电力系统分析习题

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1、351电力系统分析习题电力系统分析习题习题1 220kV线路使用带拉线铁塔如图所示，导线直径为 27.2mm，试求线路单位长度的电抗和电纳。解：(1)单位长度电抗Date352电力系统分析习题电力系统分析习题(2)单位长度电纳Date353电力系统分析习题电力系统分析习题习题2 习题1中，线路若采用二分裂导线，每根导线外直径 为21.88mm，两根导线之间的距离为400mm，试求线路单位长 度的电抗和电纳。解：(1)单位长度电抗(2)单位长度电纳Date354电力系统分析习题电力系统分析习题习题3 已知138kV线路单位长度阻抗z1=0.17+j0.78/km，单 位长度电纳y1=j5.410

2、-6 s/km，求线路的波阻抗和传播系数。解：Date355电力系统分析习题电力系统分析习题习题4 已知一条200km长的输电线，r1=0.1/km，l1= 2.0mH/km，c1=0.01F/km，系统额定频率为60Hz，试用短线路 、中程线路模型求其型等值电路，画出电路图。解：先求单位长度阻抗和导纳(1)短线路等值电路(2)中程线路等值电路Date356电力系统分析习题电力系统分析习题习题5 三相双绕组变压器型号为SFPSL-40500/220，额定容 量为40500kVA，额定电压为121kV/10.5kV，Pk=234.4kW， Uk%=11，P0=93.6kW，I0%=2.315，求

3、该变压器折算到高压侧 的等值参数，并作其等效电路。 解：将变压器参数归算到一次侧Date357电力系统分析习题电力系统分析习题习题6 有一容量比为90/90/60MVA的三绕组变压器，额定电 压为220/38.5/11kV。工厂给出的数据为解：(1)各绕组的等值电阻=560kW， =178kW，=363kW，Uk(1-2)%=13.15，Uk(2-3)%=5.7，Uk(3-1)% =20.4，P0=187kW，I0%=0.856，求折算到220kV侧的等值电路。Date358电力系统分析习题电力系统分析习题(2)各绕组的等值电抗Date359电力系统分析习题电力系统分析习题(3) 等值导纳Da

4、te3510电力系统分析习题电力系统分析习题习题7 某220kV单回路架空输电线路，长度为200km，导线 单位长度参数为：r1=0.108/km，x1=0.42/km，b1=2.6610-6 s/km，已知始端功率为120+j50MVA，始端电压为240kV，求末 端电压和功率，并作出相量图。解：Date3511电力系统分析习题电力系统分析习题Date3512电力系统分析习题电力系统分析习题习题8 电网结构如图，额定电压为10kV，各接地负荷功率 和线路参数为：试作功率和电压计算。解：(1)设各节点电压为额定值， 求线路始端功率。Date3513电力系统分析习题电力系统分析习题(2)用已知始

5、端电压和计算得到的始 端功率求各节点电压(3)重新计算各线路功率损耗和始端功率Date3514电力系统分析习题电力系统分析习题与第一步计算结果比较，最大功率偏差小于0.3%。Date3515电力系统分析习题电力系统分析习题习题9 某系统的节点导纳矩阵为：试画出该系统网络结构图，并 在图中表明各支路参数。解：该系统有4个节点 ，各支路串联导纳为：对地支路导纳：Date3516习题10 三个火电厂并列运行，各发电厂的耗量特性及功率约束 条件为F1(PG1)=4.0+0.30PG1+0.00070P2G1，100MWPG1200MW； F2(PG2)=3.5+0.32PG2+0.00040P2G2，

6、120MWPG2250MW； F3(PG3) =3.5+0.30PG3+0.00045P2G3 ，150MWPG3300MW 。当总负荷为 700MW和400MW时，忽略网络损耗，试分别确定发电厂间有功功率 的经济分配。 解 先求各发电厂的耗量微增率根据等微增率准则可得： 解得：PG2=269.7(MW)250MW因此取PG2=250(MW)(1)总负荷为700MW电力系统分析习题电力系统分析习题Date3517(2)总负荷为400MW电力系统分析习题电力系统分析习题Date3518习题11 已知两台机组的耗量特性F(t/h)分别为F1=4+0.3PG1 +0.0007P2G1，F2=3+0.

