電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析習(xí)題

1、電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析,思考與練習(xí),第二章習(xí)題,1.有色金屬構(gòu)成的輸電線路單位長(zhǎng)度電阻R1值與什么因素有關(guān)？鋼導(dǎo)線的R1值與什么因素有關(guān)？ 2.在電抗X1的計(jì)算中，Dm和r值如何確定？鋼導(dǎo)線與有色金屬導(dǎo)線計(jì)算有何不同？ 3.什么是輸電線路的電導(dǎo)參數(shù)g1,為什么架空線參數(shù)計(jì)算中往往被忽略？ 4.輸電線路的電納b1如何計(jì)算？鋼導(dǎo)線與有色金屬導(dǎo)線計(jì)算時(shí)有否不同，為什么？ 5.鋼芯鋁線的鋼芯部分對(duì)輸電線路四個(gè)參數(shù)R1,X1,g1，b1的計(jì)算有何影響？為什么？,6.設(shè)有一條110kv線路，使用LGJ-240型導(dǎo)線，計(jì)算直徑為21.5mm，鋁截面為226.6mm平方，在桿塔上呈等邊三角形排列，線間距為5m，試求

2、該線單位長(zhǎng)度的R1,X1,g1，b1值。 7.一條架空線路如右圖布置，塔頂部有一條接地避雷線，該線進(jìn)行了完整的換位，當(dāng)線路三相對(duì)稱運(yùn)行時(shí)，試討論接地線存在時(shí)對(duì)線路電抗的影響。,Z,8. 試推導(dǎo)由輸電線始端測(cè)量的V1k，I1k和V10，I10（分別為末端短路和末端空載試驗(yàn)）值，求出輸電線型等值電路中的Z，Y值。,9.有一架空線，當(dāng)末端開路時(shí)測(cè)得末端相電壓為200ej0 kV，始端相電壓為180ej5 kV，電流為200ej92A。試計(jì)算等值電路的Z,Y/2值。,10.設(shè)二繞組變壓器，變比為V1N/V2N,容量為SN，及PK，UK%，分別有兩組計(jì)算： 這兩組計(jì)算各表示什么意思？ 11.二繞組變壓器

3、變比K=U1N/U2N,且U1NU2N,當(dāng)二個(gè)繞組截面按同一電試密度選擇時(shí)，它們的實(shí)際電阻值之比R1/R2為多少？為什么在等值電路中認(rèn)為它們相等？,12.在容量為100/100/50的三繞組變壓器中，繞組截面按同一電流密度選擇時(shí)，試證明RT(50%)=2RT(100%)。 13.設(shè)有一臺(tái)雙繞組變壓器，SN=31.5MVA，變比為110kV/38.5kV,P0=86kW，I0%=2.7%， Pk=220kW， Uk%=10.5%，試畫出該變壓器等值電路，并標(biāo)明其參數(shù)。 14.設(shè)三繞組變壓器SN=31.5MVA，容量比為100/100/50，變比為121/38.5/11， P0=10.5kW， P

4、km=233kW，I0%=3%， Uk12%=10.5%，Uk13%=17.5%，Uk23%=6.5%，試畫出 變壓器等值電路，并標(biāo)明其參數(shù)。 15.為什么對(duì)多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)繪出其等值電路時(shí)，必須進(jìn)行歸算？ 16.什么是標(biāo)么制？,17.三相制系統(tǒng)中，為什么相電壓標(biāo)么值與線電壓標(biāo)么值相等。 18.多電壓等級(jí)網(wǎng)絡(luò)中，按各電壓等級(jí)分別取標(biāo)么值時(shí)，得出的參數(shù)標(biāo)么值就被看成是歸算的等值電路，此時(shí)，不同的電壓等級(jí)中的基準(zhǔn)值有什么關(guān)系？ 19.當(dāng)假定XrRT,BTG時(shí)，變壓器的Uk%和I%值分別為以其額定電壓和額定容量為基值的電抗標(biāo)么值和導(dǎo)納支路無功功率標(biāo)么值。 即 , 試證明之。,20.如圖所示系統(tǒng)，各元件

