电力系统分析-复习课-计算题

电力系统分析——复习课（2）三相电路基本关系IUS3~UIS3电力系统中没有特殊标注sin3cos3UIQUIP功率专指三相功率电压专指线电压阻抗专指单相阻抗本书应该掌握的计算题1.电力线路等值电路及参数计算2.变压器等值电路及参数计算3.电力系统标幺值的近似等值电路（电抗等值电路）4.简单的潮流计算5.一次调频（P76例5.1）6.双绕组变压器分接头的选择（P88例6.1）7.等微增率准则（P97例7.1）8.电能损耗的计算（负荷曲线与时间轴围成的面积）9.导线截面积的选择（P107例7.4）10.冲击电流和短路容量的计算（P121例9.1）11.不对称短路故障分析另外，本书略讲的计算题1.开式网络的潮流计算2.闭式网络潮流计算3.二次调频4.电容补偿容量的计算（P90-91）5.各种类型的短路故障短路电流的计算方法（P140）6.极限切除角的计算本书应该掌握的计算题1.电力线路等值电路及参数计算2.变压器等值电路及参数计算3.电力系统标幺值的近似等值电路（电抗等值电路）4.简单的潮流计算5.一次调频（P76例5.1）6.双绕组变压器分接头的选择（P88例6.1）7.等微增率准则（P97例7.1）8.电能损耗的计算（负荷曲线与时间轴围成的面积）9.导线截面积的选择（P107例7.4）10.冲击电流和短路容量的计算（P121例9.1）11.单相接地短路故障分析一、简单的潮流计算110kV电力系统，与系统S连接处母线电压为116kV，试求各变电所和发电厂高压母线电压。（精确计算法)kmSbgkmxkmr/1062.20/433.0/45.061111，，，电力线路型号LGJ-70，查表知其参数为一、简单的潮流计算110kV电力系统，参数及图如下：发电机：两台均满载运行，8012.cos,MWPN机端变压器：两台FS-10000/121型升压变压器，变比121/10.5kV，变压器铭牌参数变电所І：两台FS-15000/110型，变比115.5/11kV，变压器铭牌参数变电所ІІ：两台FS-10000/110型，变比110/11kV，铭牌参数同机端变压器。5.3%505.10%13300IkWpukWpkk，，，5.3%5.385.10%5.9700IkWpukWpkk，，，一、简单的潮流计算分析：1、电压降落和功率损耗的公式要求使用同一点的电压和功率；2、本题中已知哪些功率，哪些电压？是不是同一点的？3、不是同一点的电压和功率，应该怎么办？一、简单的潮流计算方案：1、假设各节点电压均为额定电压，求各段近似功率分布；2、利用各段近似功率分布，求各段电压降落。一、简单的潮流计算解：参数计算，LGJ-70线路：Ⅰ-A段Ⅱ-A段S-Ⅰ段SlbBlxlrR6111111104.5241232.1721X1821，，SlbBlxlrR6212121105.652126.21X5.22，，SlbBlxlrR6313131105.652126.21X5.22，，一、简单的潮流计算1、求等值网络（用运算功率和运算负荷表示）(1)发电厂的运算功率=发电机发出的功率-机端变压器损耗-线路并联导纳支路功率(-直供负荷)两台发电机发出的功率为(24+j18)MVA机端变压器损耗，单台变压器：P36公式（3.6）var35.0100%0385.000MSIQMWpPNYTYT，一、简单的潮流计算a、将升压变压器的导纳支路放在低压侧，则通过变压器阻抗支路的功率为：b、两台变压器的阻抗支路的功率损耗c、流入线路的功率=MVAjQjPjjSYTYT3.992.1328101824~MVAjQSSjPSSSZTNZTNZT47.113.02/2/2~2222ZTSS~~一、简单的潮流计算d、线路并联导纳支路e、发电厂的计算功率var585.1212123212MUllbBUQNMVAjQjSSSZTA42.979.13~~~(2)变电所Ⅰ的运算负荷=变电所负荷+变压器损耗+线路并联导纳支路功率a、变电所负荷=（20+j15）MVA一、简单的潮流计算b、变压器损耗单台：var525.0100%05.000MSIQMWpPNYTYT，var09375.12/100%09236.02/2222MSSSuQMWSSpPNNkZTNKZT，两台：MVAjSTI23.3285.0~c、线路并联导纳支路var3.32121232112MUlllbBUQN一、简单的潮流计算d、变电所Ⅰ的运算负荷MVAjQjSjSTII94.1429.20~1520~(3)变电所Ⅱ的运算负荷=变电所负荷+变压器损耗+线路并联导纳支路功率a、变电所负荷=（8+j6）MVAb、变压器损耗单台：var35.0100%0385.000MSIQMWpPNYTYT，var05.12/100%0975.02/2222MSSSuQMWSSpPNNkZTNKZT，MVAjSTI4.1136.0~一、简单的潮流计算c、线路并联导纳支路d、变电所Ⅱ的运算负荷var79.021212312MUlbBUQNMVAjQSjSTIII61.614.8~68~根据上述(1)(2)(3)，画出系统等值网络图一、简单的潮流计算2、、假设各节点电压均为额定电压，求各段近似功率分布；假设线路上的功率流向如图所示(1)线路3的阻抗功率损耗MVAjjXRUSSNII196.0204.0~332233'3~~~SSSIIMVAjSSSSSSAIIA61.245.5~~~~~~3'3''2说明：实际上，功率是由a流向Ⅰ的，与参考方向不同。