7、32PG2+0.0004P2G2，功率约束条件都为20MW PG1,2125MW。当总负荷为200MW时，试问负荷在两台机组间经济 分配比平均分配时每年所节约的燃料为多少(设每年运行8000h)？ 解 分别求两种情况下的燃料消耗：(1)等耗量微增率运行燃料消耗量：(2)平均分配负荷时燃料消耗量(3)经济分配条件下，每年节约的燃料电力系统分析习题电力系统分析习题Date3519习题12 供电系统如图，各元件参数为：线路L为50km，x1= 0.4/km；变压器T为SN=10MVA，Uk%=10.5，kT=110/11；假定供 电点电压为106.5kV，保持恒定，当空载运行时，变压器低压母线发 生

8、三相短路。试计算短路电流同步角频率周期分量起始值、冲击电流 和短路电流最大有效值。 解 采用标幺值计算，选取SB=10MVA，UB=110kV电力系统分析习题电力系统分析习题有名值：Date3520习题13 如图所示，两台发电机与变压器二次侧相连，发电机G1： 50MVA、13.8kV，=0.25，发电机G2：25MVA、13.8kV，电力系统分析习题电力系统分析习题=0.25， 变压器T1：75000kVA，电压比13.8/69kV，Uk%=10。正常工作时空 载运行，变压器一次侧电压为66kV，试求变压器一次侧母线发生三 相短路时，发电机端口的次暂态电流。 解 选取SB=75MVA，UB=

9、69kV对网络进行化简短路点次暂态电流Date3521电力系统分析习题电力系统分析习题发电机G1、G2次暂态电流分别为：有名值为：Date3522习题14 图示电力系统，试分别作出在M点发生不对称短路故障 和断线故障时各序等效电路，并写出各序等效电路的戴维南等效后的 电抗表达式，并比较两种故障的区别。电力系统分析习题电力系统分析习题解 (1)M点发生短路故障Date3523电力系统分析习题电力系统分析习题(2)M点发生断线故障Date3524习题15 图示系统，xG1=xG2=0.13，xT1I1=xT1I2=xT1I0=0.1，xT1II1= xT1II2=xT1II0=0.08，xT1II

10、I1=xT1III2=xT1III0=0，x10=0.272，x11=x12= 0.09， xT21=xT22=xT20=0.2，在k点发生b相接地短路故障，试求故障点各相短 路电流及各相电压，做各序等值电路。电力系统分析习题电力系统分析习题解 作各序等值电路 注意系统为空载b相发生故障，取b相为特殊相，应 用正序等效定则。Date3525电力系统分析习题电力系统分析习题Date3526习题16 图示系统，xG11=xG12=0.26，xT11=xT12=xT10=0.2，xL1= xL2=0.145，xL0=0.508，xT21=xT22=xT20=0.105，xG21=xG22=0.125

11、，在k 点发生ab相短路接地故障，试求故障点各相短路电流及各相电压。电力系统分析习题电力系统分析习题解 作各序等值电路应用正序定则，两相短路接地Date3527因为是ab两相短路接地，c相为特殊相，以c相为基准。电力系统分析习题电力系统分析习题Date3528习题17 图示系统，两台发电机的正序和负序电抗均为0.2，零序 电抗为0.05，两台变压器的正序、负序和零序电抗都为0.05，三条线 路参数相同，正序和负序电抗为0.1，零序电抗为0.3，(1)试画出此系 统三序网络并化简；(2)求各种不对称短路情况下的故障电流和电压 。电力系统分析习题电力系统分析习题解 (1)作各序等值电路 正序网络：

12、Date3529电力系统分析习题电力系统分析习题负序网络：零序网络：Date3530电力系统分析习题电力系统分析习题对三序网络进行化简： 正序网络：根据相同的方法化简负序和零序网络，可得：Date3531电力系统分析习题电力系统分析习题(2)各种不对称短路情况下的故障电流和电压 1)单相接地短路Date3532电力系统分析习题电力系统分析习题2)两相短路3)两相接地短路Date3533电力系统分析习题电力系统分析习题Date3534习题18 试求上题系统中3号母线发生单相接地短路故障时，发电 机的端电压和电流。电力系统分析习题电力系统分析习题解 系统发生单相接地故障，复合序网如下图。 由上题得： (1)发电机1Date3535电力系统分析习题电力系统分析习题(2)发电机2变压器2为Y/联结，侧正序电压和电流的相位比Y侧的超前30 ，侧的负序电压和电流的相位比Y侧的滞后30 。Date