2017年电力系统稳态分析复习思考题答案附后课件Word版 可编辑

① 计算变压器参数（归算到110KV） ② 变压器?形等值电路 （2）已知三绕组变压器型号为SFSL1-15000/110,容量比为100/100/100，短路电压为 Uk31(%)?17、Uk23(%)?6、Uk12(%)?10.5，短路损耗为?PK31?120KW、?PK23?95KW，?PK12?120KW、空载损耗为?P0?22.7KW，短路电流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。 解： 1）变压器参数计算 ①电阻计算 ?PK1?(?PK31??PK12??PK23)?(120?120?95)?72.5KW ② 电抗计算 ③ 电纳、电导计算 2）变压器等值电路 （3）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、Uk12(%)?9.35（说明短路电压已归算到变压器额定容量之下），?PK31?366KW、?PK12?455KW、?PK23?346KW，空载损耗为?P0?73.25KW，1212短路电流I0(%)?0.346。试求归算至高压侧的变压器参数，并绘制其等值电路。 解： 1）变压器参数计算 ① 电阻计算 ?31?4?PK31?4?366KW?1464KW、?PK?12??PK12?455KW、 ?PK② 电抗计算 ③ 电纳、电导计算 2） 变压器等值电路 说明：精确计算时，电压采用额定电压；近似计算时电压采用平均额定电压。 4、输电线路的等值电路 （1）输电线路的参数有哪些？各反映什么物理现象？ 答：输电线路的参数有电阻、电抗（电感）、电纳（电容）和电导。 电阻—反映电流的热效应；电抗—反映电流的磁场效应；电纳—反映电场效应；电导—反映输电线路的泄露损耗和电晕损耗。 电阻、电导为耗能参数；电抗、电纳为储能参数。 （2）为什么要采用分裂导线？ 答：采用分裂导线是为了减小线路的电抗。 （3）输电线路进行全换位的目的是什么？ 答：输电线路进行全换位的目的是使输电线路各相的参数（电抗、电纳）相等。 （4）输电线路按长度分类方法 答：根据线路长度，线路可以分为短线路、中等长度线路和长线路。 短线路—线路长度小于100km的架空输电线路和电压不超过10kV的电缆线路； 中等长度线路—线路长度大于100km，小于300km的架空输电线路； 长线路—长度大于300km的架空输电线路。 （5）输电线路的等值电路 答：输电线路的电导一般可以忽略。 中等长度线路采用?形集中参数电路。短线路可以忽略电纳影响，用电阻与电抗串联的集中参数电路表示；长线路用修正后的?形集中参数电路表示。 （6）已知110KV架空输电线路长度为80km,三相导线平行布置，线间距离为4m，导线型号为LGJ－150，计算其参数并画出其等值电路。（LGJ-150导线计算外径为17mm） 解： 由于线路为长度小于100km的短线路，线路的电纳和电导可以忽略不计，因而只需计算其电抗和电阻。 Dm?1.26?4?5(m)＝500（cm），导线计算半径r?S?150(mm2)，取导线的电阻率为??31.5?.mm2/km。 17?8.5(cm),标称截面为2输电线路的总电阻和总电抗分别为： R?r1l?0.21?80?16.8(?)、X?x1l?0.416?80?33.28(?) 输电线路的单相等值电路如图 （7）已知220KV同杆双回架空输电线路长度为200km,三相导线平行布置，导线之间的距离为，导线型号为LGJ-300,求线路的集中参数，并画出其等值电路。（LGJ-300导线计算外径） 解： 忽略双回路之间的相互影响，则每回线路导线之间的几何平均距离为Dm?1.26?6?7.5m，r?2.42?1.21(cm)，标称截面为S?300(mm2)，取导线的电231.5?0.105(?/km)、300阻率为??31.5?.mm2/km。 则单位长度线路的电抗和电纳分别为r1?x1?0.1445lg7507.58?0.419(?/km)、b1??10?6?2.71?10?6(S/km). 7501.21lg1.21取??1、m?0.9，则输电线路的电晕临界相电压为： 220?1.05?133.37(KV)，所以线路不会发生电晕大于线路的最高工作相电压3现象，输电线路单位长度的电导g1?0 线路的集中参数为： R?r1?l0.105?200x?l0.419?200??10.5(?)