现代供电技术课后练习题作业

供电技术第二章习题1供电技术第二章电力负荷与负荷计算习题2-18某35/10kV总将变电所10kV母线上有下列负荷：1#车间变电所Pc1=850kW，Qc1=700kvar；2#车间变电所Pc2=920kW，Qc2=760kvar；3#车间变电所Pc3=780kW，Qc3=660kvar；4#车间变电所Pc4=880kW，Qc4=780kvar；计算总降变电所的总计算负荷（Pc、Qc、Sc、Ic）。若欲将10kV母线上的功率因数提高到0.95，通常选用何种补偿装置，补偿容量是多少？解：①总计算负荷有功计算负荷Pc=K∑∑Pci=0.9×（850+920+780+880）=3087kW；无功计算负荷Qc=K∑∑Qci=0.9×（700+760+660+780）=2610kvar；视在计算负荷计算电流2222(3087)(2610)4042.5cccSPQkVA/34042.5/310233.4ccNISUA同期系数K∑，考试时会给出定值2/63供电技术第二章电力负荷与负荷计算②无功补偿计算采用就近并联电容补偿。补偿前功率因数：补偿前功率因数：补偿容量:113087cos0.76tan0.8554042.5ccPS22cos0.95tan0.329Bc12(tantan)3087(0.8550.329)1623.8varQPk3/63供电技术第二章电力负荷与负荷计算2-22某架空线路8.2km，输电电压为35kV，导线型号LJ-95，供电给某用户，年耗电量W=14980×103kW·h，线路上的最大负荷电流Imax=128A，cos=0.85，试求该线路上的功率损耗及年电能损耗。解：①功率损耗查表得LJ-95单位电阻r0=0.34Ω/km。②电能损耗求最大负荷损耗时间τ已知最大负荷电流Imax=128A，cos=0.85，可求出用户最大有功功率Pmax又已知年耗电量W=14980×103kW·h，可求出最大负荷利用小时数Tmax2323max31031288.20.3410137.036llPIRkWllWPmaxmax3cos3351280.856595.65NPUIkW3maxmax149801022716595.65WThP4/63供电技术第二章电力负荷与负荷计算根据Tmax=2271h，cos=0.85，查Tmax-τ曲线得τ=1500线路电能损耗5137.03615002.05610llWPkwh5/63供电技术第二章电力负荷与负荷计算2-24某车间变电所变压器型号为比SL71000／10，负荷为700kw，cos=0.75。试求1)该变压器中的功率损耗。2)如欲将变压器二次侧负荷功率因数提高到0.95，问通常应采用什么措施进行功率因数补偿，并求出其补偿容量应为多少。3)如果变压器全年投入运行350天，年最大负荷利用时效Tmax＝4500h．问补偿后该变压器中的电能损耗减少了多少?解：⑴①由附表4查得SL7-1000/10变压器参数：变压器的空载有功功率损失（铁损）：△P0·T=1.8kW变压器在额定负载下的铜损：△PCu·N·T=11.6kW变压器空载电流占额定电流百分数：I0·T%=2.5变压器短路电压占额定电压百分数：△Uk%=4.5②求变压器空载时和额定负载时无功功率损失（△Q0·T、△QN·T）00%2.5100025var100100%4.5100045var100100TTNTkNTNTIQSkUQSk6/63供电技术第二章电力负荷与负荷计算③计算负荷的视在容量④计算变压器中功率损耗⑤计算变压器中电能损耗根据Tmax=5000h，得最大负荷损耗时间τ=3600h2222650520832.41cccSPQkVA220220832.411.811.69.81000832.41254556.1811000CTTCuNTNTCTTNTNTSPPPkWSSQQQkWS650cos0.78832.41ccPS220832.411.8876011.636001000CTTgtCuNTNTSWPTPSkWh7/63供电技术8/63供电技术附加某用户变电所装有一台SL7—800／10型电力变压器，其低压侧（0.38kV）的计算负荷Pc＝530kw，Qc＝480kvar，试求该变电所高压侧的计算负荷及功率因数。如欲将高压侧功率因数提高到0.9，问此变电所低压母线上应装设多大容量的并联电容器才能满足要求。第二章电力负荷与负荷计算解：①由附表4查得SL7-800/10变压器参数：变压器的空载有功功率损失（铁损）：△P0·T=1.54kW变压器在额定负载下的铜损：△PCu·N·T=9.9kW变压器空载电流占额定电流百分数：I0·T%=2.5变压器短路电压占额定电压百分数：△Uk%=4.5②求变压器空载时和额定负载时无功功率损失（△Q0·T、△QN·T）00%2.580020var100100%4.580036var100100TTNTkNTNTIQSkUQSk9/63供电技术第二章电力负荷与负荷计算③低压侧计算负荷的视在容量④计算变压器中功率损耗⑤高压侧的计算负荷和功率因数2222530480715.05cccSPQkVA220220715.051.549.99.4491000715.0520253648.761000CTTCuNTNTCTTNTNTSPPPkWSSQQQkWS22225309.449539.4548048.76528.76var539.45cos0.71539.45528.76cHcLTcHcLTcHHcHcHPPPkWQQQkPPQ10/63供电技术第二章电力负荷与负荷计算⑥计算无功补偿容量注意：要使高压侧功率因数提高到0.9，则低压侧功率因数必须大于0.9。