1、东北农业大学网络教育学院农村电力网作业题（一）一、回到下列问题（40 分） 衡量电能质量的指标是什么？答：衡量电能质量的指标是电压、频率和波形。 架空输电线路由哪些部分组成？答：架空输电线路包括导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具。 三相导线的位置不对称时会产生什么后果？如何改善？答：三相导线布置的位置不对称，则各相的电感值就不会相等，当通过相同的电流时，各相的压将不相等，将引起三项电压的不平衡。此外，还会对周围通讯线路造成干扰。改善措施是进行导线换位。 什么是电晕？它的后果是什么？避免电晕现象的有效措施施什么？答：电晕是一种气体放电现象，是当导线表面电场强度达到或超过某一数值时，导线周围的空气分
2、子游离而产生的。主要后果是消耗有功功率，而且产生噪声，干扰通讯线路。避免电晕现象应设法降低导线表面的电场强度值，一般采用分裂导线或扩径导线。 电力网的损耗由哪几部分组成？答：电力网的损耗主要体现在输电线路和变压器上。 降低线损的措施由那些？答：降低发电机和变压器的损耗标准，改变电力网的功率分布，提高负荷的功率因数，提高电网电压运行水平，实现变压器的经济运行，实现整个系统的有功、无功经济分配。 我国现行的电压等级有那些？试列出具体值？答：3kV、6 kV、10 kV、35 kV、60 kV 、110 kV 、220 kV、330 kV、500 kV。 电力系统的调压措施有那些？答：改变发电机端电
3、压调压，改变变压器分接头调压，改变电力网无功功率分布调压，改变输电线路参数调压。 什么是时电力系统的短路？有哪几种类型？答：电力系统短路是指相与相之间或相与地之间的不正常接触。有三相短路、单相接地短路、两相短路、两相接地短路。 什么是标幺制？有何特点？答：标幺制就是把各种物理量用标幺值来表示的一种方法，标幺值为实际值和基准值之比。采用标幺值时，可使计算简化。二、 计算题（60 分）1.试计算 SFL120000/110 型双绕组变压器归算到高压侧的参数，并画出它的等值电路。变压器铭牌给出该变比为 110/11、S N=20MVA、P k=135kW、P 0=22kW、U k%=10.5、I 0
4、%=0.8。解 由短路损耗 Pk=135kW 可求得变压器电阻为)(8.4213502NkT SUR由短路电压百分值 Uk%可求得变压器电抗为)(53.62015.0N2TSX由空载损耗 P0=22kW 可求得变压器励磁支路的电导为)S(1082.10162N0T UPG由空载电流百分值 I0%可求得变压器励磁支路的电纳为)S(032.108.152NT SB于是等值电路如图 2-2 所示。2110KV 单回架空线路，其参数如图所示，线路始端电压为 116KV，末端负荷为 15j10MVA，求该电力线路末端电压及始端输出的功率。解：3网 K 点发生两相短路接地，求 K 点短路电流值。解：农村电
5、力网作业题（二）一、回到下列问题（60 分）1 对电力系统运行的基本要求是什么？答：最大限度地满足用户用电的需要，保证供电的可靠性；保证良好的电能质量；保证电力系统运行的经济性。2 架空线路有哪些部分组成？答：架空输电线路包括导线、避雷线、杆塔、绝缘子和金具。3 导线类型有哪些？答：导线按材料有铜线、铝线、钢线，按结构形式有单股导线、多股导线、钢芯铝绞线，按机械强度有普通型、轻型、加强型。4 杆塔分几种类型？答：杆塔分五种类型：直线杆、耐张杆、转角杆、终端杆、特种杆。5 某一架空线路的绝缘子链个数为 8，试估计该线路的电压等级？答：110kV。6 在近似计算中，输电线路的电抗 X1取多少？b
6、1取多少？答：X 1取 0.4/kM；b 1取 310-6S/kM。7 我国电力系统所采用的中性点接地方式主要有那几种？答：中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地、中性点不接地。8 电力系统的调压措施有那些？农村电网调压主要采用什么方式？答：改变发电机端电压调压，改变变压器分接头调压，改变电力网无功功率分布调压，改变输电线路参数调压。农村电网主要靠改变变压器分接头调压，改变电力网无功功率分布调压。9 选择导线截面积时应考虑那些因素？答：选择导线时应考虑技术条件和经济条件，技术条件包括电晕、机械强度、热稳定及电压损耗。经济条件包括成本和运行维护。10 当突然短路时大约经过多长时间会出现冲击电流？冲
7、击电流约为短路电流的多少倍？答：当突然短路时大约经过 0.01 秒会出现冲击电流，冲击电流约为短路电流的（2.552.7）倍。11 电力系统的短路有哪几种类型？有何危害？答：电力系统短路是指相与相之间或相与地之间的不正常接触。有三相短路、单相接地短路、两相短路、两相接地短路。短路电流可能达到该回路电流的几倍、几十倍甚至几百倍，使导线严重发热，造成造成导体熔化和绝缘损坏，同时巨大的短路电流还将产生很大的电动力，可能使导体变形或损坏。短路电流可能使电网电压降低，严重时可能造成电压崩溃，造成大面积停电。短路时产生的高温电弧，可能损坏故障元件本身，也可能烧坏周围设备。短路时可能使发电机的稳定性破坏，引
8、起保护装置的误动作及大量甩负荷。不对称短路会产生负序和零序分量。不对称短路时会使非故障相电压升高。12 什么样的电源可以认为是无限大功率电源？答：系统功率为无穷大，系统阻抗约为零，系统母线电压恒定。二、一条长度为 100km，额定电压为 110kV 的双回路架空输电线，导线型号为 LGJ185，水平排列，线间距离为 4m，求线路的参数并画出等值电路图。 （15 分）解 LGJ185 型号导线，查表得：半径 cm95.0.219dr线路每千米的电阻（可由附录表 2 中查得）： km/17.01Sr线路每千米的电抗 057.lg145.0mrDx)km/(409.157.9.0lg145.c23m
