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電力系統北交大第1次作業答案.doc

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?電力系統分析第1次作業參考答案 (請一定信守承諾,不可外傳給下屆及外班同學)第一部分:概念題(請填空或回答問題,并在理解的基礎上記?。?、如下圖電力系統,各變壓器的額定變比分別:T1的變比是 121/10.5 ,T2的變比是 110/38.5 ,T3的變比是 35/11 ;若T1工作于+5%抽頭、T2工作在-2.5%抽頭、T3工作在主抽頭,則T1的變比是 127.05/10.5 ,T2的變比是 107.25/38.5 ,T3的變比是 35/11 。 知識點及注意: (1)以教材為準:變比指高壓側額定電壓與低壓側額定電壓之比,老師上課時講解有誤,請更正。 (2)此類題目請在理解的情況下記?。喊l電機額定電壓為所接母線電壓的1.05倍;變壓器的一次繞組連接發電機時其額定電壓為發電機的額定電壓,一次繞組連接線路時其額定電壓為線路母線額定電壓;變壓器的二次繞組額定電壓為所連接線路母線額定電壓的1.1倍。 (3)雙繞組變壓器的抽頭設在高壓側。2、如下電力系統中,各變壓器的額定變比為:T1的變比是___242/10.5__,T2的變比是(高壓/中壓/低壓)__220/121/38.5___,T3的變比是__35/6.6___,發電機的額定電壓為____10.5kV__________;若T1工作于+2.5%抽頭、T2的低壓側工作在主抽頭,高壓側工作在-2.5%抽頭,中壓側工作在+5%抽頭、T3工作在主抽頭,則T1的變比是 248.05/10.5 ,T2的變比是 214.5/127.05/38.5 ,T3的變比是 35/6.6 。4、對電力系統運行的基本要求是:1) 保證供電的可靠性 2) 保證良好的電能質量 3) 保證系統運行的經濟性 4) 滿足節能與環保的要求 5、電力系統的運行特點是:1) 電能不能大量儲存、發、輸、配同時完成 2) 電力系統暫態過程非常短促,電能傳輸以光速進行 3) 與國民經濟和人們生活水平密切相關 6、請推導對稱三相電路中的單相瞬時功率表達式,并回答:單相功率是恒定值嗎?單相功率中的有功分量和無功分量有何特點(必要時畫圖分析)?進一步,請從各個單相瞬時功率的表達式,推導出三相電路總的瞬時功率,你發現了什么?單相功率不是恒定值。單項有功功率,有功分量始終大于0,有功與與無功分量所以三相功率是恒定的。7、復習電機學中有關變壓器的相關知識,請問變壓器的有哪幾種等效電路?變壓器的開路試驗和短路試驗是如何進行的?通過兩個試驗能得到什么參數?為什么?答:1)變壓器有T型、π型等效電路和簡化等效電路(圖略);2)進行短路試驗時,將一側繞組短接,在另一側繞組施加電壓,使短路繞組的電流達到額定值,測得變壓器的短路總損耗和短路電壓;進行空載試驗時,將一側繞組空載,在另一側繞組施加額定電壓,測得變壓器的短路空載損耗和空載電流。3)短路試驗:忽略鐵心損耗,則短路損耗就等于額定電流時的原副邊電阻損耗,可確定電阻;又由于電阻的壓降遠小于電抗壓降,短路電壓就等于額定電流時電抗上的電壓降,從而可計算得到電抗值??蛰d試驗:由于空載電流小,可忽略空載銅耗,此時空載損耗等于額定電壓時的鐵心損耗,從而可計算得到電導;又由于空載電流上的有功分量很小,空載電流就等于額定電壓時的無功電流,從而可計算得到電納。8、復習電機學中中有關同步發電機的相關知識,請寫出隱極同步發電機和凸極同步發電機的電壓方程,分別畫出兩者的相量圖。凸極同步發電機中虛擬電動勢的構建有何意義?直軸和交軸同步電抗的物理含義是什么?對于隱極和凸極電機,直軸和交軸同步電抗的大小關系如何?為什么? (1)隱極發電機的電壓方程:不考慮磁飽和時:考慮磁飽和時:凸極發電機的電壓方程:相量圖:略。。。(2)由于電壓方程中含有兩個方向的電流(直軸電樞電流和交軸電樞電流)引入虛擬電動勢后,電壓方程可化為:恰好消去兩個分量的電流,使得凸極發電機的等值電路可以在一個電路圖中表示出來。(3)直軸/交軸同步電抗是反映直軸/交軸電樞電流產生直軸/交軸電樞磁動勢的參數。(4)對于凸極發電機,由于轉子形狀的不對稱,在直軸方向,氣隙較小,因此磁阻較小,磁通大,因此感應出的電動勢大,也即直軸電抗大;反之,交軸電抗小,即Xad>Xaq。但隱極發電機可以認為轉子形狀是對稱的,因此二者近似相等。第二部分:計算題9、設如圖所示的三相對稱交流電路,電源經阻抗向某負載供電,輸送電流,負載的復功率為(容性)。請求:(1)電源送出的有功功率和無功功率分別是多少?其無功功率是感性還是容性的?按照一般的慣例,是相當于無功電源還是無功負荷?(2)電源的線電壓相量。注意:電力系統用單線圖表示時,所注負荷為三相負荷,電流與阻抗均為一相的數值,電壓為線電壓。(1)答:或 或總負荷吸收有功為34kW,無功為18kVar。即電源輸出了對應的功率。負荷吸收感性無功,為感性負荷,按一般慣例為無功負荷;而電源必須可以發出感性無功,即吸收容性無功,按一般慣例為無功電源。注意:電力系統潮流計算一般計算的都是負荷的吸收功率,并且圖中標注的電壓電流對負載而言均為關聯方向,即計算的功率為吸收功率。對于有功而言,吸收正有功即消耗功率為有功負荷;吸收負有功即發出功率為有功電源。對于無功而言,按照一般慣例,吸收正無功即消耗感性無功為無功負荷;吸收負無功即發出感性無功為無功電源。(無功的吸收與發出均已感性無功為準!即通常所提的無功均為感性無功:電容發無功,電感吸無功?。?)答:10、過激運行的三相同步電動機,它的電流可以領先電壓,應用它可以改進功率因數。設同步電動機的線電壓,線電流,求它的有功功率和無功功率,此時按照一般的慣例,是相當于無功電源還是無功負荷?答:相當于無功電源。 5 / 5
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