电力系统工程_复习题_FXT252312_1112

《电力系统工程》复习题(本科)

1、有一条额定电压为10kv 的架空线路。采用LJ-35导线， Dge=1m，L=15km，导线的计算半径r=3.75mm.试计算每相导线的电阻与电抗。 解：已知：LJ-35导线，可得 s=35mm2, ρ=31.5Ωmm2/km r1 = ρ/s = 0.9Ω/km 由r1得R= r1 * L=13.5 Ω 由公式

得： x1=0.366 Ω/km X= x1*L=5.49 Ω

请注意：本例题所研究的对象是三相普通导线。 2、某110KV 架空输电线路全长100km ，导线水平排列，相间距离为4m ，导线型号为LGJ-240。试计算线路的电气参数，并作出其Π型等值电路。 解：（1）每公里线路电阻r1的计算

r1 =ρ/s=31.5/240=0.1313 Ω/km （2）每公里线路电抗x1的计算 由手册查得导线LGJ-240的r = 10.8mm

由水平排列得： Dge = 1.26D=5040mm

D

由公式 x 1=0.1445lg ge +0.0157 得： x1=0.4014 Ωr /km （3）每公里线路电纳的计算

7.58

b 1=2πfc 1=⨯10-6

D =2.84×10-6 S/km

lg ge

r （4）全线路的参数

R= r1* L=13.13 Ω X= x1*L=40.14 Ω

B= b1*L=2.84 ×10-4 S

3、有一容量比为90/60/60MV·A ，额定电压为220kV/38.5kV/11kV的三绕组变压器。工厂给出的数据为：ΔP ′k(1-2)=560kW，ΔP ′k(2-3)=178kW，ΔP ′k (3-1)=363kW，U k(1-2)%=13.15，U k(2-3)%=5.7，U k(3-1)%=20.4，ΔP 0=187kW，I 0%=0.856。试求折算到220kV 侧的变压器参数R 、X 、G 、B 。

解：（1）求各绕组等效电阻 由题意有：

∆P k (1-2)

⎛S N

'(1-2) =∆O k

S ⎝2N

⎫⎛90⎫⎪=560 ⎪kW =560kW ⎪⎝60⎭⎭

2

2

⎛S ⎫⎛90⎫2

2

∆P k (2-=∆O 'N

3)

k

(2-3) ⎪⎝S ⎪⎭

=178 ⎝60⎪⎭kW =401kW 3N =∆O '⎛S N ⎫2

2

∆P k (3-1)

k

(3-1) ⎪⎝S 3N

⎪⎭

=363⎛ 90⎫⎝60⎪⎭kW =817kW 各绕组的短路损耗分别为

∆P 1

k 1=2

(∆P k (1-2) +∆P k (1-3) -∆P k (2-3) ) =

1

2

(560+817-401) kW =488kW 同理可得

ΔP k2=72kW ΔP k3=329kW

各绕组的电阻分别为

R ∆P 2

k 1U N 488⨯22023

1=S 2⨯10=2

⨯103Ω=2. 92Ω N 90000R =∆P 2k 2U N S 2⨯10=72⨯220233

22

⨯10Ω=0. 43Ω N 90000R =∆P 2k 3U N S 2⨯10=329⨯220232

⨯103

3Ω=1. 97Ω N 90000

（2）求各绕组等效电抗 由题意有：

U k 1%=

1

2(U k (1-2) %+U k (1-3) %-U k (2-3) %) =1

2

(13. 15+20. 4-5. 7) =13. 93 同理可得

U k2%=-0.78

4、有一台SFL1-31500/110型双绕组变压器，其铭牌数据为P K =190kW， U K % =10.5，=31.05kW, I0% =0.7,试求变压器的等值参数并作出等值电路。 解：变压器的电阻为 R T =P 2K U N S 2⨯103=190⨯1102-2⨯10-3

=2.32Ω

N 31.5

变压器的电抗为

P 0

U K %U N 2

X T ==40.33Ω

100S N

5、有一条额定电压为330kv 的输电线路，长度为280km ，采用每相双分裂导线，水平排列，次导线采用LGJQ-300，相间距离为8m ，次导线间距为40cm, 试求线路参数并画出它的∏型等值电路。（已查得LGJQ-300导线单位长度电阻为0.108Ω/km，导线半径r=1.175cm.）

解得：R=15.12 Ω X=89.88 Ω B=9.77 ×10-4S

6、架空线路与电缆线路各有什么特点？

架空线路是将裸导线架设在杆塔上，由导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具等主要元件组成。它的导线和避雷线受各种因数影响，运行条件恶劣，因而其材料都具有相当高的机械强度和抗化学腐蚀能力，还具有良好的导电性能。当线路电压超过220kv 时，还采用扩径导线或分裂导线。

电缆线路一般是将电缆敷设在地下，由导线、绝缘层和保护包皮组成。电

缆线路价格较架空线路高，维修费时，但不需要在地面上架设杆塔、占地面积较少、供电可靠、不易受外力破坏，对人身较安全，不影响环境美观。

7、直流输电与交流输电比较有什么特点？

直流输电主要优点有：①造价低；②运行费用低；③不需要串、并联补偿；

④不存在稳定性问题；⑤采用直流联络线可限制互联系统的短路容量。直流输电主要缺点有：①换流站造价高；②换流装置在运行中需要消耗功率，并产生谐波；③直流高压断路器制造比较困难。

