电力系统稳态分析习题答案.docx

1、目录1. 第一章 .22. 第二章 .22.1 习题 2.1.22.2. 习题 2.2.42.3. 习题 2.3.52.4. 习题 2.4.62.5. 习题 2.5.7第三章 .83.1. 习题 3.1.83.2. 习题 3.2.103.3. 习题 3.3.123.4. 习题 3.4.13第四章 .144.1. 习题 4.1.144.2. 习题 4.2.154.3. 习题 4.3.164.4. 习题 4.4.16第五章 .175.1. 习题 5.1.175.2. 习题 5.2.185.3. 习题 5.3.191. 第一章略2. 第二章2.1 习题 2.1500 千伏线路有以下三种方案。三种方案

2、，导线水平排列，相间距 11 米。求每公里电阻、电抗、电纳和电晕临界电压。序号 截面积（ mm2） 直径（mm） 分裂间距 （ mm）1 2*630/55 34.3 5002 3*400/50 27.6 5003 4*300/40 23.9 500(1) (2) (3)解：1） 每公里电阻：线路为钢芯铝线，截面积 630/55mm2 前者表示铝线部分额定截面积 630 mm2，后者表示钢线部分额定截面积 55 mm2，计算时不予考虑。则：；kmSr/0248.632.1同理得： 3.,.6r2） 、每公里电抗：几何均距：331210*2013859.mmD1231(4./)5.6neqnrd1

3、0.71389.0.1570.68l.2ln.32/kmeqxr同理可得： ，2215.0./kmeqx，33214.9m0.26/kmeqrx，3） 、每公里电纳：，66617.4517.45003.481S/k389lnln2meqbDr同理： 6 62 3.10S/k,4.180/kmbb4） 、电晕临界电压：详细过程见电力系统稳态分析第三版，陈珩编。对于单导线线路，其电晕临界电压（相电压）公式为：1249.3lg(kV)mcr DUr采用分裂导线时，由于导线的分裂，减小了电场强度，电晕临界电压改为：1249.3lg(kV)mcrndeqDUrf其中 /12sindfnd式中：光滑系数，

4、考虑导线表面情况的系数，对于多股绞线，推荐 m1=0.91m考虑气象状况的系数，对于干燥和晴朗的天气 m2=1，对于有雨雪雾等的恶劣天气 m2=0.812空气相对密度，常取值为 1；与分裂状况有关的系数，一般 1；ndf ndf相分裂导线分裂数；n分裂导线根与根之间的距离（单位：厘米） ；d每根导体的半径（单位：厘米）上式仅适用于三相三角排列的导线，导线水平排列时，边相导线的电晕临界电压较按上式求得的 高 6%，即 ；中间相导线的电晕临界crUcrcrU06.1电压较按上式求得的 低 4%，即 。cr crcr9.代入得： 12 13859.49.3lg49.3*01.75*.lg=0.1kV

5、26mcrndeqDUrf边相导线电晕临界电压： ， 中间相导线的电晕临界电.6.kVcrcrU压电压 0.96283.5kVcrcr同理得 ： 22239.0k,348.7k,315.84kVcrcrcrUU 33348.67V,69.5,.7crcrcr或：（公式出处不详） 12 138598.4lg8.40517.6lg4.2.mcrnaeqDurf kV12.l.3.82940l7.crnaeqUfr12 138598.4lg8.4051.92lg6.724.mcrnaeqDurf kV2.2. 习题 2.2已知一 200km 长的输电线，R=0.1W/km， L=2.0mH/km，C

6、=0.01mF/km，系统额定频率为 60Hz。试用 (a)短线路，(b)中程线路，(c)长线路模型，求其形等值电路。解：（a） 、短线路一字型等值电路参数：20,150.8,2150.82.41rRlxXlZj （b） 、中程线路形等值电路参数（不需修正）：2015.82.41Zj4/()/7.0/S=3.709SYgjbj（c） 、长线路：0.3876.210.38,1.029.370.64.39994sinh5()250.15.4cosh().7,sinh082ll llllZjeje elejlK 得 金 耐 黎 系 数 ： cosh1. .3.17in2YlK形等值电路参数：4 41

7、49.082.61.8937.6()/2/357510SzYZjK2.3. 习题 2.3一台 220/121/10.5kV、120MVA、容量比 100/100/50 的 Y0/Y0/三相变压器（升压型） ，I0%=0.9 ， P0=123.1kW，短路损耗和短路电压如表所示。试计算励磁支路的导纳、各绕组电阻和等效漏抗（各参数归算到中压侧） 。高压 中压 高压 低压 中压低压短路损耗（kw） 660 256 227 未归算到 SN短路电压（% ） 24.7 14.7 8.8 已归算解：励磁支路导纳 3360221.08.41mnPGSU6022%.97.11NmISB各绕组电阻 kWPk 38

8、)274560(.1 k.2 kPk 63)027456(.03 21381.94kNURS222710.710kNPURS2236.6401kN各绕组等值漏抗 3.15)8.74.2(50%1 kU4.9.2k 6.0)7.28.14(5.03 k21%.31.kNUXS2229.41.47100kN223%.6.31kNUXS2.4. 习题 2.4以 100MVA 为基准值，计算各元件电抗的标幺值，并画出等值电路。发电机 G：SGN=30MVA，UGN=10.5kV，XGN*=0.2；变压器T1：ST1N=31.5MVA ，Uk%=10.5，kT1=10.5/121 ； 变压器 T2： S

9、T2N=15MVA，Uk%=10.5，kT1=110/6.6；电抗器R：URN=6kV，IRN=0.3kA ，XR%=5 ；架空线路 L：长 80km，每千米电抗为0.4W；电缆线路 C：长 2.5km，每千米电抗为 0.08W。解：取基准值 ， ，则：10BSMVA10.5BUKV)(2/5.12kUB )(26.7)./10()2/.0(.23 KVkB 则各元件电抗的标幺值为： 87.05.130.26.22 BGNUSX3.10%221BTkTS.0184.221 BLUX58.0150.10%222 BNTkTS9.6.7313223BRRUIX8.06.7508.223BCS等值电路图：E*GNjX1*Tj*LjX2*Tj*()RCjX2.5. 习题 2.5单相变压器 SN=1000kVA、U1N/U2N=13.2/66kV ，其绕组电抗 Xl*=0.1，励磁电抗 Xm*=100。将 3 台单相变压器采用 Y-Y、Y- 、 - 、 -Y 接法形成三相变压器。以三相变压器的电压和功率为基准值，计算 4 种接法下绕组电抗和励磁电抗的标幺值。解： 2213.74BUZS26351B一侧次 的电抗 4.17.0lX0m当一次侧接成星形（二次侧接成星形或三角形） kVASb103UB2.112()(3.)174bZS.0174lX*m