考研西安理工大学《849电力系统分析》习题解析.pdf
《考研西安理工大学《849电力系统分析》习题解析.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《考研西安理工大学《849电力系统分析》习题解析.pdf(97页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、西安理工大学849电力系统分析习题解析 第1讲第一章电力系统基本概念1.动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何?答:由生产、变换、传送、和消耗电能的电气设备联系在一起构成的统一整体就是电力系统,动力 系统是电力系统和发电厂动力部分的总和,电力网是电力系统中除去发电机和用电设备外的部分。2.电力变压器的作用是什么?主要类别有哪些?答:电力变压器的主要作用是改变电压等级,还能将不同电压等级的电网联系在一起。按照相数 可以分为单相式和三相式,按每相绕组数可分为双绕组和三绕组变压器,按耦合方式分为普通变压器 和自耦变压器,按照开关是否可以带负荷操作可以分为有载调压和无载调压变压器。3.直流输电与
2、交流输电相比有什么特点。答:直流输电的优点是D造价低,2)运行费用低,3)不需要串联、并联补偿,4)不存在稳定性问 题,5)采用直流联络线可以限制互联系统的短路容量。直流输电的主要缺点是1)换流站造价高,2)换流装置在运行中消耗功率,产生谐波,3)直流高压短路器的制造比较困难。4.电力系统各个元件的额定电压是如何确定的?答:线路的额定电压是线路始端和末端的平均电压。各个用电设备的额定电压与线路额定电压 相等,发电机的额定电压为线路额定电压的105%,变压器一次侧的电压按照用电设备考虑,二次侧高于线路的额定电压,一般高出额定电压的10%。10KV10.5KV/242KV35KV35KV/6.6K
3、V10.5KV/3.15KV3KV5.什么是电力系统的负荷曲线,最大利用负荷小时数指什么?答:负荷曲线是电力系统的负荷功率随时间变化的关系曲线,如果负荷始终保持最大值,经过 Tmax小时后,负荷所消耗的电能恰好等于全年负荷实际消耗的电能,则称Tmax为最大负荷利用小 时数。6.电:赫统负荷特性答:电力系统的负荷特性指系统负荷功率随着运行参数变化而变化的曲线或数学表达式。一般 来说电压升高,有功和无功的需求变大,频率变大,有功需求变大,无功需求减小。7.电力系统中性点接地方式答:直接接地运行方式:优点:正常或单相接地情况下非故障线路对地电压为相电压;缺点:单相短路电流大,需要切除故障线路。不接地
4、运行方式:优点:正常或单相接地情况下三个线电压保持对称,单相接地情况下接地点流过很小的电流,只 要该电流小于规定的数值,接地点不会出现电弧,所以不影响用电设备的正常运行。缺点:中性点电压升高为相电压,非故障相电压升高为线电压,对电气设备的对地绝缘要求较高,增大电气设备造价。经过消弧线圈接地:经消弧线圈接地:适当选择线圈感抗,接地点电流可减小到很小,熄灭接地电流产生的电弧。其 他特点与不接地系统基本相同。110kV及以上电力系统采用中性点直接接地运行方式,以减低输电线路和电气设备的对地绝缘 要求”制氐造价。3 5kV及以下电力系统,在单相接地电容电流未超过规定值时,采用中性点不接地运行方式;超过
5、 规定值时,采用经消弧线圈接地的运行方式。第二章 电力系统各元件的特性和数学模型(-)1.架空输电线路的电阻、电抗、电纳和电导是怎样计算的?影响电抗参数的主要因素是什么?答:电阻(Q/km)每相导线单位长度的电阻口二号WC(Q/km)X1=0.14451+。=0157J n超内(Q/km)如=2x1(J”I;电导(Q/km)由绝缘子的洒旃口电晕现象决定,5=黄,通常很小,可忽略不计。影响电抗参数的主要因素是Dm(三相导线重心间的几何均距)和餐(等效半径req=黑翦,其中 r为每个导线的实际半径,d为一相中分裂导线的几何均距,n为分裂数。)2.架空线路采用分裂导线有什么好处?电力线路一般以什么样
6、的等效电路来表示?答:采用分裂导线可以减少电晕放电和单位长度电抗,电力线路一般以tt形等效电路来表示。3.已知13 8kV的三相线路,有串联阻抗z=0.17+j O.78Q/kM,与并联导纳y=j 0.0000054S/2 西安理工大学849电力系统分析习题解析kM,试求特性阻抗Zc,传播系数丫,衰减常数a与相位常数B,解:特性阻抗2t=Ay=A/j O.0000054=划 42z-6.15Q传播系数丫=份=V0,17*p,78 xj O,0000054=0.000224+0.002064ja=0.0002243=0.0020644.某一架空线路,当末端开路时,测得电压为200 zOkV,始端
