电力系统暂态分析第一章作业参考答案_第1页
电力系统暂态分析第一章作业参考答案_第2页
电力系统暂态分析第一章作业参考答案_第3页
电力系统暂态分析第一章作业参考答案_第4页
电力系统暂态分析第一章作业参考答案_第5页
已阅读5页,还剩1页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

第一章作业参考答案

一、简答题

I、电力系统的干扰指什么?什么情况下的干扰最大?

答:电力系统的干扰指任何可以引起系统参数变化的事件。例如短路故障、电力元件的投入和退出等。

其中短路造成的干扰最大。

2、为什么说电力系统的稳定运行状态是一种相对稳定的运行状态?

答:由于实际电力系统的参数时时刻刻都在变化,所以电力系统总是处在暂态过程之中,如果系统参

数在某组数值附近作微小的持续变化,则描述电力系统运行状态的运行参量持续在某一平均值附近做微小

的变化,我们就认为其运行参量保持平均值不变,即系统处于稳定工作状态。由此可见系统的稳定运行状

态实际是一种相对稳定的工作状态。

3、为简化计算,在电力系统电磁暂态过程分析和机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设?

答:电磁暂态分析过程中假设系统频率不变,即认为系统机电暂态过程还没有开始;机电暂态过程中

假设发电机内部的机电暂态过程已经结束。

4、简述电力系统的故障类型

答:电力系统的故障主要包括短路故障和断线故障。短路故障(又称横向故障)指相与相或相与地之

间的不正常连接,短路故障又分为三相短路、两相短路、单相接地短路和两相短路接地,各种短路又有金

属性短路和经过渡阻抗短路两种形式。三相短路又称为对称短路,其他三种短路称为不对称短路;在继电

保护中又把三相短路、两相短路称为相间短路,单相接地短路和两相短路接地称为接地短路。断线故障(又

称纵向故障)指三相中一相断开(一相断线)或两相断开(两相断线)的运行状态。

5、简述电力系统短路故障的危害

答:短路的主要危害主要体现在以下方面:

1)短路电流大幅度增大引起的导体发热和电动力增大的危害;

2)短路时电压大幅度下降引起的危害;

3)不对称短路时出现的负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。

6、简述断线的特点及危害

答:断线的特点是不会出现大的电流和低电压,但由于三相不对称,将在系统中产生负序和零序电流,

所以断线的主要危害是负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。

7、电力系统故障分析中电压基准值、变压器变比通常如何选择?这样选择的目的是什么?

答:电力系统故障分析中电压基准值通常选择基本级的平均额定电压作为电压基准值,变压器的变比

采用平均额定变比。这样选择的目的是为了简化计算,因为在此情况下,各级电网的电压基准值就是其所

在电压等级的平均额定电压,而无需通过计算求取。

8、简述无限大功率电源供电情况下发生三相短路时短路电流的组成及其变化规律

答:无限大功率电源供电情况下发生三相短路时,短路电流包括基频交流周期分量和非周期分量。非

周期分量从短路开始的初始值按指数规律随时间逐渐衰减到零,周期分量不衰减。

9、简述非周期分量出现的原因;在不计电阻影响情况下,非周期分量取得最大值和最小值的条件;

三相非周期分量电流起始值的之间的关系如何?

答:非周期分量是为了维持短路瞬间电流不发生突变而出现的自由分量;非周期分量取得最大值的条

件是短路前空载,短路发生在电压瞬时值过零瞬间(因为如果电压心=U,〃sin(创+0,则在不计

电阻的情况下阿,短路后短路电流周期分量。=〃sin(u+a-90°),当短路前空载时有

力0=-"卬0=-/〃泮皿。-90°),如要使九取得最大值〃,则|sin(a-900)|=l,即

。=。°或。=180°,此时为o=0)

短路电流取得最小值的条件为/丽sin(ap-sin(a-90°)=0或短路瞬间相量/的-"与

横轴平行。当短路发生在空载时上述条件为|/,〃sin(a—90°)|=0,即a=90°或a=-90°(270°),也

就是短路发生在电压瞬时值最大瞬间时,短路电流周期分量起始值最小,等于零。

三相非周期分量不能同时取得最大值或最小值,(因为当A相非周期分量取得最大值时

a=0°或a=180°,此时Iiha0|=||=|-lt„sin(0-90°-120°)|=If„sin30°=Im;

Iica0H-icpQH-Imsin(()-90°+120°)|=Imsin30°=I,„。同理可以证明三相非周期分量也不能

同时取得最小值),且总有三相非周期分量起始值之和为零。

10、设么叫最恶劣短路条件、短路冲击电流和最大有效值电流

答:最恶劣短路条件指短路前空载、短路发生在电压瞬时值过零时(不计各元件电阻);短路冲击电

流指最恶劣短路条件下的短路电流的最大瞬时值:最大有效值电流为最恶劣短路条件下短路电流的最大有

效值。

11.什么叫无限大功率电源?其特点是什么?实际工作中在什么条件下可以将实际的有限穴率电源?

