電力系統(tǒng)分析上2019第2學(xué)期作業(yè)華南理工

1、電力系統(tǒng)分析（上）作業(yè)一、簡答題1.請(qǐng)標(biāo)出圖示系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)和變壓器的額定電壓110kVq"7二9一"T>.制行絆口v*系4*/住工【A*件6依工馬/73：力：刁工仔”2 .為什么一般用虛擬電勢描述凸極發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)模型？答：用虛擬的穩(wěn)態(tài)電動(dòng)勢、暫態(tài)電動(dòng)勢和次暫態(tài)電動(dòng)勢的概藐視凸機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)模型，具有統(tǒng)一的表達(dá)形式。在同步發(fā)電機(jī)的電磁功率表達(dá)式中，通過使用統(tǒng)一虛擬電動(dòng)勢，說明凸極機(jī)的電磁功率表達(dá)與使用統(tǒng)一穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)電動(dòng)勢的隱極機(jī)一樣，具有簡潔的表達(dá)方式。3 .何為架空線路導(dǎo)線換位？其目的是什么?答：由于導(dǎo)線對(duì)地電容的存在，對(duì)大多數(shù)長距離輸知電的線路來說導(dǎo)線三相的容抗值不

2、相等，這就給三相平衡、繼電保道護(hù)的整定等帶來回麻煩。為保證三相導(dǎo)線對(duì)地容抗的一致在電力建設(shè)時(shí)，人們將三答根導(dǎo)線相隔一段距離就變換一下位置，這就是導(dǎo)線的換位。架空線路導(dǎo)線換位的目的是：改善導(dǎo)線周圍電磁場分布，減小線路電抗。4 .畫出穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，隱極發(fā)電機(jī)的等值電路及向量圖。5 .何為計(jì)算電抗？求取計(jì)算電抗的目的是什么？計(jì)算電抗一一它等于歸算到發(fā)電機(jī)額定容量的發(fā)電機(jī)縱軸次態(tài)電抗標(biāo)幺值x"d和發(fā)電機(jī)端到短路點(diǎn)外接電抗標(biāo)幺值之和。短路計(jì)算電抗的物來理意義主要是確定對(duì)短路點(diǎn)看上去的電源容量大小，確定短路電流和可能的事故程度。在確定線路電壓的情況下，計(jì)算源電抗的大小就可以得到短路點(diǎn)看上去的視在電

3、源的容量。短路點(diǎn)至電源的電氣距離結(jié)合該段百距離的導(dǎo)線或電纜的性質(zhì)，就可以確定該段距離的線路短路度阻抗，從而獲得短路點(diǎn)至電源的整體短路阻抗，以便確定短路電流或短路容量。當(dāng)然，這個(gè)問距離越大，短路阻抗就越大，短路點(diǎn)看過去答的短路容量就會(huì)越小或者短路電流就會(huì)越小等等。6 .何為派克變換？其目的是什么？派克變換是目前分析同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行最常用的一種坐標(biāo)變換，由美國工程師派克（R.H.Park）在1929年提出。派克變換將定子的a,b,c三相電流投影到隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的直軸（d軸），交軸（q軸）與垂直于dq平面的零軸（0軸）上去，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)定子電感矩陣的對(duì)角化，對(duì)同步電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行分析起到了簡化作用。即abc

4、坐標(biāo)系變換到dq坐標(biāo)系7 .畫出穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，凸極發(fā)電機(jī)的等值電路及向量圖。8.系統(tǒng)接線如圖，請(qǐng)標(biāo)出發(fā)電機(jī)G、變壓器耳、Tj心、L,三相電動(dòng)機(jī)M、單相電燈L等元件的額定電壓。G10kVIi答：G;10.5kV、T1:10.5/121kV、T2;110/38.5/11kV、T3;35/6.6kV、T4:10kV/400V、M:6kV、L;220V9 .圖示電力系統(tǒng)，參數(shù)如圖所示，試寫出其節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣丫。Y10Z12j0.105j0.4110 .請(qǐng)寫出下圖中各變壓器的額定變比11、簡述短路計(jì)算的目的。短路是電力系統(tǒng)最常見、并且對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重影響的故障。短路的結(jié)果將使系統(tǒng)電壓降低、短路回路中電

5、流大大增加，可能破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和損壞電氣設(shè)備。所以電氣設(shè)計(jì)和運(yùn)行，都需要對(duì)短路電流運(yùn)行計(jì)算。在發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算的目的的主要有以下幾個(gè)方面：1 .在選擇電氣主接線時(shí)，為了比較各種接線方案，或確定某一接線是否需要采用限制短路電流的措施，均需進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。2 .在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障狀況下都能安全、可靠的工作。同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要按短路情況進(jìn)行全面校驗(yàn)。3 .在設(shè)計(jì)屋外高壓配電裝置時(shí)，需按短路條件校驗(yàn)軟導(dǎo)線相間和相對(duì)地安全距離。4 .在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。5

6、 .接地裝置的設(shè)計(jì)，也需用短路電流。12、說明單相短路的邊界條件及復(fù)合序網(wǎng)。1故障相相電壓為零2非故障相電流為零3正、負(fù)、零序電壓之矢量和為零復(fù)合：三序網(wǎng)絡(luò)的并聯(lián)二、分析計(jì)算題1、系統(tǒng)接線如題圖所示，已知各元件參數(shù)如下，試求f點(diǎn)三相短路時(shí)的起始次暫態(tài)電流、沖擊電流、短路電流最大有效值和短路功率的有名值。其中，發(fā)電機(jī)G:SN60MVA,Xd0.14,E1;變壓器T：SN30MVA,VS%8；線路Ll=20km,x=0.38Q/km。解:-JOkV35kYg©h-OO+-解：WE1,VbVav,Sb100MVASb100XiXd0.140.2331dSn60X2Vs%100Sbs0.08

7、*0.267X30.3820(1)_Sb_J3UB100371000.555、3371.56(kA)起始次暫態(tài)電流EX/2X710.2330.2670.5551.561.479(kA)(2)沖擊電流(p241(691)iimpKim、2IX21.81.4793.765(kA)(3)短路電流最大有效值(p204(612)1 imp112(Kim1)21.479、12(1.81)22.233(kA)(4)短路功率有名值(p204(613)St、3VavI、3371.47994.78(kA)2、電力系統(tǒng)接線如圖所示，發(fā)電機(jī)：Sn15MVA,Xd0.12,x。0.12；變壓器T1和T2參數(shù)相同，為：Sn15MVA,Vs%10；變壓器中性點(diǎn)接地阻抗：xR50。線路：x(d0.4/km,X(0)3x,線路長度100km。(1)當(dāng)K點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的起始次暫態(tài)電流、沖擊電流、最大電流有效值和短路容量的有名值。)(2)線路參數(shù)不變，如果K點(diǎn)發(fā)生A相接地短路，求短路電流有名值。(取E1.0,Sb15MVA)3、圖示系統(tǒng)，各元件參數(shù)已知：發(fā)電機(jī)G: