華北電力大學 電力系統(tǒng)及其自動化 習題課

電力系統(tǒng)分析基礎習題課

NorthChinaElectricPowerUniversity電氣工程學院SchoolofElectricalEngineering2005年9月29日第一章電力系統(tǒng)的基本概念1-1簡答

（1）什么是電力系統(tǒng)，動力系統(tǒng)和電力網？（2）組成聯(lián)合系統(tǒng)的優(yōu)越性是什么？

（3）試述電力系統(tǒng)的接線方式及其優(yōu)缺點？（4）我國電力系統(tǒng)的標準電壓等級？（5）電力系統(tǒng)中性點的接地方式有哪些？其電壓級別范圍如何劃分？（6）電力系統(tǒng)運行的基本要求是什么？2第一章電力系統(tǒng)的基本概念(續(xù))1-2問答為什么要規(guī)定額定電壓等級？系統(tǒng)元件的額定電壓如何確定？標出下頁圖中發(fā)電機，變壓器，電動機的額定電壓（圖中電壓為電力線路的額定電壓）當T-1工作于＋2.5％抽頭，T-2,T-3工作于主抽頭，T-4工作于－5％抽頭，試求這些變壓器的實際變比。3第一章電力系統(tǒng)的基本概念（續(xù)）4第二章電力系統(tǒng)各元件特性及數(shù)學模型1:三繞組變壓器的參數(shù)計算與兩繞組有什么不同？5第二章電力系統(tǒng)各元件特性及數(shù)學模型62:三繞組變壓器SFPSL－120000/220，容量比為100/100/50，額定電壓220/110/11KV，△P0＝135kW，I0％＝0.663，△PK（1－2）＝600kW，△P’K（1－3）＝182.5kW

