电力系统暂态分析习题答案

第一章 电力系统分析基础知识

1-2-1 对例1-2，取UB2 110kV，SB 30MVA,用准确和近似计算法计算参数标幺值。 解：①准确计算法：

选取第二段为基本段，取UB2 110kV，SB 30MVA，则其余两段的电压基准值分别为：UB1 k1UB2

10.5

110kV 9.5kV 121

UB3

UB2110

6.6kV k2

.6

SB30

1.8kA UB13 9.5SB30

0.16kA UB23 110

电流基准值：

IB1

IB2

各元件的电抗标幺值分别为：

10.5230

发电机：x1 0.26 2 0.32

309.5121230

0.121 变压器T1：x2 0.105

110231.52

输电线路：x3 0.4 80

30

0.079 1102

110230

0.21 变压器T2：x4 0.105 22

15110

62.62 0.4 6.60.3

30

0.14 电缆线路：x6 0.08 2.5 6.6211

1.16 电源电动势标幺值：E 9.5

电抗器：x5 0.05 ②近似算法：

取SB 30MVA，各段电压电流基准值分别为：

UB1 10.5kV，IB1

30

1.65kA

10.530

0.15kA

115

UB2 115kV，IB1

UB3 6.3kV，IB1

各元件电抗标幺值：

30

2.75kA

3 6.3

10.5230

发电机：x1 0.26 0.26 2

3010.5121230

变压器T1：x2 0.105 0.11 2

11531.5

输电线路：x3 0.4 80

30

0.073 2

115

115230

变压器T2：x4 0.105 0.21 2

11515

62.75 0.44 6.30.3

30

电缆线路：x6 0.08 2.5 0.151 2

6.311

电源电动势标幺值：E 1.05

10.5

电抗器：x5 0.05

10.5230

2 0.32 发电机：x1 0.26 309.5121230

0.121 变压器T1：x2 0.105 22

11031.5

输电线路：x3 0.4 80

30

0.079 1102

110230

0.21 变压器T2：x4 0.105

1521102

62.62 0.4 6.60.3

30

0.14 电缆线路：x6 0.08 2.5 6.6211

1.16 电源电动势标幺值：E 9.5

电抗器：x5 0.05

1-3-1 在例1-4中，若6.3kV母线的三相电压为： Ua

2 6.3cos (st )

Ua 2 6.3cos( st 120)

Ua 2 6.3cos( st 120 )

在空载情况下f点突然三相短路，设突然三相短路时 30 。 试计算：

（1）每条电缆中流过的短路电流交流分量幅值； （2）每条电缆三相短路电流表达式；

（3）三相中哪一相的瞬时电流最大，并计算其近似值； （4） 为多少度时，a相的最大瞬时电流即为冲击电流。

解：（1）由例题可知：一条线路的电抗x 0.797 ，电阻r 0.505 ，阻抗

Z r2 x2 0.943，衰减时间常数T

三相短路时流过的短路电流交流分量的幅值等于： Ifm

0.797

0.005s

314 0.505

Um2 6.3

9.45kA Z0.943

（2）短路前线路空载，故Im0 0

0.797

0.005s

314 0.505

x

arctan 57.64

r

Ta 所以

ia 9.45cos( t 27.64 ) 9.45cos27.64 e 200t ib 9.45cos( t 147.64 ) 9.45cos147.64 e 200t ib 9.45cos( t 92.36) 9.45cos92.36e

200t

(3)对于abc相： a 27.64， b 147.64， c 92.36， 可以看出c相跟接近于90，即更与时间轴平行，所以c相的瞬时值最大。

ic(t)max ic(0.01) 10.72kA

（4） 若a相瞬时值电流为冲击电流，则满足 a 90，即 32.36或147.64。 第二章 同步发电机突然三相短路分析

2-2-1 一发电机、变压器组的高压侧断路器处于断开状态，发电机空载运行，其端电压为额

。 定电压。试计算变压器高压侧突然三相短路后短路电流交流分量初始值Im

0.32，x d 0.2 UN 13.8kV，cos N 0.9，xd 0.92，xd发电机：SN 200MW，

变压器：SN 240MVA，220kV/13.8kV，US(%) 13 解： 取基准值UB 13.8kV，SB 240MVA

电流基准值IB

SB240

10.04kA UB 13.8

2

US%UTNSB1313.82240

2 0.13 则变压器电抗标幺值xT 2

100SNUB10024013.8

SB13.822402 xd 发电机次暂态电抗标幺值xd 2 0.2 0.216

NUB13.82

.9 N 次暂态电流标幺值I

11

2.86 0.13 0.22xT xd

2

UN

有名值Im

2 2.86 10.04 38.05kA

2-3-1 例2-1的发电机在短路前处于额定运行状态。

计算短路电流交流分量I ，I 和Id ； （1）分别用E ，E 和Eq

（2）计算稳态短路电流I 。

解：（1）U0 1 0，I0 1 cos 10.85 1 32

U 短路前的电动势：E0

I jxd

0

1 j0.167 32 1.097 7.4

I E0 U0 jxd

1 j0.269 32 1.166 11.3

Id0 1 sin(41.1 32 ) 0.957

Uq0 1 cos41.1 0.754

0 Uq0 xd Id0 0.754 0.269 0.957 1.01 Eq

Eq0 Uq0 xdId0 0.754 2.26 0.957 2.92

所以有：

xd 1.097/0.167 6.57 I E0

1.166/0.269 4.33 I E0xd

Eq 0xd 1.01/0.269 3.75 Id

（2）I Eq0/xd 2.92/2.26 1.29 第三章 电力系统三相短路电流的实用计算

第四章 对称分量法即电力系统元件的各序参数和等值电路 4-1-1 若有三相不对称电流流入一用电设备，试问：

（1）改用电设备在什么情况下，三相电流中零序电流为零？

（2）当零序电流为零时，用电设备端口三相电压中有无零序电压？

U

Z(0)

答：（1）①负载中性点不接地； ②三相电压对称；

③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。

解：画出其零序等值电路

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处不对称的情形。若已知xf 1、Uf系统的x (1) x (2) 1，系统内无中性点接地。试计算I

fa、b、c

1，由f点看入

。

abc

f

x

(1)//xf

U

U

x (1)//

xf

)

xf

U

x (2)

x//xxf

)

xxxf

n(0)n(0)

n(0)（c）

（a）（b）

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） 则：I(1) I(2) I(0) （b）

Uf0

x (1)//xf x (2)//xf xf

1

0.5

0.5 0.5 1

5-1-3 图5-34示出一简单系统。若在线路始端处测量Za UagIa、Zb UbgIb、

Zc UcgIc。试分别作出f点发生三相短路和三种不对称短路时Za

、Zb、Zc和 （可

取0、0.5、1）的关系曲线，并分析计算结果。

解：其正序等值电 …… 此处隐藏：2538字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……