5、參數(shù)如下：,線路：L1：LGJ-150，計(jì)算直徑17mm，長(zhǎng)度70km， 水平排列 | 4m | 4m | L2:LJ-120,計(jì)算直徑14.5mm，長(zhǎng)度30km， 水平排列 | 2.8m | 2.8m | L3：LJ-95，計(jì)算直徑12.4mm，長(zhǎng)度10km， 等邊三角形排列,距離1m。,L1,L2,T1,L3,T2,35kV/11kV,110kV/38.5kV/11kV,110kV,10kV,35kV,10kV,PB,Pc,Pd,20題（續(xù)）,變壓器： T1：SFS-31.5MVA/110,容量比100/100/100，P0=98KW，P12=P23=P13=230kW，Uk12%=17，

6、Uk13%=10.5，Uk23%=6,I0%=3 T2:SF-15MVA/35,P0=39kw,Pk=122kw,Uk%=8,I0%=3 求：用標(biāo)么值畫出等值電路，各變壓器運(yùn)行于圖示額定分接頭，計(jì)算中 1）110kV線路計(jì)及線路電納，35kV及以下線路不計(jì)電納； 2）在110kV段中規(guī)定基準(zhǔn)值為SB=100MVA，UB=110kV。,1.辨明各定義的區(qū)別：“電壓降落”；“電壓損耗”；“電壓偏移”；“電壓降落的縱分量”；“電壓降落的橫分量”；現(xiàn)有一條電力線路，額定電壓為UN，運(yùn)行中始端電壓U1 ，末端電壓為U2 ，用這三個(gè)電壓符號(hào)表示以上5個(gè)名詞的定義。 2.已知線路阻抗Z=R+jX；三相功率S

7、=P+jQ；電壓 ，試求,第三章習(xí)題,3測(cè)得運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)端電壓 (以U為基準(zhǔn))，并知發(fā)電機(jī)電抗 X=0.2（R忽略），求： 發(fā)電機(jī)輸向電網(wǎng)的功率。 發(fā)電機(jī)發(fā)出功率。 發(fā)電機(jī)電勢(shì)向量。（各量均以標(biāo)幺值表示）,U1,S1=P1+jQ1,U2,5.為什么具有相同截面的電纜線路和架空線路，一般情況下前者的輸電效率比后者要高，與這一結(jié)論相反的“非一般情況”指哪些情況。（從負(fù)荷無功性質(zhì)考慮）,4.畫出下圖線路當(dāng)U1 保持不變，S1 在不同功率因素時(shí)U2 的變化軌跡。,6.某廠有兩臺(tái)相同的主變供電，每臺(tái)參數(shù)為：P0=39千瓦，Pk=122千瓦，i0%=3，uk%=8，該廠的最大負(fù)荷Smax等于一臺(tái)變壓器的

8、額定容量，功率因素cos=0.9（滯后），試問：該廠負(fù)荷曲線的最大利用小時(shí)數(shù)Tmax在什么范圍值，投入兩臺(tái)比投入一臺(tái)運(yùn)行較經(jīng)濟(jì)。,7.續(xù)上題，工廠由輸電線路Z=R+jX供電，有的供電部門認(rèn)為變壓器具有空載電流，會(huì)引起線路有功功率損耗（供電部門管理網(wǎng)損-即線損），所以規(guī)定設(shè)備負(fù)載率（實(shí)際負(fù)荷/設(shè)備容量）低于65%時(shí)要附加收費(fèi)，試論證這種規(guī)定是否合理，你能否提出這一規(guī)定的補(bǔ)充條件,8.在第二章20題的電網(wǎng)中，各負(fù)荷點(diǎn)的最大負(fù)荷分別為：PB=8MW，PD=10MW，Pc=2MW，負(fù)荷功率因素均為0.9（滯后），負(fù)荷同時(shí)率為1， 1）試進(jìn)行潮流計(jì)算（答案表示于系統(tǒng)圖中）； 2）若 Tmax都為6500

