电力系统计算题

1、五、一容量比为90/90/60兆伏安，额定电压为220/38.5/11千伏的三绕组变压器。工厂给出试验数据为：Ps(1-2)=560千瓦，Ps(2-3)=178千瓦，Ps(3-1)=363千瓦，VS（1-2）%=13.15, VS（2-3）%=5.7, VS（3-1）%=20.4, P0=187千瓦，I0 %=0.856。试求归算到220千伏侧的变压器参数。（注：功率值未归算，电压值已归算）例2-5有一台SFL120000/110型的向10kV网络供电的降压变压器，铭牌给出的实验数据为：试计算归算到高压侧的变压参数。解 由型号知，各参数如下：例 2-6 三相三绕组降压变压器的型号为SFPSL-

2、120000/220，额定容量为120MVA/120MVA/60MVA，额定电压为：220kV/121kV/11kV,， ，求变压器归算到220kV侧的参数，并作出等值电路。解：（1）求各绕组的电阻同理可得：电阻计算如下：（2）求各绕组电抗电抗计算：变压器阻抗参数：（3）求导纳 3.2 如图所示简单系统，额定电压为110KV 双回输电线路，长度为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。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：。母线A的实际运行电压为117kV，负荷功率：。当变压器取主轴

3、时，求母线c的电压。 解 （1）计算参数并作出等值电路。 输电线路的等值电阻、电抗和电纳分别为 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，便得将分别接于节点A 和b ，作为节点负荷的一部分。两台变压器并联运行时，它们的等值电阻、电抗及励磁功率分别为变压器的励磁功率也作为接于节点b的负荷，于是节点b的负荷节点c的功率即是负荷功率 这样就得到图所示的等值电路（2）计算母线A输出的功率。 先按电力网络的额定电压计算电力网络中的功率损耗。变压器绕组中的功率损耗为 由图可知 线路中的功率损耗为 于是可得 由母线A输出的功率为（3）计算各节点电压。 线路中电压

4、降落的纵分量和横分量分别为 b点电压为变压器中电压降落的纵，横分量分别为 归算到高压侧的c点电压 变电所低压母线c的实际电压如果在上述计算中都不计电压降落的横分量，所得结果为 ， ， 与计及电压降落横分量的计算结果相比，误差很小。路L，如图7-17（d）所示。（3）网络化简，求组合电势和各序组合电抗。由图7-17（b）可得由图7-17（b）和图7-17（c）可得七、如图所示电网。o01Ð0.51.012+j1.123y13y23y12其元件导纳参数为：y12=0.5-j3, y23=0.8-j4, y13=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

5、点的类型和待求量；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，给出修正方程和迭代收敛条件。七节点1：节点 待求量：节点2：节点 待求量： 节点3：平衡节点 待求量：2、 3、 或 或 收敛条件： ，【例7-1】在图7-5所示网络中，设，求K点发生三相短路时的冲击电流、短路电流的最大有效值、短路功率？解：采用标幺值的近似计算法各元件电抗的标幺值从短路点看进去的总电抗的标幺值：短路点短路电流的标幺值，近似认为短路点的开路电压为该段的平均额定电压 短路点短路电流的有名值冲击电流最大有效值电流短路功率例7-2 电力系统接线如图7-7（a）所示，A系统的容

6、量不详，只知断路器B1的切断容量为3500MVA，C系统的容量为100MVA，电抗XC0.3，各条线路单位长度电抗均为0.4/km，其他参数标于图中，试计算当f1点发生三相短路时短路点的起始次暂态电流及冲击电流iM，(功率基准值和电压基准值取)。 图77 简单系统等值电路(a) 系统图 (b)、(c)、(d)等值电路简化解：采用电源电势和忽略负荷的近似条件，系统的等值电路图如图7-7(b)所示。（1）计算各元件电抗标幺值 （2）计算A系统的电抗：若短路点发生在和A相连的母线上即f2点时，则A、C系统的短路电流都要经过断路器B1，其中C系统供给的短路电流标幺值为：由式（7-15）知短路功率和短路

