电力系统分析下作业

电力系统分析下作业

一.选择题（每个4分）

1.电力系统的有功功率电源是（A）

A.发电机

B.变压器

C.调相机

D.电容器

2,分析不对称短路的方法是（A）。

A、对称分量法；

B、叠加原理；

C、运算曲线法；

D、节点电压法。

3.对电力系统并列运行的暂态稳定性而言，最不利的短路故障是（A）。

A、三相短路；

B、单相接地短路；

C、两相短路接地；

D、两相短路。

4.我国电力系统的额定电压等级有（D）

A.115、220、500（KV）

B.110、230、500（KV）

C.115、230、525（KV）

D.110,220、500（KV）

5.电力系统的频率主要决定于（A）

A.有功功率的平衡

B.无功功率的平衡

C.电压质量

D.电流的大小

6.若ac两相发生短路，则基准相选择为（B）

A.a相

B.b相

C.c相

D.a相和c相

7.输电线路的正序阻抗与负序阻抗相比，其值要（3）

A大

•

B小

•

相

c等

•

都

不

D是

•

8.两相短路接地故障中，附加阻抗Z△为（D）

A.ZOS

B.Z2S

C.ZOC+Z2C

D.Z02〃Z22

9.分析简单系统的暂态稳定性可以应用（B）

A.耗量微增率准则

B.等面积定则

C.小干扰法

D.对称分量法

10.P-6曲线被称为（D）

A.耗量特性曲线

B.负荷曲线

C.正弦电压曲线

D.功角曲线

二.简答题

1.写出电力系统的暂态稳定和电力系统的静态稳定的定义？稳定的标志是什

么？

答：电力系统的暂态稳定是指电力系统在某一运行状态下突然受大的干扰后,

经过暂态过程能达到新的稳定运行状态或者恢复到原来的状态的能力。如系统中

任何两台发电机之间的功用差都不随时间一直增大，则系统暂态稳定；否则，暂

态不稳定。

电力系统的静态稳定是指电力系统受到小扰动后，不发生自发振荡或非周期

性失步，自动恢复到初始状态的能力。如果系统受到下扰动后不发生周期失步或

非周期失步，继续运行在起始电或转移到一个相近的稳定运行点，则称系统对该

运行情况为静态稳定。否则为静态不稳定。

2.什么是电力系统的短路？短路故障有哪几种类型？哪些是对称短路？哪些是

不对称短路？

答：在电力系统中，短路是最常见而且对电力系统运行产生严重影响的故障。

所谓短路是指相与相或相与地之间直接金属性连接。

短路种类主要有三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路等四

种。二相短路属对称短路，具它属不对称短路。

3.什么是对称分量法？正序、负序、零序各有什么特点？

答：对称分量法是指在三相电路中，任意一组不对称的三相量可以分解为三

组三相对称的正序、负序、零序分量的故障分析法。正序的特点为：三相量大小

相等，相位互差度120度，且与系统正常对称运行时相序相同，为一平衡三相系

统。负序的特点：三相量大小相等，相位互差度120度，且与系统正常对称运行

时相序相反，为一平衡三相系统。零序的特点：三相大小相同，相位一致。

4.简单电力系统静态稳定的判据是什么？电力系统失去暂态稳定的判据是什

么？、

答：电力系统静态稳定的判据是系统的状态方程的特征根都小于零。

电力系统失去暂态稳定的判据是电网遭受每一次大扰动后，引起电力系

统机组之间的相对角度增大，在经过第一-个角度最大值后作同步的衰减振荡，系

统中枢点电压逐渐恢复。

5.潮流方程中平衡节点存在的必要性

答：在潮流分布算出以前，网络中的功率损失是未知的，因此，网络中至少

有一个节点的有功功率P不能给定，这个节点承担了系统的有功功率平衡，故称

之为平衡节点。另外必须选定一个节点，指定其电压相位为零，作为计算各节点

电压相位的参考，这个节点称为基准节点。为了计算上的方便，常将平衡节点和

基准节点选为同一个节点

三.计算题（每个15分）

1.电力系统如下图所示，已知各元件参数的标幺值。发电机G：Xd,=0.1,

X2=0.1,E'=1.5,变压器TT：XT1=O.1；变压器T-2：XT2=0.05o线路L：

双回XI=0.5,XL0=3XLn运行初始状态：V0=l.P0=1.0,Q0=0.2.在输电线

路首端k点发生三相短路接地，试计算为了保证暂态稳定而要求的极限切除

角。

解：由初始条件画出各种运行工况下等值电路

1

EjX’djX1tJ-XL%V

|~~W/~~W——

（图a）

V

EjX'djXnjXLjXT2

-、N\-VA——W/-----VW

（图c）

（1）计算功角特性

1）正常运行时。此时系统的等值电路如图（a）所示

1

X”=XJ+jG词.1+0.1+-x0.5+0.05=0.5

2

=7(1+0.2x0,5)2+(1xO.5)2=1.2083

8-8—arclan--------------=24.444°=0.4264弧度

1+0.2x0.5

2）短路故障时。输电线路始端短路是的负序和零序等值网络的等值电抗分别为（三相对称

短路时无负序和零序电抗）

2505

-xxJ=（o】+oik。+。）（两相短路接地时）

x2I=（x2+xri）//t+r=0005

（2）0.1+0.1+0.25+0.05

卜iJ（两相短路接地时）

附加电抗为：三相短路时3=。

（注：两相短路接地时X.=X2X〃九工单相接地短路时七二乙工+九工，两相短路时XA=XZE）

按正序等效定则，短路时的正序增广网络如图（b）所示，于是

密门>

（XjX「Jx-Xt+XT2

X〃=XJX1、+LXL+XT2+--------------------（两相短路接地时）

2X

Xn=X«+XTl=0.1+0.1=0.2（三相短路接地）

此时的功角特性为

E'V1.2083X1,,

P〃=-----sin=-----------xsinB=6.0415sin6故Ptl=6.0415

X〃62

3）故障切除后。此时系统的等值电路如图（C）所示

X=X'+X+X,+X=0.1+0.1+0.5+0.05=0.75

///dTITILTZT

功角特性为

EV1.2083x1

-------sin5=-------------------sin5=1.6111sinS故匕H”=1.61”

Xm0.75

（2）计算极限切除角

先求临界角

p|Q

6=汽一arcsin——=180-arcsin-----------=141.684°=2.4542弧度

乙〃1611

按式（9・122课本273页）有

、.尸。（2,-金）+P1nmCOS6bpm口COS盘

ocd..m=arccos----------------------------------------------------------------

P-P

mWmil

1.0x（2.4