9、小時(shí)，求該網(wǎng)的網(wǎng)損%。 9.所謂二端供電網(wǎng)中的“循環(huán)功率”表示什么意思。 10.兩臺(tái)變壓器供電如圖3-7所示，由于安裝錯(cuò)誤使T1變比為U1/U2=1.05，T2變比為U1/U2=1，試問投運(yùn)后會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？ 11.證明在環(huán)形供電中，各段線路單位長(zhǎng)度阻抗相同時(shí)，功率分配的“力矩公式”將按線路長(zhǎng)度分配。,12.分析電力網(wǎng)簡(jiǎn)化發(fā)法中以電壓和電流作為邊界條件，與以電壓和功率作為邊界條件的差別。 13.下圖某城市配電網(wǎng)，各段線路單位長(zhǎng)度阻抗相同，各負(fù)荷功率因素相同，圖中標(biāo)出了各負(fù)荷大小和線段長(zhǎng)度，試確定功率分點(diǎn)。,B,1,1,1,1,1,1,2,2,2,S,S,0.5S,0.5S,2S,2S,S,2,

10、14.什么是導(dǎo)線截面的經(jīng)濟(jì)電流密度，為什么與負(fù)荷的Tmax有關(guān)？ 15.在低壓配電網(wǎng)中導(dǎo)線截面往往按允許電壓損耗計(jì)算，為什么？,16.在以型電路表示變壓器等值的電網(wǎng)計(jì)算電路，對(duì)不同的電壓級(jí)的標(biāo)么值 進(jìn)行變化的歸算，其基準(zhǔn)電壓為 。 17.變壓器的 變比除以所接網(wǎng)絡(luò) 的比值稱為標(biāo)幺變比。 18.導(dǎo)納矩陣中節(jié)點(diǎn)i的自導(dǎo)納是聯(lián)接在節(jié)點(diǎn)的 和 得導(dǎo)納的總和。 19.導(dǎo)納矩陣中節(jié)點(diǎn)i與j的互導(dǎo)納是聯(lián)接 節(jié)點(diǎn)間支路導(dǎo)納的 值，i與j無直接聯(lián)接支路時(shí)互導(dǎo)納為 值。 20.節(jié)點(diǎn)注入功率定義 為正方向，與注入電流Ii和節(jié)點(diǎn)電壓Ui的關(guān)系定義為 Si= 。,21.PQ節(jié)點(diǎn)指 功率和 功率恒定的節(jié)點(diǎn)，表示實(shí)際電網(wǎng)中

11、 和 類型的節(jié)點(diǎn)。 22.PV節(jié)點(diǎn)指 功率和 有效值恒定的節(jié)點(diǎn)，表示實(shí)際電網(wǎng)中 類型的節(jié)點(diǎn)。 23.平衡節(jié)點(diǎn)指 功率和 功率不受限制且電壓 恒定的節(jié)點(diǎn)，表示實(shí)際電網(wǎng)中 類型的節(jié)點(diǎn)。 24.PV節(jié)點(diǎn)會(huì)受到 容量的限制，當(dāng)?shù)竭_(dá)限制要轉(zhuǎn)變成 節(jié)點(diǎn)。 25.平衡節(jié)點(diǎn)可能會(huì)受到 容量的限制，當(dāng)達(dá)到限制時(shí)要轉(zhuǎn)變成 節(jié)點(diǎn)，但應(yīng)考慮系統(tǒng)中另設(shè)置 節(jié)點(diǎn)，即實(shí)際中的 調(diào)頻電廠。,26.應(yīng)用高斯-賽德爾法解算節(jié)點(diǎn)電壓的迭代過程中，系數(shù)是 。最終的收斂判據(jù)為 。 27.應(yīng)用牛頓-拉夫遜法解算節(jié)點(diǎn)電壓的迭代過程中系數(shù) ，最終的收斂判據(jù)為 或 。 28.試證明下列三種標(biāo)幺值計(jì)算電路的一致性。,Z1,ZT,Z2,U1T/U

