1、電力系統分析p 第三版于永楊綺雯著課后答案Chapter 一 1-1、電力系統和電力網的含義是什么？ 答：電力系統指消費、變換、輸送、分配電能的設備如發電機、變壓器、輸配電線路等， 使用電能的設備如電動機、電爐、電燈等，以及測量、保護、控制裝置乃至能量管理系統所 組成的統一整體。一般電力系統就是由發電設備、輸電設備、配電設備及用電設備所組成的 統一體。電力系統中，由各種電壓等級的電力線路及升降壓變壓器等變換、輸送、分配電能設備 所組成的局部稱電力網絡。1-2、 電力系統接線圖分為哪兩種？有什么區別？ 答：電力系統接線圖分為地理接線圖和電氣接線圖。地理接線圖是按比例顯示該系統中各發電廠和變電所的

2、相對地理位置，反映各條電力線 路按一定比例的途徑，以及它們互相間的聯絡。因此，由地理接線圖可獲得對該系統的宏觀 印象。但由于地理接線圖上難以表示各主要電機、電器之間的聯絡，對該系統的進一步理解。還需閱讀其電氣接線圖。電氣接線圖主要顯示系統中發電機、變壓器、母線、斷路器、電力線路等主要電力元件 之間的電氣接線。但電氣接線圖上難以反映各發電廠、變電所的相對位置，所以閱讀電氣接 線圖時，又常需參考地理接線圖。1-3、 對電力系統運行的根本要求是什么？ 答：對電力系統運行通常有如下三點根本要求: 1保證可靠地持續供電；2保證良好的電能質量；3保證系統運行的經濟性。1-4、電力系統的額定電壓是如何確定的

3、？系統各元件的額定電壓是多少？什么叫電力線路 的平均額定電壓？ 答：各局部電壓等級之所以不同，是因三相功率 S 和線電壓 U、線電流 I 之間的關系為 S= 3 UI。當輸送功率一定時，輸電電壓愈高，電流愈小，導線等截流局部的截面積愈小， 投資愈小；但電壓愈高，對絕緣的要求愈高，桿塔、變壓器、斷路器等絕緣的投資也愈大。綜合考慮這些因素，對應于一定的輸送功率和輸送間隔 應有一個最合理的線路電壓。但從設 備制造角度考慮，為保證消費的系列性，又不應任意確定線路電壓。另外，規定的標準電壓 等級過多也不利于電力工業的開展?？紤]到現有的實際情況和進一步的開展，我國國家標準 規定了標準電壓，即為額定電壓。各

4、元件的額定電壓：1、各用電設備的額定電壓取與線路額定電壓相等，使所有用電設備能在接近它們的 額定電壓下運行；2、發電機的額定電壓為線路額定電壓的 105；3、升壓變壓器一次側額定電壓與發電機的額定電壓一樣，二次側的額定電壓為線路 額定電壓的 110；4、降壓變壓器一次側取與線路額定電壓相等，二次側的額定電壓為線路額定電壓 的 110或 105。電力線路的平均額定電壓：是約定的、較線路額定電壓高 5的電壓系列。1-5、系統不同電壓等級的適用范圍怎樣？ 答：3KV 只限于工業企業內部采用；500、330、220KV 多用于大電力系統的主干線；110KV 既用于大城市或大工業企業內部網絡，也廣泛用于

5、農村網絡；10KV 那么是最常用的更低一級 的配電電壓；只有負荷中高壓電動機的比重很大時，才考慮 6KV 配電的方案。1-6、 電力系統負荷曲線有哪些？什么是年持續負荷曲線和最大負荷利用小時數？有何用 處？ 答：電力系統負荷曲線：1按負荷種類分為有功功率負荷曲線和無功功率負荷曲線；2按時間段長短分為日負荷曲線和年負荷曲線；3按計量地點分為個別用戶、電力線路、變電所及至整個系統的負荷曲線。年持續負荷曲線：一年中系統負荷按其數值大小及其持續時間順序由大到小排列而 成。最大負荷利用小時數 Tma_：假如負荷始終等于最大負荷 Pma_，那么經過 Tma_ 小時所消耗 的電能恰好等于全年耗電量 W，即：

6、8760 W pdt Tma_ = = Pma_ 0 Pma_ Tma_ 的大小反映了負荷隨時間變化波動的幅度大小，Tma_ 大那么表示負荷波動小，Tma_ 小表示負荷波動大。1-7、 某 一 負 荷 的 年 持 續 負 荷 曲 線 如 圖 所 示 ， 試 求 最 大 負 荷 利 用 小 時 。P(M W ) 1 0 0 6 0 3 0 0 2 0 0 0 5 0 0 0 8 7 6 0 t(h) 解：A 年 = 20_ ×100 + (5000 20_) ×60 +(8760 5000) ×30 =492800( Mw.)h Tma_ = A年 Pma_ = 4

