北航網(wǎng)絡(luò)教育-《電力系統(tǒng)分析》開卷考試考前試題與標準答案.doc
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1、一、填空題 1.降壓變壓器高壓側(cè)的主分接頭電壓為220kv,若選擇+22.5%的分接頭,則該分接頭電壓為 231KV。 2.電力系統(tǒng)中性點有效接地方式指的是 中性點直接接地 。 3.輸電線路的電氣參數(shù)包括電抗、電導(dǎo)、電納和 電阻 。 4.輸電線路的電壓偏移是指線路始端或末端母線的實際運行電壓與線路 額定電壓 的數(shù)值差。 5.電力系統(tǒng)的潮流分布一般是用各節(jié)點的電壓和 功率 表示。 6.調(diào)整發(fā)電機組輸出的有功功率用來調(diào)整電力系統(tǒng)運行的 頻率 。 7.復(fù)合故障一般是指某一時刻在電力系統(tǒng) 二個及以上地方 發(fā)生故障。 8.用對稱分量法計算不對稱故障,當三相阻抗完全對稱時,則其序
2、阻抗矩陣Zsc的非對角元素為 零 。 9.系統(tǒng)中發(fā)生單相接地短路時故障點短路電流的大小是零序電流的 3 倍。 10.減小輸出電元件的電抗將 提高(改善) 系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。 二、單項選擇題在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的,請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。 11.同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)頻率之間是否有嚴格的關(guān)系(?、凇。? ①否 ?、谑恰 、鄄灰欢ā 、芨鶕?jù)發(fā)電機的形式定 12.三繞組變壓器的結(jié)構(gòu)、通常將高壓繞組放在(?、邸。? ①內(nèi)層 ?、谥虚g層 ?、弁鈱印 、塥毩⒃O(shè)置 13.中性點以消弧線圈接地的電力系
3、統(tǒng),通常采用的補償方式是( ③?。? ①全補償 ?、谇费a償 ③過補償 ?、苡袝r全補償,有時欠補償 14.三相導(dǎo)線的幾何均距越大,則導(dǎo)線的電抗(?、佟。? ①越大 ?、谠叫 、鄄蛔儭 、軣o法確定 15.變壓器的電導(dǎo)參數(shù)GT,主要決定于哪一個實驗數(shù)據(jù)(?、佟。? ①△PO ?、凇鱌K ③UK% ?、躀O% 16.當功率的有名值為s=P+jQ時(功率因數(shù)角為)取基準功率為Sn,則有功功率的標么值為( ③?。? ① ② ③ ④ 17.環(huán)網(wǎng)中功率的自然分布是(?、堋。?/p>
4、
①與電阻成正比分布 ②與電抗成正比分布
③與阻抗成正比分布 ④與阻抗成反比分布
18.電力系統(tǒng)中PQ節(jié)點的數(shù)量(?、凇。?
①全都是 ②大量的 ③少量的 ④必有且一般只設(shè)一個
19.潮流計算中,要求某些節(jié)點之間電壓的相位差應(yīng)滿足的約束條件是(④ ?。?
①>min ② 5、 ④廠用電率
21.電力系統(tǒng)的頻率主要決定于(?、佟。?
①有功功率的平衡 ②無功功率的平衡
③電壓質(zhì)量 ④電流的大小
22.關(guān)于順調(diào)壓電壓調(diào)整方式的描述,錯誤的是(?、凇 。?
①高峰負荷時允許中樞點電壓略低
②低谷負荷時允許中樞點電壓略低
③適用于用戶對電壓要求不高的場合
④適用于供電線路不長的場合
23.通過改變變壓器變比,實質(zhì)上(?、邸。?
①改變了電壓損耗的數(shù)值 ②改變了負荷變化時次級電壓的變化幅度
③改變了電力網(wǎng)的無功功率分布 ④增加了整個電力系統(tǒng)的無功功率容量
24.三相短路 6、時,非周期分量極小值,只能是在某種情況(①?。?
