電力系統(tǒng)暫態(tài)分析第三版習題測驗答案

1、 電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)知識第一章 MVAS?30?U110kV ,1-2-1 對例1-2，取，用準確和近似計算法計算參數(shù)標幺值。B2B 解：準確計算法：MVAS?30U?110kV，則其余兩段的電壓基準值分選取第二段為基本段，取，B2B510.9.5kVU?kU?110kV? 別為： 2B11B121110U2BkV6.6U? 3B110k266. 電流基準值：30SB?1.8kAI 1B53?9.3U1B30SB?I16kA?0. 2B1103?U32B 各元件的電抗標幺值分別為：23010.5?26?0.?0.32x發(fā)電機： ?125.309230121?0.105121?0.x?T： 變壓器

2、 ?2122531110.300790804?.?x?0. 輸電線路： ?32110230110?105.21x?0.?0T：變壓器 ?42221101562.62?05?x0.?0.4電抗器： ?530.6.63014.x?008?2.5?.0 電纜線路： ?6266.11161.?E? 電源電動勢標幺值： ?5.9 近似算法：MVA30S? 取，各段電壓電流基準值分別為：B30kA.65I?1kV?U510. ，11BB5.103?30IkA15?0.kV?115U， 1B2B115?3 30kV.U?36kA2.I?75? ，3B1B3?6.3 各元件電抗標幺值：230.510?0.26

3、?0.26x?發(fā)電機： ?1253010.230121?.1050.11x?0?T：變壓器 ?212531115.300730?80?.?x0.4 輸電線路： ?32115230115?105x.21?0.?0T： 變壓器 ?4221511575.62?440.05x?0.電抗器： ?53.6.30301515?0.x?0.08?2. 電纜線路： ?6236.1105?1.E 電源電動勢標幺值： ?5.10230510.?0.26?0.32x發(fā)電機： ?125309.230121?0.105?0.121x?T： 變壓器 ?2122531.1103007904?80?.?x?0. 輸電線路： ?

4、32110230110?10521.x?0.?0T：變壓器 ?42221101562.62?05?x0.?0.4電抗器： ?53.606.3014.08x?0.?2.5?0 電纜線路： ?6266.11?E16?1.電源電動勢標幺值： ?59. 母線的三相電壓為：1-3-1 在例1-4中，若6.3kV?)(t.?63cos?U2 sa?120?t)cos(?U?26.3 sa?)?cos(.?U263t?120 sa ?30?f 點突然三相短路，設(shè)突然三相短路時在空載情況下。 試計算： ）每條電纜中流過的短路電流交流分量幅值；（1 （2）每條電纜三相短路電流表達式； （3）三相中哪一相的瞬時電

5、流最大，并計算其近似值；? 為多少度時，a相的最大瞬時電流即為沖擊電流。（4）?0.505x?0.797?r抗可知：一條線路，抗電阻阻的電解：（1）由例題0.79722?0.T?005s9430Z?r?x. ，衰減時間常數(shù) ?314?0.505 三相短路時流過的短路電流交流分量的幅值等于：U2?6.3m?9.45kA?I fmZ0.943I?0 （2）短路前線路空載，故 0m0.797?0.005sT? a5014?.503x?64?57.?arctan r所以 ?20t0?t?27.64)?945cos(.45cos27.64ei?9. a?200t?t?147.64)?9.45cos147

6、.64ei?9.45cos( b?20t0?t?92.36)?9.45cos92.i?9.45cos(36e b? ?92?.?147?27.64.64?36，對于(3)abc 相：cab?90 相的瞬時值最大。，即更與時間軸平行，所以可以看出c相跟接近于ci(t)?i(0.01)?10.72kA ccmax? 90?64147.36或?32 a，即相瞬時值電流為沖擊電流，則滿足。）（4 若a 同步發(fā)電機突然三相短路分析第二章一發(fā)電機、變壓器組的高壓側(cè)斷路器處于斷開狀態(tài)，發(fā)電機空載運行，其端電壓為額2-2-1 ?I定電壓。試計算變壓器高壓側(cè)突然三相短路后短路電流交流分量初始值 。m?0.9x?

