电力系统稳态分析习题答案2015

目录

1. 第一章..................................................................................................................... 2 2. 第二章..................................................................................................................... 2

2.1 习题2.1........................................................................................................... 2 2.2. 习题2.2.......................................................................................................... 4 2.3. 习题2.3.......................................................................................................... 5 2.4. 习题2.4.......................................................................................................... 6 2.5. 习题2.5.......................................................................................................... 7 第三章............................................................................................................................ 8

3.1. 习题3.1.......................................................................................................... 8 3.2. 习题3.2........................................................................................................ 10 3.3. 习题3.3........................................................................................................ 12 3.4. 习题3.4........................................................................................................ 13 第四章.......................................................................................................................... 14

4.1. 习题4.1........................................................................................................ 14 4.2. 习题4.2........................................................................................................ 15 4.3. 习题4.3........................................................................................................ 16 4.4. 习题4.4........................................................................................................ 17 第五章.......................................................................................................................... 17

5.1. 习题5.1........................................................................................................ 17 5.2. 习题5.2........................................................................................................ 18 5.3. 习题5.3........................................................................................................ 19

1. 第一章

略

2. 第二章

2.1 习题2.1

500千伏线路有以下三种方案。三种方案，导线水平排列，相间距11米。求每公里电阻、电抗、电纳和电晕临界电压。

序号 1 2 3 截面积（mm） 2*630/55 3*400/50 4*300/40 2直径（mm） 34.3 27.6 23.9 分裂间距（mm） 500 500 500 (1)

解：

1） 每公里电阻：

(2)

(3)

线路为钢芯铝线，截面积630/55mm2前者表示铝线部分额定截面积630 mm2，后者表示钢线部分额定截面积55 mm2，计算时不予考虑。 则：

r??S?31.2?0.0248?/km ；

2?630同理得： r2?0.026?,r3?0.026? 2）、每公里电抗： 几何均距：

Dm?3D12D23D13?311000*11000*22000?13859.13mmreq?nrd12d13d1n?(34.3/2)*500?92.60mm

x1?0.06283lnDm0.015713859.130.0157??0.06283ln??0.323?/km reqn92.602同理可得：req2?151.10mm，x2?0.289?/km，req3?214.39mm，x3?0.266?/km 3）、每公里电纳：

b1?17.4517.45?10?6??10?6?3.48?10?6S/km ， D13859.13lnlnm92.6req同理：b2?3.86?10?6S/km,b3?4.186?10?6S/km 4）、电晕临界电压：

详细过程见《电力系统稳态分析》第三版，陈珩编。 对于单导线线路，其电晕临界电压（相电压）公式为：

Ucr?49.3m1m2??rlgDm(kV) r采用分裂导线时，由于导线的分裂，减小了电场强度，电晕临界电压改为：

Ucr?49.3m1m2??rfndlgr???其中fnd?n/?1?2?n?1?sin?

dn??Dm(kV) req式中：

m1—光滑系数，考虑导线表面情况的系数，对于多股绞线，推荐m1=0.9

m2—考虑气象状况的系数，对于干燥和晴朗的天气m2=1，对于有雨雪雾等的恶劣天气m2=0.8~1

?—空气相对密度，常取值为1；

fnd—与分裂状况有关的系数，一般fnd≥1；

n—相分裂导线分裂数；

d—分裂导线根与根之间的距离（单位：厘米）；

—每根导体的半径（单位：厘米）

上式仅适用于三相三角排列的导线，导线水平排列时，边相导线的电晕临

??1.06Ucr；界电压较按上式求得的Ucr高6%，即Ucr中间相导线的电晕临界电压??0.96Ucr。 较按上式求得的Ucr低4%，即Ucr代入得：

Ucr?49.3m1m2??rfndlgDm13859.13?49.3*0.9*1*1*1.715*1.87*lg=309.51kVreq92.6??1.06Ucr?313.11kV，中间相导线的电晕临界电边相导线电晕临界电压：Ucr??0.96Ucr?283.58kV压电压Ucr

同理得：

'''Ucr2?329.00kV,Ucr2?348.74kV,Ucr2?315.84kV ''' Ucr3?348.67kV,Ucr3?369.59kV,Ucr3?334.72kV或：

（公式出处不详）

ucr?8.4m1m2?rfnalgDm13859?8.4?0.85?1?1?17.15?1.8716?lg?498.49kVreq92.6Dm13859?8.4?0.85?1?1?13.8?2.9940?lg?578.94kVreq151.1Ucr?8.4m1m2?rfnalg

ucr?8.4m1m2?rfnalgDm13859?8.4?0.85?1?1?11.95?3.9922?lg?616.72kVreq214.38

2.2. 习题2.2

已知一200km长的输电线，R=0.1W/km， L=2.0mH/km，C=0.01mF/km，系统额定频率为60Hz。试用(a)短线路，(b)中程线路，(c)长线路模型，求其?形等值电路。 解：

（a）、短线路一字型等值电路参数：

r?Rl?20?,x?Xl?150.80?,Z?20?j150.8?152.12?82.41?? （b）、中程线路∏形等值电路参数（不需修正）：

Z?20?j150.8?152.12?82.41??

Y/2?(g?jb)/2?j7.54?10?4/2S=3.77?10?4?90?S