电力系统分析习题与答案

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试选择变压器的分接头。

6-4 如图6-4所示,有一台降压变压器,其归算至高压侧的参数为RT=2.44Ω,XT=40Ω,在最大负荷及最小负荷时通过变压器的功率分别为

??U1 31.5MVA 110±2×2.5%/6.6kV 习题6-4图

U2 ·

Smax=28+j14MVA, Smin=10+j6MVA。最大负荷时高压侧电压为113kV,而此时低压允许电

压为≥6kV,最小负荷时高压侧电压为115kV,而此时低压允许电压为≤6.6kV。试选择此变

压器分接头。

6-5 如图6-5所示,某110/11kV的区域性降压变电所有两台32MVA的变压器并联运行,两台变压器的阻抗ZT=0.94+j21.7Ω,设变电所低压母线最大负荷42MVA(Smax=38.6+j18.3),对应这时高压母线电压为103kV,最小负荷为18MVA(Smim=16.5+6.3),

??U1

·

· ST ˊU1 · △SF(铁损) ·

电压为108.5kV。求变压器的变比,使低压侧母线ZT 电压在最大最小负荷下分别为U2max=10.5kV, U· · 2min=10kV。若采用有载调压,变压器分接头电压U2 U2 为115±9×1.78%/10.5kV。 · · 习题6-5图 6-6 某水电厂通过变压器SFL1—40000/110

型升压变压器与系统联接,最大负荷与最小负荷

时高压母线的电压分别为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不高于11kV,试选择变压器分接头。

· 106.09kV 110.87kV Smax=28+j21MVA ·

Smin=15+j10MVA 112.09~115.45kV 2×SFL1—10000

SFL1—10000

110/10.5kV

ZT=2.1+j38.5Ω

SFL1-40000

121±2×2.5%/10.5kV

-j11.25 6.0+j4.5 15+j11.25 10~11kV

(a) (b)

~ 习题6-7图

习题6-6图

6-7 某变电所装有二台变压器2×SFL1—10000、110/10.5如图6-7所示。10kV侧的最大负荷为15+j11.25MVA,接入补偿电容器-j11.25MVAR;最小负荷为6+j4.5MVA,电容器退出,并切除一台变压器。已知一台变压器的阻抗为Z=9.2+j127Ω,高压母线最大负荷和最小负荷时的电压分别为106.09kV和110.87kV。要求10kV侧母线为顺调压,试选择变压器的分接头。(变压器参数为110kV侧的)

6-8 某变电所装有二台并联工作的降压器,电压为110±5×2.5%/11kV,每台变压器容量为31.5MVA,变压器能带负荷调分接头,试选择分接头,保证变电所二次母线电压偏移不超过额定电压±5%的逆调压。已知变电所二次母线的最大负荷为42MVA,cos?=0.8,最小负荷为18MVA,cos?=0.7。变电所的高压母线电压最大负荷时为103kV,最小负荷时为

S

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108.5kV,变压器短路电压为10.5%,短路功率为200kW。

Umax=112kV Ⅱ

Ⅰ Umin=115kV ZⅡ=4.42-j1.51Ω

ZⅠ=2.94+j6.5Ω · · SⅡ=6.4+j4.8MVA Ⅱ S=12.8+j9.6MVA Ⅰ 35kV ZⅢ=4.42+j37.7Ω · SⅢ=6.4+j4.8MVA

Ⅲ 6kV Ⅲ

(a) (b) 6-9 某降压变电所如图6-9(a)所示、三绕组变压器的额定电压为110/38.5/6.6kV,各绕习题6-9图

组最大负荷时流通的功率如图6-9(b)所示,最小负荷为最大负荷的二分之一。

设与该变压器相联的高压母线电压最大最小负荷时分别为112、115kV,中、低压母线电压偏移最大最小负荷时分别允许为0、7.5%。试选择该变压器高、中压绕组的分接头。

6-10 试选择如图6-10所示的三绕组变压器分接头。变压器参数、最大最小负荷的兆伏安数及对应的高压母线电压均标于图中,中压侧要求常调压,在最大最小负荷时,电压均保持在35(1+2.5%)kV,低压侧要求逆调压。(变压器额定电压为:110/38.5/6.6kV)

注:⑴变压器参数为归算至高压侧的值;⑵计算时不计变压器功率损耗。

高 1.83+j38.3Ω 中 2.71+j59.3Ω

· Smax=10+j8 Umax=111.6kV · Smin=5+j4 1.6-j2.5Ω Umin=105kV 低 ·Smax=5+j3 · Smin=3+j2

习题6-10图

6-11 某变电站装有一台带负荷调压变压器,型号为SFSEL—8000,抽头为110±3×2.5%/38.5±5%/10.5kV。如图6-11所示、图(a)分数表示潮流,分子为最大负荷,分母为最小负荷。已知最大、最小负荷时高压母线电压分别为112.15kV和115.73kV。图 (b)表示变压器等值电路,阻抗值为欧姆数,若要求10kV母线及35kV母线分别满足逆调压,试选择变压器的分接头。

高 中 6-12 如图112.15~115.75kV 36.75~35kV 7.77-j3.78 6-12所示,一个地区7.77+j162.5

SN=8000kVA 变电所,由双回

3.5+j2.62 110kV输电线供电,5.5+j4.12 11.65+j102 1.4+j1.05 2.4+j1.8 变电所装二台容量

2+j1.5 均为31.5MVA的分1+j0.75 低

(a) 接头为:110±4×(b)

习题6-11图 2.5%/11kV的变压

器,已知双母线电抗

ⅠXL=14.6Ω,两台主变压器的电抗XT?20.2? (以折至于110kV侧),变电所低压侧母线上

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第 27 页 共 81 U1 页 的电压折至高压侧时,在最大负荷时U2max=100.5kV,最小负荷时为U2min=107.5kV。试作: ⑴并联电容时,容量和变比的选择怎样配合?并联调相机时,容量和变比的选择怎样配合?

