作业一1、什么叫电力系统、电力网及动力系统?电力系统为什么要采用高压输电?答:把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体成为电力系统。
电力系统加上发电厂的动力部分就称为动力系统。
电力系统中输送和分配电能的部分就称为电力网当输送的功率和距离一定时,线路的电压越高,线路中的电流就越小,所用导线的截面积 可以减小,用于导线的投资也越小,同时线路中的功率损耗。
电能损耗也相应减少。
2、 为什么要规定额定电压?电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的? 答:为了使电力设备生产实现标准化和系列化,方便运行、维修, 各种电力设备都规定额定 电压。
电力系统的额定电压和用电设备的额定电压相等。
发电机的额定电压比网络的额定电压高5 %。
变压器一次绕组和额定电压与网络额定电压相等,但直接与发电机连接时,其额定电压 等于发电机额定电压。
变压器二次绕组的额定电压定义为空载时的额定电压,满载时二次绕 组电压应比网络额定电压高10%。
3、 我国电网的电压等级有哪些?答:0. 2 2 k v > 0. 38kv 、 3kv 、 6kv 、 10kv 、 35kv 、 1 1 0 k v > 220kv 、 330kv 、 5 0 0 k v > 7 5 0 k v > 1 0 0 0 k v答:T 1: 1 0 . 5 k v . 121kv 、2 4 2 k vT2:T 32 2 0 k v > 121kv 、1 1 0 k v > 6. 6 k v > 38 . 5 k vTu 3 5 k v > 1 1 k vTs10kv、4 0 0 k v:Te: 1 1 0 k v > 3 8 . 5 k vT-: 3 5 k v > 6 6 k v T s: 6kv、4 0 0 k vT9: 10 ・ 5kv> 400kv耒=xd 071(16*卩0 33. 3B bj 2.73*10恋80B 1.09*1002等值电路如图1所示作业二1、一条110kV、80km 的单回输电线路,导线型号为,水平排列,LGJ-150 为其线间距离4m,导线的计算外径为17mm,求输电线路在40° C的参数,并画出等值电路。
解对LGJ-150型号导线经查表得,直径单位长度的电31. 5阻:r20厂s 150L+Q(- )]=口r40 r20 1 t 20单廊度的电抗+ =Xi 0. 144511g D m0.0157单位长度血电纳为7. 58 6 7.58 6bi = =D m *10=504嚴)lg lgr 集审参数为8.5 q 二(G)d=17mm, 31.5 mm2km。
r=J X X X"DabDbcDcaQ3 4 42 45. 04m0.21( /km)—+ (- -)1= (C0.21*1 0.003640+ 20 0. 225 o0. 144511g50100.0157 0.416(飞5 )62.73*10 S/km/km)一()于是有:半径r=17/2=8p5mm, 8 R =rd = 0. 0225*S0 18 =5040mm/km2. 18*1002、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“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。
解;r -「6mm,2X XX =req r eq 413. 64004002 400187. 3mmDjjti ~X2M.~ =13. 86m =13860mmp 31.5ri =— = =0. 02 G /kms单位长度的电抗为单位长度的电纳为等值电路如图3所示相三绕组变压器,额轡量Sxl5000kVA,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*s(3 — 7%17,LS (12>%=10.5,七㈣%=6,空载损耗 P P = 22. 7kW,短路损耗为°s(3廿=120kw 、A P 120kw. P 人 95kw,空载电流%1.3,试求变压器参数,并作等值电△=A z = =一s (—10X单位长度的电阻为 4 x 400 D E Xi — 0. 14451g 丄 0.0157+ —0.14451g13860^ 0.0157小+ =0. 27p /kmreq187.37. 58 x -67,58 y bii g m10i g 13860 104.0610 S/km集中参数为R rlieq x 二(0) 0. 022505187.3X0. 27425068. 5(°)==XB bit 4.06 二 B5』7510Sx2_x106250"()X1.0153、某发电厂装设一台三s(12) 2 3) Io路。
解: 已知S N =20MVA, 110/38. 5/11, 100/100/50Lk(l -2)% =10.5,U k(1 唸严砺(2- =3广163kW,^o%6作业三1、有一条220kV 电力线路供给地区负荷,采用LGJJ-400型号的导线,线路长230km,导线水平排列,线间距离为6. 5m,直径为29mm,线路末端负荷为120MW 、cos (1)二0.92,末端电压 为209kV 。