7、电压为180 z5kV,电流为200Z92A,求线路的tt型模型解:由题意知K1其中B=ZC=Y(竽+1)D=*+12当末端开路时=05=au2V所以:Il=CU2.A=-=0.9z5%带入数据可得C=-L=0.001 z92对于ABCD,苟包下申:A=DAxA-1所以:B=T-=246z53乙=B=246n53地:_Y=A-1=0.000524j2 BADBC=11.48 16.5J0.000524SIII5.有一台双绕组变压器,变比为35/10kV,额定容量为20MVA,一次硼豆路试验电流为200A,二;欠根日斌验电压为10kV,测得Pk=45kW,UK%=4.85,P0=18kW,l0%
8、=0.5,计算折算到J-次侧变压3 R、X、G、B解:计算电阻PK=3 1 x|xRR=-=0.3 75Q31 x|Uk%M xioo24Uk=1,7kV计算电抗Uk=*j r xiRX=凶_=4.9Q八Ir计算电导,=&-=1.155kA104一ILI*=X1 00 2Nlo=5.77APo=3Uo x U()x GmGm=0.00018/(kxk)=0.000015S计算电纳I=B x-方有Bm=0.001/(k xk)=0.000082S6.-台三舞峻压器容量比为90/60/60MVA,额定电压为 220/3 8.5/11kV,现已知Pk(1-2),=560,APk(2-3)1=178,
9、2 k(1-3),=363,Uk(1-2)%=13.15,Uk(2-3)=5.7,Uk(1-3)=20.4,APo=187kW,1(,%=0.856,计算折第 l220kV 侧X G、Bo/0.375+j4.9Q占 Y-0.000()15-jO.(KMX824 QI解:求各个绕组的等效电阻:Pk(1-2)=APk(1-2)吟)2=560 x 喘)2=560kWPk(2c-3)=APk(2-3)(/)2=178 礴 2=401kW喷Pk(1-3)=APk(1=363 x(q)2=817kW4 西安理工大学849电力系统分析习题解析各个绕组的短路损耗分别为:PK1=0.5(APk(1-2)+APk
10、(1-3)-APk(3-2)=0.5(560+817-401)=488kWAPk2=0.5(APk(1-2)+APk(2-3)-APk(3-1)=72kWPK3=0.5(APk(1-3)+APk(2-3)-APk(1-2)=329kWRi=APkJJLx1 ooo=2.92QSN2R2=APK2UN2X1 000=0.43 QS:R 组犯葭 1000=1 97QS;计算各个绕组等效电抗UK1=0.5(AUk(1-2)%+AUk(1-3)%-AUk(3-2)%)=0.5(13.15+20.4-5.7)=13.93U%=0.5(AUk(1-2)%+AUk(2-3)%-AUk(3-1)%)=-0.7
11、8Uk3%=0.5(AUk(1-3)%+AUk(2-3)%-AUk(1-2)%)=6.48X=也一 x1 000=74.9Q100 S:X2=%000=-4.2Q100 s;X3=AUk3%Unx1 000=3 4.8Q100 s:计算导纳Gt=3.9x10 6SUxIOOOBt=I。xSn=15 9 X10 6S比 X1 000005 第2讲第二章电力系统各元件的特性和数学模型(二)1.段口一E购力线路的参数如下:z=3.3 46+77.299j Q,Y=1.106065 x103S,选取基准值为&二100MVA,Ub=73 5kV,求输电线参数的标幺值。解:计算输电线阻抗标幺值z*=z*=
12、z萼=1.85108 x10 4ZR*=6.193 72 x1 0 4X*=1.43 0867x1 0 2导纳标幺值Y*=Y.40225 x103Z=5.975246 1002.在上题中,将基准值改为200MVA、3 45kV时,求阻揄嗝纳的标幺值。解:当基准值为100MVA,73 5kV时,Z二Z=Z=6.19372 x1 0-4+j 1.430867 x1 0 21 Uj 735a J当基准值为200MVA,3 45kV时Z2*=Z1*641sH=9 0775Z/=5.6224 x1 0-3+j 1.2989 x1 0-13.系统如图所示,参数用标幺值表示,不计线路的电阻和导纳,也不计变压
13、器的电阻和导纳。1)取 Sb=100MVA,Ub=110kV 为基准解:1)&=100MVA,UB=110kV 则,UB(10,5)=I%。=9 55kV U防 a=1鸳 1.6kV6 西安理工大学849电力系统分析习题解析发电机G:XgXg c.52 100 4 noo=0.27-x=x=1.088ZB 30 9.552变压器L:V*-J%耳仅生-10-5x1 212皿Xt 1-100SN 100 x3 1.5 110rO-403线路L:%0.5X0.4 X1002 人.”-0.165zB 1102变压器t2:*Uk%U;SB 10.5X1102 100 n)XT2=-X-=-X-=0.71
