目录1.第一章 (2)2.第二章 (2)2.1 习题2.1 (2)2.2. 习题2.2 (4)2.3. 习题2.3 (5)2.4. 习题2.4 (6)2.5. 习题2.5 (7)第三章 (8)3.1. 习题3.1 (8)3.2. 习题3.2 (10)3.3. 习题3.3 (12)3.4. 习题3.4 (13)第四章 (14)4.1. 习题4.1 (14)4.2. 习题4.2 (15)4.3. 习题4.3 (16)4.4. 习题4.4 (17)第五章 (17)5.1. 习题5.1 (17)5.2. 习题5.2 (18)5.3. 习题5.3 (19)1. 第一章略2. 第二章2.1 习题2.1500千伏线路有以下三种方案。
三种方案,导线水平排列,相间距11米。
求每公里电阻、电抗、电纳和电晕临界电压。
序号 截面积(mm 2) 直径(mm ) 分裂间距(mm ) 1 2*630/55 34.3 500 2 3*400/50 27.6 500 34*300/4023.9500(1)(2)(3)解:1) 每公里电阻:线路为钢芯铝线,截面积630/55mm 2前者表示铝线部分额定截面积630 mm 2,后者表示钢线部分额定截面积55 mm 2,计算时不予考虑。
则:km Sr /0248.063022.31Ω=⨯==ρ;同理得: 230.026,0.026r r =Ω=Ω 2)、每公里电抗: 几何均距:3312231311000*11000*2200013859.13mm m D D D D ===12131(34.3/2)*50092.60mm n eq n r rd d d ===L10.015713859.130.01570.06283ln0.06283ln 0.323/km 92.602m eq D x r n =+=+=Ω 同理可得:22151.10mm 0.289/km eq r x ==Ω,,33214.39mm 0.266/km eq r x ==Ω, 3)、每公里电纳:666117.4517.451010 3.4810S /km 13859.13ln ln 92.6meqb D r ---=⨯=⨯=⨯ , 同理:66233.8610S /km, 4.18610S /km b b --=⨯=⨯ 4)、电晕临界电压:详细过程见《电力系统稳态分析》第三版,陈珩编。
对于单导线线路,其电晕临界电压(相电压)公式为:1249.3lg(kV)mcr D U m m r rδ=⋅ 采用分裂导线时,由于导线的分裂,减小了电场强度,电晕临界电压改为:1249.3lg(kV)mcr nd eqD U m m rf r δ=⋅ 其中()/121sin nd r f n n d n π⎡⎤=+-⎢⎥⎣⎦式中:1m —光滑系数,考虑导线表面情况的系数,对于多股绞线,推荐m 1=0.92m —考虑气象状况的系数,对于干燥和晴朗的天气m 2=1,对于有雨雪雾等的恶劣天气m 2=0.8~1δ—空气相对密度,常取值为1;nd f —与分裂状况有关的系数,一般nd f ≥1;n —相分裂导线分裂数;d —分裂导线根与根之间的距离(单位:厘米); —每根导体的半径(单位:厘米)上式仅适用于三相三角排列的导线,导线水平排列时,边相导线的电晕临界电压较按上式求得的cr U 高6%,即cr crU U 06.1=';中间相导线的电晕临界电压较按上式求得的cr U 低4%,即cr crU U 96.0='。
代入得:1213859.1349.3lg49.3*0.9*1*1*1.715*1.87*lg =309.51kV 92.6m cr nd eq D U m m rf r δ=⋅=边相导线电晕临界电压: 1.06313.11kV cr cr U U '==,中间相导线的电晕临界电压电压0.96283.58kV crcr U U '==同理得:'''222329.00kV,348.74kV,315.84kV cr cr cr U U U === '''333348.67kV,369.59kV,334.72kV cr cr cr U U U ===或:(公式出处不详)12138598.4lg8.40.851117.15 1.8716lg 498.4992.6m cr na eq D u m m rf kV r δ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=12138598.4lg8.40.851113.8 2.9940lg 578.94151.1m cr na eq D U m m rf kV r δ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=12138598.4lg8.40.851111.95 3.9922lg 616.72214.38m cr na eq D u m m rf kV r δ==⨯⨯⨯⨯⨯⨯=2.2. 习题2.2已知一200km 长的输电线,R=0.1W/km , L=2.0mH/km ,C=0.01mF/km ,系统额定频率为60Hz 。
试用(a)短线路,(b)中程线路,(c)长线路模型,求其π形等值电路。
