电力工程第二次作业.docx

1. 为什么要规定电力系统的电压等级?主要的电压等级有哪些?
答：综合考虑导线载流部分截面大小和绝缘等要求，对应一定的输送功率和输送距离有一最合理的线路电压。但从设备制造商的角度考虑，为保证产品的系列性，规定了电力系统的电压等级，主要有：3KV、6KV、10KV、35KV、110KV、220KV、330KV、500KV。
2. 试确定图1-1所示的电力系统中发电机和各变压器的额定电压(图中所示的是电力系统的额定电压) 。

答:T1:10.5/242kv; T2:220/121/10.5kv; T3:110/38.5kv;
T4:35/6.3kv; T5:10500/380V
图1-1
3. 某三相单回输电线路，采用LGJJ-300型导线，已知导线的相间距离D=6m,查手册，该型号导线的计算直径为25.68mm。试求：
（1） 三相导线水平布置且完全换位时，每公里线路的电抗值和电纳值。
（2） 三相导线按等边三角形布置时，每公里线路的电抗值和电纳值。
解：（1）三相导线水平布置且完全换位时，

代入公式有：

（2）三相导线按等边三角形布置时：

4. 有一条长度为400km的330kv架空输电线路，导线水平排列，相间距离8m,每相采用2 X LGJQ-300分裂导线，分裂间距为400mm,试求线路的集中参数及等值电路。
解：线路单位长度电阻为
有手册查得LGJQ-300导线的计算直径为23.5mm，分裂导线三相几何均距为
每相导线的等值半径为
线路单位长度电抗为
线路单位长度的电纳为

不及电导，全线路集中参数为

因此本例题的输电线路可以用如图所示等值电路表示。

5. 如图1-2（a）所示双绕组变压器，铭牌上给出的实验数据为：PK=135Kw，UK%=10.5,P0=22Kw，I0%=0.8，K=110/11, Sn=20MVA。试作：
（1） 变压器阻抗ZT归算到高压侧时的型等值电路；
（2） 变压器阻抗ZT归算到低压侧时的型等值电路。

图1-2（a）
解：（1）作图1-2（a）变压器的等值电路如图1-2（b）所示。

可以计算得到

(2)作图1-2（a）变压器等值电路如图1-2（c）所示。

可以计算得到

可见（1）和（2）的计算结果完全相同。
6．系统接线见图1-3，参数用标幺值表示，且不计线路电阻和导纳，也不计变压器的电阻和导纳：
（1）取Sn=100MVA,Un=110kv为基准值（精确计算），作等值电路；
（2）取Sn=100MVA，Un=Uav(近似计算)，作等值电路。

图1-3
解: (1)标幺值表示的电力系统等值电路，取Sn=100MVA,Un（110）=110kv

发电机G
变压器T1
线路1
变压器T2
电抗器L
作等值电路如图所示：

(2)标幺值表示的电力系统等值电路，取Sn=100MVA，Un=Uav 。
发电机G
变压器T1
线路1
变压器T2
电抗器L

7.试计算图1-4（a）所示输电系统各元件电抗的标幺值。已知各元件参数如下：
发电机G:SGN=30MVA，UGN=10.5Kv,XGN﹡=0.26;
变压器1：ST1N=31.5MVA，Uk%=10.5，kT1=10.5/121;
变压器2：ST2N=15MVA，UK=10.5，kT2=110/6.6;
电抗器：URN=6Kv, IRN=0.3KA, XR%=5;
架空线路长80km,每km电抗为0.4Ω；
电缆线路长2.5km,每km电抗为0.08 Ω 。
（1） 用精确计算；
（2） 用近似计算。

图1-4（a）
解：
（1） 作精确计算
首先选择基准值：取全系统的基准功率。为了使等效电路中不出现串联的理想变压器，选取相邻的基准值电压比，。这样，只要选出三段中某一段的基准电压，其余两段的基准电压就可以有基准电压比确定了。
我们选第一段的基准电压，于是

各元件电抗的标幺值为

计算结果表示于下图中，每个电抗用两个数表示，横线以上的数表示电抗的标号，横线以下的数表示它的标幺值。

（2） 作近似计算
仍选基准功率，基准电压等于平均额定电压，即
，，；
变压器电压比为相邻两段平均额定电压之比。
根据公式，各元件电抗的标幺值做近似计算如下：
发电机的电抗：
变压器1的电抗：
架空线路的电抗：
变压器2的电抗：
电抗器的电抗：
电缆线路的电抗：