电力系统分析习题答案

八、某简单系统如图若在K 点发生三相短路,求使得系统保持暂态稳定的极限切除角。

九、某电厂有两台机容量均为50MW,耗量特性分别22

1

11222F 0.01P 1.2P 10F 0.02P P 12＝＋＋，＝＋＋,最小技术负荷为其容量的25%,求电厂按图示负荷曲线运行时如何运行最经济？

十、有一台降压变压器如图所示,其归算至高压侧的参数为4、93＋j63、525Ω,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与无功补偿设备容量。

解

一、10kV 4kV 。求始端电压。

解:

21130.48kV 10.4

PR QX U U +⨯+⨯∆===

1210.40.4810.40.4810.88kV U U U =+∆=+=+=

二、试求如图所示的等效电路的节点导纳矩阵,图中给出了各支路阻抗与对地导纳的标幺值。若

3、4节点间的支路用图2所示的支路代替,再求该网络的节点导纳矩阵。 解

1+j3Ω

10、4kV

2＋j1MV A

1U

三、某电力系统如图所示,f 处发生不对称接地故障,试画出正序、负序与零序等值电路(各元件的序参数用相应的符号表示,如用X L1表示线路正序电抗)。

解

3

j0、3

0、1+j0、4

0、12+j0、

j0、

j0、

2

4

0、08+j0、

1

L

N x

f

G-1

G-2

B-1

B-2

G 1

G 2

四、已知系统如图所示。k点发生不对称接地短路,试画出图示系统的正序、负序、零序网络。

解

115kV k T2

N

jx

T1

l

G1G2

五、系统如图所示。d 点发生三相短路,变压器T 2空载。求:(1)求用标幺值表示的等值网络;(2)短路处起始次暂态电流与短路容量;(3)计算短路冲击电流;(4)若电源容量为无限大,试计算短路冲击电流。

解:

(1)用标幺值表示的等值网络(取100MVA B S =,用平均额定电压进行计算),把以自身容量为基准的标么

值化为以全网络统一容量基准的标么值

(3)

d d E ''d jX ''1

T jX l jX 2

T jX

100

0.220.73330d

X ''=⨯= 1100

0.1050.33331.5T X =⨯=

2100

0.1050.33331.5T X =⨯=

2

100

2000.40.605115l X =⨯⨯=

回路总电抗为

120.7330.3330.3330.605 2.004d

T l T X X X X X ∑''=+++=+++= (2)起始次暂态电流

30MV A X d ’’=0、22 ''d

E

=1、08 10、5kV

31、5MV A

U d %=10、5 10、5/121 kV

200km

0、4Ω/km(每回)

d (3)

31、5MV A

U d %=10、5 110/10、5 kV

T 1

T 2

1.08

0.5390.7330.3330.3330.605

d d

E I X ∑''===+++ 有名值为

0.5390.539 2.96kA d

I ''=== 短路容量为12100

49.9MVA 0.7330.3330.3330.605B d d

T l T S S X X X X =

==''++++++

(3)短路冲击电流,取 1.8ch K =

1.8

2.967.53kA ch ch Z

i I ''=⨯= (4)若电源容量为无限大,则

120.3330.3330.605 1.271T l T X X X X ∑

'=++=++= 1

0.787Z I X ∑

=

=' 有名值为

0.7870.787 4.33kA Z I ===

1.8 4.3311.01kA ch ch Z i I ==⨯=

七、如图所示的电力系统

1、确定发电机G ,变压器T-1、T-

2、T-3,线路L-1、L-2、L-3及电容器Y c 的额定电压; 2、给出其稳态分析时的等值电路;

3、输电线路L-3阻抗为5+j20Ω(忽略并联支路),末端有功功率为10MW,功率因数为0、80(感性),末端电压为35kV ,计算线路L-3的功率损耗与电压损耗;

4、条件同3,但功率因数提高到0、90(感性),请问线路L-3的功率损耗与电压损耗会增加还就是减少？

解;

、1G 10、5kV

T-1 10、5 kV /242 kV T-2 220 kV /121 kV T-3 110 kV /38、5 kV

C Y

G

L-1 220 kV L-1 110 kV L-1 35 kV C Y 35 kV

2、

L

S G

S

3、Q j P ∆+∆=

)(2

22jX R U Q P ++=226

2(107.5)10(520)35j +⨯+=(0、6378+j2、5510)MVA 1057.520

35

PR QX U U +⨯+⨯∆=

=

=5、714kV 1、电压损耗、功率损耗会减少。 六、如图所示电网。

其元件导纳参数为:y 12=0、5-j3, y 23=0、8-j4, y 13=0、75-j2、5。

1、根据给定的运行条件,确定图2所示电力系统潮流计算时各节点的类型与待求量;

2、求节点导纳矩阵Y;

3、给出潮流方程或功率方程的表达式;

4、当用牛顿-拉夫逊法计算潮流时,给出修正方程与迭代收敛条件

解、节点1:PQ 节点 待求量:,U θ 节点2:PV 节点 待求量:,Q θ

节点3:平衡节点 待求量:,P Q

2、111213 1.25 5.5Y y y j =+=- 221223 1.37Y y y j =+=-

332313 1.55 6.5Y y y j =+=- 21120.53Y Y j ==-+

1 ∠ 2+ j 1