電力系統(tǒng)暫態(tài)解析總結計劃第三版習題答案

1、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析總結計劃第三版習題答案電力系統(tǒng)暫態(tài)分析總結計劃第三版習題答案電力系統(tǒng)暫態(tài)分析總結計劃第三版習題答案-第一章電力系統(tǒng)分析基礎知識1-2-1對例1-2，取110kVB30,用正確和近似計算法計算參數(shù)標幺值。U，SMVAB2解：正確計算法：采納第二段為基本段，取U110kV，SB30MVA，則其余兩段的電壓基準值分B210.5別為：UBkU110kV9.5kV11B2121UB3U110B26.6kVk11026.6電流基準值：IS30BB1.8kA13U39.5B1S30kAIBB0.1623U23110B各元件的電抗標幺值分別為：210.530發(fā)電機：x0.260.3212309

2、.5230變壓器T121：x0.1050.121122211031.530輸電線路：x0.4800.079321102變壓器11030：x0.1050.21T24221511062.62電抗器：x0.050.456.60.330電纜線路：x0.082.50.14626.6電源電動勢標幺值：E111.169.5近似算法：-取SB30MVA，各段電壓電流基準值分別為：30UUB1B210.5kV，IB1.65kA1310.530115kV，IB0.15kA13115-UB36.3，IB302.75kAkV136.3各元件電抗標幺值：210.530發(fā)電機：x0.260.26123010.512123

3、0變壓器T：x0.1050.1112211531.5輸電線路：x0.480300.07332115115230變壓器T：x0.1050.2124211515電抗器：x0.0562.750.4456.30.3x0.082.5300.151電纜線路：626.3電源電動勢標幺值：E111.0510.52x0.2610.5300.32發(fā)電機：12309.52變壓器12130T：x0.1050.121122211031.5x0.480300.079輸電線路：32110230變壓器T110：x0.1050.2124221511062.62電抗器：x0.050.456.60.330-電纜線路：x0.082.

4、50.14626.611電源電動勢標幺值：E1.169.51-3-1在例1-4中，若6.3kV母線的三相電壓為：Ua26.3cos(st)Ua26.3cos(st120)Ua26.3cos(s120)t-在空載情況下f點忽然三相短路，設忽然三相短路時30。試計算：1）每條電纜中流過的短路電流溝通重量幅值；2）每條電纜三相短路電流表達式；3）三相中哪一相的剎時電流最大，并計算其近似值；（4）為多少度時，a相的最大剎時電流即為沖擊電流。解：（1）由例題可知：一條線路的電抗x0.797，電阻r0.505，阻抗0.79722Zrx0.943，衰減時間常數(shù)T0.005s3140.505三相短路時流過的短

5、路電流溝通重量的幅值等于：U26.3ImkAfm9.45Z0.943（2）短路前線路空載，故I0m00.797sTa0.0053140.505xarctan57.64r因此200tia9te.45cos(27.64)9.45cos27.64200tib9.45cos(t147.64)9.45cos147.64e200tibte9.45cos(92.36)9.45cos92.36(3)關于abc相：a27.64，b147.64，92.36c，能夠看出c相跟湊近于90，即更與時間軸平行，因此c相的瞬市價最大。ic(t)maxi(0.01)10.72kAc（4）若a相瞬市價電流為沖擊電流，則知足a9

6、0，即32.36或147.64。第二章同步發(fā)電機忽然三相短路分析2-2-1一發(fā)電機、變壓器組的高壓側斷路器處于斷開狀態(tài)，發(fā)電機空載運轉，其端電壓為額定電壓。試計算變壓器高壓側忽然三相短路后短路電流溝通重量初始值I。m發(fā)電機：SN200MW，UN13.8kV，cosN0.9，xd0.92，xd0.32，xd0.2變壓器：SMVAN240，220kV/13.8kV，US(%)13-解：取基準值UB13.8kV，SB240MVA-S240B電流基準值IB10.04kA3U313.8B22U%US1313.8240STNB則變壓器電抗標幺值0.13xT22100SU10024013.8NB222US1

7、3.8240NB0.216發(fā)電機次暫態(tài)電抗標幺值xx0.2dd22S200NBU13.80.9cosN次暫態(tài)電流標幺值112.86IxTx0.130.22d出名值Im22.8610.0438.05kA2-3-1例2-1的發(fā)電機在短路前處于額定運轉狀態(tài)。（1）分別用E，E和E計算短路電流溝通重量I，I和I；qd（2）計算穩(wěn)態(tài)短路電流I。1解：（1）U010，1cos0.85132I0短路前的電動勢：E0U0jxI01j0.167321.0977.4dE0UjxI1j.3000.269321.16611dI1sin(41.132)0.957d0UEEq0q0q01cos41.10.754UxI0.

8、7540.2690.9571.01q0dd0UxI0.7542.260.9572.92q0dd0-因此有：IEIEIdE0 xd1.097/0.1676.570 xd1.166/0.2694.33x1.01/0.2693.75q0d（2）Eq/x2.92/2.261.29I0d第三章電力系統(tǒng)三相短路電流的適用計算-第四章對稱重量法即電力系統(tǒng)元件的各序參數(shù)和等值電路4-1-1如有三相不對稱電流流入一用電設施，試問：1）改用電設施在什么情況下，三相電流中零序電流為零？2）當零序電流為零時，用電設施端口三相電壓中有無零序電壓？I(0)IIIa用電bUZ(0)設施(0)c答：（1）負載中性點不接地；三

9、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)絡圖。12LL3G1T13T2G2xx2n1n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5-1-2圖5-33示出系統(tǒng)中節(jié)點f處不對稱的情況。若已知x1、U1，由f點看入ff0系統(tǒng)的x(x1，系統(tǒng)內無中性點接地。試計算Ifa、b、c。1)(2)-abcxxfxffxf(1)x(1)/xf(1)(1)戴維南等值fUUf(1)xfUUf(1)f0f0n(1)n(1)x(2)x(2)/xff(2)f(2)UxfUf(2)f(2)n(2)

10、n(2)xf(0)x(1)f(0)fUxfUf(2)f(2)n(0)n(0)（a（b）x(1)/xf(1)fUUf(1)f0n(1)x(2)/xff(2)Uf(2)n(2)x(0)ffUf(2)n(0)（c）解：正負零三序網(wǎng)如圖（a），各序端口的戴維南等值電路如圖（b）（a）單相短路，復合序網(wǎng)圖如圖（c）U則：III1f00.5(1)(2)(0)x/xx/xx0.50.51(1)f(2)ff（b）5-1-3圖5-34示出一簡單系統(tǒng)。若在線路始端處丈量ZaUagIa、ZbUbgIb、ZcUI。試分別作出f點發(fā)生三相短路和三種不對稱短路時Z、Z、Z和（可cgabcc取0、0.5、1）的關系曲線，并

11、分析計算結果。fTGxln1-解：其正序等值電路：ExGxlxlaT-5-2-1已知圖3-35所示的變壓器星形側B、C相短路的If。試以If為參照向量繪制出三角形側線路上的三相電流相量：1）對稱重量法；2）相重量法。IaaxIbbyBIIfCccz1、對稱重量法I220fIAA1a1a(a1)a1122I1aaI1aaIA(2)Bf33I111I111ICA(0)IA(1)Ia(1)IIc(2)233IbIfIaIIb(2)3cf3IfIb(1)I-a(2)Ic(1)IA(2)三角側零序無通路，不含零序重量，則：III3Iaa(1)a(2)3f23IIIIbb(1)b(2)f3III3Ifcc

12、(1)c(2)32、相重量法-電流向量圖：此中相電流Ia與相電流I同相位，Ib與I、Ic與IC同相位。AB111C。原副邊匝數(shù)比N31。且IaIA、IbIB、IcI1：N：3332IaIAIaIIIIcBbC化為矩陣形式為：I110I110I1100faaA11I011I011I011IbbBf33I101I101I101ccIC第六章電力系統(tǒng)堅固性問題概括和各元件的機電特色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：SN300，UN18kV，cosN0.875，xd1.298，xq0.912，xd0.458MW試計算發(fā)電機分別保持E，Eq0，Uq0為常數(shù)時，發(fā)電機的功率特色。q0

13、P0,cos0G1T1LT2U115kV-qEqjId(xdxq)jIxEQqjIxdEEjIxejI(xTxL)qUGjIqxqUUqGIIqdIUdd220解：（1）取基準值SMVAB250，UB(110)115kV，UB209kV(115，則220)121阻抗參數(shù)以下：xdxqxdx1Tx2T22502421.2891.2603002090.87522502420.9120.8923002090.87522502420.4580.4483002090.87522502420.140.13036020922502200.140.1083602091250 xL2.4120020.23522

14、09系統(tǒng)的綜合阻抗為：-xexxx20.1300.1080.2350.473T1LTxdxx1.2600.4731.733dexqxx0.8920.4731.365qe-xdxx0.4480.4730.921de（2）正常運轉時的U，E，E，E：G00q0q02501115P1，Q01tg(cos0.98)0.2，U10250115由凸極機向量圖得：令US10，則：I(P0jQ0)U(1j0.2)101.019811.3099SEQ0UjxI10j1.365(1j0.2)1.866546.9974SqIIsin()1.0198sin(46.997411.3099)0.8677dEqEId(xx

15、)1.86650.8677(1.7331.365)2.18580Q0dqE0UjxI10j0.921(1j0.2)1.500237.8736sdE0Ecos()1.5002cos(47.0037.8736)1.4812qUG0UjxI10j0.473(1j0.2)1.192423.3702Se與例題6-2Qx2P222UG0(U0e)(x)(13.4.)(0.473)1.193U0eU22E(10.20.921)0.9211.5022E(10.21.365)1.3651.8665Q0EqEId(xx)1.86650.31932.18580Q0dq1.3650tg46.9910.21.365EU

16、Q0q0EqUIxUx0q0d0dq0dxq1.866cos46.99cos46.990.9211.48091.365(3)各電動勢、電壓分別保持不變時發(fā)電機的功率特色：-EU2xdxUPqsinqsin20E2xxqxdqd2Eq0UxxPsinUqqdsin2E2xxxddq-PEUEU1sinsinsinExdxdUx(1d)sinExdUUUU1UxPqGsinGGsinsin(1e)sinUxxUGxeeq(4)各功率特色的最大值及其對應的功角1）Econst。最大功率角為q0dPqE0d2）Econst。最大功率角為q0dPdq0E3）E4）U0G0const。最大功率角為90，則

17、有const。最大功率角為90G，則有第七章電力系統(tǒng)靜態(tài)堅固7-2-1對例7-1，分別計算以下兩種情況的系統(tǒng)靜態(tài)堅固貯備系數(shù)：（1）若一回線停運檢修，運轉參數(shù)（U，U，P）仍不變。G0（2）發(fā)電機改為凸極機（x1，x0.8）其余情況不變。dqPE0.8,U1.00LU1.05GTJ6s(1)一回線路停運，其等值電路為：xxT1xLxT2dUU11.05G-1）Psinsin0.8EGGxxx0.10.60.1T1LT2求得：37.56G-UU1.0537.5610G2）I0.8314.7J(x1xx2)j0.8TLT3）EUjIx10j0.8314.71.81.5766.6qdEU1.571q

18、4）功率極限PP0.872MEMqx1.8d5）靜態(tài)堅固貯備系數(shù)0.8720.8K9%P0.8（2）凸極機UU11.05G1）sin0.8PsinEGG10.10.30.1xxxT1LT22求得：22.4GUU1.0522.410G2）I0.84.291j0.5J(x1xx2)TLT23）EUjIx10j0.84.291.31.3848.36QqEEjId(xx)1.3848.36j0.84.29sin(48.364.29)1.5152.37qQdqEUxxq02Udq4）PEsinsin21.01sin0.051sin2qx2xxddqdP得84.26Eq由0d5）(84.26)1.015P

19、EP-qMEq1.0150.8KP26.89%0.8第八章電力系統(tǒng)暫態(tài)堅固8-2-2在例8-1中若擾動是忽然斷開一回線路，是判斷系統(tǒng)可否保持暫態(tài)堅固。-P220MW0cos0.980U115kV300MW200kM18kV4.cos5.360MWx10.41/xdx18/242kVx04xqU(%)U(%)141x0.32SSdx0.232TJ0.6s14kM360MW220/121kVEjj0.130j0.470j0.108U1.0304P10Q2.a0正常運轉Ejj0.130j0.470j0.108U1.00.304P10Q0.922b0斷開一條線路后PPEIdPEIIacP0eTb-0cmh取基準值：SB=220MVA,UB=UavU115P220尾端標幺值：1U，P1，0U115S220BB-QsinSQ，sin(arccos)0.2B0SBSB如未特別說明，參數(shù)應當都是標幺值，省略下標*號正常運轉時：依據(jù)例6-2的結果22x0.777，E(10.20.777)0.7771.3924dEU1.3924功率最大值：P1.7920maxx0.777dtan0.777133.9201此處有變動010.20.777P0Psin(33.9201)1TmaxEU1.3924切除一條線路x1.012，功率最大值P1.3759dmaxx1.012d11c，133.3815arcsin4