7、92800 = 4928 h100 1-8、電力系統中性點的接地方式有哪些？它們各有什么特點？我國電力系統中性點接地情 況如何? 答：接地方式通常分為兩大類：1大接地電流系統，即直接接地；2小接地電流系統，即不接地和經消弧線圈接地。特點：電力系統最常見的故障是單相接地，對中性點直接接地系統來說當出現單相接 地時，出現了除中性點外的另一個接地點，構成了短路回路，所以接地相電流即短路電流數 值也就很大，為了防止損壞設備，必須迅速切除接地相甚至三相，從而降低了供電可靠性。不接地系統供電可靠性高，但對絕緣程度的要求也高。因這種系統中單相接地時，不構成短 路回路，接地相電流不大，不必切除接地相，但這時非

8、接地相的接地電壓卻升高為相電壓的 3 倍。目前在我國，110KV 及以上的系統采用中性點直接接地，35KV 及以下的系統中性點 不接地。1-9、 中性點不接地單相接地時，各相對地電壓有什么變化？怎樣計算單相接地電流？ 答：1)假設 C 相接地，那么 C 相電流為 0。此時相量圖如圖一。由圖可知，故障相電壓變為 0， 非故障相得對地電壓變為線電壓，即為原來的 3 倍。3 2那么相量圖為圖二。由圖可知，Ic= 3 Ica= 流為非故障時電容對地電流的 3 倍。3 Ia=3 Ia。即故障時單相接地電 1-10 、消弧線圈的工作原理是什么？電力系統一般采用哪種補償方式？為什么？ 答：工作原理：在小接地

9、電流系統的中性點處裝設消弧線圈，其實就是電感線圈，接地點接 地相電流中增加了一個感性分量，它和原來接地點的電流即線路兩非故障相的對地電容電流 之和恰方向相反，數值相抵消，從而減小了接地點的電流，使電弧易于自行熄滅，進步了供 電可靠性。電力系統中一般采取過補償，因為全補償和欠補償易被擊穿。當 IL= IC 時稱為全補償，系統中會產生諧振過電壓，這是不允許的；當 IL IC 時稱為過補償，這是系統運行中經常使用的補償方式；當 IL IC 時稱為欠補償，一般 也不采用，以防止再切除線路或系統頻率下降時使 IC 減少可能出現全補償而出現諧振過 電壓。Chapter 二 2-1、架空電力線路由哪些局部組

10、成？它們的作用如何？架空電力線路的桿塔由哪些形 式？ 答：架空電力線路由導線、避雷線、桿塔、絕緣子和金具等構成。作用：1導線：傳輸電能；2避雷線：將雷電流引入大地以保護電力線路免受雷擊；3桿塔：支持導線和避雷線，保持導線與導線、導線與避雷線、導線與大地 的平安間隔 ；4金具：支持、接續、保護導線和避雷線，連接和保護絕緣子。桿塔的型式：直線桿，耐張桿，終端桿，轉角桿等。2-2、在電力系統計算時，導線材料的電阻率為什么略大于它們的直流電阻率？ 答：原因：1交流電的集膚效應使得電阻上升；2輸電線路為多股絞線，其每股長度略大于導線長度；3計算中采用的標稱截面積略大于實際截面積。2-3、分裂導線的作用是

11、什么？分裂數為多少適宜?為什么？ 答：分裂導線的作用：為了減少電暈損耗，應設法降低導線外表電場強度值，理論證明采用 每相導體分裂為幾根子導體的分裂導線構造可降低導線外表電場強度值，因此分裂導線成為 目前國內外超高壓輸電線路上廣為采用的導線型式。分裂數為 24 適宜。因為分裂的根數愈多，電抗下降也愈多，但分裂根數超過 3-4 根 時，電抗的下降已逐漸減緩。而導線與金具的構造、線路架設與運行等卻隨著分裂根數的增 加而大為復雜，目前導線的分裂根數一般不超過 4 根 2-4、電力線路的等值電路是怎樣表示的？ 答：1)短線路，是指長度不超過 100km 的架空線路，線路電壓為 35KV 及以下時，電納可

