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1、东北农业大学网络教育学院 农村电力网作业题（一）,一、回到下列问题（40 分） 衡量电能质量的指标是什么？ 答：衡量电能质量的指标是电压、频率和波形。 架空输电线路由哪些部分组成？ 答：架空输电线路包括导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具。 三相导线的位置不对称时会产生什么后果？如何改善？ 答：三相导线布置的位置不对称，则各相的电感值就不会相等，当通过相同的电流时，各相的压将不 相等，将引起三项电压的不平衡。此外，还会对周围通讯线路造成干扰。 改善措施是进行导线换位。 什么是电晕？它的后果是什么？避免电晕现象的有效措施施什么？ 答：电晕是一种气体放电现象，是当导线表面电场强度达到或超过某一数值时，
2、导线周围的空气分子 游离而产生的。主要后果是消耗有功功率，而且产生噪声，干扰通讯线路。避免电晕现象应设法降低导线 表面的电场强度值，一般采用分裂导线或扩径导线。 电力网的损耗由哪几部分组成？ 答：电力网的损耗主要体现在输电线路和变压器上。 降低线损的措施由那些？ 答：降低发电机和变压器的损耗标准，改变电力网的功率分布，提高负荷的功率因数，提高电网电压 运行水平，实现变压器的经济运行，实现整个系统的有功、无功经济分配。 我国现行的电压等级有那些？试列出具体值？ 答：3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV、110 kV、220 kV、330 kV、500 kV。 电力系统的调压措施有
3、那些？ 答：改变发电机端电压调压，改变变压器分接头调压，改变电力网无功功率分布调压，改变输电线路 参数调压。 什么是时电力系统的短路？有哪几种类型？ 答：电力系统短路是指相与相之间或相与地之间的不正常接触。有三相短路、单相接地短路、两相短 路、两相接地短路。 什么是标幺制？有何特点？ 答：标幺制就是把各种物理量用标幺值来表示的一种方法，标幺值为实际值和基准值之比。采用标幺值时， 可使计算简化。 二、计算题（60 分） 1.试计算 SFL120000/110 型双绕组变压器归算到高压侧的参数，并画出它的等值电路。变压器铭牌给出 该变比为 110/11、SN=20MVA、Pk=135kW、P0=2
4、2kW、Uk%=10.5、I0%=0.8。 解由短路损耗 Pk=135kW 可求得变压器电阻为,N,T, 4.08(),1000 S 21000 20 2, P U 2 135 110 2 k N,R,由短路电压百分值 Uk%可求得变压器电抗为,N,1,T, 63.53(), kN ,100 S100 20,U %U 210.5 110 2,X,由空载损耗 P0=22kW 可求得变压器励磁支路的电导为,N,T, 1.82 10 6 (S),1000U 21000 110 2,P022,G ,由空载电流百分值 I0%可求得变压器励磁支路的电纳为,N,T, 1.322 10 5 (S),100U
5、2100 110 2, I 0 %S N 0.8 20,B,于是等值电路如图 2-2 所示。,2110KV 单回架空线路，其参数如图所示，线路始端电压为 116KV，末端负荷为 15j10MVA，求该电力线 路末端电压及始端输出的功率。,解：,2,3网 K 点发生两相短路接地，求 K 点短路电流值。,解：,3,4,农村电力网作业题（二） 一、回到下列问题（60 分） 对电力系统运行的基本要求是什么？ 答：最大限度地满足用户用电的需要，保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；保证电力系统运行 的经济性。 架空线路有哪些部分组成？ 答：架空输电线路包括导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具。 导线类型有哪
6、些？ 答：导线按材料有铜线、铝线、钢线，按结构形式有单股导线、多股导线、钢芯铝绞线，按机械强度 有普通型、轻型、加强型。 杆塔分几种类型？ 答：杆塔分五种类型：直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆、特种杆。 某一架空线路的绝缘子链个数为 8，试估计该线路的电压等级？ 答：110kV。 在近似计算中，输电线路的电抗 X1 取多少？b1 取多少？,答：X1 取 0.4/kM；b1 取 310,-6,S/kM。,我国电力系统所采用的中性点接地方式主要有那几种？ 答：中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地、中性点不接地。 电力系统的调压措施有那些？农村电网调压主要采用什么方式？ 答：改变发电机端电压调压，改变
7、变压器分接头调压，改变电力网无功功率分布调压，改变输电线路 参数调压。农村电网主要靠改变变压器分接头调压，改变电力网无功功率分布调压。 选择导线截面积时应考虑那些因素？ 答：选择导线时应考虑技术条件和经济条件，技术条件包括电晕、机械强度、热稳定及电压损耗。经 济条件包括成本和运行维护。 当突然短路时大约经过多长时间会出现冲击电流？冲击电流约为短路电流的多少倍？ 答：当突然短路时大约经过 0.01 秒会出现冲击电流，冲击电流约为短路电流的（2.552.7）倍。 电力系统的短路有哪几种类型？有何危害？ 答：电力系统短路是指相与相之间或相与地之间的不正常接触。有三相短路、单相接地短路、两相短 路、两
8、相接地短路。 短路电流可能达到该回路电流的几倍、几十倍甚至几百倍，使导线严重发热，造成造成导体熔化和绝 缘损坏，同时巨大的短路电流还将产生很大的电动力，可能使导体变形或损坏。 短路电流可能使电网电压降低，严重时可能造成电压崩溃，造成大面积停电。 短路时产生的高温电弧，可能损坏故障元件本身，也可能烧坏周围设备。 短路时可能使发电机的稳定性破坏，引起保护装置的误动作及大量甩负荷。,不对称短路会产生负序和零序分量。 不对称短路时会使非故障相电压升高。 12什么样的电源可以认为是无限大功率电源？ 答：系统功率为无穷大，系统阻抗约为零，系统母线电压恒定。 二、一条长度为 100km，额定电压为 110k
