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1、仅供个人参考不得用于商业用途For pers onal use only in study and research; not for commercial use蒆7.2已知某火电厂有两台机组，其耗量特性分别为羇 R =0.004Pj +0.3R +4 t/h，F2 =0.008戌 +O.4F2 + 2 t/h賺每台机组的额定容量均为300MW。求发电厂负荷为 500MW时，两机应如何经济的分配负荷。聿解：根据等微增率准则求解：膈由题意知：Pj+P2=500螆以上两式联立求解，得：P1=337.5(MW)P2=162.5(MW)芁 算出的P1已超出机组1的额定功率300MW，显然该分配方案行
2、不通，只好让机组1满发，因此有：蒀 P1 =300(MW)P2=200(MW)袀7.3某电力网年持续负荷曲线如图7.9所示，已知Un = 10kV , R=10Q，有关数据示于图中，cos'=0.8，试求一年内线路中的电能损耗及能耗百分数。薅思路：根据“面积法”求解，利用公式(7.11)。芁解：先计算电能损耗：聿再计算全年消耗的电能：莆 A=P 1 A t1+P2A t2=1000 X2000+500 >6760袁020008760 t(h)蒁=5.38 >06(kW h)蒈则能耗百分数为：薇(要能看懂这种百分数的表示法，前面的符号如果用不习惯，就用文字和数字来表述)肅7.
3、6 110kV 输电线路长 120km, m+jx1= (0.17+j0.42 ) Q / km, b1= 2.82 x 10-6s/km。线 路末端最大负荷为(32 + j22) MVA , Tmax=4500h，求线路全年电能损耗。薁思路：根据“最大功耗时间法”求解，利用公式(7.13)。衿解：根据最大负荷求最大视在功率和功率因数:艿 查表7.1，找到Tmax=4500h的一行，根据线性插值法列式：袄解得最大功率损耗时间：.=3072 h羄而线路电阻 R=riX=0.17 x120=20.4( Q )芀则全年电能损耗为：3蚇.3 =只 10 Sax . = 20.4 10(38.83 10
4、00)2 3072=7.81 M06 (kW-h)U1102袇(最后一步中把最大视在功率的单位化为了kVA，这样算出来的电能损耗单位才是kW- h)肄7.8某110kV的架空线路，采用钢芯铝绞线，输送最大功率为30MW , Tmax=4500h , cos0 =0.85，试按经济电流密度选择导线截面。蚁解：最大工作电流：P30 x 103Igmax 一 .3UnCOS3 110 0.8<185'25（A）荿 查表7.5最后一行，根据线性插值法，用肉眼即可观察得:蚆经济电流密度J=1.17(A/mm 2)(看不懂的自己去问别人)肄计算经济截面：Sj二血 二型仝 =158.33(mm
5、2)J 1.17肂选择标称截面与之最接近的LGJ-150导线，查表7.3知其长期持续安全电流为445A。袇之后根据三个必要条件对选择结果进行校验：蒅1)机械强度条件：查表 7.2钢芯铝绞线数据知：无论是居民区还是非居民区， LGJ-150导线的截面积均超过最小导线截面，满足要求。膄2)发热条件：最大工作电流 185.25A小于长期持续安全电流 445A，满足要求。腿3)电晕条件：查表 7.4知：对110kV电压等级的钢芯铝绞线，按电晕条件要求的 最小导线截面为70mm2，故LGJ-150导线的标称截面大于这个标准，满足要求。蕿由于电压等级高于 35kV，不必校验电压损耗。芄综上，选择LGJ-1
6、50导线符合要求。芄8.3在图8.4的网络中，A、B为电源点，f为短路点，已知各支路电抗的标幺值，试求各 电源点对短路点的转移电抗。羀图8.4 习题8.3图螈说明：图中电抗采用例 9.3的表示方法，画图时不要把A、B两个电源点的小圈去掉了。肅解：将Xi、X2、X3组成的星形化为三角形（即下图中的X8、X9、Xio），将X4、X5、X6组成的星形化为三角形（即下图中的Xii、X12、X13），如下图所示（星-三角变换的具体计算参照例8.1，考试时当然得写出来）：薄（如果将图8.4中X2、X3、X7组成的三角形化为星形，能达到网络化简的目的吗？不妨一 试！）薈X7、Xio、X13属并联关系，将其简
