电力系统分析题解.doc

1-3 电力系统的部分接线如题图1-3所示，网络的额定电压已在图中标明。试求： （1）发电机，电动机及变压器高、中、低压绕组的额定电压； 题图1-3 系统接线图VGN=13.8kV （2）当变压器T-1高压侧工作于+2.5%抽头，中压侧工作于+5%抽头；T-2工作于额定抽头；T-3高压侧工作于 题图1-3 系统接线图 VGN=13.8kV 解 （1）发电机、电动机及变压器高、中、低压绕组额定电压。 （a）发电机：网络无此电压等级，此电压为发电机专用额定电压，故VGN=13.8kV。 （b）变压器T-1：一次侧与发电机直接连接，故其额定电压等于发电机的额定电压；二次侧电压高于网络额定电压10%，故T-1的额定电压为121/38.5/13.8kV。 （c）变压器T-2：一次侧额定电压等于网络额定电压，二次侧额定电压高于网络额定电压10%，故T-2的额定电压为35/11kV。 （d）变压器T-3：一次侧额定电压等于网络额定电压，二次侧与负荷直接连接，其额定电压应高于网络额定电压5%，因此T-3的额定电压为10/[(1+0.05)×0.38]kV=10/0.4kV。 （e）电动机：其额定电压等于网络额定电压VMN=0.38kV。 （2）各变压器的实际变比为 T-1： T-2： T-3： 2-2 110kV架空线路长90km，双回路共杆塔，导线及地线在杆塔上的排列如图2.2所示，导线采用LGJ-120型钢芯铝线，计算半径r=7.6mm，试计算输电线路的等值电路参数。 题图2-2 导线在杆塔上的排列 解 取DS=0.8r=0.8×7.6mm=6.08mm。从题图2-2所示的导线排列看，它相当于水平排列，相间距离为 相间几何均距为 2-4 有一台SFL1-31500/35型双绕组三相变压器，额定变比为35/11，查得，，，，求变压器参数归算到高、低压侧的有名值。 解 （1）归算到高压侧的参数。 (2) 归算到地压测的参数，按变压器额定变比归算。 2-8 有一台三相双绕组变压器，已知：，，，，，。 （1）计算归算到高压侧的参数有名值； （2）作出Π型等值电路并计算其参数； （3）当高压侧运行电压为210kV，变压器通过额定电流，功率因数为0.8时，忽略励磁电流，计算Π型等值电路各支路的电流及低压侧的实际电压，并说明不含磁耦合关系的Π型等值电路是怎样起到变压器作用的。 解 （1）计算归算到高压侧的参数有名值 （2）作出Π型等值电路及其参数。 题图2-8 变压器的Π型等值电路Π型等值电路如题图 题图2-8 变压器的Π型等值电路 ， （3）已知高压侧电压为210kV，相电压为，取其为参考电压，即。忽略励磁电流， 。已知，有，。 线电压，或。 （4）由于Π型等值电路的三个阻抗Z12、ZT10、ZT20都与变压器的变比有关，且 构成了谐振三角形，这个谐振三角形在原、副方电压差作用下产生很大的顺时针方向的感性环流（实际上ZT10为即发有功，又发无功的电源），这一感性环流流过Z12产生了巨大的电压降纵分量，从而完成了原、副方之间的电压变换。 (5)与不用Π型等值电路比较，同样忽略励磁电流，其等值电路如题图2-8（b）所示。由上已知 归算到二次侧 线电压 或 2-9 系统接线如题图2-9(a)所示，一直各元件参数如下。 发电机G：，， 变压器T-1：，， 变压器T-2：、T-3：，， 线路L：， 电抗器R：，， 试做不含磁耦合关系的等值电路并计算其标幺值参数。 解：选，，则 等值电路如题图2-9（b）所示。 题图2-9 系统接线图及等值电路 3-1同步电机定子A、B、C三相分别通以正弦电流iA，iB，iC，转子各绕组均开路，已知，试问和时A相绕组的等值电感等于多少？ 解：（1）当时。（P48之式（3-3）并注意到转子各绕组均开路） 由 （P48之式（3-7）） （P48之式（3-9）） （P48之式（3-9）） 计及及，因而有。将代入中便得 故 （2）当时 故 3-4同步电机定子三相通入直流，，求转换到d、q、0坐标系的id，iq和i0。 解：（1） 题给，，代入得 因为 故 （2） 因为 故 （3） 3-6 同步电机定子同以负序电流，，，，求转换到d、q、0坐标系的和。 解（1） 设，代入上式，经简化后上式方括号中的值为 因此 （倍频电流） （2） 将题给iA、iB、iC代入上式，与求id相似可得 （倍频电流） （3） G-1GT-1 G-1 G T-1 L-1 L-3 L-2 T-2 G-2 G 2 4 5 3 1 题图4-1系统接线图 发电机 G-1：， G-2：， 变压器 T-