14、00SN UB2 100 X1 5 1102电抗器L:XJ=Xl%”_LLnx Sb=-8-6-xJ_Q0-=o 424、100 a/31 4-100 xa/3x1,5x6.622)近似计算Sb=100MVA,UB=UaV发电机G:A*XxSt o 27 xj gOzz 0.9变压器/:XT1*=Uk%S。10.5 x100-U OwO100SKl 100 X31.5 N*线路L:xL1电抗器L:%*=%0.5x0.4x100-=-0.151ZB 1152变压器T2:X&*=Uk%Se_ 10.5 x10Q_n 7100SN 100 xj 5-Xlx Ulnx Sb,l _8 x6 x 1 0
15、0_ q 4g100 倔3 U3V(6.6)2 100 XA&x1.5 x6.32第三章 简单电力网络的计算和分析(-)1.输电线路和变压器的功率损耗如何计算?它们在导纳支路上的损耗有什么不同?答:输电线路和变压器的功率损耗可以根据输电线路和变压器的等效电路,按照电路的基本关 系,通过计算阻抗和导纳支路的功率损耗来进行,不同的是,线路导纳损耗是容性的无功功率,而变压 器导纳损耗是感性的无功功率。2.电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整是如何定义的?答:电压降落是指输电线路或变压器两端电压的向量差;电压损耗是指两端电压的数值差;电压 7 偏移是线路或变压器的一端的实际运行电压与线路额定电压的数
16、值差;电压调整是指线路末端空载 电压与负载电压的数值差。3.输电线路和变压器阻抗元件上的电压降落如何计算?电压降落大小主要由什么决定?电压降 落的相位主要由什么决定?什么情况下会出现线路末端电压高于首端电压?答:电压降落是指输电线路或变压器两端电压的向量差,可按照电路原理进行计算,电压降落的 大小主要决定于电压降落的纵分量AU=,相位主要决定于电压降落的横分量6U=(PX-QR)U o当线路末端的功率为容性负荷时,如线路空载,只有充电功率时,由于XR,由计算公式 可见,会出现首端电压低于末端电压的情况。4.运算功率指的是什么?运算负荷指的是什么?如何计算升压变电所的运算功率和降压变电所 的运算
17、负荷?答:运算功率是指流入电力线路阻抗的功率。运算负荷是指连接降压变电所的电力线路的阻抗 处流出的功率。升压变电所的运算功率等于升压变电所高压侧流出的功率减去接在该点的线路导纳 支路的功率。降压变电所的运算负荷等于注入降压变电所高压母线的功率加上接在该点的线路导纳 支路的功率损耗。5.辐射形网络潮流分布的计算可以分为哪两种类型?分别怎样进行计算?答:辐射形网络潮流分布的计算可以分为两类:一类是已知同一点的电压和功率,其计算就是根 据等效电路逐级推算功率损耗和电压降落;另一类是已知不同点的电压和功率,可采用迭代法进行 计算。6.电力网络节点导纳矩阵答:节点导纳矩阵的对角线元素是自导纳Yii,等于
18、与该节点相连支路导纳之和,其物理意义是该 节点加单位电压,其他节点全部接地,等于经过该节点向网络中流入的电流,节点导纳矩阵非对角线 元素为互导纳Yij,其为节点之间所连接支路元件导纳的负值其物理意义是在节点i施加单位电压,其 他节点全部接地,等于经过节点j注入网络的电流。7.电力系统中变量的约束条件是什么?1)所有节点满足Uimin Ui Uimax,节点电压在一定范围之内。2)所有电源节点的有功功能口无功功率必须满足条件PGEn PGl PGimax,Q Gimin Q Gi Q Girnax3)某些节点之间电压的相位差应满足|访-d 31.5MV A111k V2X31.5MVA-=Sa+
19、,+=1.0043+j 0.658715 又S12 P12-12(R12+j X12)O043?+0 6?隹 2+j 2.4)=0.0173+j O.0346U:102S12=Si2+AS12=1.0216+j O.6933再用已知的线路始端电压5=10.5kV及上述求得的线路始端功率S,求出线路各点电压。U密=P24R24+Q24X-0.0740=114=U2-AU24=10.1508kV U2U12=Pi2Ri+Qi2XgQ.2752=U2 v Ui-AU12=10.2248kVUa=血3+Q23 X2a 0.1100=5 U2-孤=10.408kVU2(3)根据上述求得的线路各点电压,重
