧绕组的额定电压。 (2)设变压器T1工作于+2.5%抽头, T2工作于主抽头,T3工作于-5%抽头。试求这些变压器的实际变比。 T1 题 7 图

电力系统稳态分析考试及答案

第五次作业 1、 造成电力系统电压水平波动的原因是什么? 2、 电力系统的电压调整与电力系统的频率调整相比较有那些特点? 3、 在常用的无功补偿设备中,那些无功补偿设备具有正的调节效应?那些具有负的调节效应? 4、 什么叫电力系统的电压中枢点?电压中枢点的电压调整方式有那几种? 5、 常用的调压措施有那些?对于由于无功缺乏造成电压水平下降的电力系统应优先采取何种调压 措施?对于无功功率并不缺乏,但局部电网电压偏低的电力系统应优先采用何种调压措施? 6、 电力系统无功电源最有分布的目的是什么?无功电源最优分布的原则是什么? 7、 电力系统无功最优补偿的目的是什么?无功最优补偿的原则是什么? 8、某降压变电所由110kV 线路供电,变电所装有一台40MVA 普通变压器,如图三所示。110kV 送端电压U1保持115kV 不变。若要求变电所10kV 母线电压U2变化范围不超出10.0~10.7kV ,试选择变压器分接头。 9、电力网接线如下图所示,已知Ω=70ij X ,变电所低压母线要求逆调压(最小负荷时电压为额定电压,最大负荷时电压为105%U N ),低压母线额定电压为10KV ,变压器额定电压为KV 11/%5.22110?±。最大负荷及最小负荷时,归算到高压侧的实际电压分别为:KV U KV U j j 2.110;1.101min .max .='='。若i U 不变,求应选择的变压器分接头和并联电容器的容量。

电力系统稳态分析第五次作业参考答案 1、造成电力系统电压水平波动的原因是什么? 答:造成电力系统电压水平波动的原因是电力系统无功负荷的波动。(要保持电力系统的电压在正常水平,就必须维持在该电压水平下的无功功率平衡,当电力系统无功负荷波动时,电力系统的的无功功率平衡关系被破坏,相应的电力系统的电压水平也就发生波动) 2、电力系统的电压调整与电力系统的频率调整相比较有那些特点? 答:电力系统的频率只有一个,频率调整也只有调整发电机有功出力一种方法(调速器、调频器和有功负荷最优分配都是改变发电机有功出力);而电力系统中各点的电压都不相同,电压的调整也有多种方式。 3、在常用的无功补偿设备中,那些无功补偿设备具有正的调节效应?那些具有负的调节效应?答:在常用的无功补偿设备中,调相机、SR型静止无功补偿器和TCR型静止无功补偿器具有正的电压调节效应;而电力电容器、TSC型静止无功补偿器具有负的电压调节效应。 4、什么叫电力系统的电压中枢点?电压中枢点的电压调整方式有那几种? 答: 电力系统的电压中枢点是指某些可以反映电力系统电压水平的主要发电厂或枢纽变电所母线,只要控制这些点的电压偏移在一定范围,就可以将电力系统绝大部分负荷的电压偏移在允许的范围。 电压中枢点的电压调整方式有三种:即逆调压、顺调压和常调压。(顺调压指负荷低谷时,允许电压适当升高,但不得高于107.5U N%,负荷高峰时允许电压适当适当降低,但不得低于102.5U N的调压方式;逆调压指负荷低谷时,要求将电压中枢点电压适当降低,但不低于U N,负荷高峰时要求将电压中枢点电压升高至105U N%的电压调整方式;常调压则指无论在负荷低估还是负荷高峰时均保持中枢点电压为一基本不变的数值的电压调整方式。) 5、常用的调压措施有那些?对于由于无功缺乏造成电压水平下降的电力系统应优先采取何种调压 措施?对于无功功率并不缺乏,但局部电网电压偏低的电力系统应优先采用何种调压措施?答: 常用的调压措施有改变发电机机端电压调压、改变变压器变比调压和利用无功补偿装置调压等。 对于由于无功缺乏造成电压水平下降的电力系统应优先采取增加无功补偿设备的调压措施。(因为此时采用改变变压器变比调压并不能改变电力系统的无功功率平衡关系,只能改变电力系统的无功流向,提高局部电网的电压水平,但这部分电网电压水平的提高,使其消耗的无功功率增大,将更加增大整个电力系统的无功缺额,导致电网其他部分的电压水平进一步下降)对于无功功率并不缺乏,但局部电网电压偏低的电力系统应优先采用改变变压器变比的调压措施。 6、电力系统无功电源最有分布的目的是什么?无功电源最优分布的原则是什么? 答: 电力系统无功电源最优分布的目的是使整个电力系统的有功损耗最小。 电力系统无功电源最优分布的原则是等网损微增率准则。 7、电力系统无功最优补偿的目的是什么?无功最优补偿的原则是什么? 答: 电力系统无功负荷最优补偿的目的是使增加无功补偿装置所减少电网损耗费用与增加无功补偿设备所增加的设备费用之差取得最大值,即取得最好无功补偿经济效益。 无功负荷最优补偿的原则是最优网损微增率准则。 8、某降压变电所由110kV线路供电,变电所装有一台40MVA普通变压器,如图三所示。110kV送端电压U1保持115kV不变。若要求变电所10kV母线电压U2变化范围不超出10.0~10.7kV,试选择