12、 略。等值電路如圖一。2中等長度線路，是指長度在 100300km 之間的架空線路和不超過 100km 的電纜線路。這種線路的等值電路有 T 型和型等值電路，如圖二。3長線路，是指長度超過 300km 的架空線路和超過 100km 的電纜線路。這種線路的等 值電路要考慮它們的分布參數特性，如圖三。2-5、什么叫自然功率？ 答：自然功率也稱波阻抗負荷。是指負荷阻抗為波阻抗時，該負荷所消耗的功率。2-6、什么叫變壓器的短路試驗和空載試驗，從這兩個試驗可確定變壓器哪些參數？ 答：1短路試驗：低壓側短路，在高壓側加電壓使繞組通過的電流達額定值，測出高壓側 P U 2 所加電壓值和回路所消耗的有功功率

13、PK?？纱_定的參數：繞組電阻 RT = K N ，繞組電抗 S 2 N _ = U U 2 K N 。N T 100 S 2空載試驗：低壓側開路，高壓側加額定電壓，測出變壓器的空載電流 I0 和空載損 耗 P0?？纱_定的參數：勵磁電導 G = P0 ，勵磁電納 B = I0 SN 。U N T 2 T N 100U 2 2-7、雙繞組和三繞組變壓器一般以什么樣的等值電路表示？雙繞組變壓器與電力線路的等 值電路有何異同？ 答：1雙繞組變壓器的等值電路：三繞組變壓器的等值電路：2同都有一串聯的阻抗 Z=R+j_ 和并聯的導納 Y=G+jB。異雙繞組變壓器的勵磁回路的等值導納并聯在變壓器繞組等值阻抗

14、的首端；線路的總導納一半并聯在線路的等值阻抗的首端，一半并聯在末端；線路的 G0;雙繞組變 壓器的并聯電納是感性因此 BT 前是“”號，線路的并聯電納是容性的，因此 BL 前是“+” 號。2-8、什么叫三繞組變壓器的最大短路損耗？ 答：指兩個 100容量繞組中流過額定電流，另一個 100或 50容量繞組空載時的有功損 耗。2-9、對于升壓型和降壓型的變壓器，假如所給出的其他原始數據均一樣，它們的參數一樣 嗎？如何理解變壓器的參數具有電壓級的概念？ 答：不同。因為對升壓型和降壓型的三繞組變壓器來說，其繞組排列方式不同。升壓型的從 鐵芯至繞組最外層的排列順序是中壓繞組、低壓繞組、高壓繞組，由于高中

15、壓繞組相隔最遠， 二者間漏抗最大；降壓型的從鐵芯至繞組最外層的排列順序是低壓繞組、中壓繞組、高壓繞 組，上下壓繞組間漏抗最大。繞組間漏抗不同，那么 _T 就不同。當變壓器參數計算公式中代入不同電壓級的額定電壓那么得出歸算到不同電壓級下的參 數。2-10 、發電機的等值電路有幾種形式？它們等效嗎？發電機電抗的百分數 _G的含義是什 么？ 答：一般有兩種形式，一是以電壓和串聯電抗表示的等值電路，一是以電流和并聯電抗 表示的等值電路。兩者之間完全等效。發電機電抗的百分數 _G 實際上是在 _G 上通過額定電流時產生的電壓降與額定電 壓的比值的百分值。其計算公式是：_G = 3IN _G ×

16、100 UN 2-11、電力系統負荷有幾種表示方式？它們之間有什么關系？ 答：電力系統負荷有兩種表示方法：阻抗和導納，它們互相等值。2-12 、組成電力系統等值網絡的根本條件是什么？ 答：標么值的折算和電壓級的歸算即求出的電力系統各元件參數。2-13 、什么是有名制？什么是標幺制？標幺制有什么特點？基準值如何選?。?答：有名制：進展電力系統計算時，采用有單位的阻抗、導納、電壓、電流、功率等進展運 算。標幺制：進展電力系統計算時，采用沒有單位的阻抗、導納、電壓、電流、功率等的 相對值進展運算。標幺制的特點：線電壓和相電壓的標幺值數值相等，三相功率和單相功率的標幺值數 值相等。計算結果明晰，便于迅

17、速判斷計算結果的正確性，可大量簡化計算等。基準值的選取：1基準值的單位應與有名值的單位一樣。2阻抗、導納、電壓、電 流、功率等五個基準值之間應符合電路關系。2-14 、電力系統元件參數以標幺值表示時，是否可以組成電力系統等值網絡？計算元件標幺 值的兩種算法，其結果是否一樣，為什么？ 答：元件參數以標幺值表示時可以組成電力系統等值網絡。計算元件參數標幺值的兩種算法 1 是按變壓器實際變比計算，2 是按平均額定電壓之 比計算。結果有差異，按變壓器實際變比計算得出的標幺值是所謂準確值，按平均額定電壓 之比計算得出的標幺值是近似值，通常用在短路計算中。2-15 、什么叫變壓器的額定變比，實際變比，平均