7、化为一个电抗 X14,其值为0.192（并联电抗会算吗？） 如下图所示：莆将疋、X11、X14组成的星形化为三角形（即下图中的Xi5、Xi6、X17）,如下图所示:莅X9、Xi6属并联关系，将其简化为一个电抗Xi8,其值为0.88 ； X12、X17属并联关系，将其简化为一个电抗 X19,其值为2.10； X15是两个电源点 A、B间的联系电抗，无作用，将其 去掉，如下图所示：袃则电源点A到短路点f的转移电抗为：X1f= X18=0.88 膂电源点B到短路点f的转移电抗为：X2f= X19=2.10芈顺便求出输入电抗，其为两个转移电抗的并联值，为：腿8.4如图8.5所示的电力系统中，已知： G
8、1> G2为无限大容量电源；L1=44km , L2=34km , 单位长度电抗均为 0.4Q /km ;、丁2同型号：Sn=5.0MVA ;短路电压为：Uki2%=10.5 ,Uki3%=17, Uk23%=6。取UB=Uav, Sb=100MVA，用标幺值计算，当 10.5kV母线发生三相短路时，羃各电源点对短路点的转移电抗；艿短路点的短路容量 Sd。罿罿 说明：三绕组变压器三个绕组的编号，高、中、低压侧绕组编号分别为I、n> m（见P28图2.10）,如图所示（教材上未标注）。螇 解：Step 1.先画出等值电路如下图：肄肇注意：Gi、G2是无穷大电源，内阻抗为零，其等值模型
9、只有一个小圈。根据原始电气接线图画等值电路图时，不要盲目把两回并列运行的输电线路合并（能合并的，以后再合并）。关于三绕组变压器等值电路的画法，可参见P127例9.3 （注意小黑点的标注）。薂Step 2.根据第二章“公式汇总”，计算各个元件的电抗标幺值，标注于等值电路图中（仍采用例9.3的表示法）：螁a.线路Li，每一回线路的电抗标幺值为:XU4 44 嚣厂0.133羆b.线路L2的电抗标幺值为：x3 =0.4 3420.99337祎C.计算Ti、T2三个绕组的电抗标幺值之前，须利用P29相关公式计算出Uki%、Uk2%、Uk3%。蚂这样可算出T1三个绕组的电抗标幺值分别为：膂、T2型号相同，
10、则T2三个绕组的电抗标幺值分别为：蚈 X7=X4=2.15X8=X5=-0.05X9=X6=1.25蚄将这些电抗值标注于等值电路图中（注意不要把变压器三个绕组的电抗标错位置）螂袂Step 3.对等值电路图进行化简：蝿L1的两回输电线路参数相同，网络对称，可将X2合并；两台变压器的型号相同，网络对称，故可将X4、X7合并，X5、X8合并，X6、X9合并（可将中性点用导线短接，即可理解）袈芆将串联的Xi0、X11相加，X3、Xi2相加，将全网化简为一个星形连接的网络:羄将X13、X14、X15组成的星形化成三角形（Gl、G2与短路点间的转移电抗Xif和X2f：G2间的联系电抗无作用，未画出），求出
11、肁Xif=xi3+xi4+xi3Xi4/xi5=0.625+1.142+0.625 X 1.142/0.968=2.50羂X2f=xi3+xi5+xi3Xi5/xi4=0.625+0.968+0.625 X 0.968/1.142=2.12膈短路容量的有名值常用短路容量的标幺值乘以基准功率Sb来计算，而短路容量的标幺值等于短路电流的标幺值。螆本例中Gi、G2均为无限大容量电源，其向短路点提供的短路电流的标幺值为：肃 lf*=1/xif+1/X2f=1/2.50+1/2.12=0.872节(推荐使用转移电抗法计算短路电流标幺值，而不用输入电抗法)蚂则短路容量标幺值为：Sr= If*=0.872莇
12、则短路容量的有名值为：0 =Sd* X Sb=0.872 X 100=87.2(MVA)膃9.3如图9.13所示的无穷大功率电源系统，当取Sb=100MVA , UB=Uav,求f点发生三相短路时的冲击电流是多少？短路功率是多少？蚃肁思路：先将各个元件的电抗标幺值得到，再求无穷大电源到短路点的转移电抗，之后用“转移电抗法”求解短路电流。蚆解：始端线路电抗标幺值为：捲=0.4 40丄里=0.1211152螇变压器电抗标幺值为：x2 =10.5 100 =0.3510030肂 电抗器电抗标幺值为： x3 =江100 =1.164100 占汉0.3 6.3葿末端线路电抗标幺值为：x4 =0.08 0