△P’K（2－3）＝132.5kW，US(1-2)%=14.85，US(1-3)%=28.25，US(2-3)%=7.96，求歸算到220kV側的參數(shù)和等值電路。第二章電力系統(tǒng)各元件特性及數(shù)學模型L1K1L273:圖示系統(tǒng)，線路L1：X1＝10Ω；線路L2：X2＝1Ω；變壓器T1：SN＝10MVA，US％＝10.5，K＝110/11kV，忽略電阻和接地導納，試求（1）以110kV電壓為基基本級時的有名值等值系統(tǒng)；（2）以Sj＝100MVA，Uj＝110kV為基準值的標么值等值電路。補充習題第三章簡單電力系統(tǒng)的潮流計算1:UN＝110kV，Ud＝118kV，求潮流分布。8dR1=6.8ΩX1=16.36ΩB1=1.13*10-4SSc=20.3+j15.8MVAcbaR2=6.3ΩX2=12.48ΩB2=0.82*10-4SR3=13.8ΩX3=13.2ΩB3=0.77*10-4SSb=8.6+j7.5MVASa=12.2+j8.8MVA首先確定潮流計算的類型及其方法；其次作出等值電路，標出各個量的位置；最后按公式進行計算。等值電路如下：9dR1+jX1SccbaR2+jX2R3+jX3SbSaB3/2B2/2B3/2B2/2B1/2B1/2S’’aS’’bS’’cS’aS’baSbaS’bS’cS’cbS’dcSdcScb第三章簡單電力系統(tǒng)的潮流計算第三章電力系統(tǒng)潮流計算102某電力系統(tǒng)電路如圖所示，ZAB＝4+j24Ω，始末電壓有效值分別為240和220kV，末端無功QB＝150Mvar，有功未知，求末端功率因數(shù)和始端視在功率。UAZABUB注意：掌握視在功率，有功功率，無功功率和功率因數(shù)的概念！第三章章：電電力系系統(tǒng)的的潮流流計算算3環(huán)環(huán)網如如圖所所示，，電源源為D，負負荷ABC，其其中A經D到C的弧弧形距距離為為400m，弧弧線AB和和BC的長長度分分別為為200m和100m。。BC弧為為環(huán)網網的聯(lián)聯(lián)絡線線，為為使BC間間不流流過電電流，，求電電源D的具具體位位置在在何處處？（（其中中線路路單位位電阻阻長度度阻抗抗相同同，額額定功功率因因數(shù)也也相同同）11DABC200m100m400mXm方法法一一：：歐歐姆姆定定律律方法法二二：：利利用用環(huán)環(huán)網網求潮潮流流方方法法。。50A10A40A1兩兩端端供供電電網網，，各各段段線線路路阻阻抗抗單單位位長長度度相相同同（（ZL=0.1+j0.4Ω）,試試求求網網絡絡的的潮潮流流分分布布。。12第三三章章：：電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的潮潮流流計計算算習題題：：UA=115KV20mSa=20+j15MVA10m5mSb=30+j10MVASc=25+j15MVAUB=115KV15mABabc2A為為電電源源點點，，求求系系統(tǒng)統(tǒng)的的初初步步功功率率分分布布并并求求出出功功率率分分點點。。13第三三章章：：電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的潮潮流流計計算算ASa=4+j3MVASb=9+j4MVAS’’c=1+j1MVASd=7+j7MVAabcdL=3km4km8km8km5km2+j4Ω2+j4Ω1+j2Ω3:不不計計線線路路的的功功率率損損耗耗，，求求各各段段線線路路的的輸輸送送功功率率。。（（AB兩兩端端電電壓壓相相等等））14第三三章章：：電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的潮潮流流計計算算ASa=30+j15MVASb=20+j10MVAabBZ2＝4+j8ΩZ3＝2+j4ΩZ1＝6+j12ΩZ4＝3+j6Ω4（（3-2-11））：：環(huán)環(huán)網網如如圖圖所所示示，，供供電電點點F的的電電壓壓為為220V，，ABC各各點點的的負負荷荷分分別別為為40A，，100A，，60A，，功功率率因因數(shù)數(shù)為為1，，若若線線路路FA，，AB，，BC，，CF的的電電阻阻均均為為0.1Ω（（不不計計電電抗抗）），，試試計計算算ABC各各點點的的電電壓壓。。15第三三章章：：電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的潮潮流流計計算算ABCFIAIBICIfI’’f5（（3-2-7））：：圖圖示示110kV網網絡絡，，線線路路參參數(shù)數(shù)為為ZAC=15+j20Ω，，ZCD＝12+j18Ω，，ZDB＝10+j16Ω,當A廠廠電電壓壓為為115，，B廠廠電電壓壓為為112，，是是計計算算網網絡絡的的功功率率分分布布及及其其各各點點電電壓壓。。16第三三章章：：電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的潮潮流流計計算算ABCD20+j15MVA16+j112MVA17第三三章章：：電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的潮潮流流計計算算6（（3-2-17））：：圖圖示示110kV網網絡絡，，線線路路1和和2的的阻阻抗抗為為Z1＝10+j40Ω，，Z2＝24+j12Ω，，欲欲使使潮潮流流按按最最小小有有功功功功率率損損耗耗的的經經濟濟分分配配，，線線路路中中接接入入附附加加串串連連加加壓壓器器，，試試計計算算此此附附加加串串聯(lián)聯(lián)變變壓壓器器的的容容量量及及所所需需要要的的附附加加電電勢勢的的大大小小。。12P=10000kWcosφ=1.0掌握握：：自自然然功功率率分分布布；；經濟濟功功率率分分布布；；循環(huán)環(huán)功功率率；；循環(huán)環(huán)功功率率與與電電勢勢的的關關系系。。7（（3-2-18））：：由由發(fā)發(fā)電電廠廠A供供電電的的220kV環(huán)環(huán)形形網網絡絡，，線線路路參參數(shù)數(shù)負負荷荷的的兆兆伏伏安安數(shù)數(shù)和和自自然然功功率率分分布布如如圖圖所所示示，，試試計計算算（（1））該該環(huán)環(huán)網網的的經經濟濟功功率率分分布布（2））實實現(xiàn)現(xiàn)經經濟濟功功率率分分布布后后，，每每年年節(jié)節(jié)約約的的電電能能（（計計算算電電能能損損耗耗時時取取其其平平均均的的小小時時，，cosφ=0.9，，可查查得得18第三三章章：：電電力力系系統(tǒng)統(tǒng)的的潮潮流流計計算算A170+j4060+j152Ω16+j120Ω33+j89Ω40+j120Ω40+j1550+j3051.2+j7.31.2+j22.7162.8+j62.7123掌握握：：1，，功功率率分分配配2，，電電能能損損耗耗思考考1某某變變電電所所裝裝設設一一臺臺OSFPSL－－90000/220型三三相相三三繞繞組組自自耦耦變變壓壓器器，，各各繞繞組組電壓壓為為220/121/38.5kV，容容量量比比為為100/100/50,實實測測的的空空載載短短路路試試驗驗數(shù)數(shù)據據如如下下：：Pk（（1-2））=333kW，，P’’k（（1-3））=265kW，，P’’k（（2-3））=277kW，，P0=59kW，，I0%=0.322，，Uk(1-2)%=9.09,U’’k(1-3)%=16.45,U’’k(2-3)%=10.75,求求自自耦耦變變壓壓器器的的參參數(shù)數(shù)并并繪繪制制等等值值電電路路。。19第二二章章(續(xù)續(xù)））解：：注注意意短短路路功功率率損損耗耗和和電電壓壓損損耗耗均均需需要要進進行行歸歸算算Pk（（1-3））=4P’’k（（1-3））=4××265＝＝1060kWPk（（2-3））=4P’’k（（2-3））=4××277＝＝1108kWPk1=1/2*(Pk（（1-3））+Pk（（1-2））-Pk（2-3）)=142.5kWPk2=1/2*(Pk（2-3）+Pk（1-2）-Pk（1-3）)=190.5kWPk3=1/2*(Pk（1-3）+Pk（2-3）-Pk（1-2）)=917.5kWRT1=Pk1UN^2/(1000SN^2)=142.5××220^2/(1000*90^2)=0.85Ω同理，RT2=1.14ΩRT3=5.48Ω20第二章（（續(xù)）求變壓器器的電抗抗：21第二章（（續(xù)）Uk（1-3）％=2U’k（1-3）％=2×16.45＝32.9Uk（2-3）％=2U’k（2-3）％=2×10.75＝21.5Uk1％=1/2*(Uk（1-3）％+Uk（1-2）％-Uk（2-3）％)=10.245Uk2％=1/2*(Uk（2-3）％+Uk（1-2）％-Uk（1-3）％)=-1.155Uk3％=1/2*(Uk（1-3）％+Uk（2-3）％-Uk（1-2）％)=22.655XT1=Uk1％UN^2/(100SN)=10.245×220^2/(100*90)=55.095Ω同理，XT2=-6.2113Ω≈0XT3=121.8336ΩGT