9、V 的双回路架空输电线，导线型号为 LGJ185，水平排列，线 间距离为 4m，求线路的参数并画出等值电路图。（15 分） 解LGJ185 型号导线，查表得： 半径r d 19 9.5mm 0.95cm 22,1,S,线路每千米的电阻（可由附录表 2 中查得）： r 0.17 / km,m,1,r,D,线路每千米的电抗x 0.1445lg 0.0157,0.95,1,x 0.1445 lg 504 0.0157 0.409 ( / km),3 Dm 4 4 2 4 5.04m 504 (cm),504 0.95,lg,7.58,6,6, 2.79 10 (S/ km),7.58 10 6,10
10、,lg m r,D,线路每千米的电纳b1 ,1,B 2b l 2 2.79106 100 558106 (S),双回线路的电阻、电抗和电纳为 R r1 0.17 100 8.45() 22 X x1l 0.409100 20.45() 22,r,D,m,电晕临界电压U cr 49.3m1m2 r lg 取 m1=1、m2=1（晴天）， =1,0.95,cr,U 49.3 111 0.95 lg 504 127.61(kV),中间一相导线的临界电压为 Ucr=0.96 127.61=122.51kV，因为 Ucr U（工作电压），所以，线路在晴天 不会发生电晕。线路的等值电路如图 2-1 所示。
11、,三、有一台降压变压器如图所示，其归算至高压侧的参数为 4.93j63.525，已知变压器母线在任何方 式下均维持电压为 107.5KV，其低压侧母线要求顺调压，若采用静电电容器作为补偿设备，试选择变压器 分接头和无功补偿设备容量。,5,解：,6,农村电力网作业题（三） 一、（25 分） 降压变压器及其等值电路如图所示。归算至高压侧的阻抗为 RT+jXT=2.44+j40。已知在最大和最小 负荷时通过变压器的功率分别为 Smax=28+j14MVA 和 Smin=10+j6MVA ， 高压侧的电压分别为 U1max=110kV 和 U1min=113kV。要求低压母线的电压变化不超过 6.06
12、.6kV 的范围，试选择分接头。,解：先计算最大负荷及最小负荷时变压器的电压损耗,T max,V, 28 2.44 14 40 kV 5.7kV,T min,113,V,110 10 2.44 6 40 kV 2.34kV,假定变压器在最大负荷和最小负荷运行时低侧的电压分别取为2max=6kV 和2min=6.6kV，则可得,6.0,1t max,V 110 5.7 6.3 kV 109.4kV,6.6,1t min,V 113 2.34 6.3 kV 105.6kV,取算术平均值,1tav,V 109.4 105.6kV / 2 107.5kV,选最接近的分接头1t=107.25kV。接所选
13、分接头校验低压母线的实际电压。,107.25,6.3,2 max,V 110 - 5.7,kV 6.13kV 6kV,107.25,6.3,2 min,V 113 - 2.34,kV 6.5kV 6.6kV,可见所选分接头是能满足调压要求的。 二、（25 分） 三个火电厂并联运行，各电厂的燃料特性及功率约束条件如下 2 F1=4+0.3PG1+0.0007P G1 t/h，100MWPG1200MW 2,2G2G2G2,F =3+0.32P +0.0004P t/h，120MWP 250MW,2 F3=3.5+0.3PG3+0.00045P G3 t/h，150MWPG3300MW 当总负荷为
14、 400MW 时，问负荷如何分配最为经济? 解：1、按所给耗量特性可得各厂的微增耗量特性为,1,1,G1,G1,dP,dF, , 0.3 0.0014P ，,2,7,G 2,G 2,dP, dF2, 0.32 0.0008P,3,G3,G3,dP, 0.3 0.0009P, dF3,令，可解出 PG1 14.29 0.572PG2 0.643PG3 ,PG3 22.22 0.889PG2 2、总负荷为 400，即 PG1 PG2 PG3 400 。 将和都用表示，可得 2.461PG2 363.49 于是， PG2 147.7MW,PG1 14.29 0.572PG2 14.29 0.5721
15、47.7MW 98.77MW 由于已低于下限，故应取100剩余的负荷功率 300，应在电厂 2 和电厂 3 之间重 新分配。 PG2 PG3 300 将用表示，便得 PG2 22.22 0.889PG2 300 由此可解出： PG2 147.05MW 和 PG3 300 147.05MW 152.95MW ，都在限值内。 三、（25 分） 如图所示系统，变压器的容量为 20 兆伏安，额定电压为 110/38.5 千伏。参数如下：ZT 4.93 j63.5 欧（归算到 2 侧）， Z 21.6 j33.0 欧， B / 2 1.110 4 西， 变压器导纳支路功率为 LL,STY, 60 j600 千伏安，低压侧负荷 ,S 3 15 j11.25 兆伏安。现要求低压侧电压为 36 千伏，求电源处,1 的母线电压及输入的功率。,j(BL/2),(b),ZT,-jBT,ZL,U1,S1,S1,S2,S2,S3,1,2,3,U2,U3,GT,j(BL/2),1,2,3,S3,L,T,(a),8,解 将 3 侧实际要求电压归算到高压侧，即 2 侧得 U 3 36 110 / 38.5 102.86KV,变压器的电压损耗,T,U102.86,3,U, P3 RT Q3 XT 15 4.93 11.25 63.5 7.66KV,2 点的电压 U 2 U 3 UT 102.8