、X?1??41.9(?)、 2222B?b1?l?2?2.71?10?6?200?2?10.84?10?4(S)、G?g1?l?2?0 线路的等值电路为： （8）长度为600Km的500KV电力线路的结构如下：LGJ－4×400分裂导线，导线直径28mm，分裂间距450mm，三相导线水平排列，相间距离13m，如下图所示。作出近似考虑电力线路分布参数特性时的Π形等值电路。（LGJ-400导线计算外径为28mm） 解： 先计算电力线路每公里的电阻、电抗、电导和电纳。 计算电晕临界电压Ucr。取m?0.9,??1.0,n?4,??4.24，则电晕临界电压为 中间相电晕临界相电压为470.1?0.95?446.6(KV)，假设500KV线路运行相电压为525/3?303.1(KV)，由于446.6?303.1，输电线路在晴天条件下不会发生电晕现象，所以g1?0。 近似考虑输电线路参数分布特性 近似考虑输电线路参数分布特性的Π形等值电路如图所示 5、电力系统的等值电路 （1）什么是有名制等值电路？有名制等值电路参数计算时应注意哪些事项？ 答：等值电路中各电路参数（电阻、电抗、电导、电纳）和变量（电压、电流、功率）都是有单位的物理量，则等值电路称为有名制等值电路。 采用有名制等值电路进行计算时，所有参数和变量应为归算到同一电压等级的数值。参数及变量归算时，如变压器变比采用实际变比则为精确计算；如变压器变比采用平均额定变比则为近似计算。 （2）什么是标幺值等值电路？标幺值等值电路参数计算时应注意哪些事项？ 答：等值电路中各电路参数和变量都采用没有单位的相对值（标幺值），这种等值电路称为标幺值等值电路。 采用标幺值等值电路进行计算时，所参数和变量应为统一基准值之下的标幺值。参数标幺值的计算方法有两种途径，一是先把所有参数和变量有名值归算到基本级，再利用基本级的基准值求标幺值；二是利用基本级的基准值和变压器的变比求出各电压等级的基准值，然后对参数和变量（未归算）取标幺值。 参数和变量有名值归算或各电压等级基准值计算时，如果变压器变比取实际变比，则为精确计算；如采用变压器平均额定变比进行计算则为近似计算。 （3）基准值的取法 答：稳态分析时电力系统的参数与变量只有5个，它们分别是阻抗（电阻、电抗）、导纳（电纳、电导）、电压、电流、功率（视在功率、有功功率、无功功率）。由于电路的基本关系有三个（S?3UI、U?3IZ、Y?1,所以选择基Z准值时只需要指定任意两个电气量的基准值，其他三个电气量的基准值可以由基本关系式导出，通常任意给定电压与功率的基准值UB和SB。此时电流、阻抗、U2导纳的基准值分别为IB?、ZB?B、 SB3UBSBYB?S1?B。 2ZBUB（4）某电力系统，接线如图 所示，各元件的技术参数标示于图中，不计变压器电阻、导纳和输电线路导纳，画出其等值电路，并计算 ①按变压器额定变比归算到220KV侧的有名制参数 ②按变压器平均额定变比归算到220KV侧的有名制参数 ③按变压器额定变比确定的标幺制参数 ④按变压器平均额定变比确定的标幺制参数 【LGJQ-400的单位长度参数为：r1?jx1?0.08?j0.406(?/km)；LGJ-120的单位长度参数为：r1?jx1?0.27?j0.408(?/km)；SSPL-120000/220的额定变比为220/、短路损耗?PK?932.5KW、短路电压UK(%)?14；SFPSL-63000/220的额定变比220/121/11;短路损耗?PK1?2?377.1KW、?PK3?1?460.04KW、?PK2?3?252.06KW；短路电压UK1?2(%)?15.15、UK3?1(%)?25.8、UK2?3(%)?8.77】 解： 1）按变压器额定变比计算参数有名制 ①输电线路 220KV架空线路： 线路l1：R?jX?(0.08?j0.406)?200?16?j81.2(?) 线路l2：R?jX?(0.08?j0.406)?150?12?j60.9(?) 线路l3：R?jX?(0.08?j0.406)?150?12?j60.9(?) 35KV架空线路： 线路l4：R?jX??(0.27?j0.408)?40?5.4?j8.16(?) 12