电气工程基础习题解答(2)

2019-08-30 13:25

合肥工大电气工程系0002班

③ 变压器的电导为: GT?④ 变压器的电纳为:

BT?I0%SNU2N?P0U2N?10?3?10.51102?10?3?0.8678?10?6(S)

?10?5?0.8?315001102?10?5?2.0826?10?5(S)

⑤ 压器导纳中的功率损耗为:

?P0?j?Q0??P0?jI00SN?10.5?j0.8100?31500?10.5?j252(KVA)

⑥ 变压器的等值电路如下:(略)

3.书上的2.4

分析:① 注意三绕组变压器有两种类型,即普通三绕组变压器和自耦变压器。对于普通三绕组变压器的容量比不相同时,一般制造厂家提供的短路损耗必须先按变压器的额定容量进行折算,然后再按容量比为100/100/100的三绕组变压器计算方法计算各个绕组的电阻;而厂家提供的短路电压百分比一般都已折算到与变压器的额定容量相对应,因而不管变压器各绕组的容量比如何,都可直接应用100/100/100的三绕组变压器计算方法计算各个绕组的电抗。对于自耦变压器一般其低压侧绕组的容量总小于其额定容量,而且制造厂提供的短路损耗和短路电压百分数都是未经折算的,因此需要对它们分别进行折算。 ② 注意公式的单位。

③ 对三绕组变压器电抗的计算中可能会出现排列在中间的绕组的电抗为一个负值,这是因为内外侧绕组的互感作用超过了中间绕组的自感作用,从而使其等值电抗为一负值。

④ 在画变压器的等值电路时,其激磁支路既可以用导纳表示也可以用变压器的空载损耗表示,在等值电路中只需画出其中任一种形式即可,不能两种表示法同时出现在同一个等值电路图中。 答案:① 计算各绕组的电阻:

对短路损耗进行归算,即

- - 6

合肥工大电气工程系0002班

?S?2?PS1?2??PS1?2(N)?4?PS1?2?108SN2??PS1?3??PS1?3?76(kW)(kW)

(kW)?S?2?PS2?3??PS2?3(N)?4?PS2?3?128SN2计算各绕组的短路损耗

?PS1??PS2??PS3?121212(?PS1?2??PS1?3??PS2?3)?(?PS1?2??PS2?3??PS1?3)?(?PS1?3??PS2?3??PS1?2)?121212(108?76?128)?28(108?128?76)?80(76?128?108)?48(kW)(kW) (kW)计算各绕组的电阻

RT1??PS1?US2N2N2N?103?28?110800022?1023?5.29(?)RT2??PS2?US2N?103?80?11080002?1023?15.13(?)

RT3??PS3?US2N2N?103?48?11080002?103?9.08(?)② 计算各绕组的电抗 各绕组的短路电压百分数为

U%?S112(U%?US1?2%?US1?3%)?S2?312(6.8?16?8.2)?7.3

US2%?US3%?1212(U%?US2?3%?US1?3%)?S1?21212(6.8?8.2?16)??0.5

(8.2?16?6.8)?8.7(US2?3%?US1?3%?US1?2%)?计算各绕组的电抗

XT1?XT2?XT3?US1%?USNUS2%?USNUS3%?USN2N2N2N?10?7.3?11080002?10?110.412(?)?10??0.5?11080008.7?11080002?10??7.56?0(?)

?10??10?131.59(?)- - 7

合肥工大电气工程系0002班

③ 计算变压器的导纳及其功率损耗(空载损耗)

GT??P0U2N?10?3?211102?10?3?1.74?10?6(S)

BT?I0%SNU2N?10?5?0.9?80001102?10?5?5.95?10?6(S)

则GT?jBT?1.74?10?6?j5.95?10?6?P0?j?Q0??P0?jI00SN?21?j0.9100(S)

(KVA)

?8000?21?j72④ 变压器的等值电路(略)

