电力系统稳态分析(陈珩) 作业解答

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T4的容量为120MVA.

求 1）归算至110kV的网络等值电路；

2）取SB=100MVA，220kV 处UBl=220kV，求网络的标么值等值电路。

UK%U2N121214*2422121212121）XT1?()?()?45.6()?13.794?

100SN220100*180220220XT2UK%U2N10.5*1102UK%U2N8*3521212???21.175?，XT3??()?64.53?

100SN100*60100SN100*1538.5自耦变压器的电抗

1UK1%?(UK(1?2)%?UK(1?3)%?UK(2?3)%)?9.521UK2%?(UK(1?2)%?UK(2?3)%?UK(1?3)%)??0.521UK3%?(UK(1?3)%?UK(2?3)%?UK(1?2)%)?20.5

2UK1%U2N9.5*1212UK2%U2N?0.5*1212XT41???11.59?，XT42????0.61?

100SN100*120100SN100*120UK3%U2N20.5*1212XT43???25.01?

100SN100*120XL1?0.406*150*(1212)?18.42? 220XL2?0.383*60?18.42??22.98?

XL3?0.38*13*(2）U'B(110)?UB12121102)?48.8? XL4?0.45*2.5*()?112.5? 38.5111?220*121?121kV 220XT2*?XT2SB21.175*100??0.145U'2B(110)121*121

kT4(1?2)XT1*?XT1SB13.794*100??0.094U'2B(110)121*121XT3SB64.53*100??0.44U'2B(110)121*121XT41*?XT3*?XT41SB11.59*100??0.079U'2B(110)121*121XT42*?XT43SB25.01*100XT42SB?0.61*100???0.0042X???0.171， T43*22U'B(110)121*121U'B(110)121*121

XL1*?XL1SB18.42*100??0.126U'2B(110)121*121XL2*?XL2SB22.98*100??0.157

U'2B(110)121*121XL3*?XL3SBXL4SB112.5*10048.8*100??0.333X???0.769 L4*22U'B(110)121*121U'B(110)121*121

第三章简单电力系统潮流计算

1．思考题、习题

3-1 电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么？电力线路始、末端的电容功率表达式是什么？（画出

线路的等值电路）

3-2 电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么？ 3-3 什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率？ 3-4 什么叫运算功率？什么叫运算负荷？一个变电所的运算负荷如何计算？ 3-5 变压器在额定状况下，其功率损耗的简单表达式是什么？

3-6 220kV单回架空线路，长度为200kM，导线型号为LGJ-300，导线计算外径为24.2mm，三相导线几

何平均距离为7.5m。已知电力线路始端输入功率为120+j50MVA，始端电压为240kV，求末端电压、功率，并作出电压向量图。

r1=31.5/300=0.105?/km , x1=0.1445lg(Dm/r)+0.0157

=0.1445lg(7500/12.1)+0.0157=0.42?/km

b1=7.56/lg(Dm/r)*10-6=2.71*10-6S/km

%?120?j50MVA R=21?,X=83.84?,B=542*10-6S. S1%??j ?Sy11%'?120?j65.61MVA BU12=-j15.61Mvar S12

?U'?P'R?Q'XP'X?Q'R=33.42kV. ?U'?=36.18 Kv

U1U1??U'=-9.930

U1??U'U2?(U1??U')2?(?U')2=209.72kV, ??arctanP'21?Q'21P'21?Q'2112%%%%R?jX?jBUS2?S1'??SZ??Sy2= 120?j65.61?2 22U1U12=113.18+j50.31MVA

3-7 110kV单回架空线路，长度为80kM，导线型号为LGJ-95，导线计算外径为13.7mm，三相导线几何

平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为15+j10MVA，始端电压为116kV，求末端电压和始端功率。

r1=31.5/95=0.33?/km,x1=0.43?/km,b1=2.65*10-6S/km. R=26.53?,X=34.36?.

%?15?j10MVA 设U&?110?00从末端向始端推算：B=212*10-6S S22%??j1BU2??j1.28Mvar?Sy222%'?15?j8.72MVAS2

2222P'?Q'P'?Q'2222%??j1BU2??j1.43Mvar %?, ?S?SR?jX?0.66?j0.85y11Z2U22U22%'??S%?S%'=15.66+j9.57 S1Z21'R?Q1'X%??S%??S%?S%'?15.66?j8.14MVA ?U?P S=6.42Kv 1y1Z2U1 ?U?P221'X?Q1'R=2.45kv U2?(U1??U)?(?U)=109.61kv

