農(nóng)村電力網(wǎng)作業(yè)題——答案

1、共享知識(shí)分享快樂(lè)頁(yè)眉內(nèi)容東北農(nóng)業(yè)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院農(nóng)村電力網(wǎng)作業(yè)題（一）一、回到下列問(wèn)題（40分）1 .衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)是什么？答：衡量電能質(zhì)量的指標(biāo)是電壓、頻率和波形。2 .架空輸電線(xiàn)路由哪些部分組成？答：架空輸電線(xiàn)路包括導(dǎo)線(xiàn)、避雷線(xiàn)、桿塔、絕緣子和金具。3 .三相導(dǎo)線(xiàn)的位置不對(duì)稱(chēng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么后果？如何改善？答：三相導(dǎo)線(xiàn)布置的位置不對(duì)稱(chēng)，則各相的電感值就不會(huì)相等，當(dāng)通過(guò)相同的電流時(shí)，各相的壓將不 相等，將引起三項(xiàng)電壓的不平衡。此外，還會(huì)對(duì)周?chē)ㄓ嵕€(xiàn)路造成干擾。改善措施是進(jìn)行導(dǎo)線(xiàn)換位。4 .什么是電暈？它的后果是什么？避免電暈現(xiàn)象的有效措施施什么？答：電暈是一種氣體放電現(xiàn)象，是當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)表面電場(chǎng)強(qiáng)

2、度達(dá)到或超過(guò)某一數(shù)值時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)周?chē)目諝夥肿佑坞x而產(chǎn)生的。主要后果是消耗有功功率，而且產(chǎn)生噪聲，干擾通訊線(xiàn)路。避免電暈現(xiàn)象應(yīng)設(shè)法降低導(dǎo)線(xiàn)表面的電場(chǎng)強(qiáng)度值，一般采用分裂導(dǎo)線(xiàn)或擴(kuò)徑導(dǎo)線(xiàn)。5 .電力網(wǎng)的損耗由哪幾部分組成？答：電力網(wǎng)的損耗主要體現(xiàn)在輸電線(xiàn)路和變壓器上。6 .降低線(xiàn)損的措施由那些？答：降低發(fā)電機(jī)和變壓器的損耗標(biāo)準(zhǔn)，改變電力網(wǎng)的功率分布，提高負(fù)荷的功率因數(shù)，提高電網(wǎng)電壓 運(yùn)行水平，實(shí)現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的有功、無(wú)功經(jīng)濟(jì)分配。7 .我國(guó)現(xiàn)行的電壓等級(jí)有那些？試列出具體值？答：3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 k

3、V。8 .電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施有那些？答：改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓，改變變壓器分接頭調(diào)壓，改變電力網(wǎng)無(wú)功功率分布調(diào)壓，改變輸電線(xiàn)路 參數(shù)調(diào)壓。9 .什么是時(shí)電力系統(tǒng)的短路？有哪幾種類(lèi)型？答：電力系統(tǒng)短路是指相與相之間或相與地之間的不正常接觸。有三相短路、單相接地短路、兩相短 路、兩相接地短路。1 0 .什么是標(biāo)幺制？有何特點(diǎn)？答：標(biāo)幺制就是把各種物理量用標(biāo)幺值來(lái)表示的一種方法，標(biāo)幺值為實(shí)際值和基準(zhǔn)值之比。采用標(biāo)幺值時(shí),可使計(jì)算簡(jiǎn)化。二、 計(jì)算題（60分）1 .試計(jì)算SFL1 20000/110型雙繞組變壓器歸算到高壓側(cè)的參數(shù)，并畫(huà)出它的等值電路。變壓器銘牌給出 該變比為 110/11、Sn=20MV

4、A、Pk=135kW、P0=22kW、Uk%=10.5、I0%=0.8。解 由短路損耗Pk=135kW可求得變壓器電阻為22RtPkU N135 110k N?2 4.08()1000S： 1000 202由短路電壓百分值Uk%可求得變壓器電抗為XtUk%uN100SN10.5 110263.53()100 20由空載損耗P0=22kW可求得變壓器勵(lì)磁支路的電導(dǎo)為頁(yè)眉內(nèi)容Gt P 222 1.82 10 6(S)1000U N 1000 1102由空載電流百分值10 %可求得變壓器勵(lì)磁支路的電納為BTI0%SN0.8 202 1.322 10 5(S)100U：100 1102于是等值電路如圖