18、額定電壓之比？在歸算中如何應用？ 答：額定變比是把變壓器的變比看成額定電壓之比，實際變比是把變壓器的變比看成變壓器 的實際電壓之比，平均額定電壓之比是看成變壓器的平均額定電壓之比。根據對計算結果精 度的要求在歸算中選用不同的變比。2-16 、電力系統接線圖如以下圖所示，圖中標明了各級電力線路的額定電壓KV，試求：1發電機和變壓器各繞組的額定電壓，并標在圖中；2設變壓器 T1 工作于+5抽頭，T2、T5 工作于主抽頭T5 為發電廠的廠用變壓器， T3 工作于-2.5抽頭，T4 工作于-5抽頭，求個變壓器的實際變比；3求各段電力線路的平均額定電壓，并標于圖中。解：1如上圖。242(1 + 5) 2

19、4.2 K = 21 = 10.5 K 2(1 2) = 220 121 =1.82 K 2(13) = 220 = 5.71 38.5 K = 110(1 2.5) = 9.75 3 11 K = 35(1 5) = 5.04 4 6.6 K5 = 10 3.15 = 3.17 Ul1 = 220× (1 + 5) = 231KV Ul 2 = 110× (1 + 5) = 115.5KV (3) Ul3 = 35× (1 + 5) = 36.75KV Ul 4 = 10 × (1 + 5) = 10.5KV Ul5 = 6 × (1 + 5

20、) = 6.3KV Ul 6 = 3 × (1 + 5) = 3.15KV 2-17.某一回 110kv 架空電力線路,長度為 60km,導線型號 LGJ-120,導線計算外徑為 15.2mm, 三相導線程度排列,兩相鄰導線三相間的間隔 為 4m,試計算該電力線路的參數,并作等效電 路。 解: r1 = s = 31.5 = 0.2625( km) 120 r = 15.2 = 7.6(mm) 2 m D = 3 4000× 4000× 2 × 4000 = 5.7(mm) _ = 0.1445lg Dm 1 r + 0.0157 = 0.1445lg

21、5.7 + 0.0157 = 0.423( / km) 7.6 b1 = 7.58 lg Dm r ×10 6 = 7.58 lg 5.7 7.6 ×10 6 = 2.69 ×10 6 (s) g1 = 0.R1 = r1l = 0.2625× 60 = 15.75() _ 1 = _1l = 0.423× 60 = 25.38() 6 4 那么 B1 = b1l = 2.69 ×10 × 60 = 1.614× 10 (s) B1 = 0.807×10 2 4 (s) G1 = 0.2-18.有一回 2

22、20kv 架空電力線路,采用型號為 LGJ-2×185 的雙分裂導線,每一根導線的計算 外徑為 19mm,三相導線的不等邊三角形排列,線間間隔 D12 = 9m , D23 = 8.5m, D31 = 6.1m, 分裂導線的分裂數 n=2,分裂間距為 d=400mm,試計算該電力線路的參數,并作其等值電路。解：r1 = = ns 31.5 2 ×185 = 0.085( / km) req = = 2 19 × 400 = 61.64(mm) 2 rd 2 m D = 3 900 × 8500 × 6100 = 7756 .46(mm) 1 _

23、 = 0.1445lg Dm + 0.0157 = 0,1445lg 7756.46 + 0.0157 = 0.311( / km) req n 61.64 2 b1 = 7.58 D 6 ×10 = 7.58 ×10 7756.46 6 = 3.61×10 6 (s / km) lg m req .b1 lg 61.64 6 = 1.805×10 2 (s / km) g1 = 0.2-19.三相雙繞組升壓變壓器的型號為 SFL-40500/110, 額定容量為 40500KVA,額定電壓為 121/10.5KV, Pk = 234.4kw, Uk =

24、 11, P0 = 93.6kw, I 0 = 2.315, 求該變壓器的參數,并作等值電路。解: R = PKU N = 234.4 ×10 × (10.5 ×103 )2 = 1.57 × 10 2 () 2 3 S N T 2 (40500×103 )2 2 _ = UN U N 11× (10.5 × 103 )2 = = 0.3() N T 100S 100× 40500×103 3 P0 U GT = 2 N = 93.6 ×10 (10.5 ×103 )2 = 8.49

