农村电力网作业题答案

东北农业大学网络教育学院农村电力网作业题（一）一、回到下列问题（40分）１．衡量电能质量的指标是什么？答：衡量电能质量的指标是电压、频率和波形。２．架空输电线路由哪些部分组成？答：架空输电线路包括导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具。３．三相导线的位置不对称时会产生什么后果？如何改善？答：三相导线布置的位置不对称，则各相的电感值就不会相等，当通过相同的电流时，各相的压将不相等，将引起三项电压的不平衡。此外，还会对周围通讯线路造成干扰。改善措施是进行导线换位。４．什么是电晕？它的后果是什么？避免电晕现象的有效措施施什么？答：电晕是一种气体放电现象，是当导线表面电场强度达到或超过某一数值时，导线周围的空气分子游离而产生的。主要后果是消耗有功功率，而且产生噪声，干扰通讯线路。避免电晕现象应设法降低导线表面的电场强度值，一般采用分裂导线或扩径导线。５．电力网的损耗由哪几部分组成？答：电力网的损耗主要体现在输电线路和变压器上。６．降低线损的措施由那些？答：降低发电机和变压器的损耗标准，改变电力网的功率分布，提高负荷的功率因数，提高电网电压运行水平，实现变压器的经济运行，实现整个系统的有功、无功经济分配。７．我国现行的电压等级有那些？试列出具体值？答：3kV、6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、220kV、330kV、500kV。８．电力系统的调压措施有那些？答：改变发电机端电压调压，改变变压器分接头调压，改变电力网无功功率分布调压，改变输电线路参数调压。９．什么是时电力系统的短路？有哪几种类型？答：电力系统短路是指相与相之间或相与地之间的不正常接触。有三相短路、单相接地短路、两相短路、两相接地短路。１０．什么是标幺制？有何特点？答：标幺制就是把各种物理量用标幺值来表示的一种方法，标幺值为实际值和基准值之比。采用标幺值时，可使计算简化。二、计算题（60分）1.试计算SFL1—20000/110型双绕组变压器归算到高压侧的参数，并画出它的等值电路。变压器铭牌给出该变比为110/11、SN=20MVA、Pk=135kW、P0=22kW、Uk%=10.5、I0%=0.8。解由短路损耗Pk=135kW可求得变压器电阻为)(08.42010001101351000222N2NkTSUPR由短路电压百分值Uk%可求得变压器电抗为)(53.63201001105.10100%2N2NkTSUUX由空载损耗P0=22kW可求得变压器励磁支路的电导为)S(1082.11101000221000622N0TUPG由空载电流百分值I0%可求得变压器励磁支路的电纳为)S(10322.1110100208.0100%522NN0TUSIB于是等值电路如图2-2所示。2．110KV单回架空线路，其参数如图所示，线路始端电压为116KV，末端负荷为15＋j10MVA，求该电力线路末端电压及始端输出的功率。解：3．网K点发生两相短路接地，求K点短路电流值。解：农村电力网作业题（二）一、回到下列问题（60分）1．对电力系统运行的基本要求是什么？答：最大限度地满足用户用电的需要，保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；保证电力系统运行的经济性。2．架空线路有哪些部分组成？答：架空输电线路包括导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具。3．导线类型有哪些？答：导线按材料有铜线、铝线、钢线，按结构形式有单股导线、多股导线、钢芯铝绞线，按机械强度有普通型、轻型、加强型。4．杆塔分几种类型？答：杆塔分五种类型：直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆、特种杆。5．某一架空线路的绝缘子链个数为8，试估计该线路的电压等级？答：110kV。6．在近似计算中，输电线路的电抗X1取多少？b1取多少？答：X1取0.4Ω/kM；b1取3×10-6S/kM。7．我国电力系统所采用的中性点接地方式主要有那几种？答：中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地、中性点不接地。8．电力系统的调压措施有那些？农村电网调压主要采用什么方式？答：改变发电机端电压调压，改变变压器分接头调压，改变电力网无功功率分布调压，改变输电线路参数调压。农村电网主要靠改变变压器分接头调压，改变电力网无功功率分布调压。9．选择导线截面积时应考虑那些因素？答：选择导线时应考虑技术条件和经济条件，技术条件包括电晕、机械强度、热稳定及电压损耗。经济条件包括成本和运行维护。10．当突然短路时大约经过多长时间会出现冲击电流？冲击电流约为短路电流的多少倍？答：当突然短路时大约经过0.01秒会出现冲击电流，冲击电流约为短路电流的（2.55~2.7）倍。11．电力系统的短路有哪几种类型？有何危害？答：电力系统短路是指相与相之间或相与地之间的不正常接触。有三相短路、单相接地短路、两相短路、两相接地短路。短路电流可能达到该回路电流的几倍、几十倍甚至几百倍，使导线严重发热，造成造成导体熔化和绝缘损坏，同时巨大的短路电流还将产生很大的电动力，可能使导体变形或损坏。短路电流可能使电网电压降低，严重时可能造成电压崩溃，造成大面积停电。短路时产生的高温电弧，可能损坏故障元件本身，也可能烧坏周围设备。短路时可能使发电机的稳定性破坏，引起保护装置的误动作及大量甩负荷。不对称短路会产生负序和零序分量。不对称短路时会使非故障相电压升高。12．什么样的电源可以认为是无限大功率电源？答：系统功率为无穷大，系统阻抗约为零，系统母线电压恒定。