东南电力系统分析习题和解答.docx
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东南电力系统分析习题和解答
第一章电能系统概论1、请回答如图所示电力系统中的两个问题:
(1)发电机G、变压器T1、T2、T3、T4、三相电动机M、单相电灯L等各元件的额定电压。
(2)当变压器T1在+2.5%抽头处工作,T2在主抽头处工作,T3在-2.5%抽头处工作时,求这些变压器的实际变比。
解:
(1)G:
10.5kV、T1:
10.5/121kV、T2:
110/38.5/11kV、
T3:
35/6.6kV、T4:
10kV/400V、M:
6kV、L:
220V
(2)T1:
10.5/121(1+0.025)T2:
110/38.5/11T3:
35(1-0.025)/6.32、图中已标明各级电网的电压等级。
试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。
解:
G:
10.5kV、M1:
6kV、M2:
6kV、T1:
10.5/242kV
T2:
220/121/6.3kV、T3:
220/38.5kV、T4:
10.5/3.15kV3、电力系统接线如图所示,电网各级电压示于图中。
试求:
(1)发电机G和变压器T1、T2、T3高低侧的额定电压。
(2)设变压器T1工作于+2.5%抽头,T2工作于主抽头,T3工作于-2.5%抽头,求这些变压器的实际变比。
解:
(
(2)T1
1)G:
10.5kV、T1:
10.5/121kV
T2:
110/38.5kV
T3:
35/11kV
第二章
121(1+0.025)/10.5T2
电力系统元件及其参数
110/38.5T3:
35(1-0.05)/11
1、某发电厂装设一台三相三绕组变压器,额定容量
100/100/100,两两绕组间的短路电压为UK(1-2)%=17,UK(3-1)%=10.5,大短路损耗Pkmax=410KW,空载电流I0%=3,试求变压器参数,并作等值电路。
解:
SN=60MVA,额定电压为
121/38.5/10.5kV,各绕组容量比为
UK(2-3)%=6,空载损耗为P0=150KW。
最
2、简单电力系统接线如图所示
等值电路
试作出该电力系统的等值电路
(1)
(2)
(3)
解:
2)所有参数归算至10kV侧时
不计电阻、导纳)。
所有参数归算到110kV侧所有参数归算到10kV侧选取SB=100MW,UB=Uav时以标么值表示的等值电路1)所有参数归算至110kV侧,采用有名制精确计算
3)选取
时,以标么值表示的等值电路
等值电路:
第三章电力系统稳态分析
1、如图所示,某负荷由发电厂母线经110kV单回线路供电,线路长80km,型号为LGJ-95,线间几何均距为5m,发电厂母线电压U1=116KV,受端负荷SL=15+j10MVA,求输电线路的功率损耗及受端电压U2。
解:
LGJ-95型号导线,查表知:
等值电路如图:
第一步,由末端向始端推算功率:
设
末端导纳支路:
阻抗末端功率:
阻抗的功率损耗:
阻抗首端功率:
首端功率:
第二步,由首端向末端推算电压:
设
2、如图电力系统,已知
降落的横分量,求功率分布及最低点电压。
、、均为1+j2
Ω
,若不计线路上的功率损耗及电压
3点为功率分点,电压最低。
2)电压分布
功率分布如下图:
3、如图所示各支路参数为标么值,试写出该电路的节点导纳矩阵。
4、已知两母线系统如图所示,图中参数以标么值表示。
表示)
已知:
试写出:
(1)节点的①、②节点类型;
(2)网络的节点导纳矩阵;(3)导纳形式的直角坐标表示的功率
第四章电力系统故障分析
1、系统接线如图所示,当k点发生三相短路时,求流过短路点电流(有名值)。
变压器参数:
方程(以误差形式
及相应的修正方程。
解:
(1)节点①是平衡节点,节点②是PV节点
(2)节点导纳矩阵
功率方程
3)
解:
等值图和简化图如图:
选SB=100MVA,UB分别为各段的平均电压
解:
作等值电路如右上图所示:
(2)短路电流及残压计算
此电流通过电抗器的电流为
零序网如下图所示:
3、如图所示,设A、B发电机暂态电动势为1,在k点发生两相短路接地故障,试计算故障处的相电流。
解:
各序复合电抗及复合电势为
由复合网求出各序电流为
复合序网如下图所示:
各相电流:
4、某系统如图所示,图中标出了标么值参数,如在F出发生BC两相断线,试求非故障相
A相的电流(标么值)。
解:
据题意其原始边界条件为
由对称分量法得新边界条件为
由复合网解出:
a相的电流
由此组成复合网,如图所示:
第七章电能系统的运行和管理
1、三个电力系统联合运行如图所示。
已知它们的单位调节功率为
,当系统B增加200MW负荷时,三个系统都参
加一次调频,并且C系统部分机组参加二次调频增发70MW功率。
求联合电力系统的频率偏移
与单相接地短路时相当)
解
2、如图所示:
的电压分别为不高于11kV
某水电厂通过变压器SFL1-40000/100型生压变压器与系统连接,最大负荷与最小负荷时高压母线112.09kV及115.45kV,要求最大负荷时低压母线的电压不低于10kV,最小负荷时低压母线的电压,试选择变压器的分接头。
解:
由题意得
则:
因
中压负荷为P+jQ=1+j1(感性),为维持中压侧母线电压为
,试问补偿机应如何运行?
(供无功功率
三绕组变压器T高压侧从电源受电,低压侧接同步补偿机,中压供负荷,变压器高压侧绕组漏抗为0.06,
3、如图所示,
变压器中压侧绕组漏抗为0,低压侧绕组漏抗为0.03,电源电动势为1,内电抗为0.14,补偿机电抗为0.2
解:
由题意作等值电路:
选择的变压器的分接头为校验低压侧电压:
由题可知:
最大负荷时:
最小负荷时:
为多少)
4、某发电厂装有两台发电设备,其耗量特性分别为
两台发电设备的额定容量均为100MW,而最小可发有功功率均为32MW,若该厂承担负荷150MW,试求负荷在两台发电设备间的最优分配方案。
解:
两台发电设备的耗量微增率分别为:
按等耗量微增率准则分配负荷,令
,有
(1)
而等约束条件为:
2)
联立
(1)
(2)求解的此分配方案符合等耗量微增率准则,即满足等约束条件,也满足不等约束条件(为最优方案。
30<90<100、30<60<100),因此,可作
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