华北电力大学电力系统分析习题集及答案

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10kV T1110kV ~

T2 T3 10kV 35kV

习题1-7图

1-8 比较两种接地方式的优缺点,分析其适用范围。

1-9 什么叫三相系统中性点位移?它在什么情况下发生?中性点不接地系统发生单相接地时,非故障相电压为什么增加3倍?

1-10 若在变压器中性点经消弧线圈接地,消弧线圈的作用是什么? 1-11 什么叫分裂导线、扩径导线?为什么要用这种导线?

1-12 架空线为什么要换位?规程规定,架空线长于多少公里就应进行换位?

1-13 架空线的电压在35kV以上应该用悬式绝缘子,如采用X—4.5型绝缘子时,各种电压等级应使用多少片绝缘子?

第二章 电力系统各元件的参数及等值网络

2-1 一条110kV、80km的单回输电线路,导线型号为LGJ—150,水平排列,其线间距离为4m,求此输电线路在40℃时的参数,并画出等值电路。

2-2 某220kV输电线路选用LGJ—300型导线,直径为24.2mm,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。

2-3 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:

⑴用查表法计算40℃时,每公里架空线路的参数。 ⑵求末端变压器折到110kV侧的参数。

⑶求并联运行后的等值参数,并画出其等值电路图。 ⑷校验此线路在t=25℃正常大气压下是否会发生电晕。 6 m 110kV 10kV

3.5m 5 m 2×LGJ-1 2×SFL-2000

100km

3.5m (a)

习题2-3图

4 ) m (b第 6 页 共 82 页

2-4 某220kV线路,选用LGJJ—2×240分裂导线,每根导线直径为22.4mm,分裂间距为400mm,导线水平排列,相间距离为8m,光滑系数m1取0.85,气象系数m2取0.95,空气相对密度为1.0。试求输电线每公里长度的电阻、电抗、电纳及电晕临界电压。

2-5 有一回500kV架空线路,采用型号为LGJQ—4×400的分裂导线,长度为250km。每一导线的计算外径为27.2mm,分裂根数n=4,分裂间距为400mm。三相导线水平排列,相邻导线间距离为11m,求该电力线路的参数,并作等值电路。

2-6 一条110kV、16km的线路,用LGJ—2×150(双分裂导线)导线架设水平排列,相邻线间距离为4.125m,分裂导线外径为17mm,分裂间距为250 mm,求50℃时线路阻抗欧姆值。

2-7 有一条330kV单回输电线路,采用LGJ—2×300分裂导线,每根导线的直径24.2mm,分裂间距为400mm,线间距离为2m,线路长300km,试作出该线路的等值电路图。

2-8 某变电所装设的三相双绕组变压器,型号为SFL—31500/110,额定电压为110/38.5kV,空载损耗Po?86kW,短路损耗Pk?200kW,短路电压Uk%?10.5,空载电流

Io%?2.7,试求变压器的阻抗及导纳参数,并绘制T型等值电路。

2-9 三相双绕组变压器的型号为SSPL—63000/220,额定容量为63000kVA,额定电压为242/10.5kV,短路损耗Pk?404kW,短路电压Uk%?14.45,空载损耗Po?93kW,空载电流Io%?2.41。求该变压器归算到高压侧的参数,并作出等值电路。

2-10 某发电厂装设一台三相三绕组变压器,额定容量SN?60MVA,额定电压为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Uk?1?2?%?17,

Uk?3?1?%?10.5,Uk?2?3?%?6,空载损耗Po?150kW。最大短路损耗Pkmax?410kW,空载

电流Io%?3,试求变压器参数,并作等值电路。

2-11 某变电所装设的变压器型号为SFSL—20000,额定电压为110/38.5/11kV,各绕组容量比为100/100/50,各对绕组短路电压为Uk?1?2?%?10.5,Uk?3?1?%?17,Uk?2?3?%?6,空载损耗Po?75kW,最大短路损耗Pkmax?163kW,空载电流Io%?3.5,试求变压器参数,并作等值电路。

2-12 有台容量为20MVA的三相三绕组变压器,三个线圈的容量比为100/100/50,额定电压为121/38.5/10.5kV,短路损耗为Pk?1?2??152.8kW,Pk??3?1??52kW,Pk??2?3??47kW,空