5、2-2所示。2.110KV單回架空線(xiàn)路，其參數(shù)如圖所示，線(xiàn)路始端電壓為116KV,末端負(fù)荷為15 + j10MVA,求該電力線(xiàn)路末端電壓及始端輸出的功率。解:,(1)設(shè)金網(wǎng)電壓為tN= 110KV<?應(yīng)="jl.lx lO-*x -jl.331 ftWar¥ = $ +15 + J8.669MVA1 分）+ 抗）=0.496 +JC.9空 MVA。分)S =松+$ = 15.496 + j9.附 MVAQm= -jl.lx 10-4xU02 - jl.33l MVar （1 分）G產(chǎn)&小 AQh = 15.496，凡犯 MVA”分）（2）令打=H6%*KV前二

6、 UQS 網(wǎng) = 1.1» -心卜/二 + j n年網(wǎng)） = 109.997 -j3,678 二 11Q.058上左/V©分）3.網(wǎng)K點(diǎn)發(fā)生兩相短路接地，求 K點(diǎn)短路電流值。ITrHUAy式產(chǎn)。.Ym'V=i?！?,JL J7kF *產(chǎn)三%k% =，%3%“整卜于工市力Utt = $ ZU K 工 d.二 1 才名解：x/二%£=6曳Xlo = 3xG.0906 = 0.272Xr = 0"Q5x 牝= 0.2V 叱72x52 門(mén) _X£ = 0.32+ （0321。3） =0,412-二尻二6九=124T H16.32 黑 0J3 _

7、 g.】叩-私團(tuán)逐）24%= 3.74KA農(nóng)村電力網(wǎng) 作業(yè)題（二）一、 回到下列問(wèn)題（ 60 分）1 對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是什么？答：最大限度地滿(mǎn)足用戶(hù)用電的需要，保證供電的可靠性；保證良好的電能質(zhì)量；保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。2 架空線(xiàn)路有哪些部分組成？答：架空輸電線(xiàn)路包括導(dǎo)線(xiàn)、避雷線(xiàn)、桿塔、絕緣子和金具。3 導(dǎo)線(xiàn)類(lèi)型有哪些？答：導(dǎo)線(xiàn)按材料有銅線(xiàn)、鋁線(xiàn)、鋼線(xiàn)，按結(jié)構(gòu)形式有單股導(dǎo)線(xiàn)、多股導(dǎo)線(xiàn)、鋼芯鋁絞線(xiàn)，按機(jī)械強(qiáng)度有普通型、輕型、加強(qiáng)型。4 桿塔分幾種類(lèi)型？答：桿塔分五種類(lèi)型：直線(xiàn)桿、耐張桿、轉(zhuǎn)角桿、終端桿、特種桿。5 某一架空線(xiàn)路的絕緣子鏈個(gè)數(shù)為8，試估計(jì)該線(xiàn)路的電壓等級(jí)？答：110kV

8、。6 .在近似計(jì)算中，輸電線(xiàn)路的電抗Xi取多少？ bi取多少？答：Xi 取 0.4Q/kM; bi 取 3X10-6S/kM。7 我國(guó)電力系統(tǒng)所采用的中性點(diǎn)接地方式主要有那幾種？答：中性點(diǎn)直接接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地、中性點(diǎn)不接地。8 電力系統(tǒng)的調(diào)壓措施有那些？農(nóng)村電網(wǎng)調(diào)壓主要采用什么方式？答：改變發(fā)電機(jī)端電壓調(diào)壓，改變變壓器分接頭調(diào)壓，改變電力網(wǎng)無(wú)功功率分布調(diào)壓，改變輸電線(xiàn)路參數(shù)調(diào)壓。農(nóng)村電網(wǎng)主要靠改變變壓器分接頭調(diào)壓，改變電力網(wǎng)無(wú)功功率分布調(diào)壓。9 選擇導(dǎo)線(xiàn)截面積時(shí)應(yīng)考慮那些因素？答：選擇導(dǎo)線(xiàn)時(shí)應(yīng)考慮技術(shù)條件和經(jīng)濟(jì)條件，技術(shù)條件包括電暈、機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定及電壓損耗。經(jīng)濟(jì)條件包括成本和運(yùn)行

9、維護(hù)。10 當(dāng)突然短路時(shí)大約經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間會(huì)出現(xiàn)沖擊電流？沖擊電流約為短路電流的多少倍？答：當(dāng)突然短路時(shí)大約經(jīng)過(guò)0.0i 秒會(huì)出現(xiàn)沖擊電流，沖擊電流約為短路電流的（ 2.552.7 ）倍。11 電力系統(tǒng)的短路有哪幾種類(lèi)型？有何危害？答：電力系統(tǒng)短路是指相與相之間或相與地之間的不正常接觸。有三相短路、單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路。短路電流可能達(dá)到該回路電流的幾倍、幾十倍甚至幾百倍，使導(dǎo)線(xiàn)嚴(yán)重發(fā)熱，造成造成導(dǎo)體熔化和絕緣損壞，同時(shí)巨大的短路電流還將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能使導(dǎo)體變形或損壞。短路電流可能使電網(wǎng)電壓降低，嚴(yán)重時(shí)可能造成電壓崩潰，造成大面積停電。短路時(shí)產(chǎn)生的高溫電弧，可能損壞故障元件