12、2T,1,2,Z1*,ZT*,Z2*,Z1*,ZT*,Z2*,Z1*,ZT*k,Z2*,YT1*,YT2*,(c),(a),(b),對(duì)應(yīng)（a）（b）（c）電路參數(shù)，計(jì)算如下： 等值電路（a）,等值電路（c）,等值電路（b）,29.試證明導(dǎo)納矩陣中Y11+Y12+Y1n=yio， yio為節(jié)點(diǎn)i對(duì)地支路導(dǎo)納之和。 30.圖示實(shí)線為原有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)，虛線為新增設(shè)的線路和節(jié)點(diǎn)，求：1）寫出原網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納矩陣，并列出矩陣元素與支路導(dǎo)納值得關(guān)系；2）考慮新增線路和節(jié)點(diǎn)對(duì)所列導(dǎo)納矩陣進(jìn)行修改。,31.電力系統(tǒng)負(fù)荷變動(dòng)規(guī)律按變動(dòng)幅度和周期劃分可分為 種。對(duì)應(yīng)不同的變動(dòng)分別由電源的 調(diào)節(jié)， 調(diào)節(jié)和 發(fā)電進(jìn)行平衡

13、。 32.熱備用容量是指 發(fā)電設(shè)備的最大允許功率與 之差。 33.冷備用容量是指 發(fā)電設(shè)備的最大允許功率， 和 的發(fā)電設(shè)備不屬冷備用。 34.只有 的情況下才需設(shè)置檢修備用容量。 35.發(fā)電機(jī)組間最優(yōu)分配負(fù)荷的目標(biāo)函數(shù)是 最小。約束條件是 ，最優(yōu)分配的準(zhǔn)則是 準(zhǔn)則。 36拉格朗日法是在函數(shù)存在 下的求極值的方法。,37.發(fā)電機(jī)組的 功率和 功率都會(huì)受到限止，他們由 和 等因素決定。 38.電力系統(tǒng)各電廠間的最優(yōu)分配負(fù)荷，除考慮各廠的耗量特性。在經(jīng)濟(jì)方面還需考慮 修正，技術(shù)方面必須考慮 的限制。 39.水力發(fā)電廠用以發(fā)電的放水量，除考慮電力系統(tǒng)需要外，還可能受到 等因素的限制。 40.在調(diào)速器作

14、用下，當(dāng)頻率 時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出功率 ，負(fù)荷頻率的自動(dòng)調(diào)節(jié)效應(yīng)為頻率 時(shí)，負(fù)荷功率 。 41.系統(tǒng)單位調(diào)節(jié)功率指 與 調(diào)節(jié)效應(yīng)的總和，當(dāng)功率變化相同時(shí)單位調(diào)節(jié)功率值大的系統(tǒng)頻率變化 。,43.設(shè)二臺(tái)發(fā)電機(jī)的耗量特性（標(biāo)么值）分別為 二臺(tái)發(fā)電機(jī)應(yīng)發(fā)總功率為 求：二臺(tái)發(fā)電機(jī)按最優(yōu)分配負(fù)荷時(shí)，各自的發(fā)電功率？,42.調(diào)頻器設(shè)置在 廠，當(dāng)電網(wǎng)頻率 時(shí)，調(diào)頻器動(dòng)作。,44.繼上題，某廠只有二臺(tái)發(fā)電機(jī)，且按最優(yōu)分配負(fù)荷的方法確定總負(fù)荷的分配，求：該廠總負(fù)荷的耗量特性。,45.電站1和2的機(jī)組，綜合耗量特性分別為 設(shè)運(yùn)行中保持負(fù)荷點(diǎn)電壓 負(fù)荷 求：考慮網(wǎng)損后二個(gè)電站對(duì)有功負(fù)荷的最優(yōu)分配。,46設(shè)某一系統(tǒng)總負(fù)荷為