电力系统稳态分析题库

电力系统稳态分析题库 电力系统稳态分析思考题 第1章 1、请说明火力发电的能量转换过程。 2、电力系统中除火电、水电及核电以外的其它发电形式一般称为“新能源”,你能说出几种新能源 发电形式? 3、火力发电使用的一次能源都有哪些? 4、负荷成分主要是什么? 5、电力系统包括哪些主要组成部分?分别起哪些作用? 6、什么是电力网?什么是动力系统? 7、电力系统常用的结线图有几种? 8、电力系统生产的特点是什么? 9、对电力系统运行的基本要求是什么? 10、电能质量的主要指标是什么? 11、考核电力系统运行经济性的指标是什么? 12、什么是“有备用结线”?什么是“无备用结线”?各有几种形式? 13、我国电力系统3kV以上的额定电压等级是什么? 14、我国电力系统中性点的运行方式是什么? 15、什么是“消弧线圈”?作用原理是什么? 16、升压变和降压变的变比有何区别? 17、我国三峡电站将装设台水轮发电机组,每台额定容量为MW。 18、什么是线路的经济输送功率和输送距离? 19、什么是“黑启动”? 20、*什么是“能量管理系统(EMS)”? 21、*你对电力市场了解多少? 22、*什么是高压直流(HVDC)输电系统?与交流输电相比有哪些优缺点? 23、*什么是灵活交流输电系统(FACTS)? 第2章 1、“数学模型”的含义是什么? 2、什么是发电机的“运行极限图(功率圆图)”? 3、什么是发电机“进相运行”? 4、什么是变压器的铜耗和铁耗? 5、为什么说变压器的铜耗是可变损耗?铁耗是不变损耗? 6、升压三绕组变压器三个绕组由内到外的排列顺序是:中、低、高;降压三绕组变压器三个绕组 由内到外的排列顺序是:低、中、高,为什么? 7、采用扩径导线或分裂导线的主要目的是什么? 8、220kV和500kV线路上每串绝缘子的片数一般为多少?

