電力系統(tǒng)暫態(tài)分析(第三版)習(xí)題答案解析

1、 PAGE 16 / 16第一章電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)知識(shí)1-2-1 對例 1-2，取，,用準(zhǔn)確和近似計(jì)算法計(jì)算參數(shù)標(biāo)幺值。解：準(zhǔn)確計(jì)算法：選取第二段為基本段，取，則其余兩段的電壓基準(zhǔn)值分別為：電流基準(zhǔn)值：各元件的電抗標(biāo)幺值分別為： 發(fā)電機(jī)：變壓器：輸電線路：變壓器：電抗器： 電纜線路：電源電動(dòng)勢標(biāo)幺值：近似算法：取，各段電壓電流基準(zhǔn)值分別為：，各元件電抗標(biāo)幺值：發(fā)電機(jī)：變壓器：輸電線路：變壓器：電抗器：電纜線路：電源電動(dòng)勢標(biāo)幺值：發(fā)電機(jī)：變壓器：輸電線路：變壓器：電抗器：電纜線路：電源電動(dòng)勢標(biāo)幺值：1-3-1 在例 1-4 中，若 6.3kV 母線的三相電壓為：在空載情況下點(diǎn)突然三相短路，設(shè)突然三

2、相短路時(shí)。試計(jì)算：（ 1）每條電纜中流過的短路電流交流分量幅值；（ 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)電流最大，并計(jì)算其近似值；（ 4）為多少度時(shí)，a 相的最大瞬時(shí)電流即為沖擊電流。解 ：（ 1 ） 由 例 題 可 知 ： 一 條 線 路 的 電 抗， 電 阻， 阻 抗，衰減時(shí)間常數(shù)三相短路時(shí)流過的短路電流交流分量的幅值等于：（ 2）短路前線路空載，故所以(3) 對于 abc 相：， 可以看出c 相跟接近于，即更與時(shí)間軸平行，所以c 相的瞬時(shí)值最大。（ 4） 若 a 相瞬時(shí)值電流為沖擊電流，則滿足，即。第二章同步發(fā)電機(jī)突然三相短路分析2-2-1 一發(fā)電機(jī)、變壓器組的高壓

3、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。發(fā)電機(jī)：， 變壓器：，解：取基準(zhǔn)值，電流基準(zhǔn)值則變壓器電抗標(biāo)幺值發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電抗標(biāo)幺值次暫態(tài)電流標(biāo)幺值有名值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)。（ 1）分別用，和計(jì)算短路電流交流分量，和；（ 2）計(jì)算穩(wěn)態(tài)短路電流。解：（ 1），短路前的電動(dòng)勢：所以有：（ 2）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(dāng)

4、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 a?I b用電?設(shè)備I c?U (0)?I ( 0)Z( 0)答：（ 1）負(fù)載中性點(diǎn)不接地；三相電壓對稱；負(fù)載中性點(diǎn)接地，且三相負(fù)載不對稱時(shí)，端口三相電壓對稱。（ 2）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。1 L2 LG1T1332G2xn1xn 2解：畫出其零序等值電路U (0 )第五章不對稱故障的分析計(jì)算圖 5-33 示出系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)處不對稱的情形。若已知、，由點(diǎn)看入系統(tǒng)的，系統(tǒng)內(nèi)無中性點(diǎn)接地。試計(jì)算。fab cxfx fx fx (1 )?f (1)戴維南等值x?x (1) / x f?