试求出线路始端电压及功率。
M = Q= Q = x =0. 078/km, XiO. 412/km, DJ. 266. 58. 19mU kl %= 4-(10. 5+ 17- Gf= 10. 75 2 Xi _10. 75x 1102= 65. 04(°)X——( + 1 '10. 5 & 17)= 0X 2倒2。
2X=(Q)37.813=-(+ 1 17一)=610. 56. 25Xs6.2^110"'100 202——V■()XG T Po 75 6.2106S— l OOOUx 2JOOO110v—x"()3.5 20 0.579104 57. 9106SR0. 078 23017.94 ()= x 一94.76() X = X 0.412 _ X 230 B2.77106230637. 1 106(S)参数为X 等值电路如图15所示。
Po = 75kW,RT100%PkmaxUN 22000Sx2 1631^0' 200020"= Q) 2. 465=x = (G ) 22. 465 4. 93B T IO %SNIOOU N 2100 1102106S/km— Gbl2.772=14(3 j6) 2 j4()3■17.4—^4J6| r■ Stis ;■ HS2L乂 _—Gj637・ 1 106GO209kV2120聊= cosO. 92图15习题解图3-1线路末端的充电功率为AX X_=Q Y 2U 2 ■ B « ■20 923 1 8 . 55 1 061 3 . 9 1 5(Mvar)— + △ 2 =+ — 二 +s ;S 2 S Y2120 J51. 12jl3. 915120 j37. 2(MVA)线路阻抗中的损耗以--+ —x=120237. 22A P+x 17.946.483O —2092AQ =120 攵 37.2-8x 2092 94. 7634. 246120 17士94彳7.2 94J6U27. 167209_△=XX=首端电压为 4. 209 27. 167236. 167 (kV)线路首端充电功禧 ~为QY1 2 36. 16723 1 8 . 551 06 1 7 . 76 7(Mvar)首端功率为S rj37. 2 120 A2、由A 、B 两端供电的,电力网, 压相等时,各段线路的 少?6. 483 j34. 246 jl7. 767126. 483 j53・679(MVA)冥綢稱阻抗和顼荷功率等如图所示,试求BA 、B 两端供电电 输送珈袒居多 --------- - --------------- U A Z 2 = 4 + jSQ = 1 +Z 4 = 3 + j6Q二 3O + /L5ME4 爲= 20 +•二(3胥 jl5)(4j8)+ (2叶 jlO) (2— j4)二 * S A =Z = 20 jlO8 jl6S B30J158J16+ _ + —*++ _ + + —=~(20 jlO) (6 JT2) (30 jl5) (4=(10j5)Sab S A S a 20 jlO (30 jl5) Z]S,S BSiZ1Z4+ ---------------- = +一 6庁12 —3 jl5)20 jlO(6J12)(3j6)+ ---------------- = +— + —3 j6(30J15)10 j5(3j6)(6 jl2)- 1 11・ 1F 1T .f■+ V+ ,1p1-L + 4j82j42j4 U A10j5 + +1428.3b4 US bSaBASabB20 jlO10 j5 20 jlOS aSb30 jl520jio20 + j 4 01220-F r3OC2 i图21习题解图刈--- ^=2B图各习题解徳t3-7b3、额定电压llOkv 的辐射形电网各段阻附所示,1俺知跑慷:4 A 的电压为121kv,求功率分布和个母线电压(注:考虑功率损耗,可以不计电压降落的横分量)解:40 + J30MVA10 J8MVA・ •=- + △J30) 0.271 JO. 407 (MVA)SBC 10282(2Ono2Sc S BC( 10j8)0.271 jO. 407 9. 793 i7. 593(MVA)S B =S B +s ; =40 + j30 _9. 793 _ j7. 953 = 30.207 + j22. 407A s-△ = AB30. 207'+22. 4072+ = +「(20j40)2.3384.676(MVA)HO 2 • ・r■+ △ = + + + =+S AS B SAB 30.207j22.407 2. 338j4.67632.545J27. 083(MVA)=,于是已知U A121KV 有x +X△ =oo 匚 /i 匚 on crua. O kO Vj i <——UAB14. 332 (KV)-A=121 —U BU A _ UABx 121+ _14.332 x 106. 668 (kV)A_------ =_( 9. 793) 20 ( 7. 593)30VBC_ w-A_= 3.972 (kV)106. 668-A.一uc解:/CEUB ,并计及线 CE 上的功率损耗,但不计其他线路上的功率损耗时, 路 B DE 上嗨t 即曲殆。