7、电流的标幺值相等，所以C系统提供的短路功率为： 由A系统提供的短路功率为A系统的电抗为：（2）网络化简（3）短路电流标幺值短路电流有名值：（4）冲击电流例7-1 图7-17（a）所示输电系统，在点发生接地短路，试绘出各序网络，并计算电源的组合电势和各序组合电抗、和。已知系统各元件参数如下：发电机：50MW，变压器T-1、T-2：60MVA，Vs%=10.5，中性点接地阻抗负荷线路L：50km，解 （1）各元件参数标幺值计算。选取基准功率=100MVA和基准电压，计算各元件的各序电抗的标幺值，计算结果标于各序网络图中。发电机：变压器T-1、T-2：中性点接地阻抗:负荷LD： 输电线路L： （2）

8、制订各序网络正序和负序网络不包括中性点接地电抗和空载变压器T-2，因此，正序和负序网络中包括发电机G、变压器T-1、负荷LD以及输电线路L ,如图7-17（b）和7-17（c）所示。由于零序电流不流经发电机和负荷，因此，零序网络中只包括变压器T-1、T-2和输电线例7-2如图7-27（a）所示电力系统，各元件参数如下：发电机G-1：100MW，cos=0.85，；G-2：50MW，cos=0.8，；变压器T-1：120MVA，Vs%=14.2；T-2：63MVA，Vs%=14.5；输电线路L：每回120km，。试计算点发生各种不对称短路时的短路电流。解 （1）制订各序等值电路，计算各

9、序组合电抗。选取基准功率=100MVA和基准电压，计算各元件的各序电抗的标幺值，计算结果标于各序网络图中。（2）计算各种不对称短路时的短路电流。单相接地短路基准电流两相短路两相短路接地八、如图所示电力系统，元件参数如表35所示。故障前线路空载，D点电压=121kV,在D点分别发生短路。 发电机额定容量(MVA)Xd”X2500.30.35变压器接线类别额定容量(MVA)额定电压(kV)Uk%YNd115010.5/12110.5表5线 路额定电压（kV）x1(/km)x0(/km)线路长度(km)1100.4x03.5 x1501、 计算D点发生三相短路时，短路点起始次暂态电流。2、 给出D点

10、发生A相接地短路时，各序网络，并计算序网络各元件参数；3、 计算D点发生A相接地短路时，短路点起始次暂态电流有名值。4、 计算D点发生A相接地短路时，流过发电机的起始次暂态电流有名值。八、1、取 MVA，kV = =0.0756以短路前D点电压为基准，则 -j2.1889 有名值 0.5495（kA） =0.3 3 A相接地短路，复合序网由3个序网络串联而成 =j0.762 正序网络 负序网络 零序网络38网K点发生两相短路接地，求K点短路电流值。复合序网 有名值kA从而 kA4发电机提供的短路电流有名值kA kA六、如图所示某降压变电所装设一台容量为20MVA、电压为110/11kV的变压器

11、，要求变压器低压侧的偏移在大小负荷时分别不超过额定值的2.5%和7.5%，最大负荷为18MVA，最小负荷为7MVA，=0.8，变压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持107.5kV，变压器参数为Uk%=10.5，Pk=163kW，励磁影响不计。试选择变压器的分接头解 变压器的电阻和电抗为末端最大和最小负荷为按最大和最小负荷时调压要求，变压器低压侧电压应 在最大和最小负荷时变压器低压侧的电压由下式求得 解得 然而最大和最小负荷时分接头电压为 故选分接头电压为110（1-2.5%）=107.25的分接头。校验低压母线电压： 最大负荷时 最小负荷时 电压偏移： 最大负荷时 最大负荷时 比较可知，所选

12、择的分接头满足调压要求。 39有一台降压变压器如图所示，其归算至高压侧的参数为4.93j63.525，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和无功补偿设备容量。五、已知某系统接线如图四所示，各元件电抗均已知，当k点发生BC两相接地短路时，求短路点各序电流、电压及各相电流、电压，并绘出短路点的电流、电压相量图。图四 题五图解 1）计算各元件电抗（取SB=100MVA UB=Uav）。发电机G1 发电机G2 变压器T1 变压器T2 线路l 2）以A相为基准相作出各序网络图，求出等值电抗X1、X2、X0。 3）边界条件。原始边界条件为 由对称分量法得出新的边界条件4）据边界条件绘出复合网如图所示。5）由复合网求各序的电流和电压，得 6）求各相电流和电压，为 7）电流电压相量图