电力系统习及答案Word文档下载推荐.docx
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-2.472101
23610（S）
2
近似考虑输电线路参数分布特性的n形等值电路如图所示
J1.22BK1D-
j1.236X10'
9
10.23+j155.35
120KW、
短路电流
Uk31（%）17、Uk23（%）6、Uk12（%）10.5，短路损耗为Pk31
PK12120KW、PK2395KW，空载损耗为P022.7KW，
I0（%）1.3。
试求归算至高压侧的变压器参数，并绘制其等值电路。
1）变压器参数计算
①电阻计算
11
Pk12（Pk31Pk12Pk23）-（12012095）72.5KW
②电抗计算
（%）
叽2（%）
Uk31（%）
Uk23（%）]
（10.5
176）
10.75
-[Uk12（%）
UK23（%）
Uk31（%）]
—（10.5
617）
0.250
-[Uk31（%）
Uk12（%）]
-（17
610.5）
6.25
UK2
UK3
UK1
2）变压器等值电路
4、已知自耦变压器型号为OSFPSL-120000/220，容量比为100/100/50，额定电压为
220/121/11KV，变压器特性数据为：
短路电压为
Uk31（%）33.1、Uk23（%）21.6、
PK31366KW、
PK12455KW、Pk23346KW，空载损耗为P°
73.25KW，短路电流
10（%）0.346。
PK31
4Pk31
4366KW1464KW、
P<
12
Pk12
455KW、
PK23
4PK23
4346KW1384KW
PK1
（PK31
PK12
PK23）
（1464
455
1384）
267.5KW
l~K2
~（PK12
PK13）
—（455
1384
1464）
187.5KW
l~K3
2（PK31
PK12）
1-（14642
455）
1196.5KW
RT1
Pk1Un
267.5
2202
0.899（
）
1000Sn
1000
1202
Rt2
PK2U^
187.5
0.63（）
1000s2
Rt3
Pk3U；
1196.5
4.02（
2[U
K12（%）
（9.35
33.1
21.6）
10.425
Uk31（%）]
—（9.35
21.6
33.1）
1.075
?
[U
K31（%）
—（33.1
9.35）
22.675
UK1（%）
Uk2（%）
UK3（%）
22
变压器T1归算至121UV侧的阻抗为2.95+J48.7ft,
口归算至UUkV侧的阻抗为*48+j48,411,13归算至35kV侧的阳抗为1.127+1880T输电线路的参数已新于图中.试分别柞出元件参数用有名值和标么值表示的等偵电路。
HOkV
IOIcV
irmskv
T235kV
1（4VT1
2si制山呂巧时鹉靠卜2脈附
10.57121KV1
Z-n=4.4S*j48.4fl
二53*88+j65.3in
图I-2-J4
⑴归算到llOkV侧為=2.95+）48.7D务二9.2+j75fi=105+j2O.8fl
假定系统为8
（1）有名侑参数（桔确计算，归算到llOkVM）
Zn=2.95+j4«
.7
T24.4«
+j45.4
T3Zr=（1.127+j9.188）（衆）=9.2+j75②4Zq=10.5+j20.8
仏％。
=（6.6+閃）（噩）=53.88+j6531
!
□（±
1a--om--I
2.9列48"
10.5勺20.8448*"
453.88勺6$狗9_2勺75
⑴
图H-211习题2J8图（a）
（2）标么值参数（近似计算、归算到llOkV侧）取SB=100MVA
=0.0344jO-366
Z|«
=（6.6+j8）学二0.4S2+p.584
Zf=<
1.127+器=0.082+jO.67
00223勺03680034*/）366“00t2*|067
（b）
6kVl.5kA
HOkV/|
h
\SLr-I
T3qnr\
100km
x（j=0.4Q/km
UL?
t
2X15MVA
IIO/6.6kV
t/k%=10.5
3I.5MVAIO.5/l21kVL/k%=!