25、×10 4 (S) 3 I S B = 0 N = 2.315× 40500×10 = 8.5 ×10 3 (S) N T 100U 2 100× (10.5 ×103 )2 2-20.三 相 三 繞 組 降 壓 變 壓 器 的 型 號 為 SFPSL-120_0/220, 額 定 容 量 為 120_0/120_0/60000KVA,額定電壓為 220/121/11KV, PK (1 2 ) = 601KW , PK (1 3) = 182.5KW , PK ( 2 3) = 132.5KW ,U K (1 2 ) = 14.85,

26、U K (1 3) = 28.25, UK ( 23 ) = 7.96, P0 = 135KW , I 0 = 0.663,求該變壓器的參數,并作等值電路。解: I: PK (1 2 ) = 601(KW ) P K (1 3) = 4 PK (13) = 730 (KW ) PK (23) = 4 PK ( 2 3) = 530 ( KW ) P = 1 (P + P P ) = 400.5(KW ) K1 2 K (1 2) K (1 3) K ( 2 3) P = 1 (P + P P ) = 20_.5(KW ) K 2 2 K (12 ) K ( 2 3) K (13) P = 1

27、(P + P P ) = 329.5(KW ) K 3 2 K (1 3) K ( 23 ) K (1 2) 2 3 3 2 R = PK 1U N 1 = 400 .5 × 10 × ( 220 × 10 ) = 1.346 ( ) S T 1 2 N 2 (12 × 10 4 × 10 3 ) 2 3 3 2 R = PK 2 U N 1 = 20_.5 × 10 × ( 220 × 10 ) = 0.674 ( ) S T 2 2 N 2 (12 × 10 4 × 10 3 ) 2 3 3

28、 2 R = PK 3U N 1 = 329 .5 × 10 × ( 220 × 10 ) = 1.107 ( ) S T 3 2 N (12 × 10 4 × 10 3 ) 2 II：U K (1 2) = 14.85,U K (13) = 28.25,U K ( 2 3) = 7.96 UK1 = 1 (U 2 K (1 2) + U K (1 3) U K ( 2 3) ) = 17.57 UK 2 UK 3 = 1 (U 2 = 1 (U 2 K (1 2) K (1 3) + U + U K ( 23 ) K ( 2 3) U U K

29、 (1 3) K (1 2) ) = 2.72 ) = 10.68 U U 2 _ = K1 N1 17.57 ×(220 ×103 )2 = = 70.866() N T1 100S 2 100×12 ×104 ×103 3 2 _T 2 = UK 2 U N1 100SN = 2.72 × (220×10 ) 100×12 ×104 × 103 = 10.971() U U 2 _ = K 3 N1 10.68 ×(220× 103 )2 = = 43.076() N T

30、 3 100S 100×12 ×104 ×103 III：G = P0 = 135×103 = 2.79 ×10 6 (S) U N1 T 2 (220×103 )2 4 3 IV：BT = I 0 SN N 1 100U 2 = 0.663×12 ×10 ×10 100 ×(220×103 )2 = 1.644×10 5 (S) 2-21 三 相 自 耦 三 繞 組 降 壓 變 壓 器 的 型 號 OSSPSL-120_0/220 ， 額 定 容 量 為 120_0/120

31、_0/60000KVA ， 額 定 電 壓 220/121/38.5KV ， PK (1 2 ) = 417 KW , PK (13) = 318.5KW , PK ( 2 3) = 314 KW ; U K (1 2) = 8.98, UK (1 3) = 16.65,U K ( 2 3) = 10.85; P0 = 57.7 KW , I 0 = 0.712.求該變壓器的參數, 并作等值電路.解: I: PK (1 2) = 417(KW ) P K (1 3) P K ( 2 3) = 4 PK (13) = 4PK ( 2 3) = 1274(KW ) = 1256(KW ) P =

32、1 (P + P P ) = 217.5(KW ) K1 2 K (1 2) K (13) K ( 2 3) P = 1 (P + P P ) = 199.5(KW ) K 2 2 K (1 2) K ( 2 3) K (1 3) P = 1 (P + P P ) = 1056.5(KW ) K 3 2 K (1 3) K ( 2 3) K (1 2) 2 3 3 2 RT1 PK1U N1 S = 2 N = 217.5 ×10 × (220×10 ) (12 ×104 ×103 )2 = 0.73() 2 3 3 2 RT 2 PK 2UN