10、本身，也可能燒壞周?chē)O(shè)備。短路時(shí)可能使發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性破壞，引起保護(hù)裝置的誤動(dòng)作及大量甩負(fù)荷。不對(duì)稱(chēng)短路會(huì)產(chǎn)生負(fù)序和零序分量。不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)會(huì)使非故障相電壓升高。12.什么樣的電源可以認(rèn)為是無(wú)限大功率電源?答：系統(tǒng)功率為無(wú)窮大，系統(tǒng)阻抗約為零，系統(tǒng)母線(xiàn)電壓恒定。條長(zhǎng)度為100km,額定電壓為110kV的雙回路架空輸電線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)為L(zhǎng)GJ 185,水平排列，線(xiàn)間距離為4m,求線(xiàn)路的參數(shù)并畫(huà)出等值電路圖。（15分）解 LGJ 185型號(hào)導(dǎo)線(xiàn)，查表得:半徑 d 19 9.5mm 0.95cm22線(xiàn)路每千米的電阻（可由附錄表2中查得）：r1 0.17 /kmS線(xiàn)路每千米的電抗x1 0.1445lgDm 0

11、.0157r線(xiàn)路每千米的電納b1DmXi3 ,4 4 2 4°4451g募7.58,Dm1g 一 r10 65.04m 504 (cm)0.01577.58 10 65041g0.950.409( /km)2.79 10 6(S/km)雙回線(xiàn)路的電阻、電抗和電納為R r1 0.17 100 8.45()22x1l 0.409 100X -20.45()22B 2bll 2 2.79 10 6 100 558 10 6(S)電暈臨界電壓Ucr49.3m1m2Dmr 1g - r取 m=1、m2=1 （晴天），=1504Ucr 49.3 1 1 1 0.95 1g 127.61（kV）

12、0.95中間一相導(dǎo)線(xiàn)的臨界電壓為Ucr=0.96 127.61=122.51kV ,因?yàn)閁cr> U （工作電壓），所以，線(xiàn)路在晴天不會(huì)發(fā)生電暈。線(xiàn)路的等值電路如圖2-1所示。t4SDO一1->三、有一臺(tái)降壓變壓器如圖所示，其歸算至高壓側(cè)的參數(shù)為4.93 +j63.525 Q,已知變壓器母線(xiàn)在任何方式下均維持電壓為107.5KV,其低壓側(cè)母線(xiàn)要求順調(diào)壓，若采用靜電電容器作為補(bǔ)償設(shè)備，試選擇變壓器分接頭和無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備容量。4§3 = 7 +3 7，小吊小TFrnin18 乂 4.93 a 13.5 乂 63 525107.5=98 7KV=IO7.5-X 4 晅蝮學(xué)回三”=

13、I02.9CKV107.5（3分）（2）按最小負(fù)荷而無(wú)樸償情況來(lái)選擇變茂器分或頭= 102.96 x= 105.35KV 選用 110-2.5%,即 107.25/UKV （2 分） A *< p接最大負(fù)荷時(shí)調(diào)壓要求確定Qc容置Qc = rJx(l0-25 輛;乂OJ :口 -11107.25?107725 H-,95Mvai (3 分)（3；狡真：最大負(fù).苛?xí)r補(bǔ)琛設(shè)事全邦投入I- . 18x4.93 + (13.5-1.95) x 63.5251U7.5 - 107.5= 99.85(CU.b = 99. 85 x 溫25 = 1°,卻8電壓偏移 1。卑，： ,& x

14、 100%=0.1%1 VJ r一'I最小負(fù)荷時(shí) Ujmu' = 102.96 X 11/107.25 = 10,56KVT電壓偏移=1° ,蓋 瞿,戈乂 100% = 1.8%(3分)I W i* r nJ農(nóng)村電力網(wǎng)作業(yè)題（三）一、（25分）降壓變壓器及其等值電路如圖所示。歸算至高壓側(cè)的阻抗為RT+jXT=2.44+j40 Qo已知在最大和最小負(fù)荷時(shí)通過(guò)變壓器的功率分別為Smax=28+j14MV A和Smin=10+j6MV A,高壓側(cè)的電壓分別為Uimax=110kV和Uimin=113kV。要求低壓母線(xiàn)的電壓變化不超過(guò)6.06.6kV的范圍，試選擇分接頭。2.