一、简单的潮流计算(2)线路2的阻抗功率损耗(3)线路1的阻抗功率损耗MVAjjXRUSSN065.007.0~3322''22MVAjSSSSI39.1291.14~~~~2''2''1MVAjjXRUSSN54.059.0~3322''11MVAjSSS93.1247.15~~~1''1''1一、简单的潮流计算3、利用各段近似功率分布，求各段电压降落。(1)线路1的电压损耗（为了简便计算，略去横分量）(2)线路2的电压损耗（为了简便计算，略去横分量）kVUXQRPUS33.41'11'11kVUI7.11133.4116kVUXQRPUI58.12'22'22kVUII3.11358.17.111一、简单的潮流计算kVUXQRPUII95.23'33'33kVUI3.11095.23.113(3)线路3的电压损耗（为了简便计算，略去横分量）二、不对称短路故障分析步骤：①画出三序网络图；②分析边界条件；③构成复合序网；④求取短路电流。二、不对称短路故障如图所示，f点发生接地故障，①单相接地短路；②两相短路；③两相接地短路；求短路电流。二、不对称短路故障,125.0''1dx0875.060100505.10100%1NBkTSSuX1512.02,0756.011550504.0504.0022LLavBLLXXUSXX1667.05.31100505.10100%2NBkTSSuX25.05.1050255.10125.0125.02222''2avBNNdUSSUx32.016.0222avBNNUSSUx解：1、参数计算选取G1：T1：L：T2：G2：avBBUUMVAS,5016.01x二、不对称短路故障各序电抗如表所示：电力设备正序电抗负序电抗零序电抗G10.1250.16未知T10.08750.08750.0875L0.07560.07560.1512G20.250.32未知二、不对称短路故障2、画出三序图：因为没有画图软件，故省略3、网络化简成标准形式二、不对称短路故障4、分析边界条件：1f03100fafafafafafafaUUUIIII①边界条件：fbIfcIfaU=0=0=0代入公式（10.1）（10.2）得：二、不对称短路故障2ffcfbfcfbfaUUIII0fafafafafaUUIII00②边界条件：代入公式（10.1）（10.2）得：二、不对称短路故障1,1f00fcfbfaUUI000fafafafafafaUUUIII③边界条件：代入公式（10.1）（10.2）得：二、不对称短路故障5、画出复合序网①1f2f②1,1f③二、不对称短路故障6、计算短路电流1f74.64451.033jjIIfafakAUSIBBfa69.111535074.6374.6①换算成有名值：二、不对称短路故障2f②99.41942.01527.0133jjIjIIfafcfb根据公式（10.1）（10.2）有换算成有名值：kAUSIIBBfcfb25.111535099.4399.4二、不对称短路故障1,1f③59.40982.01942.00982.01942.01527.01jjIfa根据公式（10.1）69.713200fafcfbIXXXXII换算成有名值：kAUSIIBBfcfb93.111535069.7360.7望同学们认真看书，仔细答卷，取得好成绩！本学期内容结束2、不对称短路故障三序图的标准形式：如何把三序图画标准？①先画出网络框架；②标注电抗的值；③标注电压源，短路点电压以地面为参考点，短路点为正电势；发电机只能发出正电势，故只能画在正序图中。④标注电流参考方向。各序电流的参考方向都是从发电机节点，指向短路点。1、简单的潮流计算1.110kV双回架空线路，长度为150kM，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm，三相导线几何平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为30+j15MVA，末端电压为106kV，求始端电压、功率，并作出电压向量图。2.220kV单回架空线路，长度为200kM，导线型号为LGJ-300，导线计算外径为24.2mm，三相导线几何平均距离为7.5m。已知电力线路始端输入功率为120+j50MVA，始端电压为240kV，求末端电压、功率，并作出电压向量图。