33、1 S = 2 N = 199.5 ×10 ×(220 ×10 ) (12 ×104 ×103 )2 = 0.67() 2 3 3 2 RT 3 PK 3U N1 S = 2 S = 1056.5 ×10 × (220×10 ) (12 ×104 ×103 )2 = 3.55() II: UK (1 2) = 8.98 K (13) K (13) U = 2U = 33.3 K ( 2 3) K (13) U = 2U = 21.7 UK 1 = 1 (U 2 K (1 2) + U K (1

34、3) U K ( 2 3) ) = 10.29 UK 2 = 1 (U 2 K (1 2) + U K ( 2 3) U K (13) ) = 1.31 U = 1 (U + U U = 23.01 K 3 2 K (1 3) K ( 23 ) K (1 2 ) U U 2 10.29 ×(220 ×103) 2 _T1 = K 1 100S N 1 = = 41.503() N 100 ×12 ×104 ×103 _T = UK 2 N1 1.31 ×(220 ×103) 2 = = 5.284() U 2 N 2 100

35、 S 100 ×12 ×104 ×103 U U 2 23.01×(220 ×103) 2 _T 3 = K3 100SN N1 = = 92.807() 100 ×12 ×104 ×103 III: G = P0 = 57.7 ×103 = 1.19× 106 (S) U N1 T 2 (220×103 )2 4 IV: B = I 0 SN = 0.712×12 ×10 ×103 = 1.765× 10 5 (S) N 1 T 100U 2

36、100×(220 ×103 )2 2-22.雙水內冷汽輪同步發電機的型號為 TQFS-125-2, PN = 125MW , cos N = 0.85,U N = 13.8KV , _ d = 1.867, _ d = 0.257, _ = 0.18, 試計算該發電機的直 d 軸同步電抗 _ d ,暫態電抗 _ d ,直軸次暫態電抗 _ d 的有名值.U 2 解: ZN = N SN U 2 cos = N N = 1.295() PN _ d = 1.867ZN = 1.867×1.295 = 2.418() _ d N = 0.257 Z = 0.257 &#

37、215; 1.295 = 0.333() _ d N = 0.18Z = 0.18 ×1.295 = 0.233() 2-23.電抗器型號為 NKL-6-500-4, UN 試計算該電抗器電抗的有名值.= 6KV , I N = 500A, 電抗器電抗百分數 _ L = 4.解: _ L = = 4 × 6 ×10 = 0.277() _ L U N 100 3I N 3 100 3 × 500 Chapter 三 3-1.電力系統阻抗中的功率損耗表達式是什么?電力線路始.末端的電容功率表達式是什么? L P 2 + Q 2 答: SL = PL + j

38、QL = i i (R U 2 i + j_ L ) 1 S 2 C1 = jU 2 BL 1 2 1 S = jU 2 BL 2 C 2 2 2 3-2.電力線路阻抗中電壓降落的縱分量和橫分量的表達式是什么 ?其電壓的計算公式是以相 電壓推導的,是否也合適于線電壓?為什么? 答: U Pi R + Qi _ U = i i U Pi _ Qi R U = i i 此公式也合適于線電壓，原來在相電壓的計算公式中功率是每相功率，而用于線電壓計 算時功率用三相總功率即可。三相功率是每相功率的 3 倍，當公式用三相功率代入時，要使等式成立U 和U 前面 都要乘 3 倍。而線電壓是相電壓的 3 倍,

39、將U 和U 前的 3 變成 3 × 3 ，其中一個 3 與 U、U 相乘那么使相電壓的U、U 變成了線電壓的U、U，另一個 3 那么和等式右側分母 上的相電壓 U 相乘得到線電壓 U。3-3.什么叫電壓降落.電壓損耗.電壓偏移.電壓調整及輸電效率? .答:電壓降落:線路始.末兩端電壓的相量差 (U 1 U 2 ) 或 d U .電壓損耗:線路始末兩端電壓的數值差(U1 U 2 )U.從百分數表示,電壓損耗U = U 1 U 2 × 100.U N 電壓偏移:線路始.末端電壓與線路額定電壓的數值差(U1 UN )或 (U 2 U1 ),以百分數表示 始端電壓偏移U1。N =

40、U1 UN U N ×100.末端電壓偏移U2。N = U 2 U N U N ×100.電壓調整:線路末端空載與負載時電壓的數值差 (U 20 U 2 ).以百分數表示,電壓調整U U 0= 20 U 2 ×100.U 20 輸電效率:線路末端輸出有功功率 P2 與線路始端輸入有功功率 P1 的比值,以百分數表示, 輸電效率= P2 ×100.P1 3-4.什么叫運算負荷?什么叫運算功率?一個變電所的運算負荷如何計 算? 答:運算負荷為從電力線路阻抗中流出的功率稱為運算負荷；運算功率為流入電力線路阻抗 中流出的功率。變電所的運算負荷=低壓側負荷+變壓器

