计算题1. 已知某直流输电工程中直流电流额定值为2000A,(1)求整流侧或逆变侧交流电流的值?(2)求整流侧或逆变侧交流基波电流有效值?
(1)整流侧或逆变侧交流电流:
(2)整流侧或逆变侧交流基波电流有效值:
答:整流侧或逆变侧交流电流值I
a为1632A,整流侧或逆变侧交流基波电流有效值I
a为1560A。
2. 直流输电系统双极±500kV额定运行,双极功率控制模式,输送功率为1800MW,现调度要求将极1降压为400kV运行,计算极1降压为400kV后,极1、极2的输送功率分别为多少?(设P
1、P
2分别为极1、极2的直流输送功率,I
d1、I
d2为极1、极2直流线路电流,U
1、U
2分别为极1、极2的直流电压)
解:
P
1=U
1×I
d1=400×2=800(MW)
P
2=U
2×I
d2=500×23=1000(MW)
答:极1、极2的输送功率分别为800MW、1000MW。
3. 直流输电系统双极士500kV额定运行,极1为极功率控制,极2为双极功率控制,极1输送功率为600MW,双极输送功率为1200MW,现调度要求将极1输送功率升为1100MW,计算极2、双极的输送功率分别为多少?(设P
1、P
2、P分别为极1、极2、双极直流输送功率)
解:由于将极1输送功率升为1100MW后,极2输送功率将降为100MW,但由于单极的最低输送功率为150MW,所以
P2=150(MW)
P=P1+P2=1250(MW)
答:极2输送功率为150MW,双极输送功率为1250MW。
4. 直流输电系统双极大地回线方式运行,极1降压400kV运行,极2常压运行,双极输送功率为1800MW,现调度要求将极2恢复常压运行并且改为极功率控制,输送功率为600MW,极1仍为双极功率控制,计算(1)极1线路电流改变了多少?(2)极1的直流输送功率改变了多少?(设P
1、P
2、P分别为极1、极2、双极直流输送功率,I
d1、I
d2为极1、极2直流线路电流,U
1、U
2分别为极1、极2的直流电压)
解:系统改变前:
P
1=U
1×I
d1=400×2=800(MW)
P
2=U
2×I
d2=500×2=1000(MW)
系统改变后:
所以,极1线路电流改变值为
极1的直流输送功率改变值为
答:极1线路电流改变0.4kA,极1直流输送功率改变400MW。
5. 某35kV变压器的参数:容量为5MVA,额定电压为35/10kV,高压套管内用于保护的电流互感器变比为150/1,问变压器35kV侧的一次侧额定电流是多少kA,二次侧的额定电流是多少A?
解:一次侧额定电流是:
二次侧额定电流是:
答:变压器35kV侧一次侧额定电流为0.082kA,二次侧额定电流为0.546A。
6. 已知换流变压器额定容量为283.7MVA,某台换流变压器运行时工况P=141MW,Q=67MW,试判断该换流变压器是否过负荷?
解:由公式
得该台换流变运行时视在功率S=156MVA,与S
N=283.7MVA比较可知该换流变压器并未过负荷。
答:该换流变压器并未过负荷。
7. 假设一台三相换流变压器,额定容量为3150kVA,一次、二次绕组额定电压为35000/10000,连接方法是YD。试求:1.一次侧、二次侧额定电流。2.在额定工作情况下,一次、二次绕组中实际通过的电流。
解:额定电流:(即线电流)
绕组实际电流:(即相电流)
8. 可控硅报警故障代码用于定位相应的换流阀位置和报警信息,如故障代码为2,则哪个换流阀塔的换流阀可能存在故障?