电力系统稳态分析课后习题答案

1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统电力系统为什么要采用高压输电 1-2 为什么要规定额定电压电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的 1-3 我国电网的电压等级有哪些 1-5 请回答如图1-5所示电力系统中的二个问题: ⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。 ⑵ 当变压器1T 在+%抽头处工作,2T 在主抽头处工作,3T 在%抽头处工作时,求这些变压器的实际变比。 1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。 1-7 电力系统结线如图1-7所示,电网各级电压示于图中。试求: ⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。 ⑵设变压器1T 工作于+%抽头, 2T 工作于主抽头,3T 工作于-5%抽头,求这些变压器的实际变比。 2-1 一条110kV 、80km 的单回输电线路,导线型号为LGJ —150,水平排列,其线间距离为4m ,求此输电线路在40℃时的参数,并画出等值电路。 2-9 三相双绕组变压器的型号为SSPL —63000/220,额定容量为63000kV A ,额定电压为242/,短路损耗404=k P kW ,短路电压45.14%=k U ,空载损耗93=o P kW ,空载电流

41.2%=o I 。求该变压器归算到高压侧的参数,并作出等值电路。 2-12 有台容量为20MV A 的三相三绕组变压器,三个线圈的容量比为100/100/50,额定电压为121/,短路损耗为()8.15221=-k P kW,()5213='-k P kW ,()4732='-k P kW ,空载电流为 1.4%=o I , 空载损耗75=o P kW ,短路电压为()5.10%21=-k U ,()18%13=-k U ,()5.6%32=-k U 。试求该变压器的阻抗、导纳参数,并作出等值电路。 2-17 简单电力系统结线如图2-17所示,有关参数标于图中。 试求此系统的等值电路(参数均以有名值 表示)。 2-18 某系统接线如图2-18所示,如果已知变压器1T 归算至121kV 侧的阻抗为+Ω,2T 归算至110kV 侧的阻抗为Ω+4.4848.4j ,3 T 归算至35kV 侧的阻抗为Ω+188.9127.1j ,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。 2-20 简单电力结线如图2-20所示。 试作出该系统的等值电路(不计电阻,导纳)。 ⑴所有参数归算到110 kV 侧; ⑵所有参数归算到10 kV 侧; ⑶选取100=B S MV A ,av B U U =时以标么值表示的等值电路。 3-2 已知图3-2所示输电线路始末端电压分别为248kV 、220kV ,末端有功功率负荷为220MW ,无功功率负 荷为165 MV AR 。试求始 端功率因数。 3-3 单回220kV 架空输电线长200km ,线路每公里参数为/108.01Ω=r km , 242/ P k =300kW P 0=90kW I 0%=2 U k %= 习题2-17图 G cos ? = U G = 〞 X d = l =200km b 0=×10-6S /km r 0=Ω/km x 0=Ω/km 习题2-18图 121kV 110/ 35/11kV 〞 X d = U k %= 2×15MV A 110/ U k %= x 0=Ω/km 6kV X r %=8 习题2-20图 P 2=220MW 2=165MV AR 8+j40Ω 习题图 3-2 LGJ -95

电力系统稳态分析复习知识交流

电力系统稳态分析复习 陈珩编 第一章:电力系统的基本概念 概念: 1、电力系统就是由发电机、变压器、电力线路和负荷按一定方式组成的生产、传输、分配和消费电能的整体。 2、电力网由变压器和线路组成。亦可说:由输电网和配电网组成 3、电力系统运行的基本要求有:可靠持续地供电、优良的电能质量和运行的经济性、(环境保护)。或称:可靠性、优质性和经济性环保性。 4、电能质量指标包含:电压(允许偏移±5%U N)、频率(允许偏移±0.2Hz)和波形(允许畸变率约为5%)。 5、电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷是依据用户对供电可靠性要求 来划分的。 6、系统运行经济性的两个考核指标是煤耗率和网损率。 7、电力网络的接线方式可以分成无备用接线和有备用接线。 8、电力系统无备用接线方式包括单回路放射式、干线式、链式。 9、有备用电源接线的五种接线方式为:1)两端供电;2)环形;3)双回路放 射式;4)双回路干线式;5)双回路链式。 10、线路的额定电压表示的是线电压。 11、平均额定电压约为电网额定电压U N的1.05倍。 12、电力系统中性点的运行方式分为: (1)大电流接地方式:中性点直接接地,发生单相接地立即切除故障,单相接地时非故障相对地电压不变,一般用于110kV及以上电网。 (2)小接地电流方式:中性点不接地(及中性点经消弧线圈接地),单相接地时仍可运行2小时,非故障相对地电压值由相电压升至线电压,中性点对地电压由零升至相电压。接地电流等于正常运行时一相对地电容电流的三倍。 当网络接地容性电流超过如下数值时,中性点应装设消弧线圈进行补偿。 3~6kV——30A;10kV——20A;35~60kV——10A 补偿方式:过补偿