0.5
二lOkVT,
O-^3D30MVAIO5kV屁"
=027
图I-2-16习题2・2O图
试作出该系统的等值电路（不计电阻，导纳）。
（1）所有参数归算到llUkV侧。
（2）所有参数归算到10kV侧。
（3）选取Sb=100MVA,人时以标么值表示的等值电路。
（I）所有参数归算至llOkV侧，采用有名制精确计算:
G：
XQ-
；
0・27其幣（悬）=131.47
Tl：
Xn=
io.5n（r
■iv111■
10015
hXu=&
=0.4x10040
0.27*舞二0.9
T2：
Xn=0.105
八兀=后40
K：
Ar=O.1S5
【例3・1】有一回电压等级为HOkV.长为150km的输电线路，末端接一台容讯:
为31.5MVA的降压变压器，变比为110/1lkVo如图例I・3-l（a）所示，当A点实际电压为115kV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"
90kW,Uk%=10.5tPo=31.05kWfZo%=0.7）
LGJ-150
150km
2O»
jl5MVA
BC
i_GD—
SFL1-3150（）/110
110/llkV
解线路LGJ-150
r=~=¥
=8.5（mm）rx=0.21（fl/km）x,=0.14451g牛+0.0157
b}=x10"
=
=0.14451g^^+0.0157=0.401（Q/km）
o.5
7^5X10Y=2.84x10-6（S/km）
lg8.5
/?
=0.21x150=31.5（0）X=0.401x150=60.15（0）
B=2.84xIO-6x150=4.26x10_4（S）=2-13x1。
"
（S）
变压器:
pM
190xno2
一1000S；
■1000X31.52
Uk%U；
10.5xHO2
一100Sx
-100x31.5
p。
31.05
-1000讥
'
loooxno2
/°
%Sn
0.7x31.5
一100比
iooxno2-
=2.317（0）
=40.3（0）
Gt
1.82x10~5（S）
By
Rt
=2.566x10"
设〃c=110血
“-20x2.317+15x40.3「
T"
1102•以
x2.317
2Q2-b152
7102
=0.12+j2.08
202+I52
T102
x40.3
“YT=〃：
（Gt+j九）=HO2（2.566+j!
8.2）xIO6=0.03+jO.22
§
b=+△«
zt=（20+j15）+（0.12+j2.08）=20.12+jl7.08
=5C+A5t=（20+jl5）+（0.12+j2.08）+（0.03+jO.22）
=20.15+jl7.3
b==20.15+jl7.3-j2.13x104x1IO2=20.15+j!
4.72
•20IS2+id702
AS力=—1102x（31.5+j60.15）=1.62+j3・10
ASy/i=-j2.13X104xHO2=-j2.58
S.a=b+△'
z/+=20.15+jl4.72+1.62+j3.10—j2.58
=21.77+jl5.24
由S’和A点电压求各点电压及电压损耗
13.93
P&
i+Qkxi_21.77x31・5+15.24x60.15
瓦-H5
8UX
21.77x60・15一15.24x31・5
115
〃b二"
（115-13.93）2+7.21?