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载电流为Io%?4.1,空载损耗Po?75kW,短路电压为Uk?1?2?%?10.5,Uk?3?1?%?18,

Uk?2?3?%?6.5。试求该变压器的阻抗、导纳参数,并作出等值电路。

2-13 某变电所装设一台OSFPSL—90000/220型三相三绕组自耦变压器,各绕组电压220/121/38.5kV,容量比为100/100/50,实测的短路、空载试验数据如下: Pk?1?2??333kW,

??3?1?%?16.45,Uk??2?3?%?10.75,Pk??3?1??265kW,Pk??2?3??277kW,Uk?1?2?%?9.09,UkPo?59kW,Io%?0.332。试求该自耦变压器的参数并绘制等值电路。

2-14 一台容量为90/90/45MVA的三相三绕组自耦变压器,额定电压为220/121/11 kV 。短路损耗为Pk?1?2??325kW,Pk??3?1??345kW,Pk??2?3??270kW。短路电压为Uk?1?2?%?10,

??3?1?%?18.6,Uk??2?3?%?12.1,空载损耗Po?104kW,空载电流Io%?0.65。试求该自Uk?是最小绕组容量为基值给出的) 耦变压器的参数。(注:Pk?、Uk

2-15 简化系统

如图2-15 所示, 元件参数如下:

6kV 110kV 6kV 习题 2-15图 架空线:UN?110kV,x1?0.4?/km,长70 km。

变压器:两台SFL—20000/110型号变压器并联运行,短路电压为Uk %=10.5。 电抗器: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,长2.5km,缆芯截面S?70mm2,UN?6kV,x1?0.08?/ km,电阻系统??18.8??mm2/km。

当选基准容量SB?100MVA,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。

2-16 已知电力网如图2-16所示:

T 230k10.5k1

l1

习题2-16图

各元件参数如下:

T2

115kV l2

变压器:T1 :S=400MVA,Uk%?12, 242/10.5 kV

T2 :S=400MVA,Uk%?12, 220/121 kV

线路:l1?200km, x1?0.4?/km (每回路)

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l2?60km, x1?0.4?/km

其余参数均略去不计,取基准容量SB=1000MVA,基准电压UB?Uav,试作出等值电路图,并标上各元件的标么值参数。

2-17 简单电力系统结线如图2-17所示,有关参数标于图中。 试求此系统的等值电路(参数均以有名值

10kV 表示)。 ~ 220k60MVA LGJQ-400 PG=50MW 2-18 某系统接线如图2-18所示,如果已?242/10.5kV l=200km 知变压器T1归算至121kV 侧的阻抗为2.95+j48.7?,T2归算至110kV 侧的阻抗为

cos

UG=10.5kV Xd 〞 =0.15

Uk%=12.5

Pk=300kW P0=90kW I0%=2

r0=0.8Ω/km x0=0.406Ω/km b0=2.81×10-6S/km

习题2-17图

输电线路的参数已标于图中,4.48?j48.4?,T3归算至35kV 侧的阻抗为1.127?j9.188?,试分别作出元件参数用有名值和标么值表示的等值电路。

T1T210kV 110kV 35kV

~ 1 5 2 3 4 31.5MVA 6.6+j8Ω 20MVA 10.5+j20.8Ω 10.5/121kV 110/38.5kV

习题2-18图

T3 10kV 6 10MVA 35/11kV

2-19 电力系统结线如图2-19所示:线路电抗均取x0?0.4?/km。 试求各元件参数标么值,并作等值电路。

T1

~ SG=60MVA ST1=60MVA

Uk%=12.5

Xd 〞 =0.15

220k180km

90km 120km l3

l1

T2

110kV

l4 50km

ST2=31.5MVA

Uk%=14

l

T3

2-20 简单电力结线如图2-20所示。 110kV l1 T110kV

~ l2

30MVA 31.5MVA 100km 10.5kV 10.5/121kV

x0=0.4Ω/km Uk%=10.5 Xd 〞 =0.27

习题2-20图

试作出该系统的等值电路(不计电阻,导纳)。 ⑴所有参数归算到110 kV 侧; ⑵所有参数归算到10 kV 侧;

习题2-19图

T2 6kV 1.5kA Xr%=8

T3 2×15MVA 110/6.6kV Uk%=10.5

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