电力系统习题解答.docx
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电力系统习题解答
1・某电力系统的部分结线如图所示。
各线路的额定电压等级已示于图中试求：
1）发电机G-1,G-2,G-3的额定电压。
2）变压器T-1到T-7的各绕组的额定电压。
G1带负荷，电压升高5%至6.3KV;
G2、G3为发电机一变压器组，电压可直接取为10.5KV和13.8KV;
T1二次侧电压升高10%，变比为6.3/38.5;
T2高压侧电压升高10%，变比为10.5/38.5/121;
T3高压侧电压升高10%，变比为13.8/121/242;
T4变比为38.5/121/231
T5变比为38.5/121/220
T6变比为110/11;
T7变比为110/11。
2•某系统的日负荷曲线如下所示，求此系统的Tmax、Pav及全系统一年内的电能消耗
（280053000333004310053200429003）
3600
二7738（h）
Tmax
PaV8760
pmax
7738
36003180MW
8760
WTmaxPmax77383160
27.858GWh
500KVT-1G_1；-）―A
10.5KV
110KV
i
厂、35KV
T-4®
35KV厂
。
（S
10KV
T-2
G-2—GD
500KV
T-3
T-7
6KV
6KV
©G-3
3•某电力系统的部分结线如图所示。
各线路的额定电压等级已示于图中。
试求：
1）发电机G・1,G-2,G・3的额定电压。
2）变压器T-1到T-5的各绕组的额定电压。
3）变压器T-1运行于+2.5%分接头，求T-1的变比。
2米。
110kV输
1）计算导线温度
4•部分电力网络的结线如图所示，导线呈正三角形方式排列，导线之间距离为电线路以双回线路送电。
降压变电所装有二台相同的三相双线圈变压器。
为40°C时线路每公里参数。
2）计算变压器参数。
3）计算并列运行时，电力网络的等值参数，并将参数注在等值电路上°
LGJ-120
110KV、
||丿"7\八10KV100km
SFZLy20000/110
导线：
ri一-0.2625/km
s120
々n[1（t20）]0.2625[10.0036（4020）]0.2814/km
Dm3
70.1445lgD-0.1557
Xir
/.bd
PAN
104
1102
1000Sn
1000
202
5%un
10.
5
1102
100Sn
10020
Po
30
1000UN
1000
1102
3.146
63.525
Xt
2.479106S
Gt
变压器：
Rt
Bt10%sn[d洛[葩983很
iooun
140T+jlgAQAT1=11■■■■■
3.106x10AA
5•有一条10kV配电线路‘每相参数分别为：
Rl4.0、Xl6.0，受端负荷为1000kVAcos0.8（滞
后），受端电压为10kVo
a）计算线路中点电压；
b）在线路中点接入一阻抗为（100+J200）/每相的负荷，并维持中点电压为a）的计算值，求送端电压。
此时受端电压又为多少？
6•某500kV架空线路。
长342.6km，使用LGJ-400/50四分裂导线。
在正式投运之前，进行了实际测量，提供实测数据如下：
表一：
阻抗实测数据
数量名称：
UABUBCUCAIAIBICPaBPbC
数值：
147.6V148V148V0.825A0.825A0.875A・48W71.5W
表二：
导纳实测数据
数量名称：
UabUbcUcaIaIbIcP总
数值：
154.2V155.3V153.5V0.14A0.14A0.14A2.33W
1）试以上述实测数据计算该线路正序阻抗，导纳，电容，充电功率并作等值电路；
2）按线路结构参数计算该线路阻抗，导纳，电容，不考虑分布特性；
3）近似考虑分布特性，计算该线路阻抗，导纳，电容；
4）精确考虑分布特性，计算该线路阻抗，导纳，电容；
5）对上述计算结果进行分析。
7•三绕组变压器型号为SFPSy
120000/220，容量比为100/100/100
1）作变压器等值电路图，并将参数（归算至高压侧）注在图上。
2）计算额定电压下变压器的空载损耗。
（有功和无功）
3）设变压器低压绕组开路，高压及中压绕组承担额定负荷，计算变压器的有功功率损耗和无功功率损耗。
8.有一110KV母线，接有一负荷Sl20j15MVA。
试以：
1）阻抗表示这负荷，并作等值电路。
2）导纳表示这负荷，并作等值电路。
U21102
7*RR72i2904
S20j15
113
Y1（1.65j1.24）103S
Z387.2j290.4
9.一条220kV、250km单回架空输电线，用LGJQ-400型导线架设。
其参数为：
R0.08/km，
Xi0.416/km，bi2.80106S/km，试用集中参数的型等值电路进行下列计算。
当输
送功率为150MWV功率因数为0.8、受端电压为210kV时，送端电压和功率为多少？
如果功率因数为1.0，其余条件一样，那么送端电压和功率又为多少？
RM0.0825020
Xxil0.416250104
P2RQ2X
U2
SlS2
1502097.06510462<365KV
210
Sz150j97.06514.477j75.280164.477j172.345MVA
65.041KV
P?
