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1、第二章：1、关于电力系统分析计算的规定 答：电力系统稳态分析时，电力系统可以视为三相对称系统，只需要对其中一项进行分 析计算，所以电力系统的等值电路（数学模型）为单相等值电路。等值电路中电路参数为相参数；但习惯上所标电压为线电压、功率为三相总功率。功率采用复功率二J31U = P + jQ表示，实部为三相总有功功率，虚部为三相总无 功功率。2、同步发电机的运行原图及稳态计算数学模型 答：隐极式同步发电机的运行原图如下图所示：降低功率因数运行时：其运行范围受额定励磁电流限制；提高功率因数运行时：其运行 范围受原动机最大出力限制；进相运行时：其运行范围受系统并列运行稳定性限制；其最小 出力受机组运
2、行稳定限制（主要是锅炉燃烧稳定性限制）。稳态分析时同步发电机的数学模型有以下几种：发电机定出力运行（发电机母线为 PQ 节点）：用恒定功率表示，约束条件为U U U ；min max发电机恒压运行（平衡节点）：用恒定电压百表示,约束条件为P P P 、mi nma xQmin Q Qmax；min max发电机恒有功、恒电压大小运行（pv节点）：约束条件为Q Q Q 。min max3、变压器等值电路（数学模型）及参数计算（1）已知某 110Kv 双绕组变压器铭牌数据为：S 二 6300KVA、121/10.5 KV、AP 二 9.76KW、AP 二 52KW、I % 二 1.1、U % 二
3、10.5N0K0K 计算变压器的参数（归算到110KV）； 画出变压器的工形等值电路。解： 计算变压器参数（归算到110KV）RAPU2521212KXnx一 19.2(0)T1000S 210006.32U%nU210.51212x=-KXnx 244(0)T100S1006.3GAPnS29.761一 0-Xn-x 0.67 x 10-6( S)T1000U210001212I%nS1.1 oB-0:XnX4.7 x 10-6 (S)T100U21001212n 变压器e形等值电路19卫口)j 244(q) oI4/-0.67 xlO- Z-j4.7xl0-(T(2) 已知三绕组变压器型号
4、为SFSL-15000/110,容量比为100/100/100,短路电压为Uk31(%)二 17、Uk23(%)二 6、Uk12(%)二 10.5，短路损耗为耳31= 120KW、APk 12 = 120KW、APK23 = 95KW，空载损耗为 AP0 = 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 )变压器参数计算电阻计算 11AP 二(AP+AP-AP ) = (120 +120 - 95) = 72.5KWK1 2 K31K12K 23211AP 二(AP+AP-AP )二(120 + 95 -120) = 47.5KWK 22K
5、12K 23K 13211AP 二(AP +AP-AP ) =(120 + 95 -120) = 47.5KWK32K31K 23 K122APU 2R = X n-:T1 1000 S 2nAPU 2R =K2 X -T2 1000 S 2nAPU 2R = K3 X nT3 1000 S 272.5 1102X1000 15247.5 1102X1000 152=3.899(0)= 2.554(0)47.5 1102X 一1000 152= 2.554(0)n 电抗计算U (%) = U (%) + U (%) U (%)=丄(10.5 +17 6) = 10.75K12 K12K31K
6、232U (%) = !U (%) + U (%) U (%)=丄(10.5 + 6 17)-0.25 沁 0K 22 K12K 23K 312U (%) = U (%) + U (%) U (%)=丄(17 + 6 10.5) = 6.25K32 K31K 23K122T1XT2XT3U (%) U 2 10.75 X1102 86 72二 K1x 亠二二 86.72(0)100 S 100 x 15nU (%) U 2=K2X n = 0(0)100 SnU (%) U 26.25 X11025042K 3X n = 50.42(0)K3100100 x 15 电纳、电导计算I (%)S=
7、0n100U 2n=山1 X10-6( S)AP22.7=0 = 1.876 x 10-6( S)1000U 21000x11022)变压n(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(%)二 33.1、Uk23(%)二 21.6、Uk12(%) = 9.35 (说明短路电压已归算到变压器额定容量之下)，APk31= 366KW、APK12 = 455KW、APk23 = 346KW，空载损耗为 Ap)= 73.25KW，短路电流 10(%) = 0.346。试求归算至高压
8、侧的变压器参数，并绘制其等值电路。解：1)变压器参数计算 电阻计算AP = 4AP= 4 x 366KW = 1464KW、AP = AP= 455KW、K 31K 31K12K12AP = 4AP= 4X346KW =1384KWK 23K 2311AP 二(AP +AP -AP ) = (1464 + 455 1384) = 267.5KWK1 2K31K12K 23211AP 二(AP +AP -AP ) = (455 +1384 1464) = 187.5KWK 22K12K 23K 13211AP 二(AP +AP -AP ) =(1464 +1384 455) = 1196.5KW
9、K 32 K 31 K 23 K 122APU2267.52202K1Xn-X0.899(0)1000S210001202APnU2187.52202K2Xn-X0.63(0)1000S210001202APnU21196.52202K3Xn-x 4.02(0)1000S2n10001202RT1RT2RT3 电抗计算U (%) = 1U (%) + U (%) - U(%)=丄(9.35 + 33.1 21.6) = 10.425K12K12K31K 232U (%) = 1U(%) + U (%) - U (%)=丄(9.35 + 21.6 -33.1) = -1.075 沁 0K 22K
10、 12K 23K 312U (%) = 1U(%) + U (%) - U (%)=丄(33.1 + 21.6 - 9.35) = 22.675K3XT1XT2XT32 K 31 U (%) U 210.425 x 2202= K1x ” = 42.044(0)100 S 100x120nU (%) U 2 = K2x = 0(0)100 SnU (%) U222.675x2202一 K3、7 x 4 = 91.4 8 (0)K 23K12100 x 120K3100100 x 120 电纳、电导计算=0.346 x 120 = 8.578 x 10-6 (S)100 x 2202I (%)S
11、=0n100U 2nAP73.25=0 = 1.513 x 10-6 (S)1000U21000 x 2202n2)变压器等值电路KT3 jXT3-j BtRti JXT1 Rt2 jXT2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
12、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。短线路一线路长度小于100km的架空输电线路和电压不超过10kV的电缆线路；中等长度线路一线路长度大于100km，小于300km的架空输电线路；长线路一长度大于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。中等长度线路采用兀形集中参数电路。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；长线路用修正后的兀形集中参数电路表示。(6) 已知110KV
13、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LGJ150,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。17D二1.26x4 u 5(m) = 500 ( cm),导线计算半径r = 8.5(cm),标称截面为m2S 二 150(mm2)，取导线的电阻率为 p 二 31.50.mm2 /km。二 0.21(0 / km)0.1445lg500 + 0.0157 二 0.416(0/km)8.5输电线路的总电阻和总电抗分别为：R = rl = 0.21 x80 = 16.8(0)、X = xl = 0.416x80 = 33.28(0) 11 输电线路的单相等值电路如图1詆门 733 S8Q(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6.0m,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 24.2mm) 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2.42D 二 1.26x6 u