13、.5丄°2=1.0086.32虿则无穷大电源对短路点的转移电抗为：Xf=x什x2+X3+X4=2.643袇 则短路电流标幺值为：lf*=1/xf=1/2.643=0.378s100蒃短路电流有名值为：If=If. IB=If“0.378'r3.467(kA)v'3Uav寸3 疋 6.3賺短路冲击电流有名值为：G 2kim If2 1.80 3.467 = 882.54(kA)蒈短路功率（或短路容量）有名值为：Sd =Sd* X Sb= If* X Sb =0.378 X 100=37.8（MV A）袄1 ）对于线路，须先求出其电抗有名值以后，再除以阻抗基准值Zb =U
14、B，得到电抗标Sb幺值。其中Ub取线路所在电压等级对应的Uav。（拿到题目后首先就要考虑清楚，各条线路、电抗器、短路点分别处在哪种电压等级下，对应的Uav是多少；而对发电机和变压器本身，不必关心它们所处的电压等级。）虿2）对于电抗器，须先把旧的电抗标幺值（即X%/100 ）还原成有名值（这一步中ZB二URN ，其中Urn和Irn为电抗器自身的额定电压和额定电流），再用1）中的方法得-3Irn到其新的电抗标幺值。芇3）本题的发电机为无穷大电源，其向短路点提供的短路电流周期分量有效值不随时间 衰减，因此短路电流的符号没有“但为了和有名值区分，短路电流标幺值加上了“s螂4）将短路电流标幺值化为有名值
15、时，电流基准值IB B ，其中Ub取短路点所在卞3J B电压等级对应的Uav。蚇5）本题所有元件属串联关系，无须经过繁杂的网络化简步骤，所以未画出等值电路。肇9.4如图9.14所示系统，发电机G2均装有自动励磁调节装置，其他参数均标注于图中。试求f点发生三相短路时的Ip和ich。葿2 X50MVA螅2X肆115kV肈0.4如60MVA莂 S<=100MVAcos ©=0.8说明：本题要求用转移电抗法求解。蒇解：取 SB=100MVA,UB = Uav。袄发电机G2的电抗标幺值为：Xr =x2 =0.125 100 = 0.2550膄每台变压器的电抗标幺值为：xx105 100
16、=0.175100 60芁每回输电线路的电抗标幺值为：x5 =x6 =0.4 40 10°2 = 0.121115袈(仔细观察，线路处在 110kV电压等级下，对应的Uav为115kV)蚆右边发电机的电抗标幺值为：x7 = 0.1 100 =0.1100袃画出等值电路如下:莁 由题意知：两台发电机G2相同，两台变压器、两回输电线路也相同，可分别合并。作合并处理后的等值电路如下：zw蒁利用转移电抗法求起始次暂态电流标幺值，为:1X8X9= 10.937X10X7螇起始次暂态电流有名值为：蒈冲击电流有名值为：4 »：2略1；=用2 1.80 5.49=13.98(kA)蒄说明：
17、为区分起始次暂态电流的标幺值和有名值，其标幺值符号加上了“* ”。薁9.5如图9.15所示系统，f点发生三相短路，试求t=Os、t=0.6s时的短路电流周期分量。膈羀说明：本题只要求用转移电抗法计算t=0s时的短路电流周期分量。薇解：取Sb=60MVA （题目并未要求取100MVA，如果取100MVA，有名值计算结果会变吗？），UB=Uav。计算各元件电抗标幺值，画出等值电路如下（计算过程略，请自己动手算）羀有限容量发电机（左）对短路点的转移电抗为:羈无穷大电源（右）对短路点的转移电抗为：肇则起始次暂态电流的标幺值为：I；1- =5.198X1 fXSf蚅化为有名值，有:肀厂5.1妙 T36看
18、1.57(kA)即为所求。（注意：Sb取的是60MVA !思考：上式中分母的 115是怎么来的？）仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen fu r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelle
19、s;cpsssfins commerciales.to员bko gA.nrogeHKO TOpMenob3ymoiflCH6yHeHuac egoB u HHuefigoHM ucno 员 B30BaTbCEb KOMMepqeckuxqe 员 ex.以下无正文For personal use only in study and research; not for commercial use仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pasa des fins commerciales.to员bko gA.nrogeHKO TOpMenob3ymoiflCH6yHeHuac egoB u HHuefigoHMucno 员 B30BaTbCEb KOMMepqeckuxqe 员 ex.以下无正文