U1 ??arctan??U=-1.280

U1??U3-8 220kV单回架空线路，长度为220kM，电力线路每公里的参数分别为：

r1?0.108?/kM,x1?0.42?/kM,b1?2.66?10?6S/kM、线路空载运行，当线路末端电压为205kV，

求线路始端的电压。

R=23.76?,X=92.4?,B=585.2*10-6S

?U??BXU2BRU2=-5.54kV, ?U?=1.43 kV 22&?(U??U)?j?U=199.46+j1.43= 199.46?0.410 U12

3-9 为什么要对电力网络的潮流进行调整控制？调整控制潮流的手段主要有哪些？ 3-10 简单辐射形网络、环形网络潮流计算的内容及步骤是什么？

3-11 图3-1所示简单系统，额定电压为110kV的双回输电线路，长度80km,采用LGJ-150导线，其单位长度的参数为：r?0.21?/km,x?0.416?/km, b?2.74?10S/km.变电所中装有两台三相110/11kV的变压器，每台的容量为15MVA，其参数为P0?40.5kW，PK?128kW，

?6Uk%?10.5,I0%?3.5。母线

A的实际运行电压为117kV,负荷功率：

%?30?j12MVA,S%?20?j15MVA。求母线c的电压（迭代一次即可）S。 LDbLDc解（1）计算参数并作出等值电路。

11RL?*80*0.21?8.4?XL?*80*0.41?16.6?BL?2*80*2.74*10?6?4.38*10?4S

22由于线路电压未知，可用线路额定电压计算线路产生的充电功率，并将其等分为两部分，使得

11?QB??BLUN2??*4.38*10?4*1102??2.65Mvar

22?QB分别接于节点A和b，作为节点负荷的一部分。

两台变压器并联运行时，他们的等值电阻、电抗及励磁功率分别为

1PKUN21128*11021UK%UN2110.5*1102RT??*?3.4?，XT??*?42.4? 2221000SN21000*152100SN2100*15PI%*SN40.53.5*15?PyT?j?QyT?2*(0?j0)?2*(?j)?0.08?j1.05MVA

10001001000100变压器的励磁功率也作为接于节点b的一种负荷，于是节点b的总负荷

%?30?j12?0.08?j1.05?j2.65?30.08?j10.4MVA Sb%?20?j15MVA 节点c的功率即是负荷功率 Sc（2）计算由母线A输出的功率。

先按电力网的额定电压计算电力网中的功率损耗，变压器绕组中的功率损耗为：

22S20?152c%?(?S)(RT?jXT)?(3.4?j42.4)?0.18?j2.19MVA ZT22UN110%'?S%??S%?20?j15?0.18?j2.19MVA?20.18?j17.19MVA SccZT%''?S%'?S%?30.08?j10.4?20.18?j17.19?50.26?j27.59MVA S1cb线路中的功率损耗为

22%''S50.26?27.59%?(1)(R?jX)??S(8.4?j16.6)?2.28?j4.51MVA LLL22UN110%'?S%''??S%?50.26?j27.59?2.28?j4.51?52.54?j32.1MVA S11L%?S%'?j?Q?52.54?j32.1?2.65?52.54?j29.45MVA 由母线A输出的功率为SA1B（3）计算各节点电压

线路中电压降落的纵分量和横分量分别为

?UL?P52.54*8.4?32.1*16.61'RL?Q1'XL??8.3kV

UA117P52.54*16.6?32.1*8.41'XL?Q1'RL??5.2kV

UA117?UL?b点电压为

Ub?(UA??UL)2??UL2?(117?8.3)2?5.22?108.8kV

变压器中电压降落的纵横分量为

?UT?Pc'RT?Qc'XT20.18*3.4?17.19*42.4??7.3kV

Ub108.8Pc'XT?Qc'RT20.18*42.4?17.19*3.4??7.3kV

Ub117?UT?归算到高压侧的c点电压

U'c?(Ub??UT)2??UT2?(108.8?7.3)2?7.32?101.7kV

若上述计算中不计电压降落的横分量，所得结果为

Ub?108.7kV，U'c?101.4kV，Uc?10.14kV与计及电压降落横分量的计算结果相比，误差很小。

3-12 对图3-2所示的环行等值网络进行潮流计算。图中各线路的阻抗参数分别为：

Zl1?10?j17.3,Zl2?20?j34.6,Zl3?25?j43.3,Zl4?10?j17.3;各点的运算负荷分别为：

~~~S2?90?j40MVA,S3?50?j30MVA,S4?40?j15MVA;而且U1=235kV。

Abc%SLDc%SLDb 图3-１

解：（1）求初步功率分布

图3-２

从电源点1处拆开网络，如图所示。是两端电源电压相等的两端供电网络。

1Z12Z23Z34Z41%S2%S3%S4

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