中国电网考试无功补偿与电压控制计算题----5页--佚名

无功补偿与电压控制计算题

一、某降压变电所安装有一台SN=10MVA,110±2×2.5%/11kV变压器，在最大负荷时，高压母线上的电压为113kV，ZT中的电压损耗为4.63%UN；在最小负荷时，高压母线上的电压为115kV，ZT中的电压损耗为2.81%UN。若在变电所低压母线上实行顺调压方式，试选择该变压器的分接头，并校验之。

解：由题意：UImax113kV， Uimax1.0251010.25kV，…………(0.5分)

Umax4.63%1105.093kV；…………(0.5分)

UImin115kV， Uimin1.0751010.75kV，…………(0.5分)

Umin2.81%1103.091kV；…………(0.5分)

故：UimaxUImaxUmax1135.093107.907kV UtImaxUimax107.907UNi11115.803kV…………(2分) Uimax10.25 UiminUIminUmin1153.091111.909kV

UtIminUimin111.909UNi11114.512kV…………(2分) Uimin10.75则： UtIUtImaxUtImin115.803114.512115.158kV…………(1分)

2选择110×(1+2×2.5%)=115.5kV分接头。…………(1分)

校验：最大负荷时：Uimax 最小负荷时：UiminUNi11Uimax107.90710.28kV10.25kV……(1分) 115.5115.5UNi11Uimin111.90910.28kV10.658kV……(1分) 115.5115.5所选择的分接头满足调压要求。

二、有一台降压变压器，其归算到高压侧的参数为RT2.62,XT42,低压侧的最大、最小负荷Smax、

Smin表示于图中；高压侧电压波动范围是106.7～113.3kV，如果负荷容许的电压波动范围是6～6.6kV，是否

可选择分接头以满足电压水平的要求，若可以，试选择之。

U1 U2 Smax=28+j16MVA Smin=10+j6MVA

110±2×2.5%/6.3kV

三、某变电所的负荷30MW，功率因数为0.8，今要增加新用户，其负荷功率为10MW，功率因数为0.85，欲使变电所的总功率因数提高到0.9，求需装设的电容器容量？

解：由题

P130MW，Q1P1tg130tg(arccos0.8)22.5Mvar（2分） P210MW，Q2P2tg210tg(arccos0.85)6.2Mvar（2分）

∴PP1P2301040MW（1分）

QQ1Q222.56.228.7Mvar（1分）

'补偿后：QPtg10tg(arccos0.9)19.37Mvar（2分） '∴QCQQ28.719.379.33Wvar（2分）

四、某降压变电所装设一台容量为20MVA、电压为110±2×2.5%/11kV的变压器，要求变压器低压侧的偏移在

大小负荷时分别不超过额定值的+2.5%和+7.5%，最大负荷为15MVA，最小负荷为10MVA，cos0.8，

变压器高压侧的电压在任何运行情况下均维持105kV，变压器参数为：RT=2Ω,XT=40Ω，激磁影响不计。试选择变压器的分接头。（不计变压器功率损耗） 解：由题：sinsin(arccos0.8)0.6

~~~SmaxPmaxjQmaxSmaxcosSmaxsin150.8j150.612j9MVA（1分）

~~~SminPminjQminSmincosSminsin100.8j100.68j6 MVA（1分）

UTmaxPmaxRTQmaxXT1229403.66kV（1分）

U1max105UTminPminRTQminXT826402.44kV（1分）

U1min105U2maxUN(12.5%)10(12.5%)10.25kV（1分） U2minUN(17.5%)10(17.5%)10.75kV（1分）

U1tmaxU1maxUTmax1053.66U2N11108.76kV（1分）

U2max10.25U1minUTmin1052.44U2N11104.95kV（1分）

U2min10.75U1tminU1tavU1tmaxU1tmin108.76104.95106.855kV（1分）

22

U1t选＝110(1－2.5%)107.25kV（1分）

检验：（2分）

当Smax时，U2max(U1maxUTmax)U2N11(1053.66)10.39kV>10.25kV U1t选107.25当Smin时，U2min(U1minUTmin)U2N11(1052.44)10.52kV<10.75kV U1t选107.25∵所选分接头不满足调压要求，故改选U1t选＝110kV的主抽头。 检验：（2分）

当Smax时，U2max(U1maxUTmax)U2N11(1053.66)10.13kV<10.25kV U1t选110当Smin时，U2min(U1minUTmin)U2N11(1052.44)10.26kV<10.75kV U1t选110∴故选110kV主抽头满足调压要求。（1分）

五、35kV线路运行情况如图2所示，在首端电压UI维持不变的情况下，欲在负荷端通过并联电容器补偿将功率因数提高到0.97，试求补偿容量和末端电压变化量(cosφ=0.97时tanφ0.25)。

UIj7S4j3MVA

图2

解：

（1）功率因数提高到0.97是由于有功功率不变，无功功率变

Ptan40.251(MVar)

所以补偿容量为：312(MVar) （5分） （2）补偿前，线路末端电压UIQ1X UNQ2X UNQ1XQ2X(Q1Q2)X2*70.4(kV) （5分） UNUNUN35补偿后，线路末端电压UI则末端电压电压变化量U六、（15分）某降压变电所安装一台容量为10MVA的变压器，电压为110±2×2.5%/11kV。已知最大负荷时，高压侧实际电压为113kV，变压器阻抗中电压损耗为额定电压的4.63%，最小负荷时，高压侧实际电压为115kV，阻抗中电压损耗为额定电压的2.81%。变电所低压母线采用顺调压方式，试选择变压器分接头，并校

验之。

解：设高压侧电压为U1，低压侧电压为U2 最大负荷时：U21131104.63%108kV

最小负荷时：U21151102.81%112kV （4分） 低压侧采用顺调压方式，调压要求的电压为：

'U2max10(12.5%)10.25kVU'2min10(17.5%)10.75kV

分接头电压

UtImaxUimaxUNi11108115.9kV Ui'max10.25UNi11112114.6kV 'Uimin10.75UtIminUiminUtIUtImaxUtImin115.9114.6115.25kV

22选取11022.5%的抽头，抽头的电压为UtI110(122.5%)115.5kV （11分） 校验

Ui'maxUimaxUNi1110810.3kV UtI115.5UNi1111210.7kV UtI115.5Ui'minUimin电压偏差：

U最大负荷时

'maxUi'maxUN10.310%100%100%3%UN10U'imin'Umax%UNUN100%10.710100%7%10

比较：2.5%3%,7%7.5% （15分） 结论：所选择的分接头满足调压要求。

六、设由电站1向用户2供电线路如图，为了使用户2能维持额定电压运行，问在用户处应装电容器的容量

是多少？（忽略电压降落的横分量影响）

1 1+j10Ω 2 P=2000KW cosφ=0.75 QK=? U1=10.5KV U2 = UN