电力系统分析试题与答案

Zt4.08j63.52k10(0.408j63.52)Zt1k4.08j63.521-10(0.453j7.058)例2-8试计算如图所示输电系数各元件电抗的标幺值。已知各元件的参数如下,发电机Sg(n)=30MV.A,Vg(N)=10.5kV,.计算 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 例2-6已知Zt(4.08j63.52)，k110/1110试求出图中变压器不含励磁支路的n型等值 电路 模拟电路李宁答案12数字电路仿真实验电路与电子学第1章单片机复位电路图组合逻辑电路课后答案 。解：变压器阻抗折算到高电压侧时，含理想变压器的等值电路示于图，因此图中各支路阻抗为为0.08Qo|解：首先选择基准值，取全系统的基准功率各元件电抗的标幺值为：—一习题1-2电力系统的部分接线示于题图试求：IT・2SB=100MV.A。1-2，各电压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。IIIIIXg(n)=0.26;变压器T-1St1(N)=31.5MV.A,Vs%=10.5,kT1=10.5/121;变压器T-2St2(n)=15MVA,Vs%=10.5,kT2=110/6.6;电抗器VR(N)=6kV,lR(N)=0.3kA,Xr%=5;架空线路长80km，每公里电抗为0.4Q;电缆线路长2.5km，每公里电抗(3)T-1:kT1(10.05)242/10.524.2T-2:kT2(12)220/1211.818,kT2(13)220/38.55.714,kT2(23)121/38.53.143T-3:kT3(10.025)35/113.102,&4220/110例6-2在例2-8的电力系统中，电缆线路的未端发生三相短路,短路点的电流的有名值。已知发电机电势为10.5kV。试分别按元件标幺值计算解：取Sb=100MV.A,VbE为X2X3X4V^(Vb(；「10.5kV,VB(n)「1X5X6B(皿6.3kV)X1Xd°26SGn0.26迴0.87,30X2XT1Vs%100SbSt1(N)10.5100型0.3331.5发电机及各变压器高、低压绕组的额定电压；各变压器的额定变比；设变压器T-1工作于+5%抽头、T-2、T-4工作于主抽头，T-3工作于—2.5%抽头时，各变压器的实际变比。解(1)发电机：Vgn10.5kV，比同电压级网络的额定电压高5%变压器T-1为升压变压器：Vn210.5kV,等于发电机额定电压；Vn1242kV,比同电压级网络的额定电压咼10%变压器T-2为降压变压器：Vn1220kV，等于同电压及网络的额定电压；VN2121kV和VN338.5kV,分别比同电压级网络的额定电压咼10%。同理，变压器T-3:VN135kV和VN211kV。变压器T-4：VN1220kV和VN2121kV。⑵T-1：kT1N242/10.523.048T-2:kT2(12)220/1211.818,kT2(13)220/38.55.714,kT2(23)121/38.53.143T-3:kT3N35/113.182,T-4:&4N220/1211.818X3XlSBVB(口)0.480100115^0.24，X4XT2Vs%Too"SbST210.51001oo750.7X5XrVr%7q0Vr（n）Sb100』3IR(N),30.31.46，10.5VB?10.510.51，If*14.1040.244，If1f*Sb3V（b皿）1002.24kA4.104..36.3例3-2已知同步电机的参数为:Xd1.0，Xq0.6,cos0.85。试求在额定满载运行时的电势Eq和Eq。解：用标幺值计算，额定满载时V=1.0,1=1.0（〔）先计算eq。由图的相量图可得（2）确定Eq的相位，相量Eq和V间的相角差Eq和1的相位差为：丄VsinXqI0.530.6“arctgarctg53Vcos0.85(3)计算电流和电压的两个轴向分量IdIsin()Isin530.8,IqIcos()Icos530.6VdVsinVsin210.36,VqVcosnVcos210.93(4)计算空载电势Eq:EqEq(xdxq)Id1.41(10.6)0.81.73例4-1某电力系统的等值网络示于。各元件阻抗、导纳均以标幺值标于图中，求节点导纳矩阵。解：丫nj33.3j0.03习题4-1系统接线示于题图4-1，已知各元件参数如下：发电机G-1:Sn=120MV.A,Xd0.23;G-2:Sn=60MV.A,Xd0.14。变压器T-1:Sn=120MV.A,Vs10.5%；T-2:Sn=60MV.A,Vs10.5%。线路参数：X10.4/km,b12.810-6S/km。线路长度L-1:120km,L-2:80km,L-3:70km。取Sb=120MV.A,Vb=Vav,试求标幺制下的节点导纳矩阵。解：选Sb120MVA,VbVav，采用标幺参数的近似算法，即忽略各元件的额定电压和相应电压级的Vav的差别，并认为所有变压器的标幺变比都等于1。（1）计算各元件参数的标幺值Xd1SbXdG1SG1N0.231200.23,120Xd2XdG2尹0.14詈0.28SG2N60XT1Vs1%Sb100St1N10.51201001200.105,XT2Vs2%Sb100St2N10.5120100600.21(1)短路电流和短路功率计算V(0)(a)基频分量13——kA0.4181kA147.05短路点的电流IpIkT0.4184110kA4.181kA11(b)冲击电流取kimp1.8(c)短路电流最大有效值Sb1201一Xm20.412020.43554,—Bl1Sav1152Xl2Xl1l20.43554800.2904,1BI2111202XnXl1130.43554700.2541,1BI3111202计算各支路导纳。计算导纳矩阵元素。(a)对角元(b)非对角元导纳矩阵如下习题5-1供电系统如图5-1所示，各元件参数如下。线路L:长50km,x=0.4Q/km;变压器T:Sn=100MVA,定，当空载运行进变压器低压母线发生三相短路。试计算：及短路功率等的有名值；解：按有名值计算!bl1v：1-2.810611521200.0185221Sb2120^Bi121|?0.01852800.012352120爼131匚0.01852700.01082120Vs=10.5%,kT=110/11。假定供电点电压为106.5kV，保持恒(1)短路电流周期分量，冲击电流，短路电流最大有效值Xlxl0.45020,XtVs%VN100Stn11010127.05(d)短路功率Sf3VnIp31.04.181MVA72.424MVA发电机G:Sn=60MV.A,xd0.14；变压器T:Sn=30MV.A,V18%；线路L:l=20km,x=0.38Q/km。试求f点三相相短路时的起始次暂态电流，冲击电流、短路电流最大有效值和短路功率等的有名值。习题5-3一台无阻尼绕组同步发电机，已知:PN=50MW,COSN0.8,Vn15.75kV,Xd1.04,Xq0.69,Xd0.31。发电机额定满载运行，试计算电势Eq,Eq和E,并画出相量图。解:已知Vg1.0,IG1.0,cos0.85,GN31.79,sin0.52678，设Vg1.00，则1.031.790.85j0.5268,EqVgjIgXq1.0j(0.85-j0.5268)0.691.482723.27523.275,IdiGSin(n)1.0sin(23.275E习题6-3系统接线示于题图6-3，已知各元件参数如下:1.193,12.763解：选Sb60MVA,VbVav，则TOC\o"1-5"\h\zHYPERLINK\l"bookmark129"\o"CurrentDocument"Sb60Vs%SB860HYPERLINK\l"bookmark131"\o"CurrentDocument"IBBkA0.936kA，取E1.05,Xd0.14,XtsB0.16,3Vb337100Stn10030HYPERLINK\l"bookmark135"\o"CurrentDocument"X,xl生0.3820「0.333,XXdXtXi0.140.160.330.633VB2372起始次暂态电流求冲击电流，取冲击系数kimp1.8有：imp,2Ikimp21.5531.8kA3.953kA短路电流最大有效值：limpI.1一2(kimp—1)21.553.1一2(1.8一1)2kA2.345kAHYPERLINK\l"bookmark143"\o"CurrentDocument"(4)短路功率：Sf—Sb丄0560MVA99.526MVAX0.633或Sf31Vav.31.55337MVA99.525MVA习题9-1:某系统典型日负荷曲线如题图所示，试计算：日平均负荷；负荷率km，最小负荷系数a以及峰谷差Pm。解：(1)日平均负荷负荷率Pav85kmav0.7083Pmax120最小负荷系数峰谷差9-2若题图9-1作为系统全年平均日负荷曲线,时数Tmax解：年持续负荷数据如题 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 9-2所示。