=101.33（kV）
图1・34简化等值图
%=7（101.33-7.25）2+7.61t=94.39（kV）
=115-94.39=20.61（kV）
【例3・2】额定电压llOkV的辐射形电网各段阻抗及负荷如图1・3・7所示。
已知电源
A的电压为121kV,求功率分布和各母线电压。
考虑功率损耗，可以不计电压降落的横分量
ASa20*j40aB2Xj30a
•—CD~*—T~_CD—
4O»
j3OMVA
图1・3・7例3・2图
解设^c=«
/nZQ^=H0/01
ASbc」罕；
28"
X（20+j30）=0.271+j0.407
S*B=-Sc+ASbc=（-10-j8）+0.271+jO.407=-9.793-j7.593
S\=SB+S\=40+j30-9.793-j7.953=30.207+j22.407
30.2072+22.4072•“、r“w—
ASab=—2x（20+j40）=2.338+j4.676
SA=yB+ASab=30.207+j22.407+2.338+j4.676=32.545+j27.083已知C/A=121kV
△〃ab=込54仏20g]27二083冬40=J4332（kv）
〃b二〃a-A（/ab=121-14.332=106.668（kV）
106.668
他=（^.9.793）x20Z（-7.593）x30=_3_972（kv）
〃c二〃b一△〃bc=106.668+3.972=110.64（kV）
Z,=2+j4Hz2=3+j6QZ3=4+j8ft
/j=10kml2=15kmZj=20km
负荷参数：
SB=10+j5MVASc=30+-jl5MVA电源参数：
〃A=110kV
试求闭式网上的潮流分布及B点电压值（计算时，不汁线路上的功率损耗）。
如图I・3・10（b）等值电路。
小（30+jl5）（15+10）+（104-j5）x10_（30+jl5）x25+（10+j5）卷10=—20+15+10一45
=18.89+j9.44
SBC=SC-SAC=（30+jl5）-（18.89+j9.44）=11.11+j5.56
SAB=SB+弘=（10+j5）+（11.11+j5.56）=21.11+jio.56
no2
VC点为功率分点。
于是网络从C点打开，变成两个辐射网如图I-3-10（c）所示。
心叫空（—15+J0.3
3二'
ac+A53=18.89+j9.44+0.15+j0.30=19.04+j9.74
“11.II2+5・56「•八
（3+j6）=0.0127558x（3+j6）
=0.0383+jO.0765
••••
二Sr+Sgc+AS2=10+j5+11.11+j5.56+0.0383+jO.0765
=21.1483+jlO.6365
21.14832+10.6365—
咒=5#b+AS,=21.1483+jio.6365+0.0926+jO.1853
=21.2409+jlO.8218«
21.24+jlO.82
M=沁>
<
2爲0.82x4=42.48^43.28“论〜°
?
g
二〃A-NU\=HO-0.78=109.22（kV）
A5'
=T7775（2+）4）=0.0463x（2+j4）=0.0926+jO.1853
【例4J】某电力系统接线图如图I・4・3所示。
等值电路的阻抗和对地导纳标么值均
-jl、S3=-3・7-jl・3；
节点④为M节点，其注入有功功率P.=5；
电压幅值/二
1.05；
节点⑤为平衡节点，电压f/5=1.05/01,试用高斯一塞徳尔法求出第一次迭代后
图I-4-3例4-1图
的各节点电压的幅值与相位角。
（1）形成节点导纳矩阵，为
r'
>
+九+r.3=j°
-25+0.04；
j0.25+0.1Jj0.35=1-3787~血2916
Yn=%
Yu=Y3X
=-/12=-
=-匕3=-
0.04+j0.25
1
=-0.6240+j3・9001
-0.7547+j2.6415
0.1+j0.35"
Y22=720
“2+畑+爭
*24
=（j0.
25+j0.25）+004+jo.25+0.08+j0.30+j0.015
Xr
1.052
=1.4539-j66.9808
『23=^32
=-723=-
0.08+j0.30
=-0.8298+j3.1120
723
=—*；
~=—
1一1
=j63.4620
■N42
j0.0151.05
导纳矩阵为
1.3787
-0.6240
-0.7547
■
-j6.2916
+j3.9001
+j2.6415
1.4539
-0.82980.0000
-j66.9808
+j3.1120+j63.4920
-0.7547
-0.8298
1.5845
0.（XXX）
Y=
+j3・1120
-j35.7378
+j31.7460
0.0000
+j63.4920
-j66.6666
一j33・333
（2）求第一次迭代后的各节点电压。
设电压初值为
U\Q>
=1・0/0。
心°
）=1.0/0。
〉=1.0/0。
、讲'
=1・05/0。
〉=1.05/0。
说（需黑-认°
）-丫肿〉-齐肿-齐肿）
1.37-J629[-6-妙8）-（-0.62+j3.90）-（-0.75）+j2.64]「驚僧黑=-0.89/165.41。
=0.89/・14.59。
（2-jl）-（-0.62+j3.90）x0.89/-14・59。
即说号絆-讷,〉希-S。
）-诃）
1.45-j66.98L、八、J7
-（-0.82+j3・31）-（0.00+j63・49）x1.05]
I■7246srgo
=6^99Z-88.75o^（L51”2・45）]=丽存紀諒=厶型©
-的-丫肿-人肿）
=178^35~73[~（3，?