XQ?
R15010497.06520U2
210
Sz
U1..（U2U）2U2
1
280.023KV
7•三绕组变压器型号为SFPS7120000/220，容量比为100/100/100
syiBU2710428Q0232i27.445MVar
22
2）P150MWQ0
Sy2
U2210KV
1
71042102j15.435MVar
S2S2Sy2150j15.435MVA
P2XQ2R15010415.43520
75.756KV
10.
某变电所，以三台单相双绕组变压器按星形连结，组成三相变压器组。
每台变压器容量为3500KVA电压为20.2/6.6KV，空载、短路试验数据如下：
试作这弯压器旳等值电并将参数（归算至禺乐侧）汪在图上。
第二、三台的计算类似
11・一台三相三绕组自耦变压器型号为OSFS190000/220。
额定电压为220/121/38.5KV,容
量比为100/100/50，空载试验及短路试验数据如下：
（所有数据均未归算）
Uk（i2）%9.09；Uk（S3）%16.45；Uk（23）%10.75；|。
%0.332・
Uki2%
9.09
Uk13
216.4532.9
Uki%
2Uk13u
k23>10.245
Uk23
Uk2%
2（Uk12
1
Jki3）1.155
Uk3%
2（uk13
uk23
uki2）22.655
Uk1%UN
10.245
2202“
XT1
50.095
100SN
100
90
试作这变压器的等值电路，并将参数（归算至高压侧）注在图
P2
333KW
p23
4277
1108
KW
P34265
1060KW
pk1
/
p23）
142.5KW
2（P2p13
Pk2
1
/
p13）
190.5KW
2（p2P23
Pk3
P12）
917.5KW
2（P13p23
P*N
142.5
2202
RT1
1000Sn
1000
902
0.851
Pk2llN
190.52202
rT2
IOOOSn
1000
902
-1.138
Pk3llN
917.5
2202
5.482
RT3
2
IOOOSn
1000
902
Uk23210.7521.5
2
Ik%®1.1552202
100Sn10090
Uk3%UNi226552202121-83
100SN100904
12•试作下图所示电力系统的阻抗图，并将参数注衽图上（不计线路和变压器的电阻和导纳）
1）计算时取6KV电压为基本级。
2）计算时取10KV电压为基本级。
1）
XT1
Uk%10.5
3）计算时取110KV电压为基本级。
Uk%UNk2
100Sn1
唱磐當0.275
3）
2
Xilki100
0.4（罟“°血
XT2
5%Un
100Sn
10.51102
10031.5
2
6.321102（）2（
12111
XL2
22“
Xilkik280
0.4（吟
121
8.675
5%un
10.51102
XT1
100Sn
10016
0.794
Xu
2
xjk2100
0.4（工F
110
0.40
5%un
10.51102
XT2
0.403
Xu
）210.934
2）
10031.5
Xilk280
XL2
XT1
5%un
100Sn
Xli
Xil100
XT2
5%Un
100Sn
XL2
a）
b）
0.432
10.51102
79.406
10016
0.440
10.51102
10031.5
40.333
1102
0.4（）
11
对上题所示电力系统，试作以标幺值表示的阻抗图。
并将参数注在图
100MVA；nokv级的基准电压Ub110Kv作精确计算;
2
Xilk280
取基准功率
取基准功率
Sb
Sb
3.2K
100MVA；基准电压UbUbv作近似计算;
c）取基准功率SbWOOMVA；基准电压UbLU作近似计算;
d）对结果分析比较
XL2*
SB100
XL2U732Y|226.446
14.
