油田电网分析与优化 总习题

第一章油田电网的特点
1.油田供电网、配电网由哪些元件组成，有什么特点？
2.油田电网负荷特点是什么？
3.什么是无功功率？无功功率补偿的原则是什么？
4.一个10kV电压等级用户，有功功率250kW,功率因数PF=0.6，对其进行无功补偿，要求补偿后功率因数达到0.97，计算需要补偿的无功容量和用户补偿前、后用户总电流。

5.题4的用户用LJ-35 5km架空线供电（线路单位长度阻抗: z=0.920+j0.352Ω/kM），计算补偿前和补偿后线路的损耗功率，年均运行小时为4500小时，每度电0.5元，计算年节约电费为多少？
6.油田某10kV配电线路末端，带有功率因数为0.70的转油泵站，装设并联电容器1500kvar后，功率因数提高到0.95，该线路可增加供电能力多少千瓦。

（补偿前后视在功率S和I不变）
7.一台SFL-20000/110型降压变压器向10kV线路供电，铭牌上的试验数据为∆P k=135kW ,u k%=10.5 ，∆P0=22kW，I0%=0.8, 试求归算到高压侧的变压器参数，并作等值电路。

计算变压器负荷为50%时的变压器的损耗。

8.油田供电网和配电网的节能措施有哪些。

第二章油田电网潮流分布计算
1.某110kV输电线路，长80km,r=0.21Ω/km,x=0.4Ω/km,
b=2.74×10-6S/km,供电线路末端电压为110kV，试计算始端电压大小和相角，始端功率。

2.油田供电网如图2，节点编号如图所示，节点1为电源节点。

①作出该供电网的等值电路，并对元件进行正确编号；
②列出该网络的数学模型即节点-元件关联矩阵；
③列出用“栈”原理对该网络进行潮流计算的步骤包括哪两步？针对末节点3，写出计算潮流分布的计算公式。

3.某油田6kV配电网接线如图所示。

节点0为电源节点，配电网原始数据如下表所示，配电变压器的参数如表2所示，各负荷点的平均功率因素统一设定为0.78。

计算：（1）列出该网络的节点-线段关联矩阵；
（2）求各线段有功、无功潮流；
（3）求各节点（0号节点除外）的电压值；
（4）线路功率总损耗；
（5）变压器总损耗；
（6）求配电网出口功率因数。

表1 配电网原始数据
4.供电网潮流计算时，需要输入哪几类数据。

5.油田供电网的日负荷一般符合正态分布，写出根据负荷最大值P max、最小值P min计算负荷均值和方差的公式。

6.已知元件日整点的功率值P i、Q i（i=0，1，。

23），及元件的电阻R k写出考虑供电网元件的负荷波动的计算元件损耗的通式。

7.计算潮流油田配电网的潮流时，配变的功率因数和线路入口的功率因数之间有何关系。

8.已知，馈线上的负荷的功率因数为0.5时，馈线的入口功率因
数为0.373，当馈线的入口功率因数为0.53时，馈线负荷的功率因数为多少。

第三章 油田电网节能方法
1. 试写出如图1所示的油田供电网中确定无功补偿总容量的公式。

c
Q ∑电力系统
油田电网
P jQ
+1
cos ϕ2
cos ϕ
图1
2. 写出油田供电网无功补偿的目标函数和约束条件式。

并解释其含义。

3. 列出不考虑线路无功功率损耗时，无功优化的方程。

4. 定义支路编号为i ，系数
2()()()()R i QE i a i U i =
，2()()()R i b i U i =。

列出下图所示
电路拓扑的无功补偿方程式，其中2、4、6节点为补偿节点，补偿容量分别为2c Q 、4c Q 、6c Q ，系统总无功负荷为Q ∑。

1
2
5
6
4
3
图2
5. 无功补偿的原则是什么？
6. 感应电动机的无功补偿容量如何确定，当无功补偿容量选择过大时，会出现什么现象？
7.当配电网中在各负荷点配置了补偿容量后，能使配电网总功率损耗减小，线段i减少的功率损耗JD(i)公式是什么？配电网的总补偿容量Q c，每kvar年运行费用为k元，当使用年限为n年，每年用于无功补
偿费用为
(1)
k[]
(1)1
n
c c c c
n
i i
NF Q Q f Q P h
i
τ
+
=++∆
+-，给出公式中各部分表达式
的含义，并解释每个变量意义。

8.写出变压器的负荷率β和单耗的定义及变压器的有功损耗表达式。

9.如何确定变压器的经济运行区间。

10.已知一台SFL-10000/35的变压器，其空载损耗P0=11.5kW，Pk=59kW，计算变压器的经济运行区间。

11.两台相同容量的变压器，型号为SFL7-6300/35，参数P0=8.2kW，P K=41 kW，试按经济性运行原则确定，确定变压器的运行方式。

12.两不同容量的变压器，型号和参数如下：确定其经济运行方案。

13.三绕组变压器如何确定其经济负荷系数βj。

负荷系数和负荷分配系数之间的有什么关系。

14.两台不同容量的的三绕组变压器分别为(电压等级为110/35
/10.5)：
试计算其经济运行方案。

15. 配电网中通过什么方式保障变压器处于经济运行区域。

第四章 油田电网网损率计算方法
1. 写出网损率的计算公式。

2. 解释理论线损、统计线损及管理线损的概念。

3. 解释线损率计算的困难点是什么，实际计算时对负荷应如何处理？
4. 损失因数法求线损的思想是什么？求线损公式是什么？解释wolf
经验公式23
0.083 1.0360.12F f f f =+-的含义.
5. 给出均方根法求解线损率的计算公式。

6. 等值功率法求解元件线损的公式，元件的方差如何计算（假设负荷变化符合正态分布）。

7. 配电网从入口的看进的导线等值电阻R eq1。

给定i I 为第i 段线路中的电流，配变容量为SEB i ，配电网中配变总容量为S ∑，配变台数为n 。

8. 上题中，计算从配电馈线看入的配电变压器的等值电阻ReqT 。

9. 配电馈线中，计算网损时，因参数不全，需要对配电馈线进行简化，试说明简化的方法。

10. 说明采用配电网关联矩阵E 表示配电网模型计算线损的方法。

11. 计算供电网线损时，元件的网损电量计算公式为：
322
2
10[()()]av av RT W P Q D P D Q U
-⨯∆=+++ 式中，如何计算元件的日负荷平均功率P av ,Q av 、方差()D P 、
()D Q 。

12. 如图3电路，已知2、3号节点负荷方差为2233(),(),(),()l l l l D P D Q D P D Q ，写出①、②、③号支路功率方差的计算式。

2
图3
13.用功率方差法计算油田供电网日网损率的步骤和公式并说明元件的方差如何计算（假设负荷变化符合正态分布）？
14.给出油田配电网网损率计算的步骤及计算公式？
15.计算月网损时，如何选择负荷的代表日？
16.计算供电网线损时，需要计算哪几种元件的线损。

试写出其计算公式。