电力系统分析作业答案

作业一

1＞什么叫电力系统.电力网及动力系统？电力系统为什么要采用高压输电？

答：把生产.输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体成为电力系统。

电力系统加上发电厂的动力部分就称为动力系统。

电力系统中输送和分配电能的部分就称为电力网

当输送的功率和距离一左时，线路的电压越髙，线路中的电流就越小，所用导线的截而积可以减小，用于导线的投资也越小，同时线路中的功率损耗。电能损耗也相应减少。

2、为什么要规定额定电压？电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的？答：为了使电力设备生产实现标准化和系列化，方便运行、维修，各种电力设备都规圧额定电压。

电力系统的额立电压和用电设备的额泄电压相等。

发电机的额宦电压比网络的额定电压高5%。

变压器一次绕组和额宦电压与网络额左电压相等，但直接与发电机连接时，其额左电压等于发电机额泄电压。变压器二次绕组的额左电压定义为空载时的额定电压，满载时二次绕组电压应比网络额定电压高10%。

3、我国电网的电压等级有哪些？

答：0. 22k V、0. 38kv、3kv、6kv、10kv、35k v、llOkv、

2 2 0 k v .

3 3 0 k v . 5 0 0 k v . 7 5 0 k v . 1 0 0 0 k v

4、标出图1-7电力系统中各元件的额定电压。

0 k v . 4 0 0 k v

1

0 ・ 5 k 1 2 1 k v . 2 4 2 k v

T 6： 1 1 0 k v . 38 ・ 5 k V

10.5kv 、4 0 0 k v

作业二

K 一条110kV> 80km 的单回输电线路，导线型号为LGJ-150,水平排列，其线间距离为 4m,导线的计算外径为17mm,求输电线路在40° C 的参数，并画出等值电路。

解：

对LGJ-150型号导线经查表得，直径d=17mm.p = 31.50mm 2/km o

于是有：半径 r=17/2=8.5mm, D m =冷％% 2“ = V4x4x2x4 = 5.04w = 5040wm 单位长度的电阻：r ?0=^ = —= 0.21(Q/to)

s 150

X =忌)=金[1 + a (/一 20)] = O.21*[l + 0.0036(40 - 20)] = 0.225 (Q /km)

单位长度的电抗为

0.14451/g 如 + 0.0157 = 0」4451仗

+ 0.0157 = 0.416(0 / km)

单位长度的电纳为

集中参数为

R = rJ= 0.0225*80 = 18(Q ) X = X1/ = 0.416*80 = 33.3(D) B = b 1/ = 2.73*10HS *80 = 2.18*10"4(S)

等值电路如图1

所示

18 + )33.3。

2、有一回500kV 架空线路，采用型号为LGJQ-4*400的分裂导线，长度为250km°每一导 线的计算外径为27.2mm,分裂根数n=4,分裂间距为400mm 。三相导线水平排列，相邻导 线间距离为11m,求该电力线路的参数，并作等值电路。

解；

27 2

r = —— = \ 3.6nun.p = 3\.5Qjnnr /km

2 r eq = x/13.6x400x400x5/2 x400 = 1 S7.3nun

£>…, = A /1 lxl 1x2x11 = 13.86/n = 13860/7w? 单位长度的电阻为斤

=£ = - = 0.02Q / km

单位长度的电纳为

x IO"5 6 =

1386() x 10"6

= 4.06xlO^S/km

集中参数为 R = i\l = 0.02 x 250 = 5(Q)

X =xj = 0.274x 250 = 6&5(C)

^ = ^7 = 4.06x10^ X 250 = 1.015X 10"3(5)

5 +j68・5G

丿5075x1 ()7

)5.075x107

^1.09x10^5

jl.09xl0M

S

S 4x400

，g

187.3

单位长度的电抗为

等值电路如图3所示

/? = 0.078x230 = 17.94(0) X =0.412x230 = 94.76(0)

B = 2.77 xl0_6x 230 = 637.1 x 1 (T 6 (S) 等值电路如图15所示。

图15习题解图3」

线路末端的充电功率为

A (2r2=t/2- = 2092x318.55xl0_6 = 13.915(M var)

2

S 2=S 2+AS y2=120 + J51.12-jl3.915 =120 + j37.2(MK4)

线路阻抗中的损耗为

12O 2 +37 22 代咼二如.94十

120x17.94 + 37.2x94.76 “ --------------------------- =2/.1O/

209

首端电压为S =209 + 27」67 =236.167伙U)

线路首端充电功率为△$] = 236」67 2 x318.55 x 10" = 17.767(M var)

首端功率为£ =120 + J37.2 + 6.483 + J34.246-J17.767 = 126.483 + J53.679(MV<4)

2、由A 、B 两端供电的电力网，其线路阻抗和负荷功率等如图所示，试求A 、B 两端供电 电

压相等时，各段线路的输送功率是多少？

3

、

=6 +J12Q

B

Z 2 = 4+Z 3 = 2 + /4Q

Z4 = 3 十 J6Q 卄

丄 」b

17.49 + >94.76

1 1・ 209

2 「

I

S ；

1 1尸 S ； S,丨

G

L 6371X 10- ■ L G

2

O

120MW cos (p = 0.92

12()2+37・2?

x94.76 = 34.246

HU =