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电力系统第三章例题知识交流

3.1 电网结构如图3—11所示,其额定电压为10KV 。

已知各节点的负荷功率及参数: MVAj S )2.03.0(2+=,MVAj S )3.05.0(3+=,MVA j S )15.02.0(4+=Ω+=)4.22.1(12j Z ,Ω+=)0.20.1(23j Z ,Ω+=)0.35.1(24j Z试求电压和功率分布。

解:(1)先假设各节点电压均为额定电压,求线路始端功率。

0068.00034.0)21(103.05.0)(22223232232323j j jX R V Q P S N +=++=++=∆0019.00009.0)35.1(1015.02.0)(22224242242424j j jX R V Q P S N +=++=++=∆则: 3068.05034.023323j S S S +=∆+= 1519.02009.024424j S S S +=∆+=6587.00043.122423'12j S S S S +=++=又0346.00173.0)4.22.1(106587.00043.1)(22212122'12'1212j j jX R V Q P S N +=++=++=∆故: 6933.00216.112'1212j S S S +=∆+=(2) 再用已知的线路始端电压kV V 5.101=及上述求得的线路始端功率12S ,求出线路各点电压。

kVV X Q R P V 2752.05.104.26933.02.10216.1)(11212121212=⨯+⨯=+=∆ kV V V V 2248.101212=∆-≈kVV V V kV V XQ R P V 1508.100740.0)(242422424242424=∆-≈⇒=+=∆kVV V V kV V X Q R P V 1156.101092.0)(232322323232323=∆-≈⇒=+=∆(3)根据上述求得的线路各点电压,重新计算各线路的功率损耗和线路始端功率。

0066.00033.0)21(12.103.05.022223j j S +=++=∆ 0018.00009.0)35.1(15.1015.02.022224j j S +=++=∆ 故 3066.05033.023323j S S S +=∆+= 1518.02009.024424j S S S +=∆+=则 6584.00042.122423'12j S S S S +=++=又0331.00166.0)4.22.1(22.106584.00042.122212j j S +=++=∆ 从而可得线路始端功率 6915.00208.112j S +=这个结果与第(1)步所得计算结果之差小于0.3%,所以第(2)和第(3)的结果可作为最终计算结果;若相差较大,则应返回第(2)步重新计算,直道相差较小为止。

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=0.21Ω/km ,x=0.416Ω/km,b=2.74km S /106-⨯。

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:5.3%,5.10%,128P 5.40s 0===∆=∆o s I V kW kW P ,。

母线A的实际运行电压为117kV ,负荷功率:MVA j S MVA j S LDc LDb 1520,1230+=+=。

当变压器取主轴时,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 Ω=Ω⨯⨯=4.821.08021L RΩ=Ω⨯⨯=6.16416.08021L XS S B c 461038.41074.2802--⨯=⨯⨯⨯=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var65.2var 1101038.42121242M M V B Q N c B -=⨯⨯⨯-=-=∆-将B Q ∆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Ω=Ω⨯⨯⨯=∆=4.3151000110128211000212222N N s T S V P R Ω=Ω⨯⨯⨯==4.42151001105.1021100%21222N N s T S V V R MVAj MVA j Q j P o o 05.108.0)100155.30405.0(2+=⨯+⨯=∆+∆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MVAj MVA j j j Q j P Q j S S B LDb b 4.1008.3065.205.108.01230)(00+=-+++=∆+∆+∆+=节点c 的功率即是负荷功率 MVA j S c 1520+= 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()MVAj MVA j jX R V S S T T N c T 19.218.0)4.424.3(11015202222+=++=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆ 由图可知MVAj MVA j j Q j P S S T T c c 19.1718.2019.218.01520'+=+++=∆+∆+=MVAj MVA j j S S S b c 59.2726.504.1008.3019.1718.20'''1+=+++=+=线路中的功率损耗为()MVA j MVA j jX R V S S L L N L 51.428.2)6.164.8(11059.2726.502222''1+=++=+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=∆于是可得MVAj MVA j j S S S L 1.3254.5251.428.259.2726.50''1'1+=+++=∆+=由母线A 输出的功率为MVAj MVA j j Q j S S B A 45.2954.5265.21.3254.52'1+=-+=∆+=(3)计算各节点电压。