①一相中出現(xiàn) ②同時在兩相中出現(xiàn)
③三相均不出現(xiàn) ④只有故障相出現(xiàn)其它相不出現(xiàn)
25.同步機的各種電抗間關(guān)系為(③ )
① ②
③ ④
26.若ac兩相發(fā)生短路,則基準相選擇為( ② )
①a相 ②b相 ③c相 ④a相和c
27.下網(wǎng)K點發(fā)生兩相短路接地,其復(fù)合序網(wǎng)為圖所示( ③ )(其中,1,2,0分別為正序、負序、零序阻抗)
28.越靠近電源點負序電壓越 7、( ① )
①低 ②高 ③不變 ④無法確定
29.作為判據(jù)主要應(yīng)用于分析簡單系統(tǒng)的(?、邸。?
①暫態(tài)穩(wěn)定 ②故障計算 ③靜態(tài)穩(wěn)定 ④調(diào)壓計算
30.分析簡單系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性可以應(yīng)用( ②?。?
①等耗量微增率準則 ②等面積定則 ③小干擾法 ④對稱分量法
三、簡答題
31.電力變壓器的主要作用是什么?
答:電力變壓器的主要作用是升高或降低電壓,另外還起到將不同電壓等級電網(wǎng)相聯(lián)系的作用。
32.簡單閉式網(wǎng)分為哪些類網(wǎng) 8、絡(luò)?
答:簡單的閉式網(wǎng)可分為兩端供電網(wǎng)絡(luò)(2分)和環(huán)形網(wǎng)絡(luò)(2分)兩類(1分)。
33.為什么說當電力系統(tǒng)無功功率不充足時僅靠改變變壓器變比分按頭來調(diào)壓并不能改變系統(tǒng)的電壓水平?
答:通過調(diào)分接頭實質(zhì)是改變了電力網(wǎng)的無功分布,只能改善局部電壓水平,同時卻使系統(tǒng)中另個的某些局部電壓水平變差并不能改變系統(tǒng)無功不足的狀況因此就全系統(tǒng)總體來說并不能改變系統(tǒng)的電壓水平。
34.為什么變壓器中性點經(jīng)小電阻接地能夠提高當系統(tǒng)發(fā)生接地故障進的暫態(tài)穩(wěn)定性?
答:在輸電線路送端的變壓器經(jīng)小電阻接地,當線路送端發(fā)生不對稱接地時,零序電流通過該電陰將消耗部分有功功率起到了電氣制動作用,因而是能提高系統(tǒng)的暫態(tài) 9、穩(wěn)定性。
四、簡算題
35.某三相單回輸電線路,采用LGJ-300型導(dǎo)線(計算外徑25.2mm),已知三相導(dǎo)線正三角形布置,導(dǎo)線間距離D=6m,求每公里線路的電抗值。
解:計算半徑:
幾何均距:Dm=D=6m
36。.110KV單回架空線路,其參數(shù)如圖所示,線路始端電壓為116KV,末端負荷為15+j10MVA,求該電力線路末端電壓及始端輸出的功率。
解:
37.某系統(tǒng)發(fā)電機組的單位調(diào)節(jié)功率為740MW/Hz,當負荷增大200MW時,發(fā)電機二次調(diào)頻增發(fā)40MW,此時頻差為0.2Hz,求負荷的單位調(diào)節(jié)功率。
解:
38.網(wǎng)K點發(fā)生兩相短路接地,求K點短路電流值 10、。
五、綜合題
39.有一臺降壓變壓器如圖所示,其歸算至高壓側(cè)的參數(shù)為4.93+j63.525Ω,已知變壓器母線在任何方式下均維持電壓為107.5KV,其低壓側(cè)母線要求順調(diào)壓,若采用靜電電容器作為補償設(shè)備,試選擇變壓器分接頭和無功補償設(shè)備容量。
40.某簡單系統(tǒng)如圖若在K點發(fā)生三相短路,求使得系統(tǒng)保持暫態(tài)穩(wěn)定的極限切除角。
試卷二
一、填空題
1.衡量電能質(zhì)量的主要指標是:電壓、頻率、波形 。
2.我國110kV及以上系統(tǒng),中性點運行方式采用 直接接地 。
3.一公里L(fēng)GJ-300型的架空線路,其電阻大約為 0 11、.1Ω 。
4.一個將10kV升到220kV的變壓器,其額定變比為 10.5/242 。
5.電廠供電負荷與綜合用電負荷的差別是前者包括 網(wǎng)絡(luò)損耗 。
6.潮流計算中,三類節(jié)點數(shù)量最多的是 PQ節(jié)點 。
