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第六章 电力系统无功功率平衡与电压调整
1．思考题、习题
6-1 电力系统中无功负荷和无功损耗主要是指什么？
6-2 如何进行电力系统无功功率的平衡？在何种状态下才有意义？定期做电力系统无功
功率平衡计算的主要内容有哪些？
6-3 电力系统中无功功率电源有哪些？其分别的工作原理是什么？ 6-4 电力系统中无功功率与节点电压有什么关系？ 6-5 电力系统的电压变动对用户有什么影响？
6-6 电力系统中无功功率的最优分布主要包括哪些内容？其分别服从什么准则？ 6-7 有功网损微增率、无功网损微增率和网损修正系数的定义及意义是什么？什么是等
网损微增率准则？
6-8 最优网损微增率的定义是什么？什么是最优网损微增率准则？
6-9 电力系统中电压中枢点一般选在何处？电压中枢点的调压方式有哪几种？哪一种方
式容易实现？哪一种方式最不容易实现？为什么？
6-10 电力系统电压调整的基本原理是什么？当电力系统无功功率不足时，是否可以通过改
变变压器的变比调压？为什么？ 6-11 电力系统常见的调压措施有哪些？
6-12 试推导变压器分接头电压的计算公式，并指出升压变压器和降压变压器有何异同点？ 6-13 有载调压变压器与普通变压器有什么区别？在什么情况下宜采用有载调压变压器？ 6-14 在按调压要求选择无功补偿设备时，选用并联电容器和调相机是如何考虑的？选择方
法有什么不同？
6-15 什么是静止补偿器？其原理是什么？有何特点？常见的有哪几种类型？
6-16 并联电容器补偿和串联电容器补偿各有什么特点？其在电力系统中的使用情况如
何？
6-17 已知某简单电力系统如图6-1所示，A 1+j4.165 ① 24+j18MVA
现准备投资在系统中装设18Mvar的
并联电容器进行无功补偿。试确定电 0.5+j2.465 ② 24+j18MVA 容器的最优分布方案。
6-18 有一降压变压器归算至高压侧的阻抗 图6-1 简单电力系统
为2.44+j40Ω，变压器的额定电压为110±232.5%/6.3kV。在最大负荷时，变压器高压
侧通过的功率为28+j14MVA，高压母线电压为113kV，低压母线要求电压为6kV；在最小负荷时，变压器高压侧通过的功率为10+j6MVA，高压母线电压为115kV，低压母线要求电压为6.6kV。试选择变压器分接头。 6-19 有一降压变压器，
，
。
变压器低压母线最大负荷为18MVA，cosφ=0.8；最小负荷为7MVA，cosφ=0.7。已知变压器高压母线在任何方式下均维持电压为107.5kV，如果变压器低压母线要求顺调压，试选择变压器分接头。
6-20 某变电所有一台降压变压器，变压器的额定电压为110±232.5%/11kV，变压器已运
行于115.5kV抽头电压，在最大、最小负荷时，变压器低压侧电压的偏移分别为-7%和-2%（相对于网络额定电压的偏移）。如果变压器电压侧要求顺调压，那么变压器的抽头电压115.5kV能否满足调压的要求，应如何处理？
6-21 水电厂通过SFL-40000/110型升压变压器与系统连接，变压器归算高压侧的阻抗
为2.1+j38.5Ω，额定电压为121±232.5%/10.5 kV。在系统最大、最小负荷时，变压器高压母线电压分别为112.09kV和 115.92kV；低压侧要求电压，在系统最大负荷时不低于10kV，在系统最小负荷时不高于11 kV。当水电厂在最大、最小负荷时输出功率为28+j21MVA时，试选择变压器分接头。
6-22 有一个降压变电所由二回110kV，70km的电力线路供电，导线型号为LGJ-120，导线
计算外径为15.2mm，三相导线几何平均距离为5m。变电所装有二台变压器并列运行，其型号为SFL-31500/110，
，
。最大负荷时变
电所低压侧归算高压侧的电压为100.5kV，最小负荷时为112.0kV。变电所二次母线允许电压偏移在最大、最小负荷时分别为2.5%～7.5%。试根据调压的要求按并联电容器和同期调相机两种措施，确定变电所11kV母线上所需补偿设备的最小容量。 6-23 有一个降压变电所由一回110kV，的架空电力线路供电，导线型号为LGJ-240，线路
长度为105 km，
台有载调压变压器，型号为
，
SFZL-40500/110，
，
。变电所装有一
，
。变电所
低压母线最大负荷为26MW，cosφ=0.8，最小负荷为最大负荷的0.75倍，cosφ=0.8。在最大、最小负荷时电力线路始端均维持电压为121kV，变电所低压母线要求逆调压。试根据调压要求（按并联电容器和同期调相机两种措施）确定在变电所低压母线上进行无功补偿的最小容量。
2．习题解答
6-17．
6-18.选择变压器主分接头，分接头电压为Ut=110kV。
6-19.选择变压器110kV-2.5%分接头，分接头电压为Ut=107.25kV。
6-20.不能满足调压要求。应另选变压器110kV-5%分接头，分接头电压为Ut=104.5kV。 6-21.选择变压器主分接头，分接头电压为Ut=121kV。
6-22.⑴并联电容器：选择变压器110kV+5%分接头，分接头电压为Ut=115.5kV； 容量为10.96Mvar。
⑵调相机： 选择变压器110kV+2.5%分接头，分接头电压为Ut=112.75kV； 容量为6.854Mvar。
6-23.⑴并联电容器：选择变压器110kV+10%分接头，分接头电压为Ut=121kV； 容量为15.22Mvar。
⑵调相机： 选择变压器110kV+2.5%分接头，分接头电压为Ut=112.75kV； 容量为2.742Mvar。
第七章 电力系统对称故障分系计算
㈠、习题
【习题7-1】电力系统短路的类型有那些？那些类型与中性点接地方式有关？ 【习题7-2】什么是横向故障？什么是纵向故障？ 【习题7-3】短路有什么危害？
【习题7-4】无限大容量电源的含意是什么？ 【习题7-5】什么是最恶劣的短路条件？ 【习题7-6】什么是冲击电流？什么是冲击系数？
【习题7-7】无限大容量电源供电系统发生对称三相短路周期分量是否衰减？ 【习题7-8】无限大容量电源供电系统发生对称三相短路是否每一相都出现冲击电流？ 【习题7-9】什么是无限大容量电源供电系统短路电流最大有效值？如何计算？ 【习题7-10】无限大容量电源供电系统短路电流含那些分量？交流分量、直流分量都衰减吗？衰减常数如何确定？
【习题7-11】用瞬时值计算公式说明t=0时周期分量与非周期分量的关系。
【习题7-12】下图为长方形超导线圈长lm，宽1m，处于均匀磁场B0中，其线圈平面与磁场B0垂直时闭合开关k，此时超导线圈的磁链是多少？线圈转90时，磁链又是多少？ ω B○
k
图7- 1 习题7-12
【习题7-13】为什么设定发电机电流、电压、磁链的正方向？每个回路的电流、电压和各绕组磁链的正方向、绕组轴线正方向如何规定？
【习题7-14】写出a相回路的瞬态电压方程（考虑其它绕组对a相回路的互感）。 【习题7-15】（7-1）式回路方程与磁链方程（7-2）式什么关系？ 【习题7-16】（7-1）式回路方程是否可解？为什么？
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