电力工程第二章例题

1、第二章 电力系统各元的参数及等值网络一、电力系统各元件的参数和等值电路2-1 一条110kV、80km的单回输电线路，导线型号为LGJ距离为4m，求此输电线路在 40C时的参数，并画出等值电路。2-1 解：对LGJ 150型号导线经查表得：直径 d=17mm150,水平排列，其线间于是半径：r =17/2=Dm 3 DabDbcDca 3 4单位长度的电阻:31.531.5mm2/km5.04 m=5040mm200.21 /km15040r20 1(t20)0.2110.0036(4020)0.225 /km单位长度的电抗:X!0.1445lgDm0.0157单位长度的电纳:b17.58I

2、Dmlgr1050400.1445 lg8.5丄5810 6 2.73 10 6S/km5040lg0.0157 0.416 /km8.5R L0.225 8018Xx1L0.416 8033.3BbiL2.73 10 680 2.18B4 1.0910 S2集中参数:102-2丰 j1.09 K)-4S= 1.09 W-4S4S习题解图2-1某220kV输电线路选用LGJ 300型导线，直径为mm,水平排列，线间距离为6m , 试求线路单位长度的电阻、电抗和电纳，并校验是否发生电晕。2-2 解： 查表：LGJ300型号导线d=mm31.5 mm2/km于是 r Dm 6 6 2 67.560

3、 m=7560mm单位长度的电阻：r131.50.105 / kmS 300单位长度的电抗：X10.1445 lg75600.01570.42/ km12.1单位长度的电纳：b17.58,7560 lg12.110 62.7 106 S / km临界电晕相电压：Ucr49.3m1m2. .r,Dm lgr取 m1=1m2=0.81时，Ucr49.3 10.8 11.21 lg133.42kV1.21比拟知 U V Ucr,不会发生电晕。2-3某电力网由双回110kV的输电线向末端变电所供电，其接线如图2-3 a所示,输电线长100km，用LGJ 120型导线，在杆塔上布置如图2-3 b。末端变

4、电所装两台110/11kV、20000kVA的三相铝线变压器，其型号为LGJ 20000/110。试求：用查表法计算40 C时，每公里架空线路的参数。求末端变压器折到 110kV侧的参数。求并联运行后的等值参数，并画出其等值电路图。校验此线路在t=25 C正常大气压下是否会发生电晕。GD2XLG J-120GD_2XSFL-20000/110100km2-3 解：线路参数习题图2-3LGJ120 查表 d=r1Q /km40=门1+(t-20) 1+0.0036 (40-20)=0.289双回线路的电阻：11Rl 丄4L 1 0.289 100 14.47()22 Dm 3 3.5 3.5 2

5、 3.54.44(m)X10.1445“0.01570.1445 lg 44乞 0.01570.41r0.007651Xl X1L21-0.41 1002b17.5867. 586610102.74 10 (S/km),Dm2.76lg一rBl2dL2 2.74 10 61002 2.74 10 4(S)对SFL1 20000/110变压器查表Pk=235kW ,P0=22kW , Uk%=10.5 ,丨0%=0.8，取 UN=110kV, SN=20000kVA ,折到110kV侧的参数为：pN135 11021000SN1000 202Uk%uN10.5 11021000SN1000 20

6、P0221000UN1000 1102I 0 %SN0.8 20100U N100 1102RtXtGtBt4.08()63.53()1.322 10 5(S)1.82 10 6(S)求并联运行的参数及等值电路ZlRljXL14.47B L4j20.5( )j L j2.74 10 S2Ztjxj1-(4.082j63.5)2.04j31.75()YT2 GtjBT2 1.82 106j1.322 10 53.64 10 6j2.441 10 5 S1=3.64 X0-6-j2.644 1X5习题解图2-3取 m1=0.95 m2=0.9查得r=3.9276,127325Dm4.44U CT8

7、4m1m2 rig-840.95 0.9 1 0.765 lgr0.765由此可知150110 即U cr U N ,所以不发生电晕。j -!2 = = 4 X10-4j2150 (kV)2-9三相双绕组变压器的型号为SSPL 63000/220，额定容量为63000kkV，短路损耗R 404 kW，短路电压Uk% 14.45，空载损耗 P。 93 kW，空载电流I。 2.41。求该变压器归算到高压侧的参数，并作出等值电路。2-9 解：BtPkUN404 22021000SN2 1000 632Uk%UN14.45 2202100Sn1000 632R931000UN1000 2202I 0