9、 x线路每千米的电纳 )/S(1.25.l8l8.7666m1 rDb双回线路的电阻、电抗和电纳为)S(10581079.2)(4.4.107. 6611 lbBxXR电晕临界电压 rDmUcr lg3取 m1=1、m 2=1（晴天） ， =1)kV(61.2795.04l.13.49cr 中间一相导线的临界电压为 Ucr=0.96 127.61=122.51kV，因为 Ucr U（工作电压） ，所以，线路在晴天不会发生电晕。线路的等值电路如图 2-1 所示。三、有一台降压变压器如图所示，其归算至高压侧的参数为 4.93j63.525，已知变压器母线在任何方式下均维持电压为 107.5KV，其
10、低压侧母线要求顺调压，若采用静电电容器作为补偿设备，试选择变压器分接头和无功补偿设备容量。解：农村电力网作业题（三）一、 （25 分）降压变压器及其等值电路如图所示。归算至高压侧的阻抗为 RT+jXT=2.44+j40。已知在最大和最小负荷时通过变压器的功率分别为 Smax=28+j14MVA 和 Smin=10+j6MVA，高压侧的电压分别为U1max=110kV 和 U1min=113kV。要求低压母线的电压变化不超过 6.06.6kV 的范围，试选择分接头。解：先计算最大负荷及最小负荷时变压器的电压损耗kV.VmaxT 7510428.in 3236假定变压器在最大负荷和最小负荷运行时低
11、侧的电压分别取为 2max=6kV 和 2min=6.6kV，则可得kV.Vmaxt 410967510.int 653421取算术平均值kV./k.Vavt 107610591 选最接近的分接头 1t=107.25kV。接所选分接头校验低压母线的实际电压。 .max 63272 -kV.kV.Vin 510634可见所选分接头是能满足调压要求的。二、 （25 分）三个火电厂并联运行，各电厂的燃料特性及功率约束条件如下F1=4+0.3PG1+0.0007P2G1 t/h，100MWP G1200MWF2=3+0.32PG2+0.0004P2G2 t/h，120MWP G2250MWF3=3.5
12、+0.3PG3+0.00045P2G3 t/h，150MWP G3300MW当总负荷为 400MW 时，问负荷如何分配最为经济? 解：1、按所给耗量特性可得各厂的微增耗量特性为 ，11043GGP.dPF222 8GG.33309GGP.dPF令 ，可解出, 321 6405794GGG.P 282G.2、总负荷为 400 ，即 。1P将 和 都用 表示，可得4936412.P.G于是， MW.P.,MW. G 7981475209145720172 由于 已低于下限，故应取 100 剩余的负荷功率 300，应在电厂 2 和电厂 3 之间重新分配。302GP将 用 表示，便得8922GG.由此
13、可解出： 和 ，都在限值内。MW.P05147 MW.P9512051473三、 （25 分）如图所示系统，变压器的容量为 20 兆伏安，额定电压为 110/38.5 千伏。参数如下：欧（归算到 2 侧） ， 欧， 西，变压器导纳支5.639.4jZT 0.36.1jZL410.2/LB路功率为 千伏安，低压侧负荷 兆伏安。现要求低压侧电压为 36 千伏，0jSTY 5.3jS求电源处 1 的母线电压及输入的功率。 j(BL/2)(b)ZT-jBZLU1122S3UG(a)解 将 3 侧实际要求电压归算到高压侧，即 2 侧得KVU86.105.3/63变压器的电压损耗VXQRPTTT 6.78
14、6.102539453 2 点的电压（略去横分量）KVUT 52.106.78.10232 变压器串联阻抗的功率损耗)(23TTZjXRUQPSMVAjj1.26.0)539.4(86.10252 进入变压器的功率 )6.0.()1.26.0()25.1(3/2 jjjSSTYZ MVA96.132.5j线路末端导纳功率Mvar34.152.01.2142 jjBUjSLY 从线路串联阻抗中流出的功率MVA62.1.5)34.1()96.2.15(2/2 jjjSY 线路电压损耗KV74.652.1036.2 UXQRPLLL1 点的电压KV （略去横分量）26.174.52.1021 L线路
15、阻抗上的功率损耗)(2LLZjXRUQPSMVA06.19.)036.21(5.102 jj线路首端导纳功率Mvar51.26.170.2141 jjBUjSLY 进入系统的功率MVA)51.()06.19.()62.1.5(121 jjjSSYLZ MVA7.9.j四、 （25 分）在题三图所示的电力系统中，三相短路发生在 ，系统对母线 a 处的短路功率为点点 和 21f1000MVA，母线 a 的电压为恒定值，试计算短路电流周期分量。各元件参数如下：线路 L1 ：40km, x=0.4 /km。变压器 T:30MVA,Vs%=10.5。电抗器 R:6.3kV,0.3kA,X%=4。电缆L2:0.5km,x=0.08/km.解：取 。先计算第一种情况。avBBUMS,10系统用一个无限大功率电源代表，它到母线 a 的电抗标幺值 1.0sBSX各元件的电抗标幺值分别计算如下：
