电力系统分析第三章答案

3 简单电力系统潮流计算

3．1 思考题、习题

1）电力线路阻抗中的功率损耗表达式是什么？电力线路始、末端的电容功率表达式是什么？上述表达式均是以单相形式推导的，是否适合于三相形式？为什么？

2）电力线路阻抗中电压降落的纵分量和横分量的表达式是什么？其电压降落的计算公式是以相电压推导的，是否适合于线电压？为什么？

3）什么叫电压降落、电压损耗、电压偏移、电压调整及输电效率？ 4）什么叫运算功率？什么叫运算负荷？一个变电所的运算负荷如何计算？

5）对简单开式网络、变电所较多的开式网络和环形网络潮流计算的内容及步骤是什么？ 6）变压器在额定状况下，其功率损耗的简单表达式是什么？

7）求环形网络中功率分布的力矩法计算公式是什么？用力矩法求出的功率分布是否考虑了网络中的功率损耗和电压降落？

8）力矩法计算公式在什么情况下可以简化？如何简化？

9）为什么要对电力网络的潮流进行调整控制？调整控制潮流的手段主要有哪些？ 10）欲改变电力网络的有功功率和无功功率分布，分别需要调整网络的什么参数？ 11）超高压远距离交流输电的作用和特点分别是什么？

12）什么是传播常数、衰减常数、相位常数、波阻抗、波长、相位速度？

13）什么是自然功率？当远距离交流输电线路输送自然功率时，会有什么有趣的现象？ 14）何为半波长电力线路、全波长电力线路？半波长电力线路的运行会有什么缺点？ 15）怎样提高远距离交流输电线路的功率极限，改善其运行特性？原理是什么？

16）110kV双回架空线路，长度为150kM，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm，三相导线几何平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为30+j15MVA，末端电压为106kV，求始端电压、功率，并作出电压向量图。

17）220kV单回架空线路，长度为200kM，导线型号为LGJ-300，导线计算外径为24.2mm，三相导线几何平均距离为7.5m。已知电力线路始端输入功率为120+j50MVA，始端电压为240kV，求末端电压、功率，并作出电压向量图。

18）110kV单回架空线路，长度为80kM，导线型号为LGJ-95，导线计算外径为13.7mm，三相导线几何平均距离为5m。已知电力线路末端负荷为15+j10MVA，始端电压为116kV，求末端电压和始端功率。

19）220kV单回架空线路，长度为220kM，电力线路每公里的参数分别为：

r1?0.108?/kM,x1?0.42?/kM,b1?2.66?10?6S/kM、线路空载运行，当线路末端电压

为205kV，求线路始端的电压。

20）有一台三绕组变压器，其归算至高压侧的等值电路如图3-1所示，其中

~~ZT1?2.47?j65?,ZT2?2.47?j1.5?,ZT3?2.47?j37.8?,S2?5?j4MVA,S3?8?j6MVA,当变压器变比

为110/38.5（1+5%）/6.6kV，U3=6kV时，试计算高压、中压侧的实际电压。 图3- 1 图3-2

21）某电力线路导线为LGJ-185，长度为100kM，导线计算外径为19mm，线路末端负荷为90+j20MVA。该电力线路由110kV升至220kV运行，假设升压前后导线截面和负荷大小保持不变，而且不考虑电晕损失的增加，导线水平排列，升压前后导线间距由4m增加到5.5m。试问升压前后电力线路的功率损耗减少了多少？电压损耗的百分数减少了多少？ 22）对图3-2所示的环行等值网络进行潮流计算。图中各线路的阻抗参数分别为： Zl1?10?j17.3,Zl2?20?j34.6,Zl3?25?j43.3,Zl4?10?j17.3;各点的运算负荷分别为：

~~~S2?90?j40MVA,S3?50?j30MVA,S4?40?j15MVA;而且U1=235kV。

23） 某35kV变电所有二台变压器并联运行，其参数分别为：T1： SN?8MVA,Pk?58MW,Uk%?7.5；

T2：SN?2MVA,Pk?24MW,Uk%?6.5。两台变压器均忽略励磁支路。变压器低压侧通过的总功率为S?8.5?j5.3MVA。试求：①当变压器变比为KT1?KT1?35/11kV时，每台变压器通过的功率为多少？②当KT1?34.125/11kV，KT2?35/11kV时，每台变压器通过的功率为多少？

~3．2 习题解答

16） 始端电压为：U1=114.92 kV，δ=3.5° 始端功率为：S1=31.7689+j7.9884 MVA

电压相量图如图3-5所示。 17） 末端电压为：U2=209.715 kV，δ=9.93° 始端功率为：S1=113.1793+j50.3043 MVA 电压相量图如图3-6所示。

18） 末端电压为：U2=109.611 kV，δ=1.28° 始端功率为：S1=15.6599+j9.5734 MVA 19） 始端电压为：U1=199.46 kV，δ=0.41° 20） 高压侧实际电压为：U1=109.69 kV 中压侧实际电压为：U1=37.648 kV

21） 110kV运行，功率损耗△S1=101.8704+j45.2263MVA 电压损耗△U1%=22.1

220kV运行，功率损耗△S2=92.9146+j14.2263MVA 电压损耗△U2%=4.64 功率损耗减少△S=8.9558+j30.6905MVA 电压损耗减少△U%=17.46

22） 由节点1流入线路l1的功率为112.4934+j57.9522MVA 由线路l1流入节点2的功率为109.4453+j52.6729MVA 由节点2流入线路l2的功率为19.4453+j12.6729MVA 由线路l2流入节点3的功率为19.23+j12.3MVA 由节点4流入线路l3的功率为31.4209+j18.8273MVA 由线路l3流入节点3的功率为30.77+j17.7MVA 由节点1流入线路l4的功率为72.7112+j36.0622MVA 由线路l4流入节点4的功率为71.4209+j33.8273MVA

节点2的电压为226.017 kV 节点3的电压为222.36 kV 节点4的电压为229.5 kV

23） 变压器变比相等时，ST1=6.539+j4.253MVA，ST2=1.961+j1.047MVA 变压器变比不等时，ST1=6.6349+j4.8342MVA，ST2=1.5941+j0.4628MVA

24）非标准变压器用导纳和阻抗表示的П形等值电路分别如图3-7(a)、(b)所示。

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