鲁东大学电力系统分析A卷答案

第1页共8页第2页共8页一、计算题，共3小题，共40分。1、某一回110KV架空电力线路，长度为60km，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm，三相导线水平排列，两相邻导线之间的距离为4m。试计算改电力线路的参数，并作出等值电路。（20分）L=60;S=120;%mm^2r=15.2/2;%mmD12=4;%mD23=4;%mD31=8;%mDM=(D12*D23*D31*(10^9))^(1/3)r1=31.5/Sx1=0.1445*log10(DM/r)+0.0157b1=7.58/log10(DM/r)*10^(-6)%DM=5.0397e+003%r1=0.2625%x1=0.4234%b1=2.6864e-006R1=r1*LX1=x1*LB1=b1*L%R1=15.7500%X1=25.4052%B1=1.6119e-0042、某枢纽变电所，变压器二次母线要求10~11KV，试问当分接头，位置选择为110KV时能否满足调压要求，如不能应如何处理?（10分）Upie_i_max=10;Upie_i_min=11;RT=2.44;%高压侧XT=40;ZT=RT+j*XT;U1N=110;%3个抽头正负1*2.5%U2N=11;%最大负荷时的数据S2max=28+j*14;P2max=real(S2max);Q2max=imag(S2max);S2maxAbs=abs(S2max);UImax=110;%最小负荷时的数据S2min=10+j*6;P2min=real(S2min);Q2min=imag(S2min);S2minAbs=abs(S2min);UImin=113;%先判断标准分接头是否合理%k1=110/11%不合格Ui_min_s=11.0500%k1=(110-2.75)/11%Ui_min_s=11.3334k1=(110+2.75)/11%Ui_max_s=10.0591Ui_min_s=10.7805符合10~11KVdelta_Smax=(S2maxAbs/U1N)^2*ZT%注意要用折算到一次侧的值S1max=S2max+delta_SmaxP1max=real(S1max);Q1max=imag(S1max);delta_Umax=(P1max*RT+Q1max*XT)/UImaxUi_max=UImax-delta_UmaxUi_max_s=Ui_max/k1%k1=10%delta_Smax=0.1976+3.2397i%S1max=28.1976+17.2397i%delta_Umax=6.8944%Ui_max=103.1056%Ui_max_s=10.3106delta_Smin=(S2minAbs/U1N)^2*ZTS1min=S2min+delta_SminP1min=real(S1min);Q1min=imag(S1min);delta_Umin=(P1min*RT+Q1min*XT)/UImin第3页共8页第4页共8页Ui_min=UImin-delta_UminUi_min_s=Ui_min/k1%delta_Smin=0.0274+0.4496i%S1min=10.0274+6.4496i%delta_Umin=2.4996%Ui_min=110.5004%Ui_min_s=11.0500UtI_max=Ui_max*U2N/Upie_i_maxUtI_min=Ui_min*U2N/Upie_i_minUtI_av=(UtI_max+UtI_min)/2%UtI_max=113.4161%UtI_min=110.5004%UtI_av=111.9583%所以选+2.5%的抽头112.75kv3、求图示网络的有功分点、无功分点。线路单位长度参数0.175+j3.6Ω/km。（10分）%题3-14xiangshi的已知条件如下z1=0.175+j*3.6;%ohm/kml12=17;%kml23=12;l31=16;S2=8+j*5;%MVAS3=10+j*7;%MVA%要求有功和无功分点Zl12=z1*l12Zl23=z1*l23Zl31=z1*l31%Zl12=2.9750+61.2000i%Zl23=2.1000+43.2000i%Zl31=2.8000+57.6000i%根据力矩公式，求功率分点S12=(S3*conj(Zl31)+S2*conj(Zl31+Zl23))/(conj(Zl31+Zl23+Zl12))S13=(S2*conj(Zl12)+S3*conj(Zl12+Zl23))/(conj(Zl12+Zl23+Zl31))S23=S12-S2%S12=8.5333+5.6000i%S13=9.4667+6.4000i%S23=0.5333+0.6000i%所以功率分点是节点3，从节点3分开为2个开网二、如图两各独立系统的单位调节功率分别为KA=45MW/Hz，KB=400MW/Hz。并网前A系统的总负荷为PA=1500MVA，频率为49.5Hz；B系统的总负荷为PA=1000MVA，频率为50Hz，计算并网后系统频率及联络线上流过功率。（10分）解：49.5-f=Pab/45f-50=Pab/400第5页共8页第6页共8页解得：Pab=-20.225MW、f=49.949Hz法2：delta_Pa=45*0.5=22.5delta_Pb=0所以delta_f=-(delta_Pa+delta_Pb)/(kA+kB)=-0.05Pab=(kA*delta_Pb-kB*delta_Pa)/(kA+kB)=-20.225F=50-0.05=49.95三、简单系统如图，求图示网络始端电压和输入功率（20分）%题3-8xiangshi的已知条件如下U2=110;S2=18+j*10;X1=20;R1=5.2;B1half=72*10^(-6);%求U1、S1deltaSY2=(-1)*j*B1half*(U2^2)S2pie=S2+deltaSY2delta_S_Z=abs(S2pie)^2/(U2^2)*(R1+j*X1)S1pie=S2pie+delta_S_ZdU=conj(S2pie)/U2*(R1+j*X1)U1=U2+dUdelta_S_Y1=-j*B1half*((abs(U1))^2)S1=S1pie+delta_S_Y1U1_abs=abs(U1)U1_angle=angle(U1)*180/pi%deltaSY2=0-0.8712i%S2pie=18.0000+9.1288i%delta_S_Z=0.1751+0.6733i%S1pie=18.1751+9.8021i%dU=2.5107+2.8412i%U1=1.1251e+002+2.8412e+000i%delta_S_Y1=0-0.9120i%S1=18.1751+8.8901i%U1_abs=112.5466%U1_angle=1.4466四、在下图所示的简单电路中，C相断开，则0CI,A、B两相电流为010AI，18010BI。试以A相电流为参考相量，计算线电流的对称分量。（20分）Iabc=[10;-10;0];a=exp(j*2*pi/3);S=1/3*[1aa^2;1a^2a;111];I120=S*IabcI120_abs=abs(I120)I120_degree=180/pi*angle(I120)%I120=第7页共8页第8页共8页%5.0000-2.8868i%5.0000+2.8868i%0%I120_abs=%5.7735%5.7735%0%I120_degree=%-30.0000%30.0000%0五、如图所示系统中K点发生A相接地短路（各元件参数示于图中）。求短路点故障相短路电流有名值大小。其中Xp在基准值为SB=100MVA，UB=115kV下标么值为0.1。（10分）%题8-46xiangshi的已知条件如下SNG=50;X1=0.12;X2=0.12;SNT=50;XT=0.105;UN2=115;SB=100;UB=115;XP_biaoyao=0.1;%求解如下X1SIGMA=X1*2+XT*2X2SIGMA=X2*2+XT*2X0SIGMA=XT*2+XP_biaoyao*3Ia1=1/(X1SIGMA+X2SIGMA+X0SIGMA)Ia=3*Ia1Ia_youmingzhi=Ia*(SB/sqrt(3)/UB)%X1SIGMA=0.4500%X2SIGMA=0.4500%X0SIGMA=0.5100%Ia1=0.7092%Ia=2.1277%Ia_youmingzhi=1.0682