12010060试作出系统年待续负荷曲4求出年平均负荷及最大负荷利用小P/MW有功功率/MW持续时间/h1204X365=14601004X365=1461904X365=1462804X365=1463704X365=1464504X365=1465题表9-2年持续负荷系统年持续负荷曲线如题图9-2所示。年平均负荷■ftl.T.4mB76Oa题图9-2年持续负荷曲线最大负荷利用小时数'9-3某工厂用电的年待续负荷曲线如题图9-3所示。试求：工厂全年平均负荷，全年耗电量及最大负荷利用小时数Tmax。解：(1)全年平均负荷1002000603000403760MW60.548MWPav(y)8760P/MW全年耗电量最大负荷利用小时数习题10-1:一条100KV架空输电线路，长100km,ro0.120910060/'■，忽略线路对地电容,已知线路未端运行电压VLD=105kV,负荷Pld=42MW,cos^=0.85。'(2)解:(1)线路阻抗的功率损耗和输电效率；(3)线路首端和未端的电压偏移R12.09100输电线路的电压降落和电压损耗；20005(X)0/hPLDRQLDXVLD电压降落:?V1?VLD电压损耗:V1Vld(2)功率损耗输电效率:pldpld(3)未端电压偏移:首端电压偏移:10-2电压降落:电压损耗:12.09Q,X0.410040Q4212°926.°294014.7512KV120.4551正100%105110110120.455110514.7512j13.003110515.4551KV42100%94.01%422.68100%4.545%110100%9.505%题图9-R年持续负荷曲线Vld105KV电压降落相量图/~*PlDjQLD输电线路等效电路V1110若上题的负荷功率因数提高到0.95,试作同样计算，并比较两题的计算结果。?V1?VLDVjV10.095j14.4105V1Vld115.99410510.994KV(2)功率损耗输电效率:PldPld百100%42100%95.14%422.1434(3)未端电压偏移:105110100%4.545%首端电压偏移:110115.994110100%5.449%110例题：电网结构如图所示，额定电压10kV,已知各节点负荷及线路参数：S2=0.3+j0.2MVA,S3=0.5+j0.3MVA,S4=0.2+j0.15MVA,Z12=1.2+j2.4Q,Z23=1.0+j2.0Q,Z24=1.5+j3.0Q,电源电压V1=10.5kV，试作功率和电压计算。解：（1）先假设各节点电压为额定电压进行功率损耗计算，以求得电源点始端功率。⑵用已知的电压及第一步求得的功率分布，求出线路各点电压。0.3%，则可以结束计算。（3）根据求得的电压分布，重算功率分布。（4）比较两次计算得到的电源点功率的差值，小于（否则继续重算电压分布、功率分布直到误差足够小）11-1输电系统如图11-1所示。已知：每台变压器Sn=100MWA，△Po=450kW，△Qo=3500kvar，△Ps=100kW，Vs=12.5%，工作在—5%的分接头；每回线路长250km,门=0.08Q/km,x1=0.4Q/km,b1=2.8x10-6S/km;负荷Pld=150MW,cos$=0.85。线路首端电压VA=245kV，试分别计算：（1）输电线路，变压器以及输电系统的电压降落和电压损耗；（2）输电线路首端功率和输电效率；（3）线路首端A，未端B及变压器低压侧C的电压偏移。解：输电线路采用简化n型等值电路，变压器采用励磁回路>11-10.简单电力系统如图11-10所示，已知各段线路阻抗和节点功率为：Z12=10+j16Q,Z13=13.5+j21QZ23=24+j22Q,SLD2=20+j15MVA,SLD3=25+j18MVA，节点1为平衡节点，V1=115/0°kV。试用牛顿-拉夫逊法计算潮流：（1）形成节点导纳矩阵；（2）求第一次迭代用的雅可比矩阵；（3）列写岀第一次迭代时的修正方程。丫1PP2P2P2P2eP2上e2ef2e3f3Q2Q2Q2Q2Q2-f2e2f2e3f3P3P3P3P3P3e3ef2e3f3Q3Q3Q3Q3Q3f3e2f2e3f3解：（1）节点导纳矩阵丫3丫311Z13丫231Z23ei115,110j16113.5j210.049j0.0078,Y12Y21110j160.028j0.04413.5j21124j22e20)110,0.0210.022j0.033,Y22j0.020,丫爲f2(0)0；e30)110,1Z121Z13Z231Z2310j16124j220.050j0.065113.5j21124j220.044j0.054（2）列写矩阵（3）列写岀第一次迭代时的修正方程P2es(G23e2B23f2)(0.021110)f22.31,2(1)e3f⑴13文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.