电力系统分析习题集及答案(2)

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并作等值电路。

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Pk?1?2??152.8kW,Pk??3?1??52kW，Pk??2?3??47kW，空载电流为Io%?4.1，空载损耗Po?75kW，短路电压为Uk?1?2?%?10.5，Uk?3?1?%?18，

Uk?2?3?%?6.5。试求该变压器的阻抗、导纳参数，并作出等值电路。

2-13 某变电所装设一台OSFPSL—90000/220型三相三绕组自耦变压器，各绕组电压220/121/38.5kV，容量比为100/100/50，实测的短路、空载试验数据如下： Pk?1?2??333kW，

??3?1?%?16.45，Uk??2?3?%?10.75，Pk??3?1??265kW，Pk??2?3??277kW，Uk?1?2?%?9.09，UkPo?59kW，Io%?0.332。试求该自耦变压器的参数并绘制等值电路。

2-14 一台容量为90/90/45MVA的三相三绕组自耦变压器，额定电压为220/121/11 kV 。短路损耗为Pk?1?2??325kW,Pk??3?1??345kW，Pk??2?3??270kW。短路电压为Uk?1?2?%?10，

??3?1?%?18.6，Uk??2?3?%?12.1，空载损耗Po?104kW，空载电流Io%?0.65。试求该自Uk?是最小绕组容量为基值给出的） 耦变压器的参数。（注：Pk?、Uk

2-15 简化系统

如图2-15 所示， 元件参数如下：

6kV 110kV 6kV 习题 2-15图 架空线：UN?110kV，x1?0.4?/km，长70 km。

变压器：两台SFL—20000/110型号变压器并联运行，短路电压为Uk %=10.5。 电抗器：额定电压为6kV，额定电流为300A，电抗百分值为4%。

电缆线：双回铜电缆线路，长2.5km，缆芯截面S?70mm2，UN?6kV，x1?0.08?/ km，电阻系统??18.8??mm2/km。

当选基准容量SB?100MVA，基准电压为各段的平均电压。试求该系统各元件的标么参数，并作等值电路。

2-16 已知电力网如图2-16所示：

T 230k10.5k1

l1

 

习题2-16图

各元件参数如下：

 

T2

115kV l2

变压器：T1 ：S=400MVA，Uk%?12， 242/10.5 kV

 

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T2 ：S=400MVA，Uk%?12， 220/121 kV

线路：l1?200km, x1?0.4?/km (每回路)

l2?60km, x1?0.4?/km

其余参数均略去不计，取基准容量SB=1000MVA，基准电压UB?Uav，试作出等值电路图，并标上各元件的标么值参数。

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

10kV 表示）。 ～ 220k60MVA LGJQ－400 PG=50MW 2-18 某系统接线如图2-18所示，如果已?242/10.5kV l=200km 知变压器T1归算至121kV 侧的阻抗为2.95+j48.7?，T2归算至110kV 侧的阻抗为

cos

UG=10.5kV Xd 〞 =0.15

Uk%=12.5

Pk=300kW P0=90kW I0%=2

r0=0.8Ω/km x0=0.406Ω/km b0=2.81×10-6S/km

习题2-17图

4.48?j48.4?，输电线路的参数已标于图中，T3归算至35kV 侧的阻抗为1.127?j9.188?，

试分别作出元件参数用有名值和标么值表示的等值电路。

 

T2T110kV 110kV 35kV

～ 1 5 4 2 3 31.5MVA 6.6+j8Ω 10.5+j20.8Ω 20MVA 10.5/121kV 110/38.5kV

习题2-18图

T3 10kV 6 10MVA 35/11kV

2-19 电力系统结线如图2-19所示：线路电抗均取x0?0.4?/km。 试求各元件参数标么值，并作等值电路。

T1

～ SG=60MVA ST1=60MVA

Uk%=12.5

Xd 〞 =0.15

220k180km

90km 120km

l3

l1

T2

110kV

l4 50km

ST2=31.5MVA

Uk%=14

l

T3

习题2-19图

 

2-20 简单电力结线如图2-20所示。 110kV l1 T110kV

～ l2

30MVA 31.5MVA 100km 10.5kV 10.5/121kV

x0=0.4Ω/km Uk%=10.5 Xd 〞 =0.27

 

习题2-20图

T2 6kV 1.5kA Xr%=8

T3 2×15MVA 110/6.6kV Uk%=10.5

 

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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SB?100MVA，UB?Uav时以标么值表示的等值电路。

第三章 简单电力系统的计算和分析

 

3-1 今有一条220kV电力线路供给地区负荷，采用LGJJ—400型号的导线，线路长230km，导线水平排列，线间距离为6.5m，线路末端负荷为120MW、cos??0.92，末端电压为209kV。试求出线路始端电压及功率。

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。

U1 8+j40Ω

U2 P2=220MW Q2=165MVAR

C1 j5.5×10-4 S C2 j5.5×10-4S 习题图 3-2

3-3 单回220kV架空输电线长200km，线路每公里参数为r1?0.108?/km，

x1?0.426?/km，b1?2.66?10?6S/km，线路空载运行，末端电压U2为205kV，求线路送

端电压U1。

2 L=200km 2

SL S=0 ～ 习题图 3-3 习题图 3-4

3-4 如图3-4所示，某负荷由发电厂母线经110kV单线路供电，线路长80 km，型号为

U1 U2 U1 LGJ-95 80km ULGJ—95，线间几何均距为5m，发电厂母线电压U1?116kV，受端负荷SL?15?j10MVA，求输电线路的功率损耗及受端电压U2 。