8、何谓电力系统的中枢点？系统中枢点有哪三种调压方式？其要求如何？

在电力系统的大量节点中，通常选择一些具有代表性的节点加以监视、控

制，如果这些节点的电压满足要求，则该节点邻近的节点基本上也能满足要求，这些节点即称为中枢点。

中枢点电压控制有逆调压，顺调压，常调压三种方式。

逆调压要求高峰负荷时将中枢点电压调到1.05U N ，低谷负荷时调到U N ；顺调压方式要求高峰负荷时中枢点电压不低于1.025 U N ，低谷时不高于1.075 U N ；常调压方式要求在任何负荷时中枢点电压基本保持不变且略大于U N 。

9、何谓电力系统的负荷特性？

电力系统的负荷特性是指反映电力系统负荷功率随系统运行参数（主要是电压和频率）变化而变化的曲线或表达式

10、电能质量的三个主要指标是什么？各有怎样的要求？ 答案要点：围绕电压、频率、波形及其各自范围来谈

11、动力系统、电力系统和电力网的基本构成形式如何？

由生产、变换、传送、分配和消耗电能的电气设备联系在一起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。

12. 有一电力系统，接线如下图所示各线路的额定电压及发电机、调相机的电压等级注明于图中，试确定各变压器高、低压侧的额定电压。

V

3K

d ≤7.5

解得: B1：10.5KV 121KV

B2：110KV 38.5KV 6.3KV B3：10KV 3.15KV B4：110KV 38.5KV

13. 220kV线路使用如下图所示的带拉线铁塔，并用LGJQ-400型导线，直径27.2mm ，，铝

线部分截面积392mm 2，使用13片X-4.5型绝缘子组成的绝缘子串，长2.6 m，悬挂在横担端部。试求该线路单位长度的电阻、电抗、电纳和电晕临界电压。（电晕临界电压计算时取m 1=0.85,m2=0.90,δ=1.0）

解得: r1=0.07875Ω/km x 1=0.406Ω/km b 1=2.81×10S/km，U CR =236KV

-6

14. 某500KV 电力线路使用4×LGJ-300分裂导线，如下图所示，分裂间距为450mm(正四边形）；三相导线水平排列，相间距离为12m 。求此导线单位长度的电气参数。

A 相B 相C 相

450mm

12m 12m

解得: r1=0.0263Ω/km x 1=0.276Ω/km b 1=4.027×10-6S/km

15. 某降压变电所，有两台SFL1-20000/110型双绕组变压器，电压为110/11kv，其铭牌数据为：∆P K =135kw，U K %=10.5, ∆P O =22kw,IO %=0.8,试求变压器并联时的参数并画出其等值电路。

解得: RT =2.04Ω X T =31.8Ω G T =3.6×10-6S B T =2.6×10-5S

16. 某电力系统电路如下图所示，

Z

AB ＝

4+j24Ω

，始末电压有效值分别为240kV 和220kV ，

末端无功

Q

B

＝

150Mvar ，有功未知，求末端功率因数和始端视在功率。

Z

AB

U

A

解得:

P B =200MVA ，

末端功率因数COS φB =0.8，

U

B

P A +jQA =205.165+j180.992 MVA,

始端视在功率S A =（205.1652+180.9922）1/2=273.589 MVA

17. 有一额定电压为110kV 的环形电力网，如下图所示，导线型号及线路长度均已标注在图中，线间几何均距为5m 。试计算电力网的初步潮流分布。（已查表得，LGJ-95：r=6.84mm ; LGJ-70： r=5.7mm)

A

L G J -9540k m

5J -9L G k m 30

b

30km LGJ-70

c

20+j15MVA

10+j10MVA

解得:其实际正方向如图中箭头方向标注 b c A ∙∙

A '

∙

S Ab S bc S cA

∙

S Ab =15.05+j 12.3MVA

S bc =4.95+j2.7MVA

S cA ' =14.95+j 12.7MVA

18. 有一条额定电压为330kv 的输电线路，长度为280km ，采用每相双分裂导线，水平排列，次导线采用LGJQ-300，相间距离为8m ，次导线间距为40cm, 试求线路参数并画出它的∏型等值电路。（已查得LGJQ-300导线单位长度电阻为0.108Ω/km，导线半径r=1.175cm.） ∙

∙

解得:R=15.12Ω X=89.88Ω B=9.77×10-4S

19. 有一条长度为100km ，额定电压为110 KV的双回路输电线路，采用LGJ-185导线，水平排列，线间距离为4m 。其中r=9.5mm。试求线路的参数。（请用电晕临界电压去判断电导是否存在）

解得: R=17Ω X=40.9Ω B=2.78×10-4S 无电晕现象产生

20. 有一条380V 的电力线路，导线型号为LJ-25，水平排列，相间距离为 0.8m ，负荷分布如下图所示，求此线路的电压损耗。（LJ-25的计算半径r=3.18m）

500m

A

B

200m

C

I O =0.2A/mcos φo =1

100m

D I D =20Acos φD =0.8

解得: 52.52+34.2=86.72V