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电力系统分析习题上册

电力系统分析习题上册

1-2电力系统的部分接线示于题图1-2,各电 压级的额定电压及功率输送方向已标明在图中。

试求：

（1） 发电机及各变压器高、低压绕组的额定 电压；

（2） 各变压器的额定变比；

（3） 设变压器T-1工作于+5%抽头、T-2、T-4 工作于主抽头，T-3工作于一2.5%抽头时，各变 压器的实际变比。

10KV

题图1-2

参考答案：

(2)T-1: kTiN = 23.048;

3.143;

T-3:

kT3N = 3.182; T-4: &4N = 1.818。

(3) T-1:

kTi = 24.2;

T-2:

kT2(1 _2) 1.818； kT2N(1J3) 5.714； kT2(2 J3)

3.143;

T-3:

kT3 = 3.102; T-4: kT4 = 1.818。

1-3电力系统的部分接线示于题图1-3，网络 的额定电压已标明图中，试求：

发电机，电动机及变压器高、中、低压 绕组的额定电压；

设变压器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工作于一2.5%抽头时，各变压器的实际变 比。

参考答案:

（2） T-1 :

心1（2） 3.068； kTiN（ij3） 8.987；如心‘）

2.929;

T-2:

kT2 = 3.182; T-3 : kT3 = 24.375。

110KVT - 135KVT - 3题图1-3

110KV

T - 1

35KV

T - 3

题图1-3

2-5 型号为SFS-40000/220的三相三绕组 变压器，容量比为 100/100/100,额定变比为

220/38.5/11,查得 p。= 46.8kW , i。= 0.9%, Psg =217kW, ? Ps（y = 200.7kW，卩心）=158.6kW ,心 =17%, Vs（y = 10.5%, Vs（2‘）= 6%。试求归算到 高压侧的变压器参数有名值

参考答案：

Ri =3.919 Q ; Rn = 2.645 Q ; Rn = 2.152 Q ;

Xi =130.075 Q ; Xn = 75.625 Q ; Xm = - 3.025 Q ;

G= 9.669 X ioJS; Bt= 74.38 X io^So

2-7三台单相三绕组变压器组成三相变压 器组，每台单相变压器的数据如下：额定容量为 30000kV - A;容量比为100/100/50 ;绕组额定 电压为 127/69.86/38.5kV ; p。=佃.67kW; 10 = 0.332%; Ps（1_2）= 111kW; ? ps（2」）=92.33k^V; ps（1」）= 88.33kW ; Vs（2）= 9.09 % ; 乂心=10.75 % ;

Vsg 16.45%o试求三相接成 YN , yn, d时变压 器组的等值电路及归算到低压侧的参数有名值。

参考答案：

G= 39.811 X "S; Br= 74.38 X "S；

Ri =0.0261 Q ; Rn = 0.0349 Q ; Rn = 0.168 Q ;

Xi =1.218 Q ; Xn = 0.279 Q ; Xn= 1.491 Q

2-9系统接线示于题图2-9,已知各元件参 数如下：

发电机 G : Sn = 30M V- A, vn = 10.5kV , x =

27%变压器T-1 :Sn = 31.5MV? A, kT =

27%

变压器T-1 :

Vs = 10.5%o

变压器 T-2、T-3 : sn = 15M V?A, kT = 110/6.6 ,

Vs = 10.5%o

线路 L: l = 100km, x = 0.4Q/km。

10KVT - 3题图2-9110KV LRT - 2 6KV电抗器 R: Vn = 6kV , In = 1.5kA, x

10KV

T - 3

题图2-9

110KV L

R

T - 2 6KV

参考答案： 选 S

参考答案： 选 Sb =100 M V?

Xg = 0.9233; =0.6378;

A; Vb = 10kV;

Xti = 0.3675; Xi = 0.3012; Xt2 二 Xt3

xr = 0.2898o

3-5同步电机定子二相通入直流，iA = 1 , iB =

—1 ; ic = — 3,转子转速为, ： = ： 0 Nt，求转 换到dq0坐标系的id、iq和io。

参考答案：

id - -2.3094sin(： 0 亠心Nt)； iq = 2.3094cos(: 0 ■ Nt)； i0 =1.0。

3-7 隐极同步发电机xd = 1.5, cosn = 0.85, 发电机额定满载运行(VG = 1.0, Ig = 1.0)，试求 其电势Eq和;，并画出相量图。

参考答案：

设Vg =1.0 0。

　Eq =2.198； - = 35.459。

3-8 同步发电机 Xd = 1.1, Xq = 0.7, cosn = 0.8, 发电机额定满载运行(Vg = 1.0, I G = 1.0)，试求 电势Eq , Eq和?，并作电流、电压和电势的相量 图。

参考答案：

设 Vg =130。。Eq = 1.5264； 6 = 21.523° ' Eq =1.8671。

4-1

如下：

系统接线示于题图4-1,已知各兀件参数

发电机 G-1: Sn = 120M V- A, Xd = 0.23 ; G-2 :

Sn = 60M V ? A, Xd = 0.14。

变压器 T-1 : Sn = 120MV-A, vs = 10. 5%; T-2:

Sn = 60M V ? A, Vs = 10. 5%o

线路参数：

xi — 0.4Q/km, bi — 2.8 10*S/km。线

路长度 L-1 : 120km, L-2: 80km, L-3: 70km 取Sb = 120M V - A, Vb = Vav，试求标幺制下的节点 导纳矩阵。

T - 1G - 1L - 2L - 3G

T - 1

G - 1

L - 2

L - 3

G - 2

T - 2

题图4-1

参考答案：

取Sb = 120 M V-A, Vb = Vav ,包括发电机的电抗, 不计负荷。

j3.4440.0

j3.444

0.0

j4.762 j2.296 -j10.965

Y — [-j13.872 0.0

j9.524

0.0

0.0

0.0 -j8.333 0.0

j4.762

0.0

j9.524 0.0

-j15.233

j2.296

j3.963

0.00.0j3.444j3.936

0.0

0.0

j3.444

j3.936

-j7.357]

4-2对图题4-1所示电力系统，试就下列两 种情况分别修改节点导纳矩阵：（1）节点5发生 三相短路；（2）线路L-3中发生三相短路。

⑴划去Y阵的第5行和第5列，矩阵降为4 阶，其余元素不变。

（2）丫44 = — j14.906, 丫55 = -j11.298, 丫45 =丫54 0,其余 元素不变。

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