7.架空線路開路時,其末端電壓比首端電壓 高 。
8.將壓三繞組變壓器三個繞組排列方式,從內(nèi)至外為 低-中-高 。
9.常用的潮流計算的基本數(shù)學(xué)模型是 節(jié)點電壓方程 。
10.標么值近似計算中基準電壓常選 網(wǎng)絡(luò)平均額定電壓 。
二、選擇題
1.組成電力系統(tǒng)的幾種主要元 12、件是: B
A 電源、電阻、電感、電容 B 發(fā)電機、變壓器、線路、負荷
C 發(fā)電廠、變電所、變壓器、線路 D 發(fā)電機、變壓器、線路、開關(guān)
2.對電力系統(tǒng)運行的基本要求是: C
A 在優(yōu)質(zhì)前提下,保證安全,力求經(jīng)濟;
B 在經(jīng)濟前提下,保證安全,力求優(yōu)質(zhì);
C 在安全前提下,保證質(zhì)量,力求經(jīng)濟;
D 在安全前提下,力求經(jīng)濟,保證質(zhì)量。
3.相同截面的導(dǎo)線,使用的電壓等級越高,其電阻 A
A 一樣 B 越大 C 越小 D 都不對
4.在變 13、壓器的等值電路中,其導(dǎo)納是 B
A GT+jBT B GT-jBT C -GT+jBT D -GT-jBT
5.中性點不接地系統(tǒng)對設(shè)備絕緣的要求 A
A 高 B 低 C 不變 D 都不對
6.架空線路采用導(dǎo)線換位的目的 C
A 減小電抗 B 減小電納 C 減小三相參數(shù)的不對稱 D 都不對
7.三類節(jié)點中,只有一個且必須有一個的是 C
A P-Q節(jié)點 B P-V節(jié)點 C 平衡節(jié)點 D 都不是
8 14、.N-R迭代的主要優(yōu)點是: B
A 簡單 B 收斂快 C 準確 D 占用內(nèi)存少
9.P-Q迭代是在 B 基礎(chǔ)上簡化來的。
A 直角坐標形式的N-R迭代;
B 極坐標形式的N-R迭代;
C G-S迭代
D 都不是
10.變壓器的運算負荷是 D
A 變壓器付方功率加上變壓器阻抗的功率損耗;
B變壓器付方功率加上變壓器導(dǎo)納的功率損耗;
C變壓器副方功率加上變壓器阻抗和導(dǎo)納的功率損耗;
D 在C的基礎(chǔ)上,再加上變壓器所聯(lián)線路導(dǎo)納中的功率。
三、某系統(tǒng)發(fā)動機組的單位調(diào)節(jié)功率為740MW/Hz,當負荷增大200 15、MW時,發(fā)電機二次調(diào)頻增發(fā)40MW,此時頻差為0.2Hz,求負荷的單位調(diào)節(jié)功率。
解: △PDO=△PG-KG△f —KD△f
200=40+7400.2+0.2KD
所以 KD=60MW/Hz
所以 負載的單位調(diào)節(jié)功率為60MW/Hz。
四、額定電壓110kV的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負荷如圖所示。已知電源A的電壓為121kV,求功率分布和各母線電壓。(注:考慮功率損耗,可以不計電壓降落的橫分量)。
解 設(shè)C=N= 0 =110 0
已知UA=121kV
五、某發(fā)電廠裝有兩臺發(fā)電設(shè)備,其耗量特性分別為
F1=3+0.3PG1+0.002 16、 (t/h)
F2=5+0.3PG2+0.002 (t/h)
兩臺發(fā)電設(shè)備的額定容量均為100MW,而最小可發(fā)有功功率均為30MW,若該廠承擔負荷150MW,試求負荷在兩臺發(fā)電設(shè)備間的最優(yōu)分配方案。
解 兩臺發(fā)電設(shè)備的耗量微增率分別為
按等耗量微增率準則分配負荷,令λ1=λ2,有
0.3+0.004PG1=0.3+0.006PG2
而等約束條件為
PG1+PG2=150
聯(lián)立式(A)、式(B)、求解PG1、PG2。
把 17、PG2=150-PG1代入式(A)有
0.3+0.004PG1=0.3+0.006(150—PG1)
0.004PG1=0.9—0.006PG1
0.01PG1=0.9
于是解得 PG1=90MW PG2=60MW
此分配方案符合等耗量微增率準則,即滿足等約束條件,也滿足不等約束條件(30<90<100、30<60<100),因此,可做為最優(yōu)分配方案。