110kV U2 · 2×LGJ—120 70km 2×31.5MVA 习题6-12图

Qo=? ?max?10.5kV,最小负荷时U2?min?10kV,求⑵当变电所低压侧母线要求为最大负荷时U2为保证调压要求所需的最小同步调相机容量QC。

⑶为达到同样的调压目的,选静止电容器容量为多少?

6-13 如图6-13所示,有两回110kV的平行线路对某降压变电所供电,线长70km,导线型号LGJ—120,变电所并联着两台31.5MVA的变压器,变比为110±4×2.5%/11kV。两

??14.6? ,两台变压器电抗XT??20.2?,变电所低压折合到高压侧的电压在最大回线电抗XL?max?100.5kV、最小负荷时分别为U2?min?112kV,两回线完全对称。试求: U2UN=110kV AC—120 ⑴调相机的最小功率,从而保证变电所电压习题6-13图

在允许的波动范围。设调相机欠激运行,其容量不超过额定容量的50%。

⑵为达到同样的调压效果,在变电所并联一个电容器,电容器的容量应为多大?

6-14 容量为10000kVA的变电所,现有负荷恰为10000kVA,其功率因数为0.8,今想由该变电所再增功率因数为0.6、功率为1000kW的负荷,为使变电所不过负荷,最小需要装置多少千乏的并联电容器?此时负荷(包括并列电容器)的功率因数是多少?(注:负荷所需要的无功都是感性的)

6-15 如图6-15所示,由电站1向用户2供电,为了使U2能维持额定电压运行 (UN=10kV),问用户处应装电力电容器的容量是多少?(忽略电压降落的横分量?U)

U2 U2=UN U1=10.5kV 1+j4Ω U1 PL=2000kW 1 PL ? Lcos =0.75

1+j3Ω 2

QC QC=?

﹦ ﹦ 习题6-15图 习题6-16图

6-16 设由电站1向用户2供电线路如图6-16所示,已知U1=10.5kV,PL=1000kW,cos?=0.8,若将功率因数提高到0.85,则装设多少容量的并联电容器,此时用户处的电压U2为多大?

6-17 如图6-17所示,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0.06,变压器中压侧绕组漏抗为0,低压侧绕组漏抗为0.03,电源电势为1,内电抗为0.14,补偿机电抗为0.2,中压负荷为P+jQ=1+j1(感性),为维持中压侧母线电压为U2=0.9,试问补偿机应如何运行(供无功功率为多少)。

U2 P+jQ=1+j1 (感性) ~

电源 2×31.5MVA ﹦ 答案参见我的新浪博客:http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html ﹦ 补偿机 习题6-17图

Qc 第 28 页 共 81 页

6-18 如图6-18所示,有一区域变电所i,通过一条35kV郊区供电线向末端变电所j供电,35kV线路导线采用LGJ—50,线间几何均距Dm=2.5m , L=70km,末端变电所负荷为6.4+j4.8MVA,若区域变电所电线电压为38.5kV,末端变电所母线要求维持在31kV,当采用串联电容器进行调压,试计算:

⑴在没装串联电容时,末端变电所的电压是多少?

⑵若要求末端变电所电压≥31kV时,要装多大容量的串联电容器?当每个电容器UNC=0.6kV, QNC=50kVAR时,电容器应如何联接?

⑶能否采用并联电容器来达到同样的调压要求,你认为应装在哪里?

i j · S=6.4+j4.8MVA

38.5kV 习题6-18图

6-19 如图6-19所示,一个区域降压变电所B,通过80km长的110kV的单回线路与电

?源中心A相联,线路阻抗ZL=21+j34Ω,变电所的最大负荷是S=22+j20MVA,在这个运行条件下,线路的压降不得超过6%,为了减小线路上的压降,在每相线上串联电容 器,单相电容器规格为0.66kV、40kVAR(即UN=0.66kV QN=40kVAR)。求需要多少台电容器及电容器组额定电压和容量。(注:计算时不计线路上的功率损耗)

Xcb ZL UN=110kV ·

Ucb

习题6-19图

6-20 某220kV输电线路长500km,包含变压器在内的线路各通用常数为A=0.7,B=j800,C=j1.7×10-3,D=0.7(不考虑电阻,按长线路修正等值电路计算),试求:

⑴当线路空载时,如送端电压为220kV,求受端电压和送端电流?

⑵当线路空载时,如送端、受端的电压都是维持220kV,试求线路末端应装设的并联电抗器的容量。

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