例12-3降压变压器及其等值电路示于图(a)、(b)。已知在最大和最小负荷时通过变压器的功率分别为Smax=(28+j14)MVA和Smin=(10+j6)MVA，高压侧的电压分别为V1max=110kV和V1min=113kV。 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 低压母线的电压变化不超出(6〜6.6)kV的范围，试选择分接头。解：先计算最大/最小负荷时变压器的电压损耗假定在最大/最小负荷时低压侧V2max=6kV和V2min1=6.6kV，贝U21取算术平均值V1tav=107.5kV选最接近的分接头V1t=107.25kV并校验低压母线的实际电压可见所选分接头是能满足电压要求的。——?例13-2某电力系统中，40%的容量已完全利用，其余＞10±%•为火6澎V有15%的备用容量,2其单位调节功率为30%为水电厂，有18%的备用容量，其单位调节功率为38.5MV统有功负荷的频率调节效应系数为若负荷变化的范围是土10%，则系统频率变化的范围是多少?a)解：(1)计算系统的单位调节功率，令系统中发电机组的总额定容量等Kg*0.400.3160.31810.2，系统负荷功率Pd0.4系统备用系数kr1/0.9011.110于是K*(2)系统负荷变化土10%时的频率偏移为：一次调整后的系统稳定频率变化的范围为16；Kd*2.0。试冋：D*(计算必考)(b)1,即发电机组的等值单位调节功率为0.3(10.15)0.3(10.18)0.90110.22.013.32237.50610krKG*Kd*1.110f上0.1*"K713.322f(500.00750650)Hz49.625Hz?13-2某电力系统有4台额定功率为100MW的发电机，每台发电机的调速器的调差系数3=4%，额定频率fN=50Hz,系统总负荷为Pd=320MW，负荷的频率调节效应系数Kd=0。在额定频率运行时，若系统增加负荷60MW，试计算下列两种情况下系统频率的变化值。(1)40台机组原来平均承担负荷；解：每一台发电机的单位调节功率(1)4台发电机原来平均承担负荷320每台发电机承担FG1320MW4(计算必考)(2)原来3台机组满载，1台带20MW。说明两种情况下频率变化不同的原因。80MW，因此，增加MW负荷后，每台发电机可承担PG160MW15MW,FG1Kg115Hz0.3Hz或f504KG1Pg空Hz2000.3Hz原来三台满载，一台带20MW负荷。此时，所有的负荷增量只能由一台发电机负担，即PG160MW,PG1Kg160hz501.2Hz两种情况下频率变化不同是因为第一种情况下，FG115MW，而第二种情况下变成PG160MW，因而在相同的Kg1下，f变大4倍。?习题14-9两个火电厂并联运行，其燃料耗量特性如下：(计算题必考)F1=(4+0.3Pg1+0.0008P2g1)t/h,200MWWPg1^300MWF2=(3+0.33Pg2+0.0004P2g2)t/h,340MWWPG2W560MW/系统总负荷分别为850MW和550MW，试确定不计网损时各厂负荷的经济分配。解：(1)系统总负荷为850MW寸Pg2=850-Pg1，各发电厂的燃料耗量微增率为令入1=入2,并将PG2=850-PG1代入，可解出PG1,即卩0.3+0.0016Pg1=0.33+0.008(850-PG1)(0.0016+0.0008)Pg1=0.33-0.3+0.008，可得Pg1=295.883MW,Pg2=850-Pg1=(850-295.833)MW=554.167MW(2)当系统总负荷为550MW时，即Pg2=550-Pg1，令入1=入2,并将Rg2=550-Pg1代入，便得文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持(0.0016+0.0008)X10-3Pgi=0.33-0.3+0.008X550X10-3由此可得Pgi=195.833MW，但Pgi的最小允许负荷Pgi>200MW，故Pgi=200MW,Pg2=(550-200)MW=350MW。