若低压侧低压侧功率因数只补偿到0.9，那高压侧功率因数会小于0.9.这里设低压侧补偿后功率因数cos=0.93，则有：⑦校验高压侧功率因数满足要求。1122B1cL12cos0.74tan0.906cos0.93tan0.4tantan5300.9060.4268.18kvarQP低压侧补偿前：低压侧补偿后：补偿容量为：22221539.45cos0.9()539.45(528.76268.18)cHHcHcHBPPQQ11/63供电技术第三章习题12供电技术第三章短路电流计算3-11供电系统图3-20所示，试求图中k1、k2点发生三相短路时的短路参数（Ik(3)、I∞(3)、ish(3)、Sk(3))以及在最小运行方式下k2点的两相断路电流Ik(2).。13/63供电技术解：(1)确定基准值。本题选基准容量Sj=100MVA,基准电压：Uj=Uav=1.05UN对于k1、k2处，取Uj1=Uj2=6.3kV则第三章短路电流计算j1j2100kA9.16(kA)336.3jjSIIU14/63供电技术⑵计算系统各元件阻抗的标么值，绘制等效电路图，图上按顺序标出其阻抗值。第三章短路电流计算j1max3kmax1000.4250SXS，146.03710054.022av1j1012USlxXjk13NT1%7.51000.7510010010SuXS4221%461001.1631001006.3330.3jNLRLRjNLRSUXXUI电源S：线路l1：变压器T1：电抗器：j1min3kmin1000.5198SXS注意单位：是MVA线路l２：j502222av21000.080.80.166.3SXxlU15/63供电技术作等效电路图如图所示。⑶求电源点至短路点的总阻抗处：处：(3)1k1max1max230.40.1460.751.296XXXX32k2max1max451.2961.1630.162.619XXXX第三章短路电流计算1min1min230.50.1460.751.396XXXX2min1min451.3961.1630.162.719XXXX0.4/0.50.751.1630.1616/63供电技术⑷求短路电流的周期分量，冲击电流及短路容量。处的短路参数（最大运行方式下）：(3)1k3z1max1max110.7721.296IX33sh1maxz1max2.552.557.07kA18(kA)iI3(3)sh1maxz1max1.511.517.0710.67(kA)II33k1maxz1maxj0.772100MVA77.2(MVA)SIS短路电流的周期分量标幺值：短路冲击电流的瞬时值：短路冲击电流的有效值：短路容量：第三章短路电流计算(3)(3)*z1maxz1maxj0.7729.16kA=7.07(kA)III短路电流的周期分量有效值：短路稳态电流：(3)(3)z1max7.07(kA)II17/63供电技术同理点的短路参数为（最大运行方式下）：(3)2k3z2max10.3822.619I3z2max0.3829.16kA3.489(kA)I3sh2max2.553.498kA8.92(kA)i33sh2maxz2max1.515.27(kA)II33k2maxz2maxj0.38210038.2(MVA)SIS短路电流的周期分量标幺值：短路冲击电流的瞬时值：短路冲击电流的有效值：短路容量：短路电流的周期分量有效值：第三章短路电流计算短路稳态电流：(3)(3)z2max3.489(kA)II18/63供电技术3z2min2min110.3682.719IX3(3)*z2maxz1minj0.3689.16kA3.37(kA)III最小运行方式下k2点短路电流的周期分量标幺值：最小运行方式下k2点的两相断路电流Ik(2)最小运行方式下k2点短路电流的周期分量有效值：第三章短路电流计算⑸求最小运行方式下k2点的两相断路电流Ik(2)。2(3)z2minz2min333.3692.917(kA)22II19/63供电技术第三章短路电流计算3-13供电系统图3-22所示，试提出选择、校验图示系统中高压断路器QF1、QF2和高压隔离开关QS1、QS2的参数，并简要说明选择时应如何考虑这些参数。思路：首先要计算出QF、QS安装点的短路参数。再对QF、QS的参数进行选择和校验。20/63供电技术解：(1)确定基准值。本题选基准容量Sj=100MVA,基准电压：Uj=Uav=1.05UN对于k1处，取Uj1=Uav1=37kV则对于k2处，取Uj2=Uav2=10.5kV则第三章短路电流计算三、三相对称短路的计算方法j1100kA1.56(kA)3337jjSIUj2100kA5.5(kA)3310.5jjSIU21/63供电技术⑵计算系统各元件阻抗的标么值，绘制等效电路图，图上按顺序标出其阻抗值。第三章短路电流计算j1max3kmax1000.5200