8、% Sn2.41 63 cRt4.93111.01XtGt100 2202100UN1.92 10 610 5Sn 60 MVA，额定电压为2-10某发电厂装设一台三相三绕组变压器，额定容量121/38.5/10.5kV，各绕组容量比为 100/100/100，两两绕组间的短路电压为U k1 2 % 17，Uk31 % 10.5，Uk2 3 % 6，空载损耗Po 150 kW。最大短路损耗Pkmax 410 kW，空载 电流Io%3，试求变压器参数，并作等值电路。2-10 解:RT1Rt2pS22000SNRt1410 121220.832000 602Uki%Uk2%Uk3%Rt312121

9、20.8317 10.5 617 6 10.510.56 17Bt10.756.250.25Uk1%U N10.751212100Sn1006022Uk2%UN6.251212100Sn1006022Uk3%UN0.251212100Sn100602P。1501000UN1000 12121 0 %Sn3 60126.2315.250.611.02简单电力系统的等值网络Xt3Xt1Xt2Gt1000 1212100UN10 5S10 4S2-15简化系统如图2-15所示, 元件参数如下：110kV6kV6kV习题2-15图架空线:U n 110 kV，为 0.4 / km，长 70 km。变压

10、器: 电抗器:两台SFL20000/110型号变压器并联运行，短路电压为Uk %=10.5。额定电压为 6kV，额定电流为300A，电抗百分值为 4%。电缆线:双回铜电缆线路，U N 6 kV，长km，缆芯截面S 70 mm2， Xt 0.08 / km，电阻系统18.8mm2/km。中选基准容量Sb100 MVA，基准电压为各段的平均电压。试求该系统各元件的标么参数，并作等值电路。架空线L :XlX%Ub0.4 701002 0.212115变压器T:Xt1Xt2Uk% Sb10.5 1000.525100 St100 20电抗器R:XrXr% UNSB46000100100 .:31 N

11、U B100 - 3 300 6.322-15 解：Sb=100MVA1.164UB=Uav电缆线L: xR等值电路：SbU2L Sbs UI0.08 2.51006?0.50418.8 空701006?1.6921D11LJ习题解图2-152-18某系统接线如图2-18所示，如果变压器 归算至121kV侧的阻抗为2.95+j,T2归算至110kV侧的阻抗为4.48j48.4，T3归算至35kV侧的阻抗为1.127j9.188输电线路的参数已标于图中，试分别作出元件参数用有名值和标么值表示的等值电路。O10kV T1. 110kV,T 35kV.3 10kG-Q- 20MVA J 6.6+j8

12、 Q 10MVA -35/11kV习题2- 18图2-18 解：假定系统为g有名值参数精确计算，归算到 110kV侧 T1Zt1T2ZT2110 x2T3ZT3=(1.127+j9.188) ()=9.2+j7538.5 TOC o 1-5 h z L23Zl110 2L45Zl=(6.6+J8)()238.512345|19.2+j75习题解图2-18a标么值参数近似计算、归算到 110kV侧取Sb=100MVAUB=UavZt1(2.95100 j48.7)21150.0223j 0.368Z L23(10.5100J20.8)21150.079j0.157Zt2(4.48100 j48.

13、4)21150.034j0.366 ZL45(6.6100j8)20.482 j 0.58437ZT3(1.127100j 9.188)2370.082j0.671T1LJCJT2-LJLJT3 1_F1L23L452-20 简单电力结线如图 2 -20所示。 试作出该系统的等值电路不计电阻，导纳 所有参数归算到110 kV侧。所有参数归算到10 kV侧。选取Sb 100MVA，Ub Uav时以标么值表示的等值电路。GT110kV 一一；、；30MVA6kV习题图2-20Xr%=8Uk人Uk2-20解:所有参数归算至110kV侧，采用有名制精确计算:2G:Xg 0.27 10(121)2131.473010.510.51212T : Xt148.810031.510.51102T2 :Xt2X T384.710015L:Xl1 Xl20.41004086110 2 dk : X R()51.4100.31.56.6所有参数归算至10kV侧时G:Xg0.2710.52300.99T1 : XT110.510.5210031.50.368T2:XT2 84.7210.51210.638Xt3L:XL1 XL2 0.4 100210