~jL3）~（75+J264）x0.89乙14.59。
-（-0.82+j3.11）x1.08仏2.45。
一（0.00+j31・74）x1.05]
1r-37.93/85.6°
=35.76仏87.46。
~（2-91+旳82）^35.76/■87.研
=-L06/173,06°
=L06/^6,94°
取a°
〉=i・2,计算pv节点电压
刃〉f］（性-人妙-厶妙-岭刃＞・丫肿）
0.00-j66.66
52-（0.00+j63.49）x1.08/-2・45。
]
取已=1.05/1・51。
•以U4區;
“=1.05/・51。
计算PV节点无功功率（调节无功功
率）
卅■［如么旳〉+如（么妙+厶测+么炉+么鸭）］
=-/mL1.05/-1.51°
X66.66/-90。
x1.05/4・51。
+1.05厶1.51。
⑹.49阿x1.08上2・45。
）]
二一人「73.49/-90°
+71.99/^6.04°
1
二-匚（4・97-jl.68）=jl.68
5-1两台火力发电机组并列运行，额定容战均为100MW,耗量特性分别为
F,=1+0.2PC1+0.001Pj;
1（t/h）
F2=2+0.1PC2+0.002P^（i/h）
当负荷为160MW时，试求：
（1）平均分配负荷时每小时耗煤多少吨？
（2）最优分配负荷时每小时耗煤多少吨？
5-1解：
（1）各承担80MW负荷时
眄=1+0.2x80+0.001x8（r=23.4（l/h）
2+0.1x80*0.002x矽=22.8（l/h）
F工二&
+F厂23.4+22.8=46.2（t/h）
（2）最优分配负荷时
按等耗屋做增率准则A.=A2
=0.2+0.002PaAj==0.140.004Pa
aa*G2
|0.2+O.OQ2P"
=0.1+O.fXMPg
tPa+P（3=160
解得；
=90MWPQ=70MW
几=1+0.2x90十0.00】x9O2=27.1（t/h）
=2+0.1x704-0.002xTO7=18.8（t/h）
F厂F,+=27.1+18.8=45.9（t/h）
5-4设有三个火电厂并列运行，各电厂的耗量特性及有功功率的约束条件如下
F,=4+0.3PC1+0.0007码（t/h）100MWWPC1W200MW
F2=3+0.32Pa+0.0004出2（Uh）120MWW卩口V250MW
F3=3.5+0.3PCj+0.00045出3（t/h）150MWPC3W300MW
当总负荷为700MW,试确定发电厂间的最优分配方案。
5-4解：
□L*
1==0.3+2x0.0007Pq=0.3+0.0914P©
dh\—一
由耗量特性町求得各厂的耗量微增率
島=吋=0.32+2xO.OOMPq=0.32+0.0008甩
&
=-^r-0.3+2X0.00015?
0=0.3+0.0009P©
根据耗量等微增率准则，令A1=A1=AS有
f0.3+O.OOMPq=0.32+0.0009Pq①
10.32+0.0008&
=0.3+0.0009Po……②
联立%+Pq*Pm=70（）
解出Pn=176MWPa=25OMWPa=274MW
可见，都在限值之内，因而是最优分配方案。
5-16三个电力系统联合运行如图I-5-10所示。
已知它们的单位调节功率为忑=2O3M
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