15、 44 + J4OQ1104;2x2. 5常吐 3k VJ1.5MVA解：先計(jì)算最大負(fù)荷及最小負(fù)荷時(shí)變壓器的電壓損耗Vt max5.7kV28 2.44 14 40,、，kV110VT min10 2.44 6 40kV1132.34kV假定變壓器在最大負(fù)荷和最小負(fù)荷運(yùn)行時(shí)低側(cè)的電壓分別取為V2max=6kV和V 2min=6.6kV ,則可得V1t max110 5.7V1tmin113 2.34取算術(shù)平均值6.3kV6.0109.4kV105.6kVV1t?av109.4 105.6 kV/2 107.5kV選最接近的分接頭V 1t=107.25kVo接所選分接頭校驗(yàn)低壓母線(xiàn)的實(shí)際電壓。6

16、.3V2max110- 5.7kV 6.T3kV 6kV107.256.3 ,V2min113- 2.34 kV 6.5kV 6.6kV107.25可見(jiàn)所選分接頭是能滿(mǎn)足調(diào)壓要求的。二、（25分）三個(gè)火電廠(chǎng)并聯(lián)運(yùn)行，各電廠(chǎng)的燃料特性及功率約束條件如下F1=4+0.3Pg+0.0007P2g1 t/h, 100MWE FG1<200MWF2=3+0.32PG升0.0004P2G2 t/h, 120MWE FG2<250MWF3=3.5+0.3F G3+0.00045P 2G3 t/h , 150MWE FG3< 300MW當(dāng)總負(fù)荷為400MW寸，問(wèn)負(fù)荷如何分配最為經(jīng)濟(jì)？解：1、

17、按所給耗量特性可得各廠(chǎng)的微增耗量特性為dF11dFG10.3 0.0014FG1 ,dF2dPG20.32 0.0008 FG2dF33- 0.3 0.0009PG3dPG3令入1=入2=入3,可解出Pgi 14.29 0.572PG20.643PG3,PG322.22 0.889PG22、總負(fù)荷為400MW,即PG1Pg2PG 3400。將P G 1和P G 3都用P G 2表不' ,可得2.461PG2 363.49是，Pg2 147.7MW,PGi 14.29 0.572PG2 14.29 0.572147.7MW 98.77MW由于Pgi已低于下限，故應(yīng)取Pgi=100MW.剩

18、余的負(fù)荷功率 新分配。300MW,應(yīng)在電廠(chǎng)2和電廠(chǎng)3之間重已2 PG3 300將P G3用p G2表示，便得PG2 22.22 0.889PG2300由此可解出：PG2 147.05MW 和 PG3 300 147.05MW152.95MW ,都在限值內(nèi)。三、（25分）如圖所示系統(tǒng)，變壓器的容量為20兆伏安，額定電壓為110/38.5千伏。參數(shù)如下：ZT 4.93 j63.5歐（歸算到2側(cè)），ZL21.6 j33.0 歐，Bl/2 1.1_ 410 西，變壓器導(dǎo)納支路功率為Sty 60 j600千伏安，低壓側(cè)負(fù)荷S3 15 j11.25兆伏安。現(xiàn)要求低壓側(cè)電壓為36千伏，求電源處1的母線(xiàn)電壓及

19、輸入的功率。2 S'2 Zt 3S3(a)1SiuiS'1U2一二U3S3j(B l/2)j(B l/2)GT-jB T(b)解 將3側(cè)實(shí)際要求電壓歸算到高壓側(cè)，即2側(cè)得U3 36 110/38.5102.86KV變壓器的電壓損耗UtP3RT Q3XT 15 4.93 11.25102.86635 7.66KV2點(diǎn)的電壓Ut 102.86 7.66 110.52KV（略去橫分量）變壓器串聯(lián)阻抗的功率損耗22(RtP3Q3jXjStz 2一U3進(jìn)入變壓器的功率S2SY2 /S2Ulj2US3STZSty(15j 63.5)0.16 j2.11MVAj11.25) (0.16 j2

20、.11) (0.06 j0.6)15.22 j13.96 MVA線(xiàn)路末端導(dǎo)納功率2_422 BLj1.1 10110.52j1.34 Mvar從線(xiàn)路串聯(lián)阻抗中流出的功率一 . . _ _ _ _SY2(15.22j13.96)(j1.34)15.22 j12.62 MVA線(xiàn)路電壓損耗P2RL Q2XL15.22 21.6 12.62 33.0 6.74 KV110.521點(diǎn)的電壓UL 110.52 6.74 117.26 KV(略去橫分量)線(xiàn)路阻抗上的功率損耗P2Q2、Slz2 (Rl jX L)U215 222 12 26215.22_12.26 (21.6 j33.0) 0.69 j1.0