六、如圖所示某降壓變電所裝設(shè)一臺容量為20MVA、電 18、壓為110/11kV的變壓器,要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負荷時分別不超過額定值的2.5%和7.5%,最大負荷為18MVA,最小負荷為7MVA,=0.8,變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運行情況下均維持107.5kV,變壓器參數(shù)為Uk%=10.5,Pk=163kW,勵磁影響不計。試選擇變壓器的分接頭。
解 變壓器的電阻和電抗為
末端最大和最小負荷為
按最大和最小負荷時調(diào)壓要求,變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為
在最大和最小負荷時變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得
解得
19、
然而最大和最小負荷時分接頭電壓為
故選分接頭電壓為110(1-2.5%)=107.25的分接頭。
校驗低壓母線電壓:
最大負荷時
最小負荷時
電壓偏移:
最大負荷時
最大負荷時
比較可知,所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。
29 / 29
試卷三
一 填空(35分 每空1分)
1.電力系統(tǒng)是電能的 生產(chǎn) 、輸送、分配和 消費 的各個環(huán)節(jié)組成的一個整體。其中輸送和分配電能的部分稱為 20、電力網(wǎng) 。若把水電廠、火電廠的動力部分也包括進來,就稱為 動力系統(tǒng) 。
2. 對電力系統(tǒng)運行的基本要求是:保證 供電的可靠性 ,保證 電能的良好質(zhì)量,提高 運行的經(jīng)濟性 。
3. 衡量電能質(zhì)量好壞的指標是 電壓 、 頻率 和 波形 。
4. 電力系統(tǒng)的無功功率電源,除了發(fā)電機外,還有 同步調(diào)相機 、 靜電電容器 及 靜止補償器 。
5. 對稱分量法 是分析電力系統(tǒng)不對稱故障的有效方法。在三相參數(shù)對稱的線性電路中,各序?qū)ΨQ分量具有 獨立性。
6. 短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障?!《搪窙_擊電流 、 短路電流最大有效值 和
短路容量 是校驗電器設(shè)備的重要數(shù)據(jù)。
7. 系統(tǒng)中所有電力用 21、戶的用電設(shè)備所消耗的電功率總和就是電力系統(tǒng)的負荷,亦稱電力系統(tǒng)的 綜合用電負荷 。電力系統(tǒng)負荷加上電力網(wǎng)的功率損耗就是各發(fā)電廠應(yīng)該供給的功率,稱為電力系統(tǒng)的 供電負荷 ,在此基礎(chǔ)上再加上發(fā)電廠廠用電消耗的功率就是各發(fā)電廠應(yīng)該發(fā)出的功率,稱為電力系統(tǒng)的 發(fā)電負荷 。
8. 在元件的電抗比電阻大得多的的高壓電網(wǎng)中, 無功功率 從電壓高的一端流向電壓低的一端, 有功功率 則從電壓相位越前的一端流向相位落后的一端,這是交流電網(wǎng)功率傳輸?shù)幕疽?guī)律。
9. 在電力系統(tǒng)潮流的計算機算法中,普遍采用的兩種方法是:牛頓-拉夫遜法和P-Q分解法。
10.簡單故障是指電力系統(tǒng)的某處發(fā)生一種故障的情況。簡單不對 22、稱故障包括 單相接地短路、 兩相短路 、 兩相接地短路、 單相斷開和 兩相斷開 等。
11.電力系統(tǒng)的運行電壓水平同 無功功率平衡 密切相關(guān)。電壓調(diào)整的主要手段是: 改變發(fā)電機端電壓; 改變變壓器的變比?。弧o功功率補償 。
12.通常系統(tǒng)負荷是隨時間變化的,其變化規(guī)律可用 負荷曲線 來描述。
二、單項選擇題在每小題列出的四個選項中只有一個選項是符合題目要求的,請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)。
1.無限大功率供電系統(tǒng),發(fā)生三相短路,短路電流非周期分量起始值( 2?。?
