电力系统暂态解析总结计划第三版习题答案

1、电力系统暂态分析总结计划第三版习题答案电力系统暂态分析总结计划第三版习题答案电力系统暂态分析总结计划第三版习题答案-第一章电力系统分析基础知识1-2-1对例1-2，取110kVB30,用正确和近似计算法计算参数标幺值。U，SMVAB2解：正确计算法：采纳第二段为基本段，取U110kV，SB30MVA，则其余两段的电压基准值分B210.5别为：UBkU110kV9.5kV11B2121UB3U110B26.6kVk11026.6电流基准值：IS30BB1.8kA13U39.5B1S30kAIBB0.1623U23110B各元件的电抗标幺值分别为：210.530发电机：x0.260.3212309

2、.5230变压器T121：x0.1050.121122211031.530输电线路：x0.4800.079321102变压器11030：x0.1050.21T24221511062.62电抗器：x0.050.456.60.330电缆线路：x0.082.50.14626.6电源电动势标幺值：E111.169.5近似算法：-取SB30MVA，各段电压电流基准值分别为：30UUB1B210.5kV，IB1.65kA1310.530115kV，IB0.15kA13115-UB36.3，IB302.75kAkV136.3各元件电抗标幺值：210.530发电机：x0.260.26123010.512123

3、0变压器T：x0.1050.1112211531.5输电线路：x0.480300.07332115115230变压器T：x0.1050.2124211515电抗器：x0.0562.750.4456.30.3x0.082.5300.151电缆线路：626.3电源电动势标幺值：E111.0510.52x0.2610.5300.32发电机：12309.52变压器12130T：x0.1050.121122211031.5x0.480300.079输电线路：32110230变压器T110：x0.1050.2124221511062.62电抗器：x0.050.456.60.330-电缆线路：x0.082.

4、50.14626.611电源电动势标幺值：E1.169.51-3-1在例1-4中，若6.3kV母线的三相电压为：Ua26.3cos(st)Ua26.3cos(st120)Ua26.3cos(s120)t-在空载情况下f点忽然三相短路，设忽然三相短路时30。试计算：1）每条电缆中流过的短路电流沟通重量幅值；2）每条电缆三相短路电流表达式；3）三相中哪一相的刹时电流最大，并计算其近似值；（4）为多少度时，a相的最大刹时电流即为冲击电流。解：（1）由例题可知：一条线路的电抗x0.797，电阻r0.505，阻抗0.79722Zrx0.943，衰减时间常数T0.005s3140.505三相短路时流过的短

5、路电流沟通重量的幅值等于：U26.3ImkAfm9.45Z0.943（2）短路前线路空载，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)关于abc相：a27.64，b147.64，92.36c，能够看出c相跟凑近于90，即更与时间轴平行，因此c相的瞬市价最大。ic(t)maxi(0.01)10.72kAc（4）若a相瞬市价电流为冲击电流，则知足a9

6、0，即32.36或147.64。第二章同步发电机忽然三相短路分析2-2-1一发电机、变压器组的高压侧断路器处于断开状态，发电机空载运转，其端电压为额定电压。试计算变压器高压侧忽然三相短路后短路电流沟通重量初始值I。m发电机：SN200MW，UN13.8kV，cosN0.9，xd0.92，xd0.32，xd0.2变压器：SMVAN240，220kV/13.8kV，US(%)13-解：取基准值UB13.8kV，SB240MVA-S240B电流基准值IB10.04kA3U313.8B22U%US1313.8240STNB则变压器电抗标幺值0.13xT22100SU10024013.8NB222US1

7、3.8240NB0.216发电机次暂态电抗标幺值xx0.2dd22S200NBU13.80.9cosN次暂态电流标幺值112.86IxTx0.130.22d出名值Im22.8610.0438.05kA2-3-1例2-1的发电机在短路前处于额定运转状态。（1）分别用E，E和E计算短路电流沟通重量I，I和I；qd（2）计算稳态短路电流I。1解：（1）U010，1cos0.85132I0短路前的电动势：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第三章电力系统三相短路电流的适用计算-第四章对称重量法即电力系统元件的各序参数和等值电路4-1-1如有三相不对称电流流入一用电设施，试问：1）改用电设施在什么情况下，三相电流中零序电流为零？2）当零序电流为零时，用电设施端口三相电压中有无零序电压？I(0)IIIa用电bUZ(0)设施(0)c答：（1）负载中性点不接地；三

9、相电压对称；负载中性点接地，且三相负载不对称时，端口三相电压对称。2）4-6-1图4-37所示的系统中一回线路停运，另一回线路发生接地故障，试做出其零序网络图。12LL3G1T13T2G2xx2n1n解：画出其零序等值电路U(0)第五章不对称故障的分析计算5-1-2图5-33示出系统中节点f处不对称的情况。若已知x1、U1，由f点看入ff0系统的x(x1，系统内无中性点接地。试计算Ifa、b、c。1)(2)-abcxxfxffxf(1)x(1)/xf(1)(1)戴维南等值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：正负零三序网如图（a），各序端口的戴维南等值电路如图（b）（a）单相短路，复合序网图如图（c）U则：III1f00.5(1)(2)(0)x/xx/xx0.50.51(1)f(2)ff（b）5-1-3图5-34示出一简单系统。若在线路始端处丈量ZaUagIa、ZbUbgIb、ZcUI。试分别作出f点发生三相短路和三种不对称短路时Z、Z、Z和（可cgabcc取0、0.5、1）的关系曲线，并