21、6 MVA110.52線(xiàn)路首端導(dǎo)納功率SY1j1.51 Mvar1242j -U1 Bl j1.1 10117.26進(jìn)入系統(tǒng)的功率SiS2SlzSY1 (15.22 j12.62) (0.69 j1.06)(j1.51) MVA15.91 j12.17MVA四、（25分）在題三圖所示的電力系統(tǒng)中,三相短路發(fā)生在f1點(diǎn)和£2點(diǎn)，系統(tǒng)對(duì)母線(xiàn)a處的短路功率為 1000MVA ,母線(xiàn)a的電壓為恒定值，試計(jì)算短路電流周期分量。各元件參數(shù)如下:線(xiàn)路 L1 : 40km, x=0.4Q/km。變壓器 T:30MVA,Vs%=10.5。電抗器 R:6.3kV,0.3kA,X%=4 。電纜L2：0.5

22、km,x=0.08 Q /km.115kV (gHLIC)氏3kVT / R解：取Sb 100M ,Ub U av。先計(jì)算第一種情況。系統(tǒng)用一個(gè)無(wú)限大功率電源代表，它到母線(xiàn)a的電抗標(biāo)幺值SB100Xs 0.1Ss1000各元件的電抗標(biāo)幺值分別計(jì)算如下:線(xiàn)路 L:X10.4 40 型02 0.121152變壓器 T:X20.105 竺0 0.3530電抗器 R:X30.04 1001.223 6.3 0.3電纜 L2：X40.08 0.5 10020.16.3在網(wǎng)絡(luò)的6.3KV電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流為Ib J00 KA 9.16KA,3 6.3當(dāng)點(diǎn)短路時(shí)Xf Xs X1 X2短路電流為I 上Xf當(dāng)f2

23、點(diǎn)短路時(shí)Xf Xs X1 X20.1 0.12 0.35 0.57916 KA 16.07KA 0.57X3 X40.1 0.12 0.35 1.22短路電流為I對(duì)于第二種情況9.16KA 4.85KA1.89，無(wú)限大功率電源直接接 于母線(xiàn)a即Xs0.1 1.890,所以在f1點(diǎn)短路時(shí)一一 一 一 9 16 一一X X1 X2012 035 047, I KA 19.49KA0.47在£2點(diǎn)短路時(shí)X X1 X2 X3 X4 0.12 0.35 1.22 0.1 1.79, I包16 KA 5.12KA1.79農(nóng)村電力網(wǎng)作業(yè)題（四）、有一回電壓等級(jí) 110kV,長(zhǎng)為150km的輸電線(xiàn)路

24、,末端接一臺(tái)容量為31.5MVA的降壓變壓器，變比為110/11kV。如圖1所示，當(dāng)A點(diǎn)實(shí)際電壓為115kV時(shí)，求A、C二點(diǎn)間的電壓損耗及 B點(diǎn)和C點(diǎn)的實(shí)際電壓。（注：Pk=190kW, Uk%=10.5, Po=31.05kW, Io%=0.7） （20分）CE)h-I 5FLI-J15OQ/1IO I3Q+J15MVAX1Dm 0.1445lg rb17.58lgDm線(xiàn)路170.015710 6R=0.21B=2.84LGJ 1508.5(mm)ri=0.21( Q/km)40000.1445 lg 0.01578.50.401( /km)7.584000 lg8.510 6 2.8410

25、 6(S/km)150=31.5( Q)X=0.401150=60.15( Q)10-6150=4.2610-6(S) 1B22.13 104(S)變壓器:RtXtRU：_21000SnUk%U：100SN190 1102_ Z 21000 31.510.5 1102100 31.522.317()40.3(GtPo1000UN31.051000 11022.566106(S)BtIo%Sn2100U N0.7 31.5_ 2100 1101.82 106(S)20 2.317 15 40.3p2q2u 2RT,p2 jUQ22 X202T11522.317102SYTU B(GtjBT)11

26、02(2.566j18.2)10 6SBSCSZT(20j15)(0.12j2.08)20.12SBSCST(20j15)(0.12j2.08)(0.03設(shè)USZTUtc=110,0°110_ 22,2015j21100.03 j0.22j17.085.9240.3 0.12 j2.08j0.22) 20.15 j17.3_42Sb SbSyi220.15 j17.3 j2.13 1011020.15 j14.7222Sz120.15_2472-(31.5 j60.15) 1.62 j3.10110_42_Sy11j2.13 10110j2.58Sa SbSz1Syu 20.15 j