7、0cos.92xS?200MW8?32?0.x.?02U13.kV， 發(fā)電機：NddNNdS?240MVAU(%)?13kV.8/220kV13 變壓器：，SNU?13.8kVS?240MVA 解：，取基準值BB 240SBkA04I?10.? 電流基準值 B8.3?133UB222401313.8U%USBTNS?.13x?0則變壓器電抗標幺值 ?T22.8SU10024013100BN222U8240S13.?NB2160.x?0.2?x? 發(fā)電機次暫態(tài)電抗標幺值 dd?200S228U13.NB9.0?cosN11?86.?I2 次暫態(tài)電流標幺值 ?xx?0.13?0.22d?T?I38

8、?.05kA?2.86?10.04?2有名值 m 2-3-1 例2-1的發(fā)電機在短路前處于額定運行狀態(tài)。?EIIIEE和，（， 和1計算短路電流交流分量）分別用； qdI 。2）計算穩(wěn)態(tài)短路電流 （?1?0U?1?320.85?1?I?1?cos ）1，解：（ 00?4.?1.097?x?1j0.167?E?U?327I?j 短路前的電動勢： 00d 0?3.166?11269?j0.?32.?E1I?U?jx?1 00d 0?75?0sin(41.1.?329)I?1? 0d?754?0.?1?cos41.1U 0q?E1.01269?0.957?U?x?I0.754?0. d q0q0d0

9、92.957?20.754?2.26?0?UE?xI d 0q0q0d 所以有：?E167.?6.57Ix?1.097/0 d 0?x.33?IE?1.166/0.2694 d 0?1.01/0.269?3.75?ExI dd 0qI?E/x?2.92/2.26?1.29 2（）d?0q 第三章 電力系統(tǒng)三相短路電流的實用計算 第四章 對稱分量法即電力系統(tǒng)元件的各序參數(shù)和等值電路 4-1-1 若有三相不對稱電流流入一用電設(shè)備，試問： （1）改用電設(shè)備在什么情況下，三相電流中零序電流為零？ （2）當零序電流為零時，用電設(shè)備端口三相電壓中有無零序電壓？ ?I?)0( I a?用電?I UZb)(0

10、設(shè)備(0)?Ic? 答：（1）負載中性點不接地； 三相電壓對稱； 負載中性點接地，且三相負載不對稱時，端口三相電壓對稱。 （2） 4-6-1 圖4-37所示的系統(tǒng)中一回線路停運，另一回線路發(fā)生接地故障，試做出其零序網(wǎng)絡(luò)圖。 21LL33G?2?T1T?1?Gxx1nn2?)(0f)0(f?)(0ff)(1?UUI)(c2?3PEI?U32 解：畫出其零序等值電路 U(0)? 第五章 不對稱故障的分析計算x?1U?1ff點看入，由5-335-1-2 圖示出系統(tǒng)中節(jié)點、處不對稱的情形。若已知f0f ?1x?x?I ，系統(tǒng)內(nèi)無中性點接地。試計算系統(tǒng)的。c、b、fa)2(?)1(? fa bcxxxf

11、ff x/xx/xx?)f1(?)f1(?f(1)?)f1(f?1)()?(1戴維南等值 ?x?UUUUUUf )1f(0f)1f(0f)1f(0f)n(1)n(1)1n(xxx/x/x?)2(f)?(2?)(f2?)(f2f)?(2f)(?2 ?x UUU)2f(f)2f()2f()2n()2n()(2nxxxf x )f(2)(2ff)(2f)n(0)(0n)0(n）（c）（b）（a ），各序端口的戴維南等值電路如圖（b解：正負零三序網(wǎng)如圖（a）（a）單相短路，復(fù)合序網(wǎng)圖如圖（c） U10f?0.5?I?I?I? 則： )0)(1)(2(0.5x?xx/?x?0.5?1/xf(?2)(?1

