电力系统基础(科学出版社)习题答案

第一章电力系统基本知识习题：★P271-1某电力系统的接线示于题图1-1，网络的额定电压已在图中标明。试求：题图1-1（1）发电机、电动机、变压器高、中、低压绕组的额定电压；（2）求各变压器的额定变比；（3）若变压器T1高压侧工作于+2.5％抽头，中压侧工作于+2.5％抽头；变压器T2工作于－1.5％抽头；变压器T3高压侧工作于－1.5％抽头，中压侧工作于－2.5％抽头；变压器T4工作于工作于－2.5％抽头；变压器T5工作于－1.5％抽头；变压器T6工作于+2.5％抽头；变压器T7工作于－2.5％抽头时，求各变压器的实际变比。解：(1)发电机：VGN=23kV电动机：VMN=0.38kV变压器T1：VN高=500*(1+10%)=550kVVN中=220*(1+10%)=242kVVN低=23kV变压器T2：VN高=220kVVN低=35*(1+10%)=38.5kV变压器T3：VN高=500kVVN中=220*(1+10%)=242kVVN低=110*(1+10%)=121kV变压器T4：VN高=220kVVN低=110*(1+10%)=121kV变压器T5：VN高=110kVVN低=10*(1+10%)=11kV变压器T6：VN高=35kVVN低=10*(1+10%)=11kV变压器T7：VN高=10kVVN低=0.38*(1+5%)=0.4kV(2)变压器T1：VN高/VN中/VN低=550/242/23变压器T2：VN高/VN低=220/38.5变压器T3：VN高/VN中/VN低=500/242/121变压器T4：VN高/VN低=220/121变压器T5：VN高/VN低=110/11变压器T6：VN高/VN低=35/11变压器T7：VN高/VN低=10/0.4(3)变压器T1：VN高/VN中/VN低=[550*(1+2.5%)]/[242*(1+2.5%)]/23=563.75/248.05/23变压器T2：VN高/VN低=[220*(1-1.5%)]/38.5=216.7/38.5变压器T3：VN高/VN中/VN低=[500*(1-1.5%)]/[242*(1-2.5%)]/121=492.5/235.95/121变压器T4：VN高/VN低=[220*(1-2.5%)]/121=214.5/121变压器T5：VN高/VN低=[110*(1-1.5%)]/11=108.35/11变压器T6：VN高/VN低=[35*(1+2.5%)]/11=35.875/11变压器T7：VN高/VN低=[10*(1-2.5%)]/0.4=9.75/0.4第二章电力网元件的等值电路和参数计算习题：★P612-3有SFL1-31500/35型双绕组变压器，其额定变比为35/11，铭牌参数分别为：0P=30kW，0I=1.2%，KP=177.2kW，KU=8%，求归算到高压侧的变压器有名值参数。解：219.01031500352.1771032232N2NKTSUPR111.3103150035100810100%X323N2NKTSUUS10449.21035301053232N0TUPG10857.301035315001002.110100%53232NN0TUSIB2-4有SFSL-31500/110型三绕组变压器，其额定变比为110/38.5/11，额定容量比为100/100/66.7，空载损耗80kW，励磁功率850kvar，短路损耗K1-2P=450kW，K1-3P=240kW，K2-3P=270kW，短路电压K1-2U=11.55%，K1-3U=21%，K2-3U=8.5%。试求变压器归算到高压侧的参数。解：（1）各绕组电阻：折算短路损耗22NK(12)K(12)1N100'450450kW100SPPS22NK(31)K(31)3N100'240540kW66.7SPPS22NK(23)K(23)3N100'270607.5kW66.7SPPS各绕组短路损耗为K(12)K(31)K(23)'''K111()(450540607.5)191.25kW22PPPPK(12)K(23)K(31)'''K211()(450607.5540)258.75kW22PPPPK(23)K(31)K(12)'''K311()(607.5540450)348.75kW22PPPP各绕组电阻为23K1N12N×10PURS232191.25110×102.3323150023K2N22N×10PURS232258.75110×103.1553150023K3N32N×10PURS232348.75110×104.25331500（2）各绕组电抗：各绕组短路电压为K1K(12)K(31)K(23)11%(%%%)(11.55218.5)12.02522UUUUK2K(12)K(23)K(31)11%(%%%)(11.558.521)0.47522UUUUK3K(23)K(31)K(12)11%(%%%)(8.52111.55)8.97522UUUU各绕组等值电抗为23NK11N%×10100UUXS2312.025110××1046.1911003150023NK22N%×10100UUXS230.475110××101.8251003150023K3N3N%×10100UUXS238.975110××1034.47510031500（3）变压器导纳：30T2N×10PGU3-6280×106.61210S11030T2N×10QBU3-62850×1070.210S1102-7电力网络接线如题图2-6所示。