解:二进制故障代码与阀组的对应如下表所示:
Bit1 |
Bit2 |
Bit3 |
Bit4 |
Bit5 |
Bit6 |
A相Y |
A相D |
B相Y |
B相D |
C相Y |
C相D |
答:故障代码2转化为二进制为00000010,故可以判断A相D阀塔换流阀可能存在故障。
9. 若P1PCP系统发“Water leakage in valve P1 Fault code 5”报警,试判断哪个换流阀塔可能发生水泄漏(假设该阀厅为双重阀结构)。
解:二进制故障代码与阀组的对应如下表所示:
Bit1 |
Bit2 |
Bit3 |
Bit4 |
Bit5 |
Bit6 |
A相Y |
A相D |
B相Y |
B相D |
C相Y |
C相D |
答:故障代码5转化为二进制为00000101,故可以判断A相Y阀塔和B相Y阀塔可能存在泄漏。
10. 某单相双绕组换流变压器为Y
y接法,分接头级差为1.25%。交流网额定电压U
N=525kV时,额定理想空载电压U
dioN=284.1kV,换流变额定理想变比n
nom=2.4953,其分接头位置为0抽头的位置;当直流降压70%运行,单极输送功率为规定的最小值150MW时,要求正抽头位置应处在最大抽头位置,此时阀侧理想空载为U
dioN=226.84kV,最高电压U
max=550kV,试选择换流变压器正分接头级数。
解:当U
dioL=226.84kV,U
max=550kV时,换流变压器的变比相对于正常变比最高抽头位置下的变比n
nom=2.4953的倍数为
答:换流变压器正分接头级数为25档。
11. 6脉动换流器空载理想直流电压与换流变压器阀侧绕组空载线电压有效值有关,已知某换换流线路工程,换流变流变压器阀侧绕组空载线电压有效值为150kV,求该工程换流器空载理想直流电压为多少?
解:由
可得
6脉动换流器空载理想电压
U
1为换流变压器阀侧交流额定电压。
答:理想直流电压为202.64kv。
12. 已知:双极正常电压情况下,输送功率达到150MW,绝对最小滤波器需要一组,达到446MW时,绝对最小滤波器需要二组,输送功率达到1597MW,绝对最小滤波器需要三组;输送功率达到150MW时,最小滤波器需要二组,达到885MW时,最小滤波器需要三组,达到1737MW时,最小滤波器需要四组。另外,当无功功率交换(Q)超过120Mvar,则要求切除交流滤波器;当无功功率交换(Q)。低于-120Mvar,则要求投入交流滤波器。假设双极正常电压启动,输送功率为1600MW,换流器消耗的无功功率为960Mvar,每组交流滤波器可以提供210Mvar无功,每极的交流PLC滤波器可以提供17Mvar的无功功率,试计算在该种运行工况下,需投入几组交流滤波器。
解:根据绝对最小滤波器和最小滤波器要求,至少需要3组交流滤波器。当投入3组交流滤波器时,换流站与交流系统无功交换量
Qexc=210×3+17×2-960=-296Mvar<-120Mvar需再投入一组交流滤波器。当投入第4组交流滤波器后,此时换流站与交流系统无功交换量
Qexc=210×4+17×2-960=-86Mvar。
满足无功功率交换要求。
答:在该种运行工况下,需投入4组交流滤波器。
13. 已知:双极正常电压情况下,输送功率达到150Mw,绝对最小滤波器需要一组,达到446MW时,绝对最小滤波器需要二组,输送功率达到1597MW,绝对最小滤波器需要三组;输送功率达到150MW时,最小滤波器需要二组,达到885MW时,最小滤波器需要三组,达到1737MW时,最小滤波器需要四组。另外,当无功功率交换(Q)超过120Mvar,则要求切除交流滤波器;当无功功率交换(Q)低于-120Mvar,则要求投入交流滤波器。假设双极正常电压启动,输送功率为900MW,换流器消耗的无功功率为540Mvar,每组交流滤波器可以提供210Mvar。无功,每极的交流PLC滤波器可以提供17Mvar的无功功率,试计算在该种运行工况下,需投入几组交流滤波器。
解:根据绝对最小滤波器和最小滤波器要求,至少需要3组交流滤波器。当投入3组交流滤波器时,换流站与交流系统无功交换量
Qexc=210×3+17×2-540=124Mvar>120Mvar
需切除一组交流滤波器,但绝对最小滤波器和最小滤波器的优先等级高于无功功率QControl的等级,故不会切除。所以,在该种运行工况下,需投入3组交流滤波器。
14. 假设整流站直流电压U
d1为500kV,逆变站直流电压U
d2血为476kV,直流输电线路一个极的电阻R
L为7Ω,一个极中的两端换流站平波电抗器的总电阻R
SM为1Ω,试计算在双极大地回线方式下,直流线路电流I
D和一个极的直流线路损耗。
解:
一个极直流线路损耗
15. 假设整流站直流电压U
d1为500kV,逆变站直流电压u
d2为476kV,直流输电线路一个极的电阻R
L为7Ω,一个极中的两端换流站平波电抗器的总电阻R
SM为1Ω,两站的接地极线路和接地极的总电阻为R
G为2Ω,试计算在单极大地回线方式下,直流线路电流I
D和直流线路损耗。
解:
直流线路损耗
16. 直流线路损耗假设整流站直流电压U
d1为500kV,逆变站直流电压U
d2为476kV,直流输电线路一个极的电阻R
L为7Ω,一个极中的两端换流站平波电抗器的总电阻R
SM为1Ω,两站的接地极线路和接地极的总电阻为R
G为2Ω,试计算在单极大地回线方式下,直流线路电流I
D和直流线路损耗。
解:
直流线路损耗
17. 一台站用三相变压器的电压为6000V,负载电流为20A,功率因数为0.866,试求有功功率和无功功率。
解:
答:有功功率为180kW,无功功率为104kVA。
18. 下图为Z1.Z11A相电容器组C1桥臂上的4个电容值,根据图形计算C1电容值大小。
其电容器值如下表所示。
电容器编号 | Ca | Cb | Cc | Cd |
测量值 | 2.906 | 2.914 | 2.593 | 2.589 |
解:
C
a与C
b的并联电容值为:C
x=C
a+C
b=2.906+2.914=5.82(μf)
C
c与C
d的并联电容值为:C
y=C
c+C
d=2.593+2.589=5.182(μf)
C
a与C
a并联后电容与C
a与C
a并联后电容串联:
19. 一台三相换流变压器,额定容量为283.7MVA,所带有功负荷为270MW,问还可以带多少感性无功负荷而不过载?
解:根据
可得
20. 三相星形接线的相同短路保护电流回路,其二次负载测量值AB相为2Ω,BC相为1.8Ω,CA相为1.6Ω,试计算A、B、C各相的阻抗是多少?
解:
21. 已知某型号高频阻波器的电感量L=200μH,工作频率为122kHz,求调谐电容C值。
22. 己知某直流输电工程中直流电流额定值为2000A,(1)求整流侧或逆变侧交流电流的值?(2)求整流侧或逆变侧交流基波电流有效值?
整流侧或逆变侧交流电流:
(2)整流侧或逆变侧交流基波电流有效值:
23. 假设直流线路发生故障,触发了LFL故障测距装置,本站收到的行波时间t
1为2.1ms,对站收到的行波时间t
2为0.9ms;直流线路长度L为860km,假设在理想状况下,行波速度为光速C=300000km/s,并且不考虑两站时间差补偿常数以及矫正系数,试计算该故障离本站的距离D。
解:
24. 带线路的3/2接线的交流断路器,投先重整定时间0.3s,重合闸整定时间1.0s,当线路发生跳闸时,边中断路器的重合时间各是多少?
解:边断路器重合时间t边=1.0-0.3=0.7(s)
中断路器重合时间t中=1.0(s)
25. 已知:统计极能量可用率
式中AH——统计极可用小时数;
EOH——统计极降额运行等效停运小时数;
PH——统计期间小时数。
系统(双极)能量可用率
某站,2008年站内统计极1不可用小时数(UH)为123.45,极降额运行等效停运小时数为24;极2不可用小时数(UH)为124.13,极降额运行等效停运小时数为24,求:此站2008年的系统(双极)能量可用率EA?(2008年全年统计小时数为8784)
解:P1能量可用率
同理P2能量可用率
故系统(双极)能量可用率