电力工程习题集

电力工程习题集1 有一回110千伏架空输电线路，导线型号为LGJ-120，导线为水平排列并经过完全换位，线间距离为4米，试计算每公里线路的电阻，电抗和电容。查表得：LGJ-120的导线直径为：15.2mm, r =7.6mm解：已知线间距离为水平4米，故几何均距离 （查表LGJ-120的截面为116.3mm2）答：该线路每公里的电阻为0.27,电抗为0.423,电纳为2.6810-6。2、 已知一台SSPSOL型三相三线圈自耦变压器,变压器的额定容量比为300000/300000/150000kVar，I0=0.5, U1N=242kV，U2N=121kV;U3N=13.8kV， ，=13.73; %=11.9; %=18.64求以高压侧为基准的该变压器的基本参数.解：1.进行各的归算. = =5004=2000kW =6204=2480kW于是： = +=950+20002480=235kW =950235=715 kW =2000235=1765 kW 2. 3 4. 计算各绕组的电阻：= 5. 进行的归算:=13.73%=%()=11.92=23.8%=%()=18.642=37.28于是=+%=13.73+23.837.28=0.125=13.730.125=13.605=%=23.80.125=23.6756. 求电抗: =0.125=0.244 =13.605=26.56 =23.675=46.223、 某330kV输电线路，采用LGJQ-3002的双分裂导线，导线为水平排列并经完全换位，线间距离为9m，分裂导线的距离为400mm。试求每公里线路的电抗和电容值。解：已知线间距离D=9m，导线为水平排列，故几何平均距离 查表得：LGJQ-300的导线直径为23.7mm 故半径 子导线的几何均距 故等值半径：m 电抗： =0.00785+0.3203=0.328电容： =0.01087 4、 试计算习题5所示输电系统的线路及变压器内电压降落的纵分量及横分量；以及线路和变压器的功耗解：由习题5得： (一) 已知：=150MW，=0.88 因此，负荷功率： =150+150 =150+80.96 MVA 线路末端充电功率 MVAR 通过线路阻抗的功率 =150+69.2 MVA 线路的电压降： =33.48 kV =46.77 kV 从而得：kV线路的功率损耗： 14.4=8.12 MW 75.24=42.43MVAR =150+69.2+8.12+42.43=158.12+111.63 MVA 线路首端的充电功率： MVAR =158.12+111.63-16.14=158.12+95.49 MVA是通过变压器的功率.(二) 变压器上的压降： 从而： 变压器上的功率损耗： (注：若,则) （j139.96） (注：若为139.96，则) 两台变压器的额定容量。25、 某110KV双回输电线路，线路长100公里，输送功率为80MW，功率因素0.85，已知最大负荷利用小时数为=6000小时，如果线路利用钢芯铝导线，试选择导线的截面和型号。 解：因为线路为110kV，按经济电流密度选择导线截面，线路输送电流： 每回线的电流：由=6000h,查得经济电流密度=0.9,P88表2-11导线截面： 查附表3 P324 得知： 型号 温度 70 80 90 LGJ-240 420A 520A 600A LGJ-300 511A 638A 740A以上两种型号均满足要求，且两回线的其中一条断线时，单回路仍能通过全部494A的电流。所选截面自然满足按不发生电晕的条件和机械强度条件的要求。6、 某500千伏远距离输电线路，线路长为550kM，送功率80万kW，功率因素0.95,最大负荷利用小时=6500小时,试选择导线的截面和型号。解：线路输送的电流： 按经济电流密度查得 =0.9 按电晕条件要求500kV,线路至少要用LGJQ-4003单根LGJQ-400的载流容量为： 70 80 90 573A 716A 829A用三根分裂导线后，足以通过工作电流。7、 图中d点发生三相短路，求次暂态短路电流和稳态短路电流值。F：汽轮发电机、有自动电压调整器： =60 MVA，=10.5 kV, =0.125; =0.47; =0.05; =4.5B1: SB1=60 MVA . UK%=10.5 变比: 10.5/121 kVB2: SB2=60 MVA . UK%=10.5 变比: 110/38.5 kL : X=0.4/kM . L=80Km解: 一、用近似法计算，变压器变比用平均额定电压1.