二、一条长度为100km，额定电压为110kV的双回路架空输电线，导线型号为LGJ—185，水平排列，线间距离为4m，求线路的参数并画出等值电路图。（15分）解LGJ—185型号导线，查表得：半径cm95.0mm5.92192dr线路每千米的电阻（可由附录表2中查得）：km/17.01Sr线路每千米的电抗0157.0lg1445.0m1rDx)km/(409.00157.095.0504lg1445.0)cm(504m04.5424413mxD线路每千米的电纳)km/S(1079.295.0504lg1058.710lg58.7666m1rDb双回线路的电阻、电抗和电纳为)S(105581001079.222)(45.202100409.02)(45.8210017.0266111lbBlxXrR电晕临界电压rDrmmUm21crlg3.49取m1=1、m2=1（晴天），=1)kV(61.12795.0504lg95.01113.49crU中间一相导线的临界电压为Ucr=0.96127.61=122.51kV，因为UcrU（工作电压），所以，线路在晴天不会发生电晕。线路的等值电路如图2-1所示。三、有一台降压变压器如图所示，其归算至高压侧的参数为4.93＋j63.525Ω，已知变压器母线在任何方式下均维持电压为107.5KV，其低压侧母线要求顺调压，若采用静电电容器作为补偿设备，试选择变压器分接头和无功补偿设备容量。解：农村电力网作业题（三）一、（25分）降压变压器及其等值电路如图所示。归算至高压侧的阻抗为RT+jXT=2.44+j40Ω。已知在最大和最小负荷时通过变压器的功率分别为Smax=28+j14MVA和Smin=10+j6MVA，高压侧的电压分别为U1max=110kV和U1min=113kV。要求低压母线的电压变化不超过6.0~6.6kV的范围，试选择分接头。解：先计算最大负荷及最小负荷时变压器的电压损耗kV.kV.VmaxT75110401444228kV.kV.VminT34211340644210假定变压器在最大负荷和最小负荷运行时低侧的电压分别取为Ｖ2max=6kV和Ｖ2min=6.6kV，则可得kV.kV...Vmaxt41090636751101kV.kV...Vmint610566363421131取算术平均值kV./kV..Vavt51072610541091选最接近的分接头Ｖ1t=107.25kV。接所选分接头校验低压母线的实际电压。kVkV`.kV...Vmax63162510736751102-kV.kV.kV...Vmin665625107363421132-可见所选分接头是能满足调压要求的。二、（25分）三个火电厂并联运行，各电厂的燃料特性及功率约束条件如下F1=4+0.3PG1+0.0007P2G1t/h，100MW≤PG1≤200MWF2=3+0.32PG2+0.0004P2G2t/h，120MW≤PG2≤250MWF3=3.5+0.3PG3+0.00045P2G3t/h，150MW≤PG3≤300MW当总负荷为400MW时，问负荷如何分配最为经济?解：1、按所给耗量特性可得各厂的微增耗量特性为11110014030GGP..dPdF，222200080320GGP..dPdF33330009030GGP..dPdF令λ１＝λ２＝λ３，可解出321643057202914GGGP.P..P,2388902222GGP..P2、总负荷为400ＭＷ，即400321GGGPPP。将ＰＧ１和ＰＧ３都用ＰＧ２表示，可得4936346122.P.G于是，MW.MW...P..P,MW.PGGG7798714757202914572029147147212由于ＰＧ１已低于下限，故应取ＰＧ１＝100ＭＷ．剩余的负荷功率300ＭＷ，应在电厂2和电厂3之间重新分配。30032GGPP将ＰＧ３用ＰＧ２表示，便得3008890222222GGP..P由此可解出：MW.PG051472和MW.MW.PG95152051473003，都在限值内。三、（25分）如图所示系统，变压器的容量为20兆伏安，额定电压为110/38.5千伏。参数如下：5.6393.4jZT欧（归算到2侧），0.336.21jZL欧，4101.12/LB西，变压器导纳支路功率为60060~jSTY千伏安，低压侧负荷25.1115~3jS兆伏安。现要求低压侧电压为36千伏，求电源处1的母线电压及输入的功率。j(BL/2)(b)ZT-jBTZLU1S1~~S'1S'2~S2~~S3123U2U3GTj(BL/2)123S3~LT(a)解将3侧实际要求电压归算到高压侧，即2侧得KVU86.1025.38/110363变压器的电压损耗KVUXQRPUTTT66.786.1025.6325.1193.4153332点的电压KVUUUT52.11066.786.10232（略去横分量）变压器串联阻抗的功率损耗)(~232323TTTZjXRUQPSMVAjj11.216.0)5.6393.4(86.10225.1115222进入变压器的功率)6.006.0()11.216.0()25.1115(~~~~3/2jjjSSSSTYTZ96.1322.15jMVA线路末端导纳功率34.152.110101.121~24222jjBUjSLYMvar从线路串联阻抗中流出的功率62.1222.15)34.1()96.1322.15(~~~2/22jjjSSSYMVA线路电压损耗74.652.1100.3362.126.2122.15222UXQRPULLLKV1点的电压26.11774.652.11021LUUUKV（略去横分量）线路阻抗上的功率损耗)(~222222LLLZjXRUQPS06.169.0)0.336.21(52.11026.1222.15222jjMVA线路首端导纳功率51.126.117101.121~24211jjBUjSLY