41、的繞組損耗+變壓器的勵磁損耗+所有與其高壓母線 相連線路充電功率的一半。3-5.對簡單開式網絡,變電所較多的開式網絡和環式網絡潮流計算的內容和步驟是什么? 答:潮流計算的內容:求各節點電壓和各條支路功率。簡單開式網絡：運用的功率或電壓計及各段線路和變壓器上的功率損耗和電壓降落逐 環節推算出各條支路的功率和各點電壓。環式網絡：以計算負荷代替變電所，忽略線路的損耗，用靜力矩法求出初步功率，找出功 率分點，在功率分點處拆成兩個開式網，最后計及功率損耗，求出最終功率分布。3-6變壓器在額定狀態下，其功率損耗的簡單表達式是什么？ 答：S = ST + SO = PK + j UK SN 100 + PO

42、 + j I O SN 100 = PK + PO + j(UK SN 100 + I O SN ) 100 3-7求環式網絡中的功率分布的力矩法計算公式是什么？用力矩法求出的功率分布是否考 慮了網絡中的功率損耗和電壓降落？ n ._. Sm Z m _答：S a = m=1 Z 該公式沒有考慮網絡中的損耗。3-8110kv 雙回架空電力線路，長度為 150km，導線型號為 LGJ-120，導線計算外徑為 15.2mm, 三相導線幾何平均間隔 為 5m,電力線路末端負荷為 30+j15MVA,末端電壓為 106kv,求始 端電壓、功率,并做出電壓相量圖。 解: r1 = s = 31.5 =

43、0.2625( / km) 120 D = 5m = 5000(mm),r = 15.2 = 7.6(mm) m 2 _ = 0.1445lg Dm + 0.0157 = 0.1445lg 5000 + 0.0157 = 0.423( / km) 1 r 7.6 b1 = 7.58 D ×106 = 7.58 ×10 6 5000 = 2.69 ×10 6 (s / km), g1 = 0 lg m r lg 7.6 R = 1 r l = 1 × 0.2625× 150 = 19.687() L 2 1 2 _ = 1 _ l = 1 

44、15; 0.423×150 = 31.725() L 2 1 2 1 L B = 2b l = 2 × 2.69 ×10 6 ×150 = 8.07 ×10 4 (s) GL = 0. .= + ( jU 2 BL ) = (30 + j15) + ( j1062 × 8.07 ×10 ) = 30 + j10.466(MVA) 4 S 2 S2 2 2 2 .P 2 2 S L = PL + jQL = 2 + Q 2 (RL + j_ L ) = 30 + 10.466 2 × (19.687 + j 31.7

45、25) U 2 2 2 106 2 = 1.769 + j2.85(MVA) . . .S1 = S 2 + S L = (30 + j10.466) + (1.769 + j2.85) = 31.769 + j13.316(MVA) .dU 2 = U 2 + jU 2 P R = 2 + Q _ L 2 L U 2 P _ + j 2 Q R L 2 L U 2 = 30 ×19.687 + 10.466× 31.725 + j 30 × 31.725 10.466×19.687 106 106 = 8.7 + j7.03(kv) .。U 1 = U

46、 2 + d U 2 = 106 + 8.7 + j7.03 = 114.7 + j7.03 = 114.93.5kv) . B × 4 1 S1 = S1 + ( jU 2 L ) = (31.769 + j13.316) + ( j114.92 × 8.07 10 ) 2 2 = 31.769 + j7.99(MVA) .設 U 2 = 1060kv), U 2 = 8.7(kv),U 2 = 7.03(kv), 那么U = 114.93.5 (kv) 3-9.220KV 單回架空電力線路,長度為 20_KM,導線型號 LGJ300,導線計算外徑為 24.2mm , 三

47、相導線幾何平均間隔 為 7.5m ,其始端輸出的功率為 120 + j50MVA ,始端的電壓為 240 KV .求末端電壓及功率,并作出電壓向量圖. 解: r1 = s = 31.5 = 0.105( / Km) 300 Dm = 7.5m = 7500(mm) r = 24.29 = 12.1(mm) 2 Dm _1 = 0.1445lg r + 0.0157 = 0.1445lg 7500 + 0.0157 = 0.419( / km) 12.1 7.58 6 7.58 6 6 b1 = lg Dm r ×10 = 7500 × 10 lg 12.1 = 2.715&