27、14.72 1.62 j3.10-j2.58 21.77 j15.24由Sa和A點(diǎn)電壓求各點(diǎn)電壓及電損耗U1U1PaRiQaXiU7PaXiQaRiU-A21.77 31.5 15.24 60.15 13.9311521.77 60.15 15.24 31.5 7.21115UbUt-22(115 13.93)7.21101.33(kV)20.12 2.317 17.08 40.37.25Ut101.3320.12 40.3 17.08 2.317 7.61101.33UcU AC(101.33 7.25)2 7.612 94.39(kV)115 94.39 20.61(kV)、簡(jiǎn)單輸電系統(tǒng)如

28、圖2所示，變壓器變比為110± 2X2.5%/11kV ,若不計(jì)變壓器勵(lì)磁支路及線(xiàn)路對(duì)地電容，則線(xiàn)路和變壓器的總阻抗Z=26+j130 Q,節(jié)點(diǎn)A的電壓為118kV,且維持不變，降壓變電所低壓側(cè)母線(xiàn)要求常調(diào)壓，保持10.5kV電壓。若補(bǔ)償設(shè)備為靜電電容器試配合變壓器分接頭的選擇確定受端應(yīng)設(shè)置的無(wú)功補(bǔ)償容量。（20分）圖2 題二圖計(jì)算補(bǔ)償前最大、最小負(fù)荷時(shí)低壓側(cè)歸算到高壓側(cè)的電壓。先計(jì)算功率損耗SmaxSmax222015110222107.52110(26 j130) 1.34 j6.71MVA(26 j130) 0.34 j1.68MVA首端功率為Sa maxSmaxSmax(20

29、 j15)(1.34j6.71)21.34j21.71MVASa minSminSmin(10 j7.5)(0.34j1.68)10.34j9.18MVA因此，i節(jié)點(diǎn)電壓為89.38(kV)105.61(kV)21.34 26 21.71 130Ui max118 11810.34 26 9.18 130U i min 118 118(a)選擇電容器容量。先按最小負(fù)荷時(shí)電容器全部退出的條件選擇變壓器變比，為U11Uti Uimin N105.61110.64(kV)5 min10.5于是可選擇110kV電壓的主抽頭，即 Uti =110kV,則變壓器變比再按最大負(fù)荷時(shí)的要求，求無(wú)功補(bǔ)償容量k=

30、110/11=10ok U i CmaxQC U iCmaxX21010.510.513012.62(Mavr)U i maxk89.3810三、如圖3所示網(wǎng)絡(luò)中，A、B、C為三個(gè)等值電源， 其中Sa=75MVA , Xa=0.380 , Sb=535MVA , Xb=0.304。C的容量和電抗不詳，只知裝設(shè)在母線(xiàn)4上的斷路器 QF的斷開(kāi)容量為3500MVA。線(xiàn)路1i、M l3的長(zhǎng)度分別為10、5、25km,電抗均為0.4 /km。試計(jì)算在母線(xiàn)1三相直接短路時(shí)的起始次暫態(tài)電流和短 路沖擊電流。(20分)n»v頁(yè)眉內(nèi)容圖3解：取 Sb=1000MVA,題3圖作系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖首先確定

31、電源 則電源A、B、C的等值電抗XC。如果短路不是發(fā)生在母線(xiàn) 1,而是發(fā)生在母線(xiàn) 4的斷路器QF之后, C供給的短路電流都要通過(guò) QF,其中電源A、B供給的短路電流決定于如下的電抗X* =(5.07+0.151)/0.586+0.242=0.754短路瞬間，這兩個(gè)電源供給的短路功率為11SI*Sb Sb 1000 1326(MVA )X*0.754斷路器QF允許電源C供組的短路功率為3500-1326=2174(MV A)由此可得電源C的等值電抗Xc至少為XC*110000.46S*2174然后作母線(xiàn)1的短路計(jì)算。這時(shí)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)短路點(diǎn)的等值電抗為X、*=(0.46+0.242 )/0.586

32、) +0.151/0.507+0.302=0.728由此得到起始次暫態(tài)電流為1I* 1.3730.728以有名值表示則為共享知識(shí) 分享快樂(lè)1000I i*Ib 1.373 6.89(kA),3 115沖擊電流的有名值為iM 2.55I2.55 6.89 17.57(kA)四、如圖4所示的某三相系統(tǒng)中 k點(diǎn)發(fā)生單相接地故障，已知Ea" j1,Z1E=j0.4, Z2=j0.5, Zo£=j0.25, Zk=j0.35。求a相經(jīng)過(guò)阻抗Zk接地短路時(shí)短路點(diǎn)的各相電流、電壓。(20 分)r解單相接地時(shí)復(fù)合網(wǎng)為串聯(lián)型，于是可知EI a1 I a1 I a1 Z1 Z2j1Z03Zkj