3-5 有一条110 kV输电线路如图3-5所示，由A向B输送功率。试求：

⑴ 当受端B的电压保持在110kV时，送端A的电压应是多少？并绘出向量图。

 

l=100km r=0.125Ωkm x=0.4Ω/km 习题图 3-5

20+j10MVA

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⑵ 如果输电线路多输送5MW有功功率，则A点电压如何变化？

⑶ 如果输电线路多输送5MVAR无功功率，则A点电压又如何变化？

3-6 一条额定电压为110 kV 的输电线路，采用LGJ—150导线架设，线间几何平均距离为5m，线路长度为100km，如图3-6所

110kV 100km 示。已知线路末端负荷为40?j30MVA，40+j30MVA 线路首端电压为115 kV 。试求正常运行

习题图 3-6

时线路末端的电压。

3-7 有一回电压等级为110kV ，长为140km的输电线路，末端接一台容量为31.5MVA的降压变压器，变比为110/11 kV 。如图3-7所示，当A点实际电压为115 kV 时，求A、C二点间的电压损耗及B点和C点的实际电压。

(注：Pk?190kW， Uk%?10.5， Po?31.05kW， Io%?0.7)

 

A 20+j40Ω B 20+j30Ω C Dm=4m

LGJ－150 SFL1－31500/110 140km 110/11kV 40+j30MVA 10+j8MVA

20+j15MVA

习题图3-7 习题图 3-8

3-8 额定电压110 kV 的辐射形电网各段阻抗及负荷如图3-8所示。已知电源A的电压为121 kV ，求功率分布和各母线电压。（注：考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量?U）。

2 5+j4MVA 3-9某变电所装设一台三绕组变压

中 器，额定电压为110/38.5/6.6kV，其等值

0.7+j6.5Ω 1.47-j1.51Ω 1 电路（参数归算至高压侧）和所供负荷如高

0 2.47+37.8Ω 图3-9所示，当实际变比为110/38.53（1+0.05）/6.6kV时，低压母线为6 kV ，

8+j6MVA

低3 习题图 3-9 试计算高、中压侧的实际电压。

3-10 今有110 kV 、100km的双回线路，向区域变电所供电，线路导线型号为LGJ—185，水平排列，线间距离为4m，变电所中装有两台31500kVA、额定电压为110/11 kV 的三相变压器，并列运行，负荷PL=40MW，cos??0.8，Tmax?4500h，??3200h，变电所二次侧正常运行电压为10.5 kV 。

试求：⑴ 输电线路的始端功率。

⑵ 线路及变压器中全年电能损耗。

（注：变压器实验数据：Pk =190kW Uk %=10.5， P0 =31.05kW ， I0 %=0.7）

3-11 某回具有串联电容器的110kV供电线路，其参数和已知条件如图3-11所示。试求结点1、4之间的电压损耗（忽略电压降落横分量）以及2、3、4各点的电压值。

 

1 4 2 3 2

S4=40+j30MVA

115kV -j10Ω 5+j20Ω 5+j120Ω

习题图 3-11

 

3-12 某系统如图3-12所示，变压器T1 容量为31.5MVA，变比为220±232.5%/38.5

 

LGJ—150 第 10 页 共 82 页

kV ；变压器T2容量为60MVA，变比为220±232.5%/121/38.5kV，设A端电压维持242 kV ，进行该电网的潮流计算，并在等值电路上标出各自潮流及各点电压。

 

T2

A l1 220kV l2 30+j20MVA

T1 20+j10MVA

20+j10MVA (a) 0.3+j0.2 j0.0162

A 0.0026+j0.014 0.0298+j0.156 j0.286

j0.131 j0.011 j0.011 j0.118 j0.118 0.2+j0.1 j0.32 (b) 0.2+j0.1 习题图 3-12

 

3-13 由A、B两端供电的电力网，其线路阻抗和负荷功率等如图3-13示。试求当A、B两端供电电压相等（即UA =UB）时，各段线路的输送功率是多少？（不计线路的功率损耗）

A Z1=6+j12Ω

UA Z2=4+j8Ω Z3=2+j4Ω Z4=3+j6Ω B Ub

a b

2 2 Sa=30+j15MVA Sb=20+j10MVA

习题图 3-13

3-14 如图3-14所示，各段线路参数为欧姆值，各点负荷为兆伏安,UA =117 kV ，试计算各点电压（忽略电压降的横分量）。

10.5+j25.4 117kV 3.28+j10 5.95+j14.3 18.7+j4.5 8.4+j15.6 C B D E

 

5.6+j4.1 29.2+j25.2 -27.8-j18 50.17+j38.9

习题图 3-14

0.5+j0.3MVA

1段 B 2段 C 3段 A1 A2 LJ-50 LJ-50 LJ-50 2km 3km 2km LJ-35 4段 2km 0.8+j0.6MVA Dm=0.8m LJ-50 r1=0.63 x1=0.341 (Ω/km)

LJ-35 r1=0.91 x1=0.352 (Ω/km)

 

习题图 3-15

 

3-15 简化10 kV 地方电网如图3-15所示，它属于两端电压相等的均一网，各段采用

 

 

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