试作以有名制表示的归算至220kV侧的网络等值电路和数学模型。作等值电路时，变压器的电阻、导纳，35kV电压等级以下线路的导纳都可略去。题图2-7图中各元件的技术数据如下：发电机G：容量为50MVA，额定电压10.5kV，XG%=30；变压器T-1：容量为200MVA，额定电压为13.8/242，0P=294kW，0I=2.5%，KP=1005kW，KU=14%；变压器T-2：容量为80MVA，额定电压为110/11，0P=130kW，0I=2.5%，KP=310kW，KU=10.5%；变压器T-3：容量为200MVA，额定电压为35/6.6，0P=39kW，0I=3%，KP=122kW，KU=8%；自耦变压器AT：容量为160MVA，额定电压为220/121/38.5，0P=185kW，0I=1.4%，K1P=228kW，K3P=98kW，K2P=202kW；K1-2U=9%，K2-3U=20%，K1-3U=30%。架空线L-1：型号为LGJ-400/50，电压为220kV，长度为120km，r=0.08Ω/km，x0.406Ω/km，b=2.81×10-6S/km；架空线L-2：型号为LGJ-300/40，电压为110kV，长度为50km，r=0.105Ω/km，x0.383Ω/km，b=2.98×10-6S/km；架空线L-3：型号为LGJ-185/30，电压为35kV，长度为20km，r=0.17Ω/km，x0.38Ω/km；电缆L-4：型号为ZLQ2-10/3×70，电压为10kV，长度为5km，r=0.45Ω/km，x0.08Ω/km。解：发电机：22%3010.50.661510010050GNGNXUXS归算到220kV侧，222200.6615290.410.5GX变压器：忽略其导纳电阻后变压器T1：22212%2201422033.88100100200NKTNNUUXSU变压器T2：22222%220101522063.52510010080NKTNNUUXSU变压器T3：22232%220822019.36100100200NKTNNUUXSU自耦变压器：K1K(12)K(31)K(23)11%(%%%)(93020)9.522UUUUK2K(12)K(23)K(31)11%(%%%)(20930)0.522UUUUK3K(23)K(31)K(12)11%(%%%)(20309)20.522UUUU211%22028.7375100160KTUX220.52201.5125100160TX2320.522062.0125100160TX架空线：忽略35kV电压等级以下线路的导纳L1：1200.089.6Rlr1200.40648.72Xlx641202.81103.37210BlbSS41.686102BSL2：2222220220500.10521110110Rlr2222220220500.38376.6110110Xlx26152110502.981043.72510220BlbS51.863102BSL3：2222220220200.117134.333535Rlr2222220220200.38300.283535Xlx电缆L4：222222022050.4510891010Rlr222222022050.08193.61010Xlx等值电路：290.4X133.88X29.6R148.72X328.74X41.51-X562.01X6300.28X776.6X863.5X9193.6X10134.33R221R31089R42-8对题2-7的电力系统，若选各电压级的额定电压作为基准电压，试作含理想变压器的等值电路并计算其参数的标幺值。解：取基准容量100BSMVA发电机：*221000.66150.661510BGGNSXXU变压器：*112210033.880.07220BTTNSXXU*222210063.5250.13125220BTTNSXXU*332210019.360.04220BTTNSXXU自耦变压器：*112210028.73750.0594220BATATNSXXU*22221001.51250.003125220BATATNSXXU*332210062.01250.1281220BATATNSXXU架空线：L1：*1221009.60.0198220BLNSRRU*112210048.720.1007220BLLNSXXU2*242201.686100.081622100NBUBBSL2：*222100210.0434220BLNSRRU*222210076.70.1583220BLLNSXXU2*2532201.863109.0171022100NBUBBSL3：*322100134.330.2775220BLNSRRU*3322100300.280.6204220BLLNSXXU电缆L4：*42210010892.25220BLNSRRU*4422100193.60.4220BLLNSXXU等值电路同2-7不变2-9若各电压等级选平均额定电压为基准电压，并近似认为各元件的额定电压等于平均额定电压，重做上题的等值电路并计算其参数标幺值。解：各级平均电压为10.5kV，37kV，11