33、0.40.64j0.5 j0.25 3 0.3542.5Ua1 Ia1(Z2Z0 3Zk):0.64 42.5 (j0.5 j0.25 3 0.35)： .0.64 42.51.29 35.50.83 78Ua2,Ia2Z2 . 0.64 42.50.5 900.3247.5UaciIacZQ . 0.64 42.50.25 900.1647.5求各相電流和電壓為Ia1 Ia1Ia2I a0 3I a1 3 0.64 42.51.92 42.5Ib Ic 0'Ua IaZk 1.92 42.50.35 0.67 42.5Uba2U a1 aUa2 Ua00.83 782400.3247

34、.51200.1647.50.82 j0.37 0.924.52Uc aUa1a Ua2 Ua。 0.83 781200.3247.52400.1647.50.993 j0.44 11156五、如圖5所示某降壓變電所裝設(shè)一臺(tái)容量為20MVA、電壓為110/11kV的變壓器，要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負(fù)荷時(shí)分別不超過(guò)額定值的2.5%和7.5%,最大負(fù)荷為18MVA,最小負(fù)荷為7MVA ,COS =0.8,變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運(yùn)行情況下均維持107.5kV,變壓器參數(shù)為 Uk%=10.5,Pk=163kW,勵(lì)磁影響不計(jì)。試選擇變壓器的分接頭。(20分)EMMHlO.'llkvIP7

35、flcV時(shí)愉ir圖5題5圖解變壓器的電阻和電抗為RtXtp"21000SnUk%uN100SN163 110224.93()1000 2010.5 110263.5()100 20末端最大和最小負(fù)何為Smzx 18cos j18sin 18 0.8 j18 0.6 14.4 j10.8(MVA)Smin 7cos j7sin 7 0.8 j7 0.6 5.6 j4.2(MVA) 按最大和最小負(fù)荷時(shí)調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為Ui max 10(1 2.5%) 10.25(kV)Ui min 10(1 7.5%) 10.75(kV)在最大和最小負(fù)荷時(shí)變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得U i

36、 max U I maxUmax 107.514.4 4.93 10.8 63.5U i max U I maxUmin 107.5U i max5.6 4.93 4.2 63.5Uimin解得Ui max 99.9(kV)Uimin 104.6(kV)U T / maxUii N99.9maxUi max10.25U T / minUiUiN104.611minU imin10.75UT/maxU T/min107.2107然而最大和最小負(fù)荷時(shí)分接頭電壓為107.2(kV)107(kV)TI22107.1(kV)故選分接頭電壓為 110 (1-2.5%) =107.25的分接頭。最大負(fù)荷時(shí)最

37、小負(fù)荷時(shí)校驗(yàn)低壓母線(xiàn)電壓:U %U UU i max %U imaxUTIU UU-i miniminU TI電壓偏移：99.9104.6最大負(fù)荷時(shí)Umax% 聯(lián)11107.2511107.25100%10.25(kV)10.73(kV)2.5% 1073 10最大負(fù)何時(shí) Umin%.100% 7.3% 7.5%10共享知識(shí)分享快樂(lè)比較可知，所選擇的分接頭滿(mǎn)足調(diào)壓要求。頁(yè)眉內(nèi)容已知電源A的電壓為121kV,求功率分布農(nóng)村電力網(wǎng)作業(yè)題（五）、額定電壓110kV的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負(fù)荷如圖一所示。頁(yè)眉內(nèi)容和各母線(xiàn)電壓。（注：考慮功率損耗，可以不計(jì)電壓降落的橫分量U U (15 分)q融牛耳餐乎?