将发电机的次暂态电抗折换成有名值： (取k1=115/10.5, k2=37/115) 2. 将各元件电抗归算至短路侧：（短路点=37KV , =60MVA） 次暂态短路电流： () = 根据=0.05 . =4.5 .查P158，图4-13： =3.75 有名值： = 判强励是否动作： 发电机母线电压： 强励动作，所求值。二、用标么值计算：（取Sj=60MVA，Uj=Uav） 1求各元件电抗标么值： =0.125 实际值： 按=0.05 . =4.5 .查得=3.75 强励动作，即为所求。 三、用精确法求解（有名值） =0.125 =0.231 求出短路点侧各元件电抗值： = = 按=0.05 . =4.5 .查得=3.75 = I 8、当短路电流发生在图中的d点时，试求次暂态短路电流和冲击短路电流。已知发电机F：=0.125, =30MVA, =6.3kV 变压器B：=30MVA, =10.5 电抗器P：=400A, =6kV, =4 一、 用标幺值求解： 设=30MVA, =6.3kV求各元件阻抗：=0.125=0.105= =0.26二、 等值电路三、=若还要求I,则可以用运算曲线法：一、 由等值电路求转移电抗 二、 求计算电抗：=0.695=0.695对电源不需归算：=0.583查表P326，附图7，=1.5; P327附图9，=1.72对系统：=1.72 =1.72(电源的周期分量不衰减)三、 求电流实际值：= =1.5=4.124 kA= =1.72=4.729 kA=+=4.124+4.729=8.853 kA 若=1.8,则=1.72+ 1.72=4.729+4.729=9.458kA校验： 0.261.3239.458=5.635kVUN =9.458kA9、 有一三相不平衡系统，已知Ua=8010V, Ub=70135V,Uc=85175V, 求其正序、负序和零序电压。解 所以： =36.858.28 =62.85-13.86 = =36.85-111.72 =62.85106.14 =29.97128.=36.85128.28 =62.85-133.86 10、有一三相不平衡系统，已知=8010伏, =70135伏,=85175伏, 试求其正序、负序和零序电压。解： 11、 如图所示220KV单回路架空线路，装有两根良导体的架空地线，线路各部分尺寸如图，已知导线为LGJJ300型钢芯铝线，架空地线为LGJJ150型钢芯铝线，求该线路单位长度的零序电抗和零序电容。解：查表得： 零序电抗：取， 最终 2，求零序电纳：12、某110单回架空线路,采用等边三角形布置,如图上方有一根钢质架空地线。导线：架空地线：镀锌钢铰线，求单位长度的零序电感和零序电容. 解: : 13、有如图5-72所示电力网,已知F：250MW，,UN=10.5kV,，B1,B2:SF-50000型,SN=50000kVA,UN%=12,电压比242/10.5kV,Y0/连接组B3,B4:SF-40000型,SN=40000kVA,UK%=12,电压比242/6.6kV, Y0/连接组线路:l=80kM,X1=0.4/kM,X0=3X11,试分别作出下列三种运行方式下:1)B1,B2,B3,B4的中性点全部接地； 2)B1中性点不接地,B2,B3,B4中性点接地； 3)B1,B4中性点不接地,B2,B3中性点接地；当d点发生单相接地短路时的零序等值网络2,求出上述三种下d点单相接地短路时的短路电流和非故障相电压升高,并进行比较. 3,求出当B1,B2,B3,B4全部接地时d点发生两相接地短路时的短路电流.解:1,三种运行方式下的零序网络: 2,各元件各序阻抗值(取Sj=100MVA,Uj=Upj=230kV)F:B: 设变压器的正,负,零序阻抗相等.L:根据序网图求解X1, X2,和 X0,并求解短路电流与非故障相电压升高。 负序网络基本上和正序一样，只是没有E，且发电机负序阻抗为 （1） 非故障相电压的升高系数：（2） （3）3, 在（1）运行方式下，d点发生两相接地短路，求短路电流从前面的计算已知：X1=0.104，X2=0.107，X0=0.113 用正序等效定则求解： 14、 在图5-73所示网络中,试求当d-1点发生两相接地短路,当d-2点发生二相短路时的稳态短路电流. 已知:电源为无限大系统,x=0变压器B-1: 变压器B-2: 线路: 长30kM, x1=0.4/kM, x0=3.5x1解: 用标么值求解: (取) d-1点故障:B-1: B-2: L: d-2点故障: 无穷大电源的系统, I”=I , 因此所求短路电流即为稳态短路电流