高等电力系统分析--作业1--帮助

说明：本答案仅供参考。 第1题：

一条110kV架空线路长100km，导线为LGJ?150，水平排列，导线间距为 4m。（1）计算线路每公里参数，并将计算结果与查表结果相对照；（2）计算线路全长参数，画出等值电路图；（3）线路产生的容性无功功率是多少？ 解：（1）方法一：用公式计算线路每公里参数： r0??S?31.5?0.21?/km 150 Dm?34?4?8?5.04m，LGJ?150导线的直径为16.72mm（查表）

Dm5.04?103x0?0.1445lg?0.0157?0.1445lg?0.0157?0.417?/km

r8.367.58?10?67.58?10?6b0???2.73?10?6s/km

D5040lglgm8.36r方法二：查表得到线路每公里参数：

r0?0.21?/km ，x0?0.416?/km ，b0?2.74?10?6s/km

由两种方法的结果可见：二者误差是很小的，工程中一般采用查表的方法。

（2）线路全长的参数：

?10?0 R?0.212? 1，

X?0.416?100?41.6? ，

B?2.74?10?6?100?2.74?10?4s

画出电力线路的等值电路：

R?jXB2B2jj

(3) 线路产生的Qc?U2B?1102?2.74?10?4?3.3MVar

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第2题：

电力网络接线如图所示，计算网络参数并画出网络等值电路。

220kVLGJ-400100km35kVSFPL2?31.5MVA220/38.5kV

解：（1）计算线路参数（220kV电压等级）

根据导线型号LGJ—400 ，Dm=6m查表得出线路每公里长度r1、x1、b1，则

RL?0.078?100?7.8?；

XL?0.396?100?39.6?； BL?2.91?10?6?100?2.91?10?4s； 1BL?1.455?10?4s。 2（2）计算变压器参数（选取变压器的高压侧为电压基本级，将参数归算到高压侧） 根据变压器的型号SFPL2—31.5MVA，查表得到变压器实验数据：

Pk = 286 kW , Uk % = 14.2 , P0 = 83.7 kW , I0 % =2 , 计算变压器归算到高压侧的参数（UN取变压器高压侧额定电压）：

2PKUN286?22021 RT???13.95? ； 21000SN1000?31.522UK%UN14.2?22021XT???218.2? ；

100SN100?31.5GT?P083.7??1.73?10?6s ； 221000UN11000?220BT?I0%SN2?31.5?6??13.0?10s 。 22100UN1100?220（3）画出电力网络的等值电路

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~S1?U1jBL2RL?jXLBL2~S2?U2jRT?jXT~S3?U3GT?jBT 电力网络的等值电路

第3题：

已知一台三相三绕组变压器容量比为：300/300/150MVA, 三次侧额定电压为

U1N?13.8kV、U2N?121kV、U3N?242kV，实验数据：PK(1?2)?950kW、PK(1?3)?500kW、

、、UK(2?3)%?18.64， P，PK(2?3)?620kW, UK(10?123kW?2%)?13.73UK(1?3)%?11.9I0%?0.5, 计算变压器参数（归算至高压侧）并画出等值电路。

解：由于已知的三绕组变压器三个绕组的容量不同，因此由变压器制造厂提供的变压器短

路实验数据就存在归算的问题。根据标准，制造厂提供的短路损耗是没有归算到各绕组中通过变压器额定电流时数值，而制造厂提供的短路电压是归算好的。因此： （1）根据容量比归算短路损耗： PK?(1?3)2?300??PK(1?3)????2000kW

?150?2300??(2?3)?PK(2?3)??PK???2480kW

?150?1?K?(1（2）各绕组的短路损耗： PK1?(PK(?12?)P ?3)?PK?)(?20.MW3)23521?K?(2?3)? PK2?(PK(?12?)P PK?)?MW(10.3)71521?(2?3)?PK?(1?2))?1.765MW PK3?(PK(1?3)?PK21（3）各绕组短路电压百分数： UK1?(UK(1?2)?UK(1?3)?UK(2?3))?3.495%

21 UK2?(UK(1?2)?UK(2?3)?UK(1?3))?10.235%

21 UK3?(UK(1?3)?UK(2?3)?UK(1?2))?8.405%

2（4）变压器归算到高压侧参数：

0.235?24223.495?2422Z1?R1?jX1??j?0.153?j6.823? 2300100?300 3 / 19

0.715?242210.235?2422Z2?R2?jX2??j?0.465?j19.98? 2300100?3001.765?24228.405?2422Z3?R3?jX3??j?1.148?j16.408? 2300100?300Y?G?jB?第4题：

电力网络如图所示。已知末端负荷S?15?j11.25MVA，末端电压36 kV，计算电网首端

功率和电压。

1230.5?300?j?(2.1?j25.6)?10?6s 221000?242100?242~1LGJ—120 80 km

2320MVA110/38.5 kV15+j11.25MVA

解: (1)选取 110kV作为电压的基本级，计算网络参数，并画出等值电路。（计算过程略）

~S1?U1~S1?~?S221.6?j33~?SZ~S2?U2j1.1?10?4~s3?~?SyT4.93?j63.5~S3~?SZT(4.95?j49.5)?10?6?U3~?Sy1j1.1?10?4~?Sy2 电力网络的等值电路

（2）计算潮流分布

根据画出的电力网络等值电路可见：已知末端功率S3?15?j11.25MVA ，将已知末端电压36 kV归算到电压基本级，则有 U3?36?11038.5?102.85kV 。

本网为辐射形电网，并且已知末端的功率和电压，求潮流分布，因此采用逐段推算法

进行计算。

① 计算变压器阻抗上的功率损耗

~P32?Q32~152?11.252?RT?jXT???SZT???4.93?j63.5??0.16?j2.11MVA 22U3102.85则变压器阻抗始端功率

~~~S3??S3??SZT?15?j11.25?0.16?j2.11?15.16?j13.36MVA

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