38、色¥時(shí)口_ ¥圖一題一圖SbSbSABSaSb/ 解設(shè) Uc=UN=0。22Q 108Sbc 2110ScSbc( 10SbSb40 j302 30.2072110SAB= 110 0°(20j30)j8) 0.2719.793222.4072 ,2(20 j40)30.207 j22.4070.271 j0.407j0.4079.793 j7.593j7.953 30.207 j22.4072.338 j4.6762.338 j4.676 32.545 j27.083已知 UA=121kVU ab32.545 20 27.083 4014.332(kV)121U

39、b Ua Uab 121 14.332 106.668(kV)(9.793) 20 ( 7.593) 30Ubc '-3.972(kV)106.668Uc U B Ubc 106.668 3.972 110.64(kV)二、某發(fā)電廠(chǎng)裝有兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備，其耗量特性分別為Fi=3+0.3Pgi+0.002 pGi(t/h)F2=5+0.3Pg2+0.002 PG2兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備的額定容量均為100MW,而最小可發(fā)有功功率均為試求負(fù)荷在兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備間的最優(yōu)分配方案。30MW ,（t/h）若該廠(chǎng)承擔(dān)負(fù)荷 150MW,(15 分)解 兩臺(tái)發(fā)電設(shè)備的耗量微增率分別為dF11 dPG1dF20.32 0

40、.002 PG10.3 0.004PG12dPG20.32 0.003%0.3 0.006Pg2按等耗量微增率準(zhǔn)則分配負(fù)荷,令 人產(chǎn)入2,有0.3+0.004Pgi=0.3+0.006Pg2而等約束條件為Pgi+Pg2=150聯(lián)立式（A）、式（B）、求解Pgi、Pg2o把Pg2=150-Pgi代入式（A）有共享知識(shí)分享快樂(lè)0.3+0.004 Pgi=0.3+0.006(150 Pgi)0.004Pgi=0.9 0.006Pgi0.01Pgi=0.9于是解得Pgi=90MWPg2=60MW此分配方案符合等耗量微增率準(zhǔn)則，即滿(mǎn)足等約束條件，也滿(mǎn)足不等約束條件( 30<60<100),因

41、此，可做為最優(yōu)分配方案。30<90<100、三、如圖二所示某降壓變電所裝設(shè)一臺(tái)容量為20MVA、電壓為110/11kV的變壓器，要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負(fù)荷時(shí)分別不超過(guò)額定值的2.5%和7.5%,最大負(fù)荷為18MVA,最小負(fù)荷為7MVA ,cos =0.8,變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運(yùn)行情況下均維持107.5kV ,變壓器參數(shù)為 Uk%=10.5 ,Pk=163kW,勵(lì)磁影響不計(jì)。試選擇變壓器的分接頭。(20 分)IP7 flcVEMMllOJIkvC2>-時(shí)愉 ir圖二題三圖解變壓器的電阻和電抗為RtXtPkUN1000SNUk%UN100Sn163 110224.93(

42、)1000 20263.5()100 20末端最大和最小負(fù)何為Smzx18 cosSmin7 COSj18sin 18 0.8 j18 0.6 14.4 j10.8(MVA)j7sin 7 0.8 j7 0.6 5.6 j4.2(MVA)按最大和最小負(fù)荷時(shí)調(diào)壓要求,變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為U i maxUi min10(1 2.5%) 10.25(kV)10(1 7.5%) 10.75(kV)在最大和最小負(fù)荷時(shí)變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得Uimax Ui max Umax 107.5Uimax Ui max U min 107.514.4 4.93 10.8 63.5U i max5.6 4.93

43、 4.2 63.5Ui min解得U i maxUi min99.9(kV)104.6(kV)然而最大和最小負(fù)荷時(shí)分接頭電壓為U T /maxUi maxU T / min Ui minU i NU i maxU iNUi min99.9104.611107.2(kV)10.2511107(kV)10.75U T/max U T/ min 107.2107U TI 22故選分接頭電壓為110 (1-2.5%) =107.25107.1(kV)的分接頭。校驗(yàn)低壓母線(xiàn)電壓:最大負(fù)荷時(shí)最小負(fù)荷時(shí)U11Uimax % Uimax 工 99.9 10.25(kV)UTI107.25UiN11Ui min

44、 Uimin 5104.6 10.73(kV)UTI107.25電壓偏移：最大負(fù)荷時(shí)Umax% -25 10 100% 2.5%10最大負(fù)荷時(shí) Umin%10.73 10 100% 7.3% 7.5%10比較可知，所選擇的分接頭滿(mǎn)足調(diào)壓要求。四、如圖三所示的網(wǎng)絡(luò)中，當(dāng)降壓變壓所 10.5kV母線(xiàn)上發(fā)生三相短路時(shí)，可將系統(tǒng)視為無(wú)限大功率電源, 試求此時(shí)短路點(diǎn)的沖擊電流和短路功率。（25分）a>日咻皿上網(wǎng)一& 口巾Hl-GDI2tIO SkV圖三題四圖解:取 Sb=100MVAUB=Uav100X1*0.1050.52520100 X70.4 102 0.292372100 X3*X4*0.072.193.2E*1等值網(wǎng)絡(luò)如圖7-1 (b)所示。1X *0.525 0.2922.19 1.