農(nóng)村電力網(wǎng)作業(yè)題-標準答案

農(nóng)電作題答

———————————————————————————————作：——————————————————————————————日：2

東北農(nóng)業(yè)學網(wǎng)絡(luò)教育院農(nóng)村電力作業(yè)題（一一回下問（分）１．衡電能質(zhì)量的指標是什？答：衡量電能質(zhì)量的指標是電壓、頻率和波形。２．架輸電線路由哪些部分成？答：架空輸電線路包括導線、避雷線、桿塔、絕緣子和金具。３．三導線的位置不對稱時產(chǎn)生什么后果？如何改善？答：三相導線布置的位置不對稱，則各相的電感值就不會相等，當通過相同的電流時，各相的將不相等，將引起三項電壓的不平衡。此外，還會對周圍通訊線路造成干擾。改善措施是進行導線換位。４．什是電暈？它的后果是么？避免電暈現(xiàn)象的有效措施施什么？答：電暈是一種氣體放電現(xiàn)象，是當導線表面電場強度達到或超過某一數(shù)值時，導線周圍的空分子游離而產(chǎn)生的。主要后果是消耗有功功率，而且產(chǎn)生噪聲，干擾通訊線路。避免電暈現(xiàn)象應(yīng)設(shè)降低導線表面的電場強度值，一般采用分裂導線或擴徑導線。５．電網(wǎng)的損耗由哪幾部分成？答：電力網(wǎng)的損耗主要體現(xiàn)在輸電線路和變壓器上。６．降線損的措施由那些？答：降低發(fā)電機和變壓器的損耗標準，改變電力網(wǎng)的功率分布，提高負荷的功率因數(shù)，提高電電壓運行水平，實現(xiàn)變壓器的經(jīng)濟運行，實現(xiàn)整個系統(tǒng)的有功、無功經(jīng)濟分配。７．我現(xiàn)行的電壓等級有那？試列出具體值？答：、、10kV、、60kV、kV、220、、。８．電系統(tǒng)的調(diào)壓措施有那？答：改變發(fā)電機端電壓調(diào)壓，改變變壓器分接頭調(diào)壓，改變電力網(wǎng)無功功率分布調(diào)壓，改變輸線路參數(shù)調(diào)壓。９．什是時電力系統(tǒng)的短路有哪幾種類型？答：電力系統(tǒng)短路是指相與相之間或相與地之間的不正常接觸。有三相短路、單相接地短路、相短路、兩相接地短路。１０．什是標幺制？有何特點？答幺制就是把各種物理量用幺值來表示的一種方法幺值為實際值和基準值之比用幺值時，可使計算簡化。二、計題（分）試算SFL1型繞組變壓器歸算到高壓側(cè)的參數(shù)，并畫出它的等值電。變壓器銘牌給出該變比為、=20MVA、P、、U%=10.5I%=0.8。Nkk解由路損耗P可得壓器電阻為kRT