线路中电压降落的纵分量和横分量分别为kVkV V X Q R P V A L L L 3.81176.161.324.824.52'1'1=⨯+⨯=+=∆kV kV V R Q X P V A L L L 2.51174.81.326.1624.52'1'1=⨯-⨯=-=δb 点电压为 ()()()kVkV V V VV L L Ab 8.1082.53.81172222=+-=+∆-=δ变压器中电压降落的纵,横分量分别为kV kV V X Q R P V b T c T c T 3.78.1084.4219.174.318.20''=⨯+⨯=+=∆kV kV V R Q XP V b T C T c T 3.78.1084.319.174.4218.20''=⨯-⨯=-=δ归算到高压侧的c 点电压()()()kVkV V V VV T T bc 7.1013.73.78.1082222'=+-=+∆-=δ变电所低压母线c 的实际电压kV kV V V c c 17.10110117.10111011'=⨯=⨯=如果在上述计算中都不计电压降落的横分量,所得结果为 kV V b 7.108=, kV V c 4.101'=, kV V c 14.10= 与计及电压降落横分量的计算结果相比,误差很小。

3.3 某一额定电压为10kV 的两端供电网,如图所示。

线路1L 、2L 和3L 导线型号均为LJ-185,线路长度分别为10km ,4km 和3km ,线路4L 为2km 长的LJ-70导线;各负荷点负荷如图所示。

试求kV V A ︒∠=05.10&、kV V B︒∠=04.10&时的初始功率分布,且找到电压最低点。

(线路参数LJ-185:z=0.17+j0.38Ω/km ;LJ-70:z=0.45+j0.4Ω/km ) 解 线路等值阻抗Ω+=+⨯=8.37.1)38.017.0(101j j Z L Ω+=+⨯=52.168.0)38.017.0(42j j Z L Ω+=+⨯=14.151.0)38.017.0(33j j Z L Ω+=+⨯=8.09.0)4.045.0(24j j Z L 求C 点和D 点的运算负荷,为 kVA j j S CE 925.004.1)8.09.0(1016.03.0222+=++=∆ kVA j j j j S C925.176004.2901925.004.116030016002600+=+++++=kVA j j j S D 1200220010001600200600+=+++=循环功率()()()()kVA j kVA j j Z V V V S N B Ac12958038.017.043.33938.017.017104.105.10+=+=-⨯⨯-=-=*∑** ()kVA j j j S j j S c AC 85.106578.216212958085.93678.1582312007925.176032200704.2901171+=+++=+⨯+⨯+⨯+⨯=()kVA j j j S j j S cBD 07.189526.293812958007.202426.351814120010925.17601422001004.2901171+=--+=-⨯+⨯+⨯+⨯=kVA j j j S S BD AC 92.296004.510107.189526.293885.106578.2162+=+++=+ kVA j j j S S D C 92.296004.510112002200925.176004.2901+=+++=+ kVA j j j S S S D BD CD 07.69526.7381200220007.189526.2938+=--+=-=C 点为功率分点,可推算出E 点为电压最低点。

进一步可求得E 点电压 kVA j MVA j S AC8.22078.98)8.37.1(1007.116.2222+=++=∆kVA j j j S AC 65.128656.22618.22078.9885.106578.2162'+=+++=kV V AC8328.05.108.329.17.126.2=⨯+⨯=∆kV V V V AC A C 6672.98328.05.10=-=∆-=kV V CE 041.06672.98.0161.09.0301.0=⨯+⨯=∆kV V V V CE C E 6262.9041.06672.9=-=∆-=3.4 图所示110kV 闭式电网,A 点为某发电厂的高压母线,其运行电压为117kV 。

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