① ②
③ ④
2.短路電流量最大 23、的短路為( 4?。?
①單相短路 ②兩相短路 ③兩相短路接地 ④三相短路
3.理想同發(fā)電機,q軸電抗的大小順序是( 2?。?
①xq=xq″ ②xq>xq″ ③xq<xq″ ④都不對
4.a為旋轉(zhuǎn)因子1+a+a2等于多少( 1?。?
①0 ②1 ③-1 ④2
5.輸電線路的正序阻抗與負序阻抗相比,其值要( 3?。?
①大 ②小 ③相等 24、 ④都不是
6.系統(tǒng)中發(fā)生單接地故障時,零序回路中不包含( 4?。?
①零序電流 ②零序電壓 ③零序阻抗 ④電源電勢
7.兩相短路接地故障中,附加阻抗Z△為( 4?。?
①Z0Σ ②Z2Σ ③Z0Σ+ Z2Σ ④Z0Σ∥Z2Σ
8.在發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)中,機械功率PT與電磁功率相比,將( 3 )
①大 ②小 ③相等 ④無關(guān)系
9.P- 25、δ曲線被稱為( 4?。?
①耗量特性曲線 ②負荷曲線 ③正弦電壓曲線 ④功角曲線
10.故障計算可以應(yīng)用( 3 )
①等面積定則 ②小干擾法 ③正序增廣定則 ④等耗量微增率原則
三、簡答題
1.列出三種提高系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的措施。
(1)自動勵磁裝置的應(yīng)用;
(2)減小各元件的電流;
(3)改善網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和采用中間補償設(shè)備。
2.寫出對稱分量變換矩陣的表達式。
3.寫出系統(tǒng)f點發(fā)生a、c兩相短路時的原始邊界條件。
4.在架空輸電線路中,為什么要進行導(dǎo)線換位?
保證三相系統(tǒng)參數(shù) 26、對成、減少對周圍通訊線路的干擾
5.什么是電暈現(xiàn)象?如何避免?
高壓線路表明周圍的電場強度高于周圍空氣的擊穿強度,會使空氣游離發(fā)生放電現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱之為電暈現(xiàn)象。避免措施是增加導(dǎo)向的等值半徑,如采用擴徑導(dǎo)線、分裂導(dǎo)線。
四、電力系統(tǒng)接線下圖所示。其中,
發(fā)電機G1:SN1=∞ =0 =1
發(fā)電機G2:SN2=100/0.85 =0.125 =1
變壓器T1:SNT1=120MVA Uk%=10.5
線 路l1: l1=50km x1=0.4Ω/km
線 路l2: l 27、2=40km x2=0.4Ω/km
當母線4發(fā)生三相短路時,求短路點短路電流周期分量有效值、沖擊電流iM。
(SB=100MVA,UB= Uav,KM=1.8)
五、
已知發(fā)電機d、q軸的同步電抗Xd=1.1,Xq=1.08,負載的電壓1=1.0 30,
電流=0.8 -15,試計算暫態(tài)電動勢Eq。
題四
一、有一回電壓等級110kV,長為150km的輸電線路,末端接一臺容量為31.5MVA的降壓變壓器,變比為110/11kV。如圖1所示,當A點實際電壓為115kV時,求A、C二點間的電壓損耗及B點和C點的實際電壓。(注:Pk=190 28、kW, Uk%=10.5, P0=31.05kW,I0%=0.7)(20分)
圖1 題一圖
解
線路LGJ—150
r1=0.21(Ω/km)
R=0.21150=31.5(Ω) X=0.401150=60.15(Ω)
B=2.8410-6150=4.2610-6(S)
變壓器:
設(shè)C=110, 0
由SA和A點電壓求各點電壓及電損耗
二、簡單輸電系統(tǒng)如圖2所示,變壓器變比為11022.5%/11kV,若不計 29、變壓器勵磁支路及線路對地電容,則線路和變壓器的總阻抗Z=26+j130Ω,節(jié)點A的電壓為118kV,且維持不變,降壓變電所低壓側(cè)母線要求常調(diào)壓,保持10.5kV電壓。若補償設(shè)備為靜電電容器試配合變壓器分接頭的選擇確定受端應(yīng)設(shè)置的無功補償容量。