11、分析计算结果。fTGxln1-解：其正序等值电路：ExGxlxlaT-5-2-1已知图3-35所示的变压器星形侧B、C相短路的If。试以If为参照向量绘制出三角形侧线路上的三相电流相量：1）对称重量法；2）相重量法。IaaxIbbyBIIfCccz1、对称重量法I220fIAA1a1a(a1)a1122I1aaI1aaIA(2)Bf33I111I111ICA(0)IA(1)Ia(1)IIc(2)233IbIfIaIIb(2)3cf3IfIb(1)I-a(2)Ic(1)IA(2)三角侧零序无通路，不含零序重量，则：III3Iaa(1)a(2)3f23IIIIbb(1)b(2)f3III3Ifcc

12、(1)c(2)32、相重量法-电流向量图：此中相电流Ia与相电流I同相位，Ib与I、Ic与IC同相位。AB111C。原副边匝数比N31。且IaIA、IbIB、IcI1：N：3332IaIAIaIIIIcBbC化为矩阵形式为：I110I110I1100faaA11I011I011I011IbbBf33I101I101I101ccIC第六章电力系统坚固性问题概括和各元件的机电特色6-2-2若在例6-2中的发电机是一台凸极机。其参数为：SN300，UN18kV，cosN0.875，xd1.298，xq0.912，xd0.458MW试计算发电机分别保持E，Eq0，Uq0为常数时，发电机的功率特色。q0

13、P0,cos0G1T1LT2U115kV-qEqjId(xdxq)jIxEQqjIxdEEjIxejI(xTxL)qUGjIqxqUUqGIIqdIUdd220解：（1）取基准值SMVAB250，UB(110)115kV，UB209kV(115，则220)121阻抗参数以下：xdxqxdx1Tx2T22502421.2891.2603002090.87522502420.9120.8923002090.87522502420.4580.4483002090.87522502420.140.13036020922502200.140.1083602091250 xL2.4120020.23522

14、09系统的综合阻抗为：-xexxx20.1300.1080.2350.473T1LTxdxx1.2600.4731.733dexqxx0.8920.4731.365qe-xdxx0.4480.4730.921de（2）正常运转时的U，E，E，E：G00q0q02501115P1，Q01tg(cos0.98)0.2，U10250115由凸极机向量图得：令US10，则：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与例题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)各电动势、电压分别保持不变时发电机的功率特色：-EU2xdxUPqsinqsin20E2xxqxdqd2Eq0UxxPsinUqqdsin2E2xxxddq-PEUEU1sinsinsinExdxdUx(1d)sinExdUUUU1UxPqGsinGGsinsin(1e)sinUxxUGxeeq(4)各功率特色的最大值及其对应的功角1）Econst。最大功率角为q0dPqE0d2）Econst。最大功率角为q0dPdq0E3）E4）U0G0const。最大功率角为90，则

17、有const。最大功率角为90G，则有第七章电力系统静态坚固7-2-1对例7-1，分别计算以下两种情况的系统静态坚固贮备系数：（1）若一回线停运检修，运转参数（U，U，P）仍不变。G0（2）发电机改为凸极机（x1，x0.8）其余情况不变。dqPE0.8,U1.00LU1.05GTJ6s(1)一回线路停运，其等值电路为：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）功率极限PP0.872MEMqx1.8d5）静态坚固贮备系数0.8720.8K9%P0.8（2）凸极机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第八章电力系统暂态坚固8-2-2在例8-1中若扰动是忽然断开一回线路，是判断系统可否保持暂态坚固。-P220MW0cos0.980U115kV300MW200kM18kV4.cos5.360MWx10.41/xdx18/242kVx04xqU(%)U(%)141x0.32SSdx0.232TJ0.6s14kM360MW220/121kVEjj0.130j0.470j0.108U1.0304P10Q2.a0正常运转Ejj0.130j0.470j0.108U1.00.304P10Q0.922b0断开一条线路后PPEIdPEIIacP0eTb-0cmh取基准值：SB=220MVA,UB=UavU115P220尾端标幺值：1U，P1，0U115S220BB-QsinSQ，sin(arccos)0.2B0SBSB如未特别说明，参数应当都是标幺值，省略下标*号正常运转时：依据例6-2的结果22x0.777，E(10.20.777)0.7771.3924dEU1.3924功率最大值：P1.7920maxx0.777dtan0.777133.9201此处有变动010.20.777P0Psin(33.9201)1TmaxEU1.3924切除一条线路x1.012，功率最大值P1.3759dmaxx1.012d11c，133.3815arcsin4