PU135k100020N

由短路電壓百分值U%可求得變壓器電抗為kXT

%Uk100N

N

10.511020

由空載損耗P=22kW可求得變壓器勵磁支路的電導為3

TTT

22U1000N

由空載電流百分值I%可求得變壓器勵磁支的電納為I%BN110N于是等值電路如圖示。

(S)．110KV單架空線路，其參數(shù)如圖所示，線路始端電壓為116KV，末端負荷為15＋j10MVA求該電力線路末端電壓及始端輸出的功率。解：4

．網(wǎng)K點生相路接地，求K點短路電流值。解：5

農(nóng)村電力

作題二一、回下問（分）．對電力系運行的基本要求是什么？答：最大限度地滿足用戶用電的需要，保證供電的可靠性；保證良好的電能質(zhì)量；保證電力系運行的經(jīng)濟性。．架空線路哪些部分組成？答：架空輸電線路包括導線、避雷線、桿塔、絕緣子和金具。．導線類型哪些？答：導線按材料有銅線、鋁線、鋼線，按結(jié)構(gòu)形式有單股導線、多股導線、鋼芯鋁絞線，按機強度有普通型、輕型、加強型。．桿塔分幾類型？答：桿塔分五種類型：直線桿、耐張桿、轉(zhuǎn)角桿、終端桿、特種桿。．某一架空路的絕緣子鏈個數(shù)為8，估計該線路的電壓等級？答：110kV。．在近似計中，輸電線路的電抗X取多少？取多？答：X取0.4/kM；取×10S/kM．我國電力統(tǒng)所采用的中性點接地方式主要有那幾種？答：中性點直接接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地、中性點不接地。．電力系統(tǒng)調(diào)壓措施有那些？農(nóng)村電網(wǎng)調(diào)壓主要采用什么方式？答：改變發(fā)電機端電壓調(diào)壓，改變變壓器分接頭調(diào)壓，改變電力網(wǎng)無功功率分布調(diào)壓，改變輸線路參數(shù)調(diào)壓。農(nóng)村電網(wǎng)主要靠改變變壓器分接頭調(diào)壓，改變電力網(wǎng)無功功率分布調(diào)壓。．選擇導線面積時應(yīng)考慮那些因素？答：選擇導線時應(yīng)考慮技術(shù)條件和經(jīng)濟條件，技術(shù)條件包括電暈、機械強度、熱穩(wěn)定及電壓損。經(jīng)濟條件包括成本和運行維護。．

當突然短路時大約經(jīng)過多長時間會出現(xiàn)沖擊電流？沖擊電流約為短路電流的多少倍？答：當突然短路時大約經(jīng)過0.01秒出現(xiàn)沖擊電流，沖擊電流約為短路電流的）倍。．

電力系統(tǒng)的短路有哪幾種類型？有何危害？答：電力系統(tǒng)短路是指相與相之間或相與地之間的不正常接觸。有三相短路、單相接地短路、相短路、兩相接地短路。短路電流可能達到該回路電流的幾倍、幾十倍甚至幾百倍，使導線嚴重發(fā)熱，造成造成導體熔和絕緣損壞，同時巨大的短路電流還將產(chǎn)生很大的電動力，可能使導體變形或損壞。短路電流可能使電網(wǎng)電壓降低，嚴重時可能造成電壓崩潰，造成大面積停電。6

短路時產(chǎn)生的高溫電弧，可能損壞故障元件本身，也可能燒壞周圍設(shè)備。短路時可能使發(fā)電機的穩(wěn)定性破壞，引起保護裝置的誤動作及大量甩負荷。不對稱短路會產(chǎn)生負序和零序分量。不對稱短路時會使非故障相電壓升高。．

什么樣的電源可以認為是無限大功率電源？答：系統(tǒng)功率為無窮大，系統(tǒng)阻抗約為零，系統(tǒng)母線電壓恒定。二、一條長度為，額定電壓為110kV雙回路架空輸電線，導線型號為LGJ185，水平列，線間距離為4m求線路的參數(shù)并畫出等值電路圖）解LGJ型號導線，查表得：半徑

r

d190.95cm22線路每千米的電阻（可由附錄表查得r

0.17/線路每千米的電抗

x0.1445lg

Dr

5D4(cm)0.1445lg0.409(/0.95線路每千米的電納

D504lgr0.95

(S/km)雙回線路的電阻、電抗和電納為r0.1722

()l0.4092

20.45電暈臨界電壓

l2.79Ulg

Dr

取m=1、=1（晴天U0.95

504

中間一相導線的臨界電壓為U，為U>（工作電壓以線路在天不會發(fā)生電暈。線路的等值電路如圖2-1所。三、有一臺降壓變壓器如圖所示，其歸算至高壓側(cè)的參數(shù)為＋j63.525，知變壓器母線在任何方式下均維持電壓為107.5KV，其壓側(cè)母線要求順調(diào)壓，若采用靜電電容器作為補償設(shè)備，試選擇變壓器分接頭和無功補償設(shè)備容量。7

解：8

6.06.0農(nóng)村電力

作題三一分降壓變壓器及其等值電路如圖所示算高壓側(cè)的阻抗為R+jX=2.44+j40已在最大和最TT小負荷時通過變壓器的功率分別為S和S=10+j6MVA，壓側(cè)的電壓分別minU=110kV和U=113kV求低壓母線的電壓變化不超過6.0~6.6kV的圍選擇分接頭1max1min解：先計算最大負荷及最小負荷時變壓器的電壓損耗

.4440110

.7kV

10.44113

.34kV假定變壓器在最大負荷和最小負荷運行時低側(cè)的電壓分別取為Ｖ=6kV和=6.6kV，則可得6.7kVtt

.36.

.6取算術(shù)平均值Vt

25選最接近的分接頭Ｖ=107.25kV接所選分接頭校驗低壓母線的實際電壓。5.7

.25

.`kV234

.3.25

.6可見所選分接頭是能滿足調(diào)壓要求的。二分三個火電廠并聯(lián)運行，各電廠的燃料特性及功率約束條件如下F=4+0.3P+0.0007Pt/h100MW≤P≤200MWF=3+0.32Pt/h，120MW≤≤F=3.5+0.3P+0.00045Pt/h150MW≤P≤300MW當總負荷為400MW時問負荷如何分配最為經(jīng)?解：、按所給耗量特可得各廠的微增耗量特性為dFdP

..，

dFdP

.0008P9

''

dFdP

.3.0009P令λ

＝λ

＝λ

，可解出P.29.

.P,

P

22.22.889、總負荷為，即將Ｐ和Ｐ都Ｐ表，可得363

P400。于是，P

1477,P1429.572

..798.77由于Ｐ已于下限故應(yīng)?。校?00剩余的負荷功率300ＭＷ應(yīng)在電廠2和廠之間重新分配。PP300將Ｐ用表，便得P

.228800由此可解出：P三分

147.05和

300147.95，都在限值內(nèi)。如圖所示系統(tǒng)壓器的容量為20兆安電壓為110/38.5千數(shù)如下4.93jT歐（歸算到2側(cè)

Z21.6j33.0L

歐，

B/

西，變壓器導納支路功率為60j600千安，低壓側(cè)負荷jTY處1的線電壓及輸入的功率。

兆伏安?，F(xiàn)要求低壓側(cè)電壓為36千，求電源

(a)

'

T

(b)10

/2/L解將3側(cè)實際要求電壓歸算到壓側(cè)，即側(cè)得/2/LU36/KV變壓器的電壓損耗RX154.9311.25U102.862點的電壓

UUKV（略去橫分）

變壓器串聯(lián)阻抗的功率損耗~

U

(RjX)

(4.93j63.5)0.16j進

入

變

壓

器

的

功

率~~~j11.25)j2.11)jj13.96線路末端導納功率

MVA~

U1.1110.521.34

Mvar從線路串聯(lián)阻抗中流出的功率jj

MVA

線路電壓損耗QX21.612.62LLU110.521點的電壓

6.74

KVUU6.74

KV

（略去橫分量）

L線路阻抗上的功率損耗11

2s2s~

U

(jX)LL

12.26110.52

(21.6j0.69j1.06

MVA線路首端導納功率~1U1.1進入系統(tǒng)的功率

Mvar~~jj

MVA

MVAj12.17四25）在題三圖所示的電力系統(tǒng)中，三相短路發(fā)生在

f點和f點12

，系統(tǒng)對母線處短路功率為1000MVA，母線電壓為恒定值，試計算短路電流周期分量。各元件參數(shù)如下：線路L：x=0.4Ω/km變壓器?？蛊鱎:6.3kV,0.3kA,X%=4。電纜1L:0.5km,x=0.08/km.2解：取

M,U

。先計算第一種情況。系統(tǒng)用一個無限大功率電源代表，它到母線a的抗標幺值100Xs各元件的電抗標幺值分別計算如下：12

12341234線路L:40

100

0.12100變壓器T:X0.10530電抗器R:

10036.3

電纜L:X

100

在網(wǎng)絡(luò)的.3KV電級的基準電流為I

1003

9.16KA當點XX0.350.57f12短路電流為I

I9.16KA16.07Xf當點XXX0.10.121.220.1f124短路電流為IKA對于第二種情況,無限大功率電源于母線a即X0,所以在f點sX012035047,IKA在點路時29.16XXX1.79,IKA5.12KA1.7913