48、#215;10 (S / km) RL =r1 l = 0.105 × 20_= 21() _ L = _1l = 0.419× 20_= 83.8() 1 l B = b l = 2.715 ×10 6 × 20_= 5.43 ×10 4 (S ) Gl = 0 S = S ( jU 2 B 5.43 4 l ) = (120 + j50) ( j2402 × ) 1 1 1 2 2 = 120 + j65.6384(MVA) 2 S = P1 + Q1 (R + j_ ) = 120 + 65.63842 ×(21 +

49、j83.8) U 2 2 L 2 L L 1 2402 = 6.82 + j27.22(MVA) S2 = S1 SL = (120 + j65.6384) (6.82 + j27.22) = 113.18 + j38.418(MVA) dU1 = U1 + jU1 = P1RL + Q1_ L U1 + j P1_ L Q1RL U1 = 120× 21+ 65.6384× 83.8 + j 120× 83.8 65.6384× 21 240 240 = 33.419 + j36.157(MVA) U 2 = U1 dU1 = 240 33.419 j

50、36.157 = 206.58 j36.157 = 209.72 10°(KV ) S = S ( jU 2 BL ) = (113.18 + j38.418) ( j209.722 × 5.43× 104 ) 2 2 2 2 2 = 113.18 + j50.36(MVA) . S 2 = 113.18 + j50.36(MVA) ；U 2 = 209.72 10°(KV ) 。3-10.110kv 單回架空電力線路,長度為 80km,導線型號為 LGJ-95,導線計算外徑為 13.7mm,三 相導線幾何平均間隔 為 5m,電力線路始端電壓為 116k

51、v,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: r1 = s = 31.5 = 0.332( / km) 95 Dm = 5m = 5000(mm), r = 13.7 = 6.85(mm) 2 _ = 0.1445lg 5000 + 0.0157 = 0.425( / km) 1 6.85 7.58 6 7.58 6 6 b1 = lg Dm r × 10 = 5000 × 10 lg 6.85 = 2.647 ×10 (s / km) g1 = 0 RL = r1l = 0.332× 80 = 26.56() _

52、L = _1l = 0.429× 80 = 34.32() 1 L B = b l = 2.647×10 6 × 80 = 2.12 ×10 4 (s) GL = 0 . .B 2.12 ×104 N S 2 = S 2 + (-j U 2 L ) = (15 + j10) + ( j1102 × 2 ) = 15 + j8.717(MVA) 2 .2 S L P 2 U = 2 + Q 2 (RL + j_L ) = 15 + 8.7172 × (26.56 + j34.32) = 10.66 + j0.854(MVA)

53、2 N 2 1102 . . .S1 = S 2 + S L = (15 + j8.717) + (10.66 + j0.854) = 15.66 + j9.57(MVA) . 2 BL 2 2.12 × 10 4 S 1 = S 1 + ( jU 1 ) = (15.66 + 2 j9.57) + ( j116 × ) = 15.66 + j8.14(MVA) 2 P R + Q _ P _ Q R 15.66 × 26.56 + 9.57 × 34.32 dU1 = U1 + jU1 = 1 L 1 U1 L + j 1 L 1 L = U1 116

54、 + j 15.66× 34.32 9.57 × 26.56 = 6.417 + j2.442(KV ) 116 .U 2 = U 1 dU1 = 116 6.417 j2.442 = 109.583 j2.442(KV ) 3-11.220kv 單 回 架 空 電 力 線 路 , 長 度 為 220km, 電 力 線 路 每 公 里 的 參 數 為 6 r1 = 0.108 / km, _1 = 0.42 / km, b1 = 2.66 ×10 為 205kv 時,求線路始端電壓.解: RL = r1l = 0.108× 220 = 23.76(KV

55、) s / km ,線路空載運行,當線路末端電壓 _ L = _1l = 0.42 × 220 = 92.4() 1 L B = b l = 2.66 ×106 × 220 = 5.852×104 (s) .因為線路空載運行, 所以 S 2 = 0 . .= + ( jU 2 BL ) = j2052 × 5.852×10 = j12.3(MVA) 4 S 2 S 2 2 2 2 2 2 2 . S L = P2 + Q2 U 2 2 (RL + j_L ) = 12.3 2052 × (23.76 + j92.4) = 0.085 + j0.33(MVA) . .2 S1 = S + S L = j12.3 + 0.085 + j0.33 = 0.085 j11.97(MVA) .P R + Q _ P _ Q R 12.3 × 92.4 12.3 × 23.76 dU 2 = U 2 + jU 2 = 2 L