5、f (1)?x ( 1)/ x f?f (1)U f 0f ( 1)fU f 0U f (1)U f 0U f (1)x ( 2 )?n(1)f ( 2)xx ( 2 ) /x f f?n(1)( 2)x ( 2)/ x f?n (1)f ( 2)U f ( 2 )fU f ( 2 )U f ( 2)x (1 )n( 2)f ( 0)x ffn( 2)( 0)x ffn ( 2 )( 0)?U f ( 2)x f?U f ( 2 )?U f ( 2)n( 0)n( 0 )n( 0)（ a ）（ b）（ c）解：正負(fù)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(fù)合序網(wǎng)

6、圖如圖（c） 則：（ b）圖5-34示出一簡單系統(tǒng)。若在線路始端處測量、。試分別作出點(diǎn)發(fā)生三相短路和三種不對稱短路時(shí)、和（可取 0、0.5、1）的關(guān)系曲線，并分析計(jì)算結(jié)果。TfGx n 1l解：其正序等值電路：EaxGxTlxl已知圖 3-35 所示的變壓器星形側(cè)B 、C 相短路的。試以為參考向量繪制出三角形側(cè)線路上的三相電流相量：（ 1）對稱分量法；（ 2）相分量法。?I ax?AI by?BI cI fzC1、對稱分量法?I?I c( 2)a(1)?I A(1)?23 ?3 ?I aI cI f3I b( 2)?Ib (1)I bI f3?I f?I a ( 2)?I c(1)?I A(2

7、)三角側(cè)零序無通路，不含零序分量， 則：2、相分量法 電流向量圖：其中相電流與相電流同相位，與、與同相位。且、。原副邊匝數(shù)比。?Ia?I A?I a?I c?I b?I C?I B化為矩陣形式為：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：，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。P0 ,cos0G1T1LT2U115kVq?j I d ( xd?E qqx )?E Q?j I xq?j I xd?EE q?U Gj I xe?j I ( xTx L )?U qUj I q xqG?I qI?I dU dd解：（ 1）取

8、基準(zhǔn)值，則阻抗參數(shù)如下：系統(tǒng)的綜合阻抗為：（ 2）正常運(yùn)行時(shí)的，：，由凸極機(jī)向量圖得： 令，則：與例題6-2各電動(dòng)勢、電壓分別保持不變時(shí)發(fā)電機(jī)的功率特性：各功率特性的最大值及其對應(yīng)的功角1）。最大功率角為。最大功率角為。最大功率角為，則有。最大功率角為，則有第七章電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定7-2-1 對例 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)：（ 1）若一回線停運(yùn)檢修，運(yùn)行參數(shù)（，）仍不變。（ 2）發(fā)電機(jī)改為凸極機(jī)（，）其他情況不變。TJ6s?U G1.05L?PE0.8,U1.00(1) 一回線路停運(yùn)，其等值電路為：xdxT 1xLxT 21）求得：2）3）功率極限靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)（ 2

9、）凸極機(jī)1）求得：2）3）4）由得5）第八章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定8-2-2 在例 8-1 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。P0220MW 300MW18kV200kMcos00.98U115kVcosxdxq0.852.36360MW18 / 242kVx10.41x4 x/ kM360MW220 / 121kVxd0.32x20.23TJ0.6 s01U S(%)14U S (%)14?Ej 0.304j 0.130j 0.470j 0.108U1.0a正常運(yùn)行P01Q00.2?Ej 0.304j 0.130j 0.470j 0.108U1.0b斷開一條線路后P01Q00.2PPEIPT 0dPEIIaceb0cmh取基準(zhǔn)值： SB=220MV A,UB=Uav末 端 標(biāo) 幺 值 ：，如未特殊說明，參數(shù)應(yīng)該都是標(biāo)幺值，省略下標(biāo)* 號(hào)正常運(yùn)行時(shí)：根據(jù)例6-2 的結(jié)果，功率最大值：此處有改動(dòng)切除一條線路， 功率最大值，加速面積最大可能的減速面積：系統(tǒng)能保持暫態(tài)穩(wěn)定8-2-3 在例 7-1 中， 已知，假設(shè)發(fā)電機(jī)，若在一回線路始端發(fā)生突然三相短路，試計(jì)算線路的極限切除角。TJ6s?U G1.05L?PE0.8,U1.00?Ej1.0j 0.1j 0.6j 0.1 U1.0j 0.6a正常運(yùn)行j1.0j 0.1j 0.3j 0.1j