电力系统自动装置计算题

1教材2已知待并发电机组电104t伏统电ut)伏。试求：⑴试画出时电压矢量图；⑵计算相角差首次等于零时的t；⑶若整定导前时间=0.2，计算合闸命令发出时刻的t对应的导前角；⑷若准同步ad装置、断路器等各种误差时间之和最大为0.03，计算最大合闸误差角。解⑴已V，U105Vt=0时的相角为0u的相角等于sG2

，据此画出电压矢量图如下：⑵相角差=0，即（314t+）=0，2则t=（秒）2（3）⑶由于整定导前时间=秒，合闸命令发出时刻为：ad

=

2

－0.2（秒）导前角=滑差角频率×导前时间（315-314）×0.2=0.2（弧度）⑷合闸误差角=合闸误差时间×滑差角频率=0.03×315-314）=0.03弧度3P187课后作题2-4旋转坐系中发电机模型方（方）如下/

ddqqqqdddddqqqqddd磁链方iqqqiifff

电压方程

udduqdq

qd式中符号含义：ψ—磁链，i—电流，u—电压，—直轴，q—交轴，—励磁绕组，

ddt

。已知：I

f*

ad*

0.6rxisin0.8q

2

2dq

。假定恒步转速、恒磁，求电机并入电后的电暂态过程。答

diq

1udi0.6dt2u可得：

d2dt

i

0.40有特征方程：

s0sitsintd则有

icsincos代入初始条件

i00

，则有：

cc0.41t0.6sinit1.2cost1.2所以有：qii

2d

2q

t0.6sint

1.2t1.2

时间响应曲线如下所示：1教材题某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行，1机额定功率为25MW，2号机的/

额定功率为50MW台机的功率因数都为0.85磁调节器的调差系数为。若系统无功负荷波动使电厂无功增量为它们的总无功容量的问各机组承担的无功负荷增量是多少，母线上的电压波动是多少？解1号机额定无功功率

tg25tg15.49(var)G112

号

机

额

定

无

功

功

率

G2

tg(arccosvar)因为两台机的调差系数均为0.05，所以公用母线上等值机的调差系数为0.05。母线电压波动

0.2*各机组无功负荷波动量

G1*

1

*

0.05

QG1G1

0.2Mvar)

*

0.05

0.2G

Q2*G2

0.26.20(1机组无功负荷增加3.10Mvar，2机组的无功负荷增加。因为调差系数相等功的波动量与它们的容量成比例线上的电压降低了。N2教材例3-2某电厂两台发电机公共母上并联运行1机组的定功率2号机组的定功率为50MW。台机组额定功率因都是0.85。机组的调差系数为0.04，号机组的差系数若系统功负波动使厂无增量为它总无功容量15%问机组承担无功负增量是多少母线上电压波动是少？/

3P187课后题3-1某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行，1机的额定功率为25MW，2号机的额定功率为50MW。两台机组的额定功率因数都是0.85。2号机励磁调节器调差系数为0.051号机为无差调节特性若系统无功负荷波动使电厂无功增量为它们总无功容量的20，问各机组承担的无功负荷增量是多少？母线上的电压波动是多少？若电厂无功增量为它们总无功容量的％，情况又如何？解1号机额定无功功率

G

PG1

tgvar)11号机额定视在功率

Ge

PG1

/

25/0.85（MVA）12号机额定无功功率QG2e

tg2

tgMvar）2因为1号机为无差调节特性，所以号机将尽其所能承担无功功率的增量，如果1号机能承担无功功率的全部增（即其值小于额定视在功率则母线电压保持不变。当电厂无功增量为总无功容量的％时：0.2*G

Ge

Q

G

0.2*30.99

Ge∴1号机承担无功功率的全部增量9.3Mvar，母线电压保持不变，即。当电厂无功增量为总无功容量的％时：/

L*L*LL*0.2*GL*L*LL*

Ge

2e

0.6*30.99

Ge1号机承担无功功率的全部增量27.89Mvar，母线电压保持不变，即0。1参照教材例5-2某电力系统中f成0次方次方次方及3次方成比例的负荷分别占30%、40%10%和20%且当f=50Hz时系统总的有功负荷为3200MW（包括有功网损。试求：⑴当f=47Hz时，负荷变化的百分数及相应的K；LL*⑶若f=50Hz时，此系统总的有功负荷为（包括有功网损），则上述两种情形的K是多大？L47解⑴当f=47Hz时，f0.94*由式（5-4）可以求出当频率下降到时系统的负荷为：aff2f30.10.94L*0*2**0.930

3则于是

(10.930)7L%7KL1.17%PKK74.88(/Hz)fN即此时，频率每降低1Hz，系统负荷相应减少。⑵PLN

3600时，系统的K值不变，则有L*P3600KKLN1.17MW/H)f50N即此时，频率每降低1Hz，系统负荷相应减少。2参照教材例设A、B两区域系统通过联络线相连，两系统的单位调节功率=1250MW/Hz，AB它们的负荷增量分别

LA

=100MW，

LB

=50MW在下面三种情况下，①AB系统均装设按频率及联络线路功率调整的自动调频；②A系统有自动调频B系统无自动调频；③A、B系统均无自动调频。、''''。t/

LB2f506.667解⑴A、B系统均按调节准动调频时，LB2f506.667t0tB''MW''50MWLALB⑵A系统均按调节准则动调频，B系统无二次调频时，t

150Hz

125MWLB

''LAGB

⑶A、B系统无二次调频时，

LALB

1002500

Hz502

四、计题参照教P173例题6-1P177题某电力系统总负荷

PL

MW，出现功率缺额

2500

MW，负荷调节效应系数

L

。求下列情况下的结果：⑴如果不采取任何措施，求系统的稳定频率？⑵如果希望系统的稳定频率为48.5HZ求应切除多少负荷？解f

hKL*

1.5

（Hz）系统的稳定频率为：（Hz）可见，该事故后，不采取任何措施，系统稳定频率将降至43.333Hz，该系统会发生频率崩溃，影响系统的安全正常运行。⑵

*

48.5

0.03L.max