解:(a )、短线路一字型等值电路参数:20,150.80,20150.8152.1282.41r Rl x Xl Z j ︒==Ω==Ω=+=∠Ω(b )、中程线路∏形等值电路参数(不需修正):20150.8152.1282.41Z j ︒=+=∠Ω44/2()/27.5410/2S=3.771090S Y g jb j --=+=⨯⨯∠︒(c )、长线路:0.338786.210.0220.338, 1.02219.370.9640.3390.97819.370.9230.324,sinh 0.5()0.02050.33150.33286.46cosh 0.5()0.9430.0075,sinh 0.9802l l l l l l Z l j e j e j l e e j l e e j l K l γγγγγγγγγγγ---=∠︒=+=∠︒=+=∠-︒=-=-=+=∠︒=+=+==∠得金耐黎系数:cosh 110.25, 1.0230.17sinh 2Y l K l l γγγ-︒==∠-︒∏形等值电路参数:44'149.10882.6618.893147.886()'/2/2 3.8571089.81 3.85710(S)z Y Z K Z j Y K Y j --==∠︒=+Ω==⨯∠︒≈⨯2.3. 习题2.3一台220/121/10.5kV 、120MVA 、容量比100/100/50的Y0/Y0/三相变压器(升压型),I0%=0.9,P0=123.1kW ,短路损耗和短路电压如表所示。
试计算励磁支路的导纳、各绕组电阻和等效漏抗(各参数归算到中压侧)。
高压~中压高压~低压 中压~低压 短路损耗(kw ) 660 256 227 未归算到S N短路电压(%) 24.714.78.8已归算解:励磁支路导纳336022123.110108.4110121m n P G S U ---=⨯=⨯=⨯ 6022%0.912073.810100100121N m N I S B S U -==⨯=⨯各绕组电阻kW P k 388)22742564660(5.01=⨯-⨯+= kWP k 272)25642274660(5.02=⨯-⨯+=kWP k 636)66022742564(5.03=-⨯+⨯=221123881210.39410001000120k N N P U R S ⎛⎫===Ω ⎪⎝⎭ 222222721210.27710001000120k N N P U R S ⎛⎫===Ω ⎪⎝⎭ 223326361210.64710001000120k N N P U R S ⎛⎫===Ω ⎪⎝⎭各绕组等值漏抗3.15)8.87.147.24(5.0%1=-+=k U4.9)7.148.87.24(5.0%2=-+=k U 6.0)7.248.87.14(5.0%3-=-+=k U2211%15.312118.67100100120k N N U U X S ==⨯=Ω2222%9.412111.47100100120k N N U U X S ==⨯=Ω2233%0.61210.73100100120k N N U U X S -==⨯=-Ω2.4. 习题2.4以100MVA 为基准值,计算各元件电抗的标幺值,并画出等值电路。
发电机G :SGN=30MVA ,UGN=10.5kV ,XGN*=0.2;变压器T1:ST1N=31.5MVA ,Uk%=10.5,kT1=10.5/121;变压器T2: ST2N=15MVA ,Uk%=10.5,kT1=110/6.6;电抗器R :URN=6kV ,IRN=0.3kA ,XR%=5;架空线路L :长80km ,每千米电抗为0.4W ;电缆线路C :长2.5km ,每千米电抗为0.08W 。
解:取基准值100B S MVA =,10.5B U KV =,则:)(121121/5.105.1012KV k U U B B ===)(26.7)6.6/110()121/5.10(5.10223KV k U U B B =⨯==则各元件电抗的标幺值为:87.05.10100305.1026.02222=⨯⨯=⨯⨯=*B B GN GN G GU S S U X X 33.05.101005.315.101005.10100%2221211=⨯⨯=⨯⨯=*B B N T N T k T U S S U U X22.0121100804.02221=⨯⨯=⨯=*B B L U S X X58.0121100151101005.10100%22222222=⨯⨯=⨯⨯=*B B N T N T k T U S S U U X09.126.71003.03610053100%223=⨯⨯⨯=⨯⨯=*B B RN RN R R U S I U X X38.026.71002508.0223=⨯⨯=⨯=*B BC C U S X X等值电路图:E*GN jX 1*T jX *L jX 2*T jX **()R C j X X +2.5. 习题2.5单相变压器SN=1000kVA 、U1N/U2N=13.2/66kV ,其绕组电抗X l *=0.1,励磁电抗X m *=100。
将3台单相变压器采用Y-Y 、Y-∆ 、∆-∆ 、∆-Y 接法形成三相变压器。
以三相变压器的电压和功率为基准值,计算4种接法下绕组电抗和励磁电抗的标幺值。