第七章远距离输电 习题 7-1什么叫做线路的自然功率？输送自然功率时有什么特征？ T一2送距离交流输电线路，采用并联电抗补偿的目的是什么？ 7-3远更离交流喻电线路，采用串联电容补偿的目的是什么？ T-4高压直流输电主要优缺点？ 7-5高压直流输电适用场合？ 7-600kV电力线路有如下导线结构：使用LGJ一4×300分裂导线，直径24.4，分裂 间距450m:三相导线水平排列，相间距离13。设电力线路长600k,试求该电力线路的 等值电路参数。要求：(1)不考虑电力线路的分布参数特性：(2)近似考虑电力线路的分 布参数特性：(3)精确地考虑电力线路的分布参数特性。 容案： 7-1答：自然功率（也称波阻抗负荷）是指负将为波阻抗时，该负物消耗的功率。 当线路输运的功率等干自然功率时，电力传输具有如下的特狂： (1)线路上只有电压，电流的入射波而没有反射波。 《2)线路首端电压与末端电压的相位差等于Y,首端电流与米瑞电流的相位差也等于 yl, (3)无视托线路传输自然功率时，单位长度5抗吸收的无功功率，恰好等于单位长度 容纳发出的无功功率。线路各处无功功率达到平衡。 7-2答：装设并展电抗器具有如下主要作用。 1补德输电线路的电容效应明忌的电压升高 电力系统线路处在空靓成轻载运行状志时，线路容性电纳中的电容电流，通过线路电感 时，引起电压升高的现象，称为战路的电容效应。 2补偿发电机的自附题 在交流近距离输电线路上，雷要采用接入高压并联电抗器补整的方法，以改变发电机端 点的出口阻抗，限制发电机自厨磁的产生。 3消除找溶的洲供电流
第七章 远距离输电 习题： 7-1 什么叫做线路的自然功率?输送自然功率时有什么特征? 7-2 远距离交流输电线路,采用并联电抗补偿的目的是什么? 7-3 远距离交流输电线路,采用串联电容补偿的目的是什么? 7-4 高压直流输电主要优缺点？ 7-5 高压直流输电适用场合？ 7-6 500kV 电力线路有如下导线结构：使用 LGJ－4×300 分裂导线，直径 24.4mm，分裂 间距 450mm。三相导线水平排列，相间距离 13m。设电力线路长 600km，试求该电力线路的 等值电路参数。要求：（1）不考虑电力线路的分布参数特性；（2）近似考虑电力线路的分 布参数特性；（3）精确地考虑电力线路的分布参数特性。 答案： 7-1 答：自然功率（也称波阻抗负荷）是指负荷为波阻抗时，该负荷消耗的功率。 当线路输送的功率等于自然功率时，电力传输具有如下的特征： （1）线路上只有电压、电流的入射波而没有反射波。 （2）线路首端电压与末端电压的相位差等于 ；首端电流与末端电流的相位差也等于 。 （3）无损耗线路传输自然功率时，单位长度感抗吸收的无功功率，恰好等于单位长度 容纳发出的无功功率。线路各处无功功率达到平衡。 7-2 答：装设并联电抗器具有如下主要作用。 1.补偿输电线路的电容效应引起的电压升高 电力系统线路处在空载或轻载运行状态时，线路容性电纳中的电容电流，通过线路电感 时，引起电压升高的现象，称为线路的电容效应。 2.补偿发电机的自励磁 在交流远距离输电线路上，需要采用接入高压并联电抗器补偿的方法，以改变发电机端 点的出口阻抗，限制发电机自励磁的产生。 3.消除线路的潜供电流
由于潜供电流流过故障点，使故障点弧光不能熄灭，影响单相快速自动重合周的重合成 功率，并可使扩大事放范围。装置并联电抗器后，可以利用相间电抗及相对地电抗补德相间 点容及相对地电容，以减小或消除潜供电流的横分量。 7-3答：申联电补墙在输电线路中得到了广泛地应用，根据其作用的不同，日纳起来有 如下几个方面的作用： (1)在22k?以下的中、低压电网，由于负荷的增长，线路的延伸，使得线路阻抗增 加，造成电压损耗增大，电压质量下降，采用串联电路补接，主要用以提高电压，改善电压 质量。 (2)在不均一的闭式网中，采用串联电容补倍，可以改变电网的阻抗，使闭式网均一， 从而功率分布符合线路有功功率损耗最小的条件，以达到经济运行的口的， (3)在交流远距离输电线路上，采用申联电容补隆部分线路感抗，缩短电气距离。以 增加线路输送的功率，提高系统并联运行的稳定性。 T-4答：通过交、直流输电比较，可将直流输电的主要优缺点概括如下。 1.优点 《1)当输送相同的功单时，直流输电线路造价比交流线路低。 (2)被直流输电线路联接的两交流系统可幸同步运行，输送容量不受月步运行稳定性 限制 (3)用主流输电系统联网基本上不增加两端交流系统短路容量， (4)线路电晕干找小。 (5)线路基本上不存在电容电流，沿线电压分布均匀，线路无需无功补偿。 2缺点 (1)换流站造价高于麦电站，这主要是由于换流器较贵，且由于部流器运行时需要较 多的无功并产生大量蒂波，换流站中需装没滤波器和无功补借设备。 (2)由于目前尚无适用直流斯路器，发展多端直流输电系统受到一定限制。 T-5答，直流输电主爱要适用于以下场合 (1)远距离大功率输电。 (2)用于海底电线，跨海峡白岛屿送电。 (3)向电密度高的大城市供电。需要限制短路容量，以及架空输电线路空中走窜有围 难，必须采用陆下电檬的场合。 《4)联系多个不同致定率或要求丰同步运行的交前电力系统
