电力系统自动装置计算题.doc

1、教材P29例2-12、已知待并发电机组电压伏，系统电压伏。试求： 试画出t=0时电压矢量图； 计算相角差首次等于零时的t； 若整定导前时间tad=0.2秒，计算合闸命令发出时刻的t和对应的导前角； 若准同步装置、断路器等各种误差时间之和最大为0.03秒，计算最大合闸误差角。解： 已知V，V，t=0时，的相角为0，的相角等于，据此画出电压矢量图如下： 相角差=0，即315t-（314t+）=0，则t= （秒）（3） 由于整定导前时间tad = 0.2秒，合闸命令发出时刻为：t=0.2（秒）导前角=滑差角频率导前时间=（315-314）0.2=0.2（弧度） 合闸误差角=合闸误差时间滑差角频率=0.03（315-314）=0.03弧度3、 P187课后作业题2-4旋转坐标系中发电机的模型方程（Park方程）如下： 磁链方程 电压方程式中符号含义：磁链，i电流，u电压，d直轴，q交轴，f励磁绕组，。已知：，。假定恒同步转速、恒励磁，求发电机并入电网后的电流暂态过程。答： 可得：有特征方程：则有代入初始条件，则有：所以有：时间响应曲线如下所示：1、教材P74例题3-1某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行，1号机额定功率为25MW，2号机的额定功率为50MW。两台机的功率因数都为0.85。励磁调节器的调差系数为0.05。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？解： 1号机额定无功功率 2号机额定无功功率 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也为0.05。母线电压波动 各机组无功负荷波动量1号机组无功负荷增加3.10Mvar，2号机组的无功负荷增加6.2Mvar。因为调差系数相等，无功的波动量与它们的容量成比例。母线上的电压降低了0.01UN。 2、 教材P75例题3-2某电厂有两台发电机在公共母线上并联运行，1号机组的额定功率为25MW，2号机组的额定功率为50MW。两台机组的额定功率因数都是0.85。1号机组的调差系数为0.04，2号机组的调差系数为0.05。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15%，问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？3、 P187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号机的额定功率为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0.05，1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60，情况又如何？解： 1号机额定无功功率 1号机额定视在功率：（MVA） 2号机额定无功功率：（Mvar）因为1号机为无差调节特性，所以1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量（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20时： 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60时： 1号机承担无功功率的全部增量27.89Mvar，母线电压保持不变，即。1、参照教材P103例题5-1、5-2某电力系统中，与f成0次方、1次方、2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： 当f = 47Hz时，负荷变化的百分数及相应的KL和KL*； 若f = 50Hz时，此系统总的有功负荷为3600MW（包括有功网损），则上述两种情形的KL又是多大？解： 当f=47Hz时，由式（5-4）可以求出当频率下降到47Hz时系统的负荷为： 则 于是 即此时，频率每降低1Hz，系统负荷相应减少74.8MW。 当时，系统的KL*值不变，则有即此时，频率每降低1Hz，系统负荷相应减少84.24MW。2、 参照教材P163例题5-3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bA=bB =1250MW/Hz，它们的负荷增量分别是DPLA =100MW，DPLB =50MW。在下面三种情况下， A、B系统均装设按频率及联络线路功率调整的自动调频； A系统有自动调频，B系统无自动调频； A、B系统均无自动调频。求、和。解： A、B系统均按调节准则自动调频时， A系统均按调节准则自动调频，B系统无二次调频时， A、B系统无二次调频时， 四、计算题参照教材P173例题6-1、P177例题6-2某电力系统总负荷MW，出现功率缺额MW，负荷调节效应系数。求下列情况下的结果： 如果不采取任何措施，求系统的稳定频率？ 如果希望系统的稳定频率为48.5HZ，求应切除多少负荷？解： （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。 （MW）接入自动按频率减负