电力系统稳态分析课后习题答案

1-1 什么叫电力系统、电力网及动力系统?电力系统为什么要采用高压输电? 1-2 为什么要规定额定电压?电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的? 1-3 我国电网的电压等级有哪些? 1-5 请回答如图1-5所示电力系统中的二个问题: ⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。 ⑵ 当变压器1T 在+2.5%抽头处工作,2T 在主抽头处工作,3T 在-2.5%抽头处工作时,求这些变压器的实际变比。 1-6 图1-6中已标明各级电网的电压等级。试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。 1-7 电力系统结线如图1-7所示,电网各级电压示于图中。试求: ⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。 ⑵设变压器1T 工作于+2.5%抽头, 2T 工作于主抽头,3T 工作于-5%抽头,求这些变压器的实际变比。 2-1 一条110kV 、80km 的单回输电线路,导线型号为LGJ —150,水平排列,其线间距离为4m ,求此输电线路在40℃时的参数,并画出等值电路。 2-9 三相双绕组变压器的型号为SSPL —63000/220,额定容量为63000kVA ,额定电压为242/10.5kV ,短路损耗404=k P kW ,短路电压45.14%=k U ,空载损耗93=o P kW ,空载

电流41.2%=o I 。求该变压器归算到高压侧的参数,并作出等值电路。 2-12 有台容量为20MVA 的三相三绕组变压器,三个线圈的容量比为100/100/50,额定电压为121/38.5/10.5kV ,短路损耗为()8.15221=-k P kW,()5213='-k P kW ,()4732='-k P kW ,空载电流为1.4%=o I ,空载损耗75=o P kW ,短路电压为()5.10%21=-k U ,()18%13=-k U , ()5.6%32=-k U 。试求该变压器的阻抗、导纳参数,并作出等值电路。 2-17 简单电力系统结线如图2-17所示,有关参数标于图中。 试求此系统的等值电路(参数均以有名值 表示)。 2-18 某系统接线如图2-18所示,如果已知变压器1T 归算至121kV 侧的阻抗为2.95+j 48.7Ω,2T 归算至110kV 侧的阻抗为 Ω+4.4848.4j , 3T 归算至35kV 侧的阻抗为Ω+188.9127.1j ,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。 2-20 简单电力结线如图2-20所示。 试作出该系统的等值电路(不计电阻,导纳)。 ⑴所有参数归算到110 kV 侧; ⑵所有参数归算到10 kV 侧; ⑶选取100=B S MVA ,av B U U =时以标么值表示的等值电路。 3-2 已知图3-2所示输电线路始末端电压分别为248kV 、220kV ,末端有功功率负荷为220MW ,无功功率负 荷为165 MVAR 。试求始端功率因数。 242/10.5kV P k =300kW P 0=90kW I 0%=2 U k %=12.5 习题2-17图 G cos ? U G =10.5kV 〞 X d =0.15 l =200km b 0=2.81×10-6S /km r 0=0.8Ω/km x 0=0.406Ω/km 习题2-18图 10.5/121kV 110/38.5kV 35/11kV 〞 X d =0.27 U k %=10.5 2×15MV A 110/6.6kV U k %=10.5 x 0=0.4Ω/km 6kV 1.5kA X r %=8 习题2-20图 P 2=220MW 2=165MV AR 8+j40Ω 习题图 3-2

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