由于潜供电流流过故障点，使故障点弧光不能熄灭，影响单相快速自动重合闸的重合成 功率，并可能扩大事故范围。装置并联电抗器后，可以利用相间电抗及相对地电抗补偿相间 点容及相对地电容，以减小或消除潜供电流的横分量。 7-3 答：串联电补偿在输电线路中得到了广泛地应用，根据其作用的不同，归纳起来有 如下几个方面的作用： （1）在 220kV 以下的中、低压电网，由于负荷的增长，线路的延伸，使得线路阻抗增 加，造成电压损耗增大，电压质量下降。采用串联电路补偿，主要用以提高电压，改善电压 质量。 （2）在不均一的闭式网中，采用串联电容补偿，可以改变电网的阻抗，使闭式网均一， 从而功率分布符合线路有功功率损耗最小的条件，以达到经济运行的目的。 （3）在交流远距离输电线路上，采用串联电容补偿部分线路感抗，缩短电气距离，以 增加线路输送的功率，提高系统并联运行的稳定性。 7-4 答：通过交、直流输电比较，可将直流输电的主要优缺点概括如下。 1.优点 （1）当输送相同的功率时，直流输电线路造价比交流线路低。 （2）被直流输电线路联接的两交流系统可非同步运行，输送容量不受同步运行稳定性 限制。 （3）用主流输电系统联网基本上不增加两端交流系统短路容量。 （4）线路电晕干扰小。 （5）线路基本上不存在电容电流，沿线电压分布均匀，线路无需无功补偿。 2.缺点 （1）换流站造价高于变电站，这主要是由于换流器较贵，且由于部流器运行时需要较 多的无功并产生大量谐波，换流站中需装设滤波器和无功补偿设备。 （2）由于目前尚无适用直流断路器，发展多端直流输电系统受到一定限制。 7-5 答：直流输电主要适用于以下场合 （1）远距离大功率输电。 （2）用于海底电缆，跨海峡向岛屿送电。 （3）向电密度高的大城市供电，需要限制短路容量，以及架空输电线路空中走廊有困 难，必须采用地下电缆的场合。 （4）联系多个不同额定频率或要求非同步运行的交流电力系统
76500kV电力线路有如下号线结构：使用LI一4×300分裂导线，直径24.4m,分裂 间距50m:三相导线水平排列，相间距离13a,设电力线路长00km,试求该电力线路的 等值电路参数。要求：(1)不考虑电力线路的分布参数特性：(2)近似考虑电力线路的分 布参数特性！(3)精确地考虑电力线路的分布参数特性。 解：先计算该电力线路每公里的电阻、电抗、电静和电纳： 31.50.02625(Q/k网 34×300 Dw=DDD=V13000×(2×13000×13000=16380(mw网 rw=tdd4=121x450×450×2×450=198.7(mnm =0145e2+0017 0.11451 16380.0.0157 198.7 4 =0.281(0k网 6_ 58 x106= 7.58 ×10=3.956×10‘(/0 D g 16380 1987 由表2一1得知，使用G)一4×300分裂导找刚好等于表中500kY的导线截面。线路不 会发生电晕，所以每公里的电导 ￡■0 (1)不考虑电力线路的分布参数特性 R=1=0.02625×600=15.75(0 X■xl=0.281×600■168.6(0) B=b1=3.956×10‘=2.374×103( G=gl=0(S) (2)近似考虑电力线路的分布参数特性 长-1-b2-1-0281x3956x10602 -0876 3 0.281x3956x104 0.026252x3956x106）6002 0.281 6 =0.934 k,■1+xb 21+0.281x3956×10*×60 -■1.033 2 于是本，R=0867×15.75=13.6500
7-6 500kV 电力线路有如下导线结构：使用 LGJ－4×300 分裂导线，直径 24.4mm，分裂 间距 450mm。三相导线水平排列，相间距离 13m。设电力线路长 600km，试求该电力线路的 等值电路参数。要求：（1）不考虑电力线路的分布参数特性；（2）近似考虑电力线路的分 布参数特性；（3）精确地考虑电力线路的分布参数特性。 解：先计算该电力线路每公里的电阻、电抗、电导和电纳。 由表 2－1 得知，使用 LGJ－4×300 分裂导线刚好等于表中 500kV 的导线截面，线路不 会发生电晕，所以每公里的电导 （1）不考虑电力线路的分布参数特性 （2）近似考虑电力线路的分布参数特性 于是
k,X=0.934×168.6=157.50(0 k,B=1.033×2374×103=2452×10-3() 1 3,8x2452x103=126×103网 2 (3)精确地考虑电力线路的分布参数特性。 首先求电力线路单位长度的阳抗和导的 z=r+x=002625+0281=0.282则e9% y=b=乃956x10=3956x10-。m(%0 由此可得电力线路的特性阻抗为 2。办= 0282e44e =267.102r(0 3956×106g0 以及 7=可×1=600×V0.282c别价×3.956x10*em =0634e7r =0.0295+0.633 将yhc1展开 27 hy1=(0.0295+j0.633习 =*0.0295cos0.633+jch0.0295ha0633 =0.0295×0806+1.0004×0.592 =0.593m护 chy1=ch00295+j0.633 =ch0.0295cos0.633+0.0295mhim0.633 =1.0004×0.806+j0.0295×0.592 =0.806e3
（3）精确地考虑电力线路的分布参数特性。 首先求电力线路单位长度的阻抗和导纳 由此可得电力线路的特性阻抗为 以及 将 展开 ??