答:容量为无限大的电源称为无限大功率电源;无限大功率电源的特点是电源内阻抗为零,电源端电

压和频率恒定,(因为当电源的功率无限大时,任何干扰(包括短路故障)引起的有功功率波动相对于电

源的无限大功率而言都可忽略不计,所以电源的频率不因干扰而波动;又由于无限大功率电舸以看作由

无限个有限功率电源并联而成,由于有限功率电源的内阻抗是有限的根据戴维南定理,无限大功率电源的

内阻抗为无限个有限功率电源的内阻抗的并联值,显然为零,当电源的内阻抗为零时,该电源为恒压源,

所以电压保持不变)。

实际工作中,当实际电源内阻抗在短路回路总痴中所占比例小于10%时,该电源就可以视为无限大

功率电源。(因为电源内阻抗小,短路时电源端电压变化不大,可视为不变,即该电源可视为无限大功率

电源)。

无限大功率电源的特点是电源内阴抗为零,电源端电压和频率恒定;当实际电源内阻抗占短路回路总

阻抗的比例小于10%时,即可将实际电源视为无限大功率电源。

12.在无限大功率电源供电情况下,如果短路前空载,不计电阻影响,请写出短路发生在A相电压从

负半周进入正半周的瞬间时,各相短路电流中非周期分量的起始值。

答:

Lo=.一骁0二包1sin(a一%)-411Psin(

4.0=i怵f=以sin(a-120°—%)—皿sin(a—120°-*

Lo=--J=何asin(a+120°-“)-包sin(a+120°-0)

将/[())=0,a=0°,(/)=-90°RA得:

^o=-V2x/psin(-9O°)=A/2/p

Jo

%°=-&x//,sin(-210。)=-三。

Lo=-&xIpsin(30°)=--Ip

13、在无限大功率电源供电情况下,如果短路前空载,短路回路阻抗角为60°,请指出在什么情况卜

发生短路时,A相短路电流中的非周期分最起始值最大。

答:

因为:Lo=G—%c=&&sin(a—%)—&,sin(a—a)

将匕=0,2=600代入上式可得:

心0=一行。sin(。一60°)

当I"a。I取得最大值时,sin(6z-60°)=±L

sin(a—60°)=l时,cr-60°=90°,。=150°;

2

发电机电抗标么值=0.26x—10J5x—30=0.315;

309.5452

辘器T1电脆么值尤口*=3、吆X%=0.121;

10031.5110

1()511()2«)

变压器T2电抗标么值;I”=高x3-x券=0.21;

30

110KV线路电抗标么值x〃*=0.4x80x--=0.0793;

1102

30

6KV电缆线路电抗标么值x,〃*=0.08X2.5X--=0.138;

66

电抗器蝇标么值X。公=—X——X当=0.398;

100V3x0.36.62

2、(1-3-1)

解:根据例1-4计算数据计算如下:

①髅线路中硒的短路电流交流分量幅勉

/,„=-7=^—=3.857(0)

73x0.943

②每条电缆三相短路电流表达式

根据空载情况下短路电流表达式:

/

Ta

ia=Im8s+a-(p)-Im8s(a-(p)e

I

Ta

ih=lmcos(69J+a-120°-(p)-l,„cos(a-120°-<^)e

Ta

ia=Imcos(69/+a+120°-°)一Imcos(a+1200-(p)e

将a=30°、(p=arctg=57.64°、Ta=0.005(s)RA上式得

505

___i_i

ia=3.857cos(tt?5Z-27.64°)-3.857cos(-27.64°)e"=3.857cos((yv/-27.64°)-3.417^-^

__l_

ih=3.857cos(^7-120°-27.64°)-3.857cos(-1200-27.64°)^〃

I

=3.857cos(q—120°-27.64")+3.258J标

__l_

(

(.=3.857cos(6ys7+120-27.64°)-3.857cos(l20°-27.64°

=3.857COS(GJ+120°-27.64°)+0.1590标

③瞬时值最大相及其近似值

由三相短路电流表达式可知,a相短路电流非周期分量起始值最大,所以a相短路电流的瞬时值最大。

入27.64°、

4(1+0)

由于A相电流瞬时值最大时,t=-------侬一P0.0115S,所以最大瞬时值电流近似值

314

0.0115

iM=3.857+3.417)丽=4.200(24)

④由短路冲击电流的定义可知,a相短路电流最大瞬时值为短路冲击电流时,a-0=士180°,或

卜―同=0°即a=180°+57.64°=237.64°、a=57.64°-180°=-122.36,),或

a=(P=57.64°o

3、(1-3-2)

解:

iafo=[/啪cos0-%)-Imcos(a-。)]

=8cos(30°-30°)-3.857cos(30°-57.64°)=-3.162(AA)

%o=cos(a-120。—伟।)-Imcos(a-120°-阴

=V2^0.18COS(-1200)-3.857COS(-147.64°)=3.131(M)

4/o=[/砸icos(a+120"-叼巧)一cos(a+120°-(p)}

=后0.18cosl20°-3.857cos92.36°)=0.032(攵A)

4、

解:

.采用近似计算法,即各级电压为平均额定电压,变压器变比为平均额定变比.

变压器归算到lOkV侧的电抗参数为:3=0'/。)x支=-xU包=0.368(。)

’100Sv10031.5

归算到lOkV侧的线路电抗为:X,=04x100=0.333(。)

心(115/10.5)2

回路总为:%v=xL+xT/2=0.333+0.368/2=0.517(Q)

短路电流周期分量有效值为:/„=——=11.726(M)

73x0.517

短路冲击电流为:iM=1.8xV2x=1.8xV2x11.726=29.85(M)

5、

解:

①根据正常运行情况计算电源端电压标幺值

22

Us=J(U/+(咨sin%)2+(人内cos%)2

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论