4.P59-2.10

分析:① 导线的选择可以采用发热条件或经济电流密度进行选择,然后校验电压、机械强度、电晕、热稳定和动稳定等。一般对于年负荷利用小时数大,传输容量大,长度在20m以上的导体,其截面一般按经济电流密度选择。一般架空线路110kV及以上的需要校验电晕放电以及无线电干扰等,而110kV以下的需要校验电压损耗和功率损耗,对于大跨越的线路需要校验机械条件。对于电缆由于动稳定由厂家保证故只需进行热稳定校验,而硬母线则需要进行热稳定和动稳定的校验。

② 按导体长期发热允许电流选择导体时,其公式为:

Imax?KIN,et

式中,Imax为导体所在回路的最大持续工作电流;K是与环境温度合海拔高度有关的修正系数;IN,et为?0??25℃时的导体长期发热允许电流。

环境温度与+25℃当相差较大时:

K??al???al??0

其中:?al为导体长期发热允许最高温度,一般规定裸导线正常运行时的容许温

?为安装地的实际环境温度。度为+70℃;一般取所在地的最热月平均最高温度。

答案:由题意可知通过线路的电流为:

- - 8

合肥工大电气工程系0002班

I?P3Ucos??3000003?220?0.85?926.23(A)

则单回输电线路的电流为:

I??I2?463.12(A)

由Tmax=6000查表2.5可得J=0.96A/mm2 所以,每回路每相导线的截面积为:

S?IJ?463.120.96?482.42(mm)2

从导线的容许载流表可以查得LGJQ-500型导线,其最大载流量为945A,这样既使一回路断线,另一回路仍然可以承担全部的负荷电流。

由于所选导线得截面远大于电晕、机械强度所容许得最小截面,故均满足要求。由此可见,选择LGJQ-500型导线是合理的。

三、课外学习

1.用图片搜索查查各种类型杆塔的具体形状(或结构特点)。 2.查查看架空线路的造价和电缆线路的造价究竟有多大的差别。 3.查查电缆的敷设方法。 4.什么是集肤效应、邻近效应?

5.考虑线路的分布参数特性后,输电线路的等值电路和等值参数是什么样的? 6.分裂导线的等值参数相对于不分列的导线有什么样的变化?使用分裂导线有什么优点? ★

7.硬导体的热稳定和动稳定校验如何进行?

8.110kV以下线路如何进行电压损耗和功率损耗校验? 9.什么样的导体需要进行共振校验,如何进行? 10.变压器的空载实验和短路实验条件。★ 11.自耦变压器的结构特点和优点。

12.什么是理想变压器,选用带理想变压器的等值电路进行计算有什么优点? 13.标么值计算的优点。三相电路使用标么值后具有什么样的特点?★

- - 9

合肥工大电气工程系0002班

第三章 电力系统稳态分析

一、重点和难点

1.电力系统各元件上的电压降落和功率损耗。★★★

2.电压降落、电压损耗、电压偏移以及电压调整的联系和区别。★ 3.电能损耗的计算。★

4.节点注入功率、运算负荷以及运算功率的计算。★

5.开式电力网的功率分布与电压计算。常见两种类型,一是已知同一端端电压和功率求另一端的电压和功率;另一种是已知一端电压和另一端功率求其它未知的电压和功率。★★★(有名制和标么制多种计算方法) 6.地方电力网的功率分布和电压计算。注意其简化的条件。★ 7.具有均匀分布负荷的开式地方电力网的最大电压损耗计算。★ 8.计算机法潮流计算时节点的分类。★ 9.采用需要系数法进行负荷统计。★★ 10.无功功率补偿。★★

11.电力系统的中性点运行方式。★★★

二、作业 1.P163:3.4

分析:① 本题首先要分清电压降落、电压损耗和电压偏移的区别。电压降落是

??U?)或dU?,即电压降落是相量。线路(或其它元件)始末两端的相量差(U 12?dU??U?=?U?j?U =U12而电压损耗指的是线路始末两端的数值差(U1?U2)。常用百分数表示:

电压损耗%=U1?U2UN?100

电压偏移指的是始端或末端电压与线路额定电压的数值差(U1?UN或

U2?UN)。常用百分数表示:

- - 10


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