TT農(nóng)村電力

作題四一、有一回電壓等級，長為150km的電線路，末端接一臺量為31.5MVA的壓變壓器，變比為。圖所，當A實際電壓為115kV時求A、C二間的電壓損及B點C的實際電壓：P=190kW，U，P，I%=0.7分kk00圖題一圖解線—150r

d2

r=0.21(Ωx0.1445lg

D40000.0157/r

7.587.584000r8.5

2.84

/km)=0.21150=31.5(Ω=0.401Ω)B=2.84150=4.2610

12

B2.13

變壓器：RTXTGT

P190kNS31.5NUkN100NP1000U1000N

I31.5BN100UN

設(shè)

，°

202.317110

5.92

ZT

PPTjXUU

2.317j

20

j2.08(Gj)110YTBTTj15)(0.12j17.08BZT(0.03j17.3BT14

SSS

BB

j17.3j2.1320.15j14.72

20.15110

(31.5j3.10j2.58-AB由和A電壓求各點電壓及電損耗A

PRX21.7731.560.15AAU115APXQ31.5AAUA

7.21UB

101.33(kV)TT

2.31740.317.08

7.257.61U(101.337.25)

94.39(kV)

AC

二、簡單輸電系統(tǒng)如圖所示，壓器變比為110±×，不計變器勵磁支路及線路對地電容，則線路和變壓器的總阻抗，節(jié)點A的電壓為118kV且維持不變，降壓變電所低壓側(cè)母線要求常調(diào)壓，保持壓。若補償設(shè)備為靜電電容器試配合壓器分接頭的選擇確定受端應(yīng)設(shè)置的無功補償容量分圖題二圖解計補償前最大、最小負荷時低壓側(cè)歸算到高壓側(cè)的電壓。先計算功率損耗

20110

j130)1.34j6.71MVA

110

(26j130)首端功率為21.34j21.71MVAA(10j7.5)(0.34j9.18MVAA因此，i節(jié)點電壓為

i

118

130118

i

118

10.349.18130118

105.61(kV)15

TIi*BBC*（）擇電容器容量。先按最小負荷時電容器全部退出的條件選擇變壓器變比，為TIi*BBC*U11UUNi105.61U10.5i于是可選擇電的主抽頭，即U=110kV則變壓器變比k。TI再按最大負荷時的要求，求無功補償容量Q

UiX

Ui

U

i

10.5130

89.3810

三、如圖3所網(wǎng)絡(luò)中ABC為個等值電源其中S=535MVAX=0.304。AABBC容量和電抗不詳，只知裝設(shè)在母線上的斷路器QF的開容量為。路l、ll的長123度分別為、525km，電抗均為Ω/km。試計算在母線1三直接短路時的起始次暫態(tài)電流和短路沖擊電流20）圖題圖解：取S，系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)如圖B首先確定電源的值電抗。果路不是發(fā)生在母線，是發(fā)生在母線的斷路器之后，則電源、BC供的短路電流都要通過，其中電源AB供的短路電流決定于如下的電抗X*短路瞬間，這兩個電源供給的短路功率為

11S0.754*斷路器允許電源C組的短路功率為3500-1326=2174(MVA)11000由此可得電源的值電抗至為0.462174*然后作母線短路計算。這時整個網(wǎng)絡(luò)對短路點的等值電抗為X={[(0.46+0.242)由此得到起始次暫態(tài)電流為I

*

10.728

以有名值表示則為16

EIIaaUEIIaaUI

*B

10003

6.89(kA)沖擊電流的有名值為i2.55IM

四、如圖4所的某三相系統(tǒng)中點發(fā)生單相接地障，已知，ΣZ，=j0.5Z，=j0.35。求相過阻抗Z接短路時短路點的各相電流、電壓。10kk（20分解單接地時復(fù)合網(wǎng)為串聯(lián)型，于是可知IIΣZj1j0.5j0.25

k0.6442.5

IZZ)k0.64(j0.50.6442.5

42.5900.3247.542.50.259047.5求各相電流和電壓為0.6442.542.5IZ42.542.5k0.837812047.5

0.82j0.370.9U0.8378156

47.5

五、如圖5所某降壓變電所裝設(shè)一臺容量為20MVA、電壓為110/11kV的壓器，要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負荷時分別不超過額定值的和，大負荷為18MVA，最小負荷為，

