電力系統(tǒng)暫態(tài)分析第三版習(xí)題測(cè)驗(yàn)答案

1、 電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)知識(shí)第一章 MVAS?30?U110kV ,1-2-1 對(duì)例1-2，取，用準(zhǔn)確和近似計(jì)算法計(jì)算參數(shù)標(biāo)幺值。B2B 解：準(zhǔn)確計(jì)算法：MVAS?30U?110kV，則其余兩段的電壓基準(zhǔn)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(zhǔn)值：30SB?1.8kAI 1B53?9.3U1B30SB?I16kA?0. 2B1103?U32B 各元件的電抗標(biāo)幺值分別為：23010.5?26?0.?0.32x發(fā)電機(jī)： ?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(dòng)勢(shì)標(biāo)幺值： ?5.9 近似算法：MVA30S? 取，各段電壓電流基準(zhǔn)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(biāo)幺值：230.510?0.26

3、?0.26x?發(fā)電機(jī)： ?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(dòng)勢(shì)標(biāo)幺值： ?5.10230510.?0.26?0.32x發(fā)電機(jī)： ?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(dòng)勢(shì)標(biāo)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(diǎn)突然三相短路，設(shè)突然三相短路時(shí)在空載情況下。 試計(jì)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(dá)式； （3）三相中哪一相的瞬時(shí)電

5、流最大，并計(jì)算其近似值；? 為多少度時(shí)，a相的最大瞬時(shí)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(shí)間常數(shù) ?314?0.505 三相短路時(shí)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(duì)于(3)abc 相：cab?90 相的瞬時(shí)值最大。，即更與時(shí)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(shí)值電流為沖擊電流，則滿足。）（4 若a 同步發(fā)電機(jī)突然三相短路分析第二章一發(fā)電機(jī)、變壓器組的高壓側(cè)斷路器處于斷開狀態(tài)，發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行，其端電壓為額2-2-1 ?I定電壓。試計(jì)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(jī)：NddNNdS?240MVAU(%)?13kV.8/220kV13 變壓器：，SNU?13.8kVS?240MVA 解：，取基準(zhǔn)值BB 240SBkA04I?10.? 電流基準(zhǔn)值 B8.3?133UB222401313.8U%USBTNS?.13x?0則變壓器電抗標(biāo)幺值 ?T22.8SU10024013100BN222U8240S13.?NB2160.x?0.2?x? 發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗標(biāo)幺值 dd?200S228U13.NB9.0?cosN11?86.?I2 次暫態(tài)電流標(biāo)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(jī)在短路前處于額定運(yùn)行狀態(tài)。?EIIIEE和，（， 和1計(jì)算短路電流交流分量）分別用； qdI 。2）計(jì)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(dòng)勢(shì)： 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(shí)用計(jì)算 第四章 對(duì)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(duì)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(dāng)零序電流為零時(shí)，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(fù)載中性點(diǎn)不接地； 三相電壓對(duì)稱； 負(fù)載中性點(diǎn)接地，且三相負(fù)載不對(duì)稱時(shí)，端口三相電壓對(duì)稱。 （2） 4-6-1 圖4-37所示的系統(tǒng)中一回線路停運(yùn)，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(duì)稱故障的分析計(jì)算x?1U?1ff點(diǎn)看入，由5-335-1-2 圖示出系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)、處不對(duì)稱的情形。若已知f0f ?1x?x?I ，系統(tǒng)內(nèi)無中性點(diǎn)接地。試計(jì)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(fù)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(jiǎn)單系統(tǒng)。若在線路始端處測(cè)量babgagba?IZ?UZZZf（可、點(diǎn)發(fā)生三相短路和三種不對(duì)稱短路時(shí)、和。試分別作出ccgc cba ）的關(guān)系曲線，并分析計(jì)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(duì)稱分量法； （1 ）相分量法。 （2?Ixa Aa?IybBb?IIcfzcC 1、對(duì)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(jī)電特性 6-2-2 若在例6-2中的發(fā)電機(jī)是一臺(tái)凸極機(jī)。其參數(shù)為： ?2.91?x0?0.458S21.98x?300MW?5skVU?18co0?.87x， ， ， qNNdNd?UEE，試計(jì)算發(fā)電機(jī)分別保持，為常數(shù)時(shí)，發(fā)電機(jī)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(zhǔn)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(yùn)行時(shí)的，： （2 0qq0G001152501?2tg(cos.)0.98?0Q?1?1?P?1U? ， 00115250 由凸極機(jī)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(dòng)勢(shì)、電壓分別保持不變時(shí)發(fā)電機(jī)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(duì)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(duì)例7-1，分別計(jì)算下列兩種情況的系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)： ?UPU ）

20、若一回線停運(yùn)檢修，運(yùn)行參數(shù)（，）仍不變。，（1G080.x?1?x ，（2）發(fā)電機(jī)改為凸極機(jī)（）其他情況不變。qd?00?,U?1.?P0.8?LE05U?1. Gs6?TJ (1)一回線路停運(yùn)，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(chǔ)備系數(shù)5 P8.0 ）凸極機(jī)（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(dòng)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(yùn)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(zhǔn)值：BB220PU115，幺末端標(biāo)值：1?1?U?P? ?0?220115USBB ?SQsin ，?B20?Q?sin(arccos.)? ?0SSBB 號(hào)如未特殊說明，參數(shù)應(yīng)該都是標(biāo)幺值，省略下標(biāo)* 的結(jié)果正常運(yùn)行時(shí)：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(dòng) 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?