。
取基准功率
0.45/km、
试作出下图所示简单网络的等值电路，并计算相应的参数（以标幺值表
示）
ri
SB100MVA；35KV级的基准电压Ub35KV。
已知：
线路L：
LGJ-70x-i0.382/km，d2.9910S/km，I20km
S/km
UB135KV
rab*rac*
同变压器「
Ub2356.6KV
35
11KV
壽°-4520券0.735
352
线路La（电缆线路）:
ZQ-35，0.52/kmx0.079/km，b10410°
变压器
XAB*
SB0.38220弩0.624
XAC*X
1UI
35
bM2.9910620
Bab*
Bac*Sb
7.3104
Rde*
M离0.525理5.969
UB
6.62
S
100
Xde*
xjB20.0795
2
0.907
Ub
6.6
Ub
1065
6.62
6
2.26510
Bde*
1.04
100
PkUn
70352
100
352
Rr
SB
1000SnUb
1000102
0.07
x「
5%Un1Sb
100SnUb
7.5352
10010
100
352
0.75
Gf
PoUb
IOOOUnsb
12
1000352
352
100
1.2104S
Br
10%SNUB
1.510
352
1.5103S
1OOUnSb
100352
100
15.运行着的电力系统中一条输电线路。
如下图所示，其始端及末端电压分别为231KV及
220KV末端负荷的有功功率为220MW线路参数为已知值在图中标出，试求末端功率因数。
设末端无功功率为Q2
Sy2
j訓2
j5.5104
2202j26.62MVar
2208©26.62）40
22040（Ch26.62）8
220
将上两式带入（220U）2U2
2312
可以解出Q230.71MVar
所以功率因数cos
0.9904
P2Q2.220
30.71
P2
220
16.某100km110kV双回输电线路建于不同时期，其中一回线路用LGJ-95型导线架设，另
一回用LGJ-400型导线架设。
试分别计算下列两种负荷下线路中的功率分布和功率损耗。
a）•输电线路受端变电所运算负荷为
100MVAcos1.0；
b）•输电线路受端变电所运算负荷为
53MVa、cos0.0。
LGJ-95:
ri0.33/km,Xi0.429/km,bj2.65106s/km
LGJ-400:
ri0.079/km,x-i0.393/km,b|2.91106s/km
Ui
P1R1Q1X1
P2R2Q2X2
U2
u2
U2
Ui
PiX!
Q1R1
U2
P2X2Q2R2
U2
U2
P
p2p
1
n.
Q2Q
1）R100MW，Q0时，解得
42.1556MWP257.8444MW
Qi11.3645MVarQ211.3645MVar
5km
8km
8+j8MVA
/N
9+j4MVA
（ri0.27/出心0.391/km）。
所示负荷均为变电所运算负荷。
本题为给定末端功率和始端电压的情况，采用如下计算方法：
先假设全网为额定电压，由末端向始端推算功率损耗，求得始端功率后，再运用给定的始端电压向末端推算电压降落，并且不再重新计算功率损耗。
H（R23jX23）0.0228jO.0331MVA
UN
p2Q2
0.0173j0.0251MVA
42-（R24jX24）
UN
22
P3Q3
812（R23jx23）0.0747j0.1082MVA
Un
以下回算电压降落:
U2
U4-（U2U24）2U242109.1785KV
18.求下图所示网络的阻抗矩阵，各支路用阻抗标幺值表示。
10.120.05
1mIII
0.230.15
H|~~&—|H
0.75IZZI
19.直接写出下图所示网络的节点导纳矩阵。
图中参数为电抗标幺值。
1-2支路串联的理想变压器，变比改为1:
则乙1
U1
0.75g
0.15
）
CM
进而求
得
Z21
U2
0.0427,
Z31U
同样的，
可以求得Z22
0.047
:
Z32
0.1092
0.0427
0.0848
阻抗矩阵为
0.0427
0.0472
0.0453
0.0848
0.0453
0.1421
0.05]0.1092其中很示并联运算
0.0453,Z33
9
30.0848
j5jj20
0.1421
j5j0
jj8j2
0j2j2
1）导纳矩阵为：
」
J2
0
2）1-3支路断开后，矩阵变为:
3）变压器变比改为1：
1.1，贝U
Yu
Y12
J4.826jO.909
jO.909j5
矩阵变为：
0j
00
j5j00
jj5j0
0jj6j2
00j2j2
11
（二占）（j）j。
1.11
11
Y21（丄丄）（j）jO.091
1.11
00
j0
j6j2
j2j2
20.求下图所示网络的导纳矩阵和阻抗矩阵，各支路用阻抗标幺值表
不°
4—
j21-6
•13
j・12
7
1.3333
1
1
1.5
1.6667
1.25
1.6667
1.25
1.6667
1.25
ZY1
1.6667
1.25
1.7083
1.7083
1.7083
1.6667
1.25
1.7083
3.7083
1.7083
1.6667
1.25
1.7083
1.7083
4.7083
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