12、)ff （b）?I?ZU?ZIU、5-345-1-3 圖示出一簡單系統(tǒng)。若在線路始端處測量babgagba?IZ?UZZZf（可、點發(fā)生三相短路和三種不對稱短路時、和。試分別作出ccgc cba ）的關(guān)系曲線，并分析計算結(jié)果。、0.5、1取0f TG?xl1n 解：其正序等值電路： x?xlxEGTla ?II為參考向量繪制出三角5-2-1 已知圖3-35所示的變壓器星形側(cè)B、C相短路的。試以ff 形側(cè)線路上的三相電流相量： ）對稱分量法； （1 ）相分量法。 （2?Ixa Aa?IybBb?IIcfzcC 1、對稱分量法?I22?I?0a11aaa)A(1?A?11?22IaaI?I1aa?

13、1 ?f)BA(2 ?33?111111I?II?Cf)A(0?I?)(1AI)1a(?32?I?I3?Ifb)2b(3I?I?Ifca3?IIf)1b(?I?)(a2?II)1c()(2A 三角側(cè)零序無通路，不含零序分量， 則： ?3?II?I?I?)f(2aa(a1 3?23?II?I?I? ?)2)bf(1bb( 3?3?I?I?II?c(c2)(fc1? 3?2、相分量法 ?IIIIII電流向量圖：其中相電流 、 與相電流與同相位，同相位。與aCcbBA111?I?I?I?III：1N3：N?且、 、。原副邊匝數(shù)比。21CBbcaA333?IIaA ?Ia?III?IcBCb 化為矩陣

14、形式為： ?III0011011?10?1?aaA?11?01?1I?I?001?1I1?1I ?fbbB?10?10?11110?IIII?Cccf? 第六章 電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題概述和各元件的機電特性 6-2-2 若在例6-2中的發(fā)電機是一臺凸極機。其參數(shù)為： ?2.91?x0?0.458S21.98x?300MW?5skVU?18co0?.87x， ， ， qNNdNd?UEE，試計算發(fā)電機分別保持，為常數(shù)時，發(fā)電機的功率特性。 q0q00q?cos,P00 LT?21T?1G? kV115?U q ?Eq? ?)x?xjI(dxjIqd?qEQ?xjId?E?)x?xjjIx?I(?E?

15、LTeqU?GxjIq?q?UUq?G?IIq?dUIdd 220kV?115UMVAS?250?209?UkV?115，則，解：（1）取基準值 )110B(B)B(220121 阻抗參數(shù)如下：2242250?2601.289?1?x? d300209?8750.2242250?892.?0.912?0x? q300209?875.02250242?0.458?x?0.448? d300209?0.8752242250?130.?0?0.14?x ? 1T209360?2220250?1080.14x?.?0 ? 2T209360?2501x?0.2350.41?200? L22092?系統(tǒng)的

16、綜合阻抗為： x?x?x?x?0.130?0.108?0.235?0.473 2L1TTex?x?x?1.260?0.473?1.733 edd?x?x?x?0.892?0.473?1.365 eq?q ?x921448?0.473?0.?x?x?0. dd?e?EEUE，）正常運行時的，： （2 0qq0G001152501?2tg(cos.)0.98?0Q?1?1?P?1U? ， 00115250 由凸極機向量圖得：?30992(I?P?jQ)U?(1?j0.)1?0?1.0198?11.0?1U? 令，則：S00S?997446.j0.2)?1.8665?(?E?UjxI?10?j1.3

17、65?1? 0QS?q?767.9)?0II?sin(8?.)?1.0198sin(46.9974?11309 d?18582.365)?1x)?1.8665?0.8677?(.733?1xE?E?I(? 0q0Qqdd?xj?1.5002?37.8736EU?0I?1?0?j0.921?(1?j.2) 0 sd?2811.00.?37.87346?Ecos(E?)?)?1.5002cos(47 q0?23701.1924?23.?U?UjxI?1?0?j0.473?(1j0.2)? S0Ge6-2 與例題xQxP2222e00e193?1).473.?(0.473)?()?(1?0.2U?(