圖2 題二圖
解 計算補償前最大、最小負荷時低壓側(cè)歸算到高壓側(cè)的電壓。
先計算功率損耗
首端功率為
因此,i節(jié)點電壓為
(a)選擇電容器容量。先按最小負荷時電容器全部退出的條件選擇變壓器變比,為
30、于是可選擇110kV電壓的主抽頭,即UTI =110kV,則變壓器變比k=110/11=10。
再按最大負荷時的要求,求無功補償容量
三、如圖3所示網(wǎng)絡(luò)中,A、B、C為三個等值電源,其中SA=75MVA,XA=0.380,SB=535MVA,XB=0.304。C的容量和電抗不詳,只知裝設(shè)在母線4上的斷路器QF的斷開容量為3500MVA。線路l1、l2、l3的長度分別為10、5、25km,電抗均為0.4Ω/km。試計算在母線1三相直接短路時的起始次暫態(tài)電流和短路沖擊電流。(20分)
圖3 題3圖
解 取SB=1000MVA,作系統(tǒng)的等 31、值網(wǎng)絡(luò)如圖9-2(b)]
首先確定電源C的等值電抗XC。如果短路不是發(fā)生在母線1,而是發(fā)生在母線4的斷路器QF之后,則電源A、B、C供給的短路電流都要通過QF,其中電源A、B供給的短路電流決定于如下的電抗
X*=[(5.07+0.151)//0.586]+0.242=0.754
短路瞬間,這兩個電源供給的短路功率為
斷路器QF允許電源C供組的短路功率為 3500-1326=2174(MVA)
由此可得電源C的等值電抗XC至少為
然后作母線1的短路計算。這時整個網(wǎng)絡(luò)對短路點的等值電抗為
X∑ 32、*={[(0.46+0.242 )//0.586 ) +0.151]//0.507}+0.302=0.728
由此得到起始次暫態(tài)電流為
以有名值表示則為
沖擊電流的有名值為
四、如圖4所示的某三相系統(tǒng)中k點發(fā)生單相接地故障,已知,
Z1∑=j0.4, Z2∑=j0.5,Z0∑=j0.25,Zk=j0.35。求a相經(jīng)過阻抗Zk接地短路時短路點的各相電流、電壓。(20分)
解 單相接地時復(fù)合網(wǎng)為串聯(lián)型,于是可知
求各相電流和電壓為
33、
五、如圖5所示某降壓變電所裝設(shè)一臺容量為20MVA、電壓為110/11kV的變壓器,要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負荷時分別不超過額定值的2.5%和7.5%,最大負荷為18MVA,最小負荷為7MVA,=0.8,變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運行情況下均維持107.5kV,變壓器參數(shù)為Uk%=10.5,Pk=163kW,勵磁影響不計。試選擇變壓器的分接頭。
圖5 題5圖
解 變壓器的電阻和電抗為
末端最大和最小負荷為
按最大和最小負荷時調(diào)壓要求,變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為
在最大和最小負荷時變 34、壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得
解得
然而最大和最小負荷時分接頭電壓為
故選分接頭電壓為110(1-2.5%)=107.25的分接頭。
校驗低壓母線電壓:
最大負荷時
最小負荷時
電壓偏移:
最大負荷時
最大負荷時
比較可知,所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。
題五
一、額定電壓110kV的輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負荷如圖一所示。已知電源A的電壓為121kV,求功率分布和各母線電壓。(注:考慮功率損耗,可以不計電壓降 35、落的橫分量)。