=0.8，變壓器高壓側(cè)的電壓在任何運行情況下維持

107.5kV，壓器參數(shù)為U，kP，磁影響不計。試選擇變壓器的分接頭分k17

ixi/Uiixi/Ui/ii圖

題圖解變器的電阻和電抗為T

110kNS100020N

T末端最大和最小負荷為

kN63.5(SN

SS

j18sin0.80.614.4j10.8(MVij4.2(MV按最大和最小負荷時調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為2.5%)i10(17.5%)i在最大和最小負荷時變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得UixImaxmaxU107.5ixIxi

14.44.9363.5U5.64.2Uii解得99.9(kV)ii然而最大和最小負荷時分接頭電壓為UUiUiUiU10.75iUTI

U107.2/22

107.1(kV)故選分接頭電壓為（1-2.5%=107.25的接頭。校驗低壓母線電壓：最大負荷時最小負荷時電壓偏移：

UiUi

U11UiUTIUUi10.73(kV)U107.25TI最大負荷時最大負荷時

UU

1010

100%2.5%100%18

比較可知，所選擇的分接頭滿足壓要求。19

SSSS農(nóng)村電力

作題五一額定電壓110kV輻射形電網(wǎng)各段阻抗及負荷如圖一所示知電源A的壓為求率分布和各母線電壓：慮功率耗，可以不計電壓降落的橫分量分圖一題一圖解設(shè)=0°=110°N

j30)j8)0.2719.793j7.5939.793j7.953j22.407B

AB

30.207

22.407110

j40)2.338ABAB已知U=121kVA

j22.407j27.083

AB

2027.083121

BAAB9.793)3.972(kV)B

106.6683.972110.64(kV)二、某發(fā)電廠裝有兩臺發(fā)電設(shè)備，其耗量特性分別為FPP1G1

(t/h)FP(t/h)2G2兩臺發(fā)電設(shè)備的額定容量均為，而最小可發(fā)有功功率均為30MW若該廠承擔負荷150MW試求負荷在兩臺發(fā)電設(shè)備間的最優(yōu)分配方案分解兩發(fā)電設(shè)備的耗量微增率分別為dF0.30.002dPdFPPdP按等耗量微增率準則分配負荷，λλ，有而等約束條件為

0.3+0.004

P+聯(lián)立式A（B解P、。把代入式A）有20

Tixi/Tixi/Ui/0.004=0.90.006P

0.01于是解得=90MWP此分配方案符合等耗量微增率準則，即滿足等約束條件，也滿足不等約束條件（

、此，可做為最優(yōu)分配方案。三、如圖二所示某降壓變電所裝設(shè)一臺容量為20MVA、壓為110/11kV的壓器，要求變壓器低壓側(cè)的偏移在大小負荷時分別不超過額定值的和，大負荷為18MVA，最小負荷為，

=0.8，壓器高壓側(cè)的電壓在任何運行情況下均維持

107.5kV，壓器參數(shù)為U，kP，磁影響不計。試選擇變壓器的分接頭分k圖二題三圖解變器的電阻和電抗為T

110kNS100020N

kN63.5(SN末端最大和最小負荷為

SS

j18sin0.80.614.4j10.8(MVij4.2(MV按最大和最小負荷時調(diào)壓要求，變壓器低壓側(cè)電壓應(yīng)為2.5%)i10(17.5%)i在最大和最小負荷時變壓器低壓側(cè)的電壓由下式求得UixIxxU107.5ixIxi

14.44.9363.5U5.64.2Uii解得99.9(kV)ii然而最大和最小負荷時分接頭電壓為UUiUiUiU10.75i21

ii2*4*ii2*4*UTI

U107.2/22

107.1(kV)故選分接頭電壓為（1-2.5%=107.25的接頭。校驗低壓母線電壓：最大負荷時最小負荷時電壓偏移：

UiUi

U11UiUTIUUi10.73(kV)U107.25TI最大負荷時

U

10

100%2.5%最大負荷時U

10

100%比較可知，所選擇的分接頭滿足調(diào)壓要求。四、如圖三所示的網(wǎng)絡(luò)中，當降壓變壓所線上發(fā)生三相短路時，可將系統(tǒng)視為無限大功率電源，試求此時短路點的沖擊電流和短路功率分圖三題四圖解：取U=UBB

10020

0.52510037100X2.19*等值網(wǎng)絡(luò)如圖（b所示。X

0.292

12

周期分量電流的有效值I*

1有名值電流為II*B

10032