18、U?0 0GUU22?5?19210.).?0E.921?(1?0.2? 0228665?1365)?1.365.?E(1?0.2?1. 0Q18582.8665?0.3193?1?EE?I(x?x)?. qdd 00qQ3651.1?99.?tg46 03651.?0.2?1UE?0Q0q?xE?U?x?IU?dd? 0q00dq0qx?q ?9946.1.866?cos?4809.99?cos46?0.921?1 3651. (3)各電動勢、電壓分別保持不變時發(fā)電機的功率特性：EUx?x2U0qq?d?2sin?P?sin E2xxxqq?d?d?EU?x?x2Uq0d?q?P2?sins

19、in? ? E?xxx2q?q?dd? ?xUEUEU?1d?sin)sin(1?sin?P?sin ? E?Exxx?d?d?d?UUUUxU?1?eGGsin?)?sin(P?sinsin?1 ? UGxxUxq?Geq?e(4)各功率特性的最大值及其對應(yīng)的功角 E?const。最大功率角為1） 0qdPE?0q ?d?constE）2 。最大功率角為 q0dP?E?0q ?d?90constE?，則有 。最大功率角為3） 0 ?90const?U，則有） 。最大功率角為4G 0G 第七章 電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定 7-2-1 對例7-1，分別計算下列兩種情況的系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)： ?UPU ）

20、若一回線停運檢修，運行參數(shù)（，）仍不變。，（1G080.x?1?x ，（2）發(fā)電機改為凸極機（）其他情況不變。qd?00?,U?1.?P0.8?LE05U?1. Gs6?TJ (1)一回線路停運，其等值電路為：xxxxLT21Td UU1?1.05?G?0.8P?sin?sin ）1 GEGx?x?x0.1?0.6?0.12TT1L?37.56 求得：G ?0?1.05?37.561U?U?G?7I?0.83?14.）2 8.j0(x?x?x)J2TT1L?666.1.57?j0.83?14.7?1.8?0E?U?jIx?1? 3）q?dUE1?1.57q872?.?P?P?0 ）功率極限4

21、MEM8x.1q?d8.872?00.%?9?K ）靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)5 P8.0 ）凸極機（205.1?1UU?G8.?sinP?0?sin 1） GEG11.?01?0.30.x?xx 2TT1L2?4.?22 求得：G?0?1?U1.05?22.4U?G29.?4I?0.8 2） 15.j0)xx?J(x? 2LTT12?3648.38?.j0.8?429?1.3?10jE?U?Ix?1? ）3Q?q?3751?524?.29.)?1291x)?.38?48.36?j0.8?4.sin(48.36?IEE?j(xdqQ?d?qEUx?x2U0qq?d?2sin0.1.01sin051sin

22、?P?sin2? ）4 E2xxxqqd?d?dPE?0?2684.?q 由 得 ?d?P?P(84.26)?1.015 5）EEMqq1.015?0.8?26.89%?K P0.8第八章 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定 中若擾動是突然斷開一回線路，是判斷系統(tǒng)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定。8-1在例8-2-2 MW220P?0?98cos.?00kV115U? MW300200kMkV18360MW360MW?85cos0.?xkM41?/?0.136?2xx?.kV18/242220/121kVqd?4xx?10?x0.32U(%)?14U(%)?14dSS?0.x2326s?.0TJ ?01.U?108.j0470

23、.j0.1300j3040.j?E 1P?020.Q?0正常運行a?0.?1U108.j0470jj0.1300.304j0.?E 1?P02.?0Q0斷開一條線路后b P PdEIIcaeP0Tb?h0mc =Uav A,US=220MV取基準值：BB220PU115，幺末端標值：1?1?U?P? ?0?220115USBB ?SQsin ，?B20?Q?sin(arccos.)? ?0SSBB 號如未特殊說明，參數(shù)應(yīng)該都是標幺值，省略下標* 的結(jié)果正常運行時：根據(jù)例6-222?x777?0.392410.777.?0.2?0.777?E)?(1 ，d?U1.3924E?1.P?7920 功率最大值： max?x0.777d?0.7771?9201.?tan33此處有改動 01?0.2?0.777?P?Psin(33.9201)?1 maxT0?U1.E3924?P?1.3759x012?1. ， 功率最大值切除一條線路 maxd?x1.012d?11?