圖一 題一圖
解 設(shè)C=N= 110 kV
已知UA=121kV
二、某發(fā)電廠裝有兩臺發(fā)電設(shè)備,其耗量特性分別為
F1=3+0.3PG1+0.002 (t/h)
F2=5+0.3PG2+0.002 (t/h)
兩臺發(fā)電設(shè)備的額定容量均為100MW,而最小可發(fā)有功功率均為30MW,若該廠承擔負荷150MW,試求負荷在兩臺發(fā)電設(shè)備間的最優(yōu)分配方案。(15分)
解 兩臺發(fā)電設(shè)備的耗量微增率分別為
按等耗量微增率準則分配負荷,令λ1=λ2,有
0.3+0.0 36、04PG1=0.3+0.006PG2
而等約束條件為
PG1+PG2=150
聯(lián)立式(A)、式(B)、求解PG1、PG2。
把PG2=150-PG1代入式(A)有
0.3+0.004PG1=0.3+0.006(150—PG1)
0.004PG1=0.9—0.006PG1
0.01PG1=0.9
于是解得 PG1=90MW PG2=60MW
此分配方案符合等耗量微增率準則,即滿足等約 37、束條件,也滿足不等約束條件(30<90<100、30<60<100),因此,可做為最優(yōu)分配方案。
三、如圖二所示某降壓變電所裝設(shè)一臺容量為20MVA、電壓為110/11kV的變壓器,要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負荷時分別不超過額定值的2.5%和7.5%,最大負荷為18MVA,最小負荷為7MVA,=0.8,變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運行情況下均維持107.5kV,變壓器參數(shù)為Uk%=10.5,Pk=163kW,勵磁影響不計。試選擇變壓器的分接頭。
圖二 題三圖
解 變壓器的電阻和電抗為
末端最大和最小負荷為
按最大和最小負荷 38、時調(diào)壓要求,變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為
在最大和最小負荷時變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得
解得
然而最大和最小負荷時分接頭電壓為
故選分接頭電壓為110(1-2.5%)=107.25的分接頭。
校驗低壓母線電壓:
最大負荷時
最小負荷時
電壓偏移:
最大負荷時
最大負荷時
比較可知,所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。
四、如圖三所示的網(wǎng)絡(luò)中,當降壓變壓所10.5kV母線上發(fā)生三相短路 39、時,可將系統(tǒng)視為無限大功率電源,試求此時短路點的沖擊電流和短路功率。
圖三 題四圖
解
取SB=100MVA UB=Uav
等值網(wǎng)絡(luò)如圖所示。
周期分量電流的有效值
有名值電流為
若取KM=1.8,則沖擊電流
短路功率為
五、已知某系統(tǒng)接線如圖四所示,各元件電抗均已知,當k點發(fā)生BC兩相接地短路時,求短 40、路點各序電流、電壓及各相電流、電壓,并繪出短路點的電流、電壓相量圖。
圖四 題五圖
解
1)計算各元件電抗(取SB=100MVA UB=Uav)。
發(fā)電機G1
發(fā)電機G2
變壓器T1
變壓器T2
線路l
2)以A相為基準相作出各序網(wǎng)絡(luò)圖,求出等值電抗X1Σ、X2Σ、X0Σ。
3)邊界條件。
原始邊界條件為
由對稱分量法得出新的邊界條件為
4)據(jù)邊界條件繪出復(fù)合網(wǎng)如圖所示。
5)由復(fù)合網(wǎng)求各序的電流和電壓,得
6)求各相電流和電壓,為
7)電流電壓相量圖如圖所示。
圖(f)
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