15、4500MW，負(fù)荷的單位調(diào)節(jié)功率 KB*=1.55,負(fù)荷變動(dòng)率約3.5%，系統(tǒng)發(fā)電設(shè)備總?cè)萘繛?400MW，其中火電機(jī)組容量占66%，機(jī)組調(diào)差系數(shù)%=5.0，水電機(jī)組容量占35%，機(jī)組調(diào)差系數(shù)%=3.5% 求： 當(dāng)系統(tǒng)允許頻率偏差為0.1赫時(shí)，需要有多少發(fā)電量作調(diào)頻容量。 若符合變動(dòng)率保持不變，系統(tǒng)最低允許頻率為49.5赫，在不增加發(fā)電容量的前提下，最大的系統(tǒng)總負(fù)荷可以增加到多少？,47.輸電線路元件運(yùn)行時(shí)，并聯(lián)電抗中，消耗_無功功率，且與_平方成正比，串聯(lián)電抗中消耗_無功功率且與_平方成正比。 48.變壓器元件運(yùn)行時(shí)，并聯(lián)支路中消耗_無功功率且與_平方成正比，線圈漏抗中消耗_無功功率且與_平

16、方成正比。 49.并入電網(wǎng)的發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，增加_可以增加無功功率的輸出，減小_可以減小無功功率的輸出。 50.發(fā)電機(jī)以發(fā)出滯后無功功率運(yùn)行時(shí)受到_，_等額定值的限制，當(dāng)吸收滯后無功功率運(yùn)行時(shí)受到_和_的限制。 51.靜止補(bǔ)償器運(yùn)行時(shí)，可以提供_和_性質(zhì)的無功功率，但伴隨著會(huì)產(chǎn)生_電流。,52.電力以系統(tǒng)中無功功率最優(yōu)分布以_為目標(biāo)函數(shù)，以_為最優(yōu)分布準(zhǔn)則。 53.無功功率負(fù)荷的最優(yōu)補(bǔ)償在_能滿足的前提下，以_費(fèi)用大于_費(fèi)用為最優(yōu)補(bǔ)償?shù)暮饬繕?biāo)準(zhǔn)。 54.并網(wǎng)發(fā)電機(jī)氣門開度不變，勵(lì)磁電流不變，當(dāng)系統(tǒng)電壓降低時(shí)會(huì)引起_和_增加。 55.沖擊負(fù)荷會(huì)引起電壓_，一般采取_的管理措施。 56.電力系統(tǒng)電壓

17、的監(jiān)視和調(diào)整，可通過監(jiān)視和調(diào)整電網(wǎng)_的電壓來實(shí)現(xiàn)。,57.實(shí)現(xiàn)逆調(diào)壓，最大負(fù)荷時(shí)，將電壓升高至_%UN，最小負(fù)荷時(shí)將電壓下降至_%UN。 58.實(shí)現(xiàn)順調(diào)壓，最大負(fù)荷時(shí)，電壓允許不低于_%UN，最小負(fù)荷時(shí)，允許不高于_%UN。 59.采用常調(diào)壓方式時(shí)，在任何負(fù)荷下電壓為數(shù)值，例如_%UN。 60.調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁可調(diào)正負(fù)荷點(diǎn)電壓在最大負(fù)荷和最小負(fù)荷時(shí)的_。 61.改變變壓器固定分接頭可調(diào)正負(fù)點(diǎn)電壓在最大負(fù)荷和最小負(fù)荷時(shí)的_。 62.有載調(diào)壓變壓器，允許在_情況下改變分接頭，能實(shí)現(xiàn)_調(diào)壓方式運(yùn)行。,63.借助并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)備調(diào)壓是改變_，從而改變_來實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的。 64.并聯(lián)電容實(shí)現(xiàn)_補(bǔ)償，電容器組的串聯(lián)數(shù)取決于_和電容器的_電壓的比值。 65.串聯(lián)電容器補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)_補(bǔ)償，電容器組的并聯(lián)數(shù)取決于_和電容器的_電流的比值。 66.同步調(diào)相機(jī)的額定功率QN指_運(yùn)行時(shí)的_，_時(shí)的允許功率一般為60% QN 。 67.發(fā)電機(jī)參數(shù)為PN=25MW，cosN=0.8，UN=10.5kV，XN =2.25，若該機(jī)改作調(diào)相機(jī)運(yùn)行，求允許發(fā)出的最大無功功率為多少？,68.圖示網(wǎng)絡(luò)，Z1=22.5+j21.6歐姆，Z2=36+j14.6歐姆，ZT1=11.8+j127歐姆，ZT2=7.2+j