20、新计算各线路的功率损耗和线路始端功率。.5+3)=0.0009+j O.00188a=&+%=0.5034+j O.30688al=S4+g=0.2009+j O.1518S”=%+&+S;=1.0043+j O.6586S12=1。43+M6评 2+j 2.4)=0.0166+j O.033110.2手从而可得线路始端功率S;二 1.0209+j O.6917这个结果与第一步所计算结果相比较相差小于0.3%,所以第二步和第三步的结果可作为最终计 算结果。4.|D600km的500kV蛭播,螭4 xLGJQ-400分%=0.275Q/km,%=4.05 xio 6S/km,试求线路的波阻抗和波
21、阻抗负荷。解:线路的波阻抗4=人左左7=A/D,275/4.05 xio_1 Q=260.6Q线路的波阻抗负荷Pn4=-(招)MW=959.4MW16 西安理工大学849电力系统分析习题解析5.两台变压器并列运行,每台变压器归算到低压侧的电抗均为1Q,忽略电阻和励磁支路,变比分 别为110/11,115.5/11,低压母线电压为10kV负荷功率为16+j 12MVA,计算两台变压器的功率分布和输入高压母线的总功率。HDkV lokv由题意可知-2-f-.三环网中存在环路电势在=匹-5=%1黑/2点房 所以存在如下关系Sa=Zt2 xSld+AEUn=8+j 8.5 Zn+ZT2 ZT1+ZT2
22、Sb=Zn xSld_ EUn=8+3.5 Zn+ZT2 ZT1+ZT2在功率分点2解开Ss&=Sa+P2+Q2xZT1=8+j 9.86 S2=Sb+p2+Q2%=8+j 4.26U2 x U2 U2 x U25r=6+S=16+j 14.126.由AB两端供电的电力网,其线路阻抗和负荷功率如图所示,当AB两端供电电压想等时,各段线路输送的功率是多少(不计线路的功率损耗)3 5H2S.=3O+jl 5 Sb=20+)10MVA MVA解:1-4支路合并,等值电路如图所示17 1饼AI冲20H103(Kjl 5由于A,B点电压相等,而且忽略阻抗的影响,则可认为Z1,Z4两条支路并联Z14=(6
23、+j 112)/(3+j 6)=2+j 4QSa(30+15)(4-j 8)+(20+110)(2-j 4)8-j 16=20+j 10输送功率分布如图所示。SB(20+j 10)(6-j 12)+(3 0+15)(4-j 8)8-j 16=3 0+j 15Sab=SA-Sa=20+j 10(30+j 15)=-10+j 15s4=SbCai 44 S1=SB-1(3 0+j 15)(6_j*)?73 _j 6)=20+j 1。(30+j 15)妗T41AA=10+j 5O.5ijO.3A L,-50 Lj-50 3k m C 2k m A2-9-oLj-35 ID L2k mi.5+jL20
24、.8+j0.67.简化10kV地方网如图所示,它属于两端供电的均一网,各段参数标于图上,计算功率分布和最大电压损耗。LJ-50/n=0.63,Xi=0.3 41LJ-3 5/人=0.91,x,=0.3 52解:R1=2 x0.63=1.26QR2=3 x0.63=1.89Qx1=2x0.3 41=0.682Qx,=3 x0.3 41=1.023QR3=2x0.63=1.26QR4=2x0.91=1.82Qx3=2 x0.3 41=0.682Q%=2 x0.3 52=0.704Q如图所示18 西安理工大学849电力系统分析习题解析玲4=1.448+j 1.1 1641.3182+j 0.9070
25、4|.5+jl,2外。1.82+j 0.704)=0.0182+j 0.00704(MVA)102SM=AS4+Sd=0.0182+j 0.00704+0.8+j 0.6=0.8182+j 0.60704SB=SB4+SB=0.8182+j 0.60704+0.5+j 0.3=1.3 182+j 0.90704=(1.3 182+10.90704)(2+3)+).5+1.2)+j()gg()72+3+2.2)(2+3)+(1.3 182+j 0.90704)44s 十川知2+3+2SBC=SA1-S B=1.3 7+j O.9907-(1.3182+j 0.90704)=0.0518+j 0.
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 849电力系统分析 考研 西安理工 大学 849 电力系统 分析 习题 解析
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【曲****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【曲****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。