电力系统暂态分析课后答案整理版.pdf

第一章 1-2-1 对例1-2，取，,用准确和近似计算法计算参数标幺值。 解：准确计算法： 选取第二段为基本段，取，则其余两段的电压基准值分别为： 电流基准值： 各元件的电抗标幺值分别为： 发电机： 变压器： 输电线路： 变压器： 电抗器： 电缆线路： 电源电动势标幺值： 近似算法： 取，各段电压电流基准值分别为： ， ， ， 各元件电抗标幺值： 发电机： 变压器： 输电线路： 变压器： 电抗器： 电缆线路： 电源电动势标幺值： 习题2 解：（1）准确计算： 各段的电流基准值为： 各元件的电抗标幺值分别为： 发电机： 变压器： 输电线路： 变压器： (2) 近似算法： ， ， ， 各元件电抗标幺值： 发电机： 变压器： 输电线路： 变压器： 习题3 要点： 以下摘自国家电网公司电力系统安全稳定计算规定： 2.4.1 暂态稳定是指电力系统受到大扰动后，各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢 复到原来稳态运行方式的能力，通常指保持第一、第二摇摆不失步的功角稳定，是电力系统功 角稳定的一种形式。 2.5.1 动态稳定是指电力系统受到小的或大的扰动后，在自动调节和控制装置的作用下， 保持较长过程的运行稳定性的能力，通常指电力系统受到扰动后不发生发散振荡或持续的振 荡，是电力系统功角稳定的另一种形式。 两者均是系统受扰动后恢复的能力，均属于功角的稳定，暂态是偏移正常运行状态很小的 暂时的状态，能很快达到正常状态，而动态稳定更多依靠于自动调节和控制装置的作用，时间 较长，波动较大。 1.3.1 (1) (2) 或 或：将改写成，带入公式得 （3）a,b,c相初始相角分别为62.36,57.64，177.64，故a相瞬时电流最大 （4） 由得=57.64或-122.36 1.3.2 a相 B相7.86KA c相0.26KA 2.2.1取基准值 ，则 发电机次暂态电抗标幺值 变压器的电抗标幺值 电流标幺值 第二章 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。 发电机：， 变压器：， 解： 取基准值， 电流基准值 则变压器电抗标幺值 发电机次暂态电抗标幺值 次暂态电流标幺值 有名值 2-3-1 例2-1的发电机在短路前处于额定运行状态。 （1）分别用，和计算短路电流交流分量，和； （2）计算稳态短路电流。 解：（1）， 短路前的电动势： 所以有： （2） 2-4-1解:对不计阻尼绕组的情形 由定子三相开路：=0 得： 可以解得： 带入得： 可得： 2-5,6-1 2-5,6-2 励磁突增前： 而 由得： 设励磁突增前: 则有： 第三章 3-1-1 3-1-2 3-1-3 (1) (2) f2点短路 3-2-1 应用例3-4已求得Y矩阵因子计算3-1-1,并与已有的计算结果比较。 解： 因子表中内容为 节点2处注入单位电流，则电流向量;利用已求得的计算电压向量，得到 2节点自阻抗和互阻抗。 或者用MATLAB对Y矩阵求逆得到阻抗矩阵从而得到； 节点2的短路电流：； 各节点电压：； ； 发电机电流：； 。 第四章 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？ 答：（1）负载中性点不接地； 三相电压对称； 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）由于零序电流为零，故无零序电压。 4-1-2 由不对称分量法变换知： 得： 即无法得到三序独立的电压降方程。 4-2-1 解： 4-5-1解： （1） 三绕组开路 直接接地 零序电压标幺值为： 则一侧电流标幺值： 则实际电流为： 则二侧电流标幺值： 则实际电流为： 公共绕组电流： 中性点电流： 中性点电压： 中性点经阻抗接地 零序电压标幺值保持不变，为： 则一侧电流标幺值： 实际电流为： 二侧电流标幺值： 则实际电流为： 公共绕组电流： 中性点电流： 中性点电压： 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 5-1-1 B、C相分别经阻抗接地的等值图： 图1 图1表示点发生两相短路接地，其边界条件为 ， 转换为对称分量的表示形式为： 复合序网： 5-1-2 图5-33示出系统中节点处不对称的情形。若已知、，由点看入 系统的，系统内无中性点接地。试计算。 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： （b） 5-1-3 图5-34示出一简单系统。若在线路始端处测量、。试分别作 出点发生三相短路和三种不对称短路时、和（可取0、0.5、1）的关 系曲线，并分析计算结果。 解：其正序等值电路： 5-2-1 已知图3-35所示的变压器星形侧B、C相短路的。试以为参考 向量绘制出三角形侧线路上的三相电流相量： （1）对称分量法； （2）相分量法。 1、对称分量法 三角侧零序无通路，不含零序分量， 则： 2、相分量法 电流向量图：其中相电流与相电流同相位，与、与同相位。 且、。原副边匝数比。 化为矩阵形式为： 5-2-2 由正序增广网络概念得： 5-3-1 解：（1）当中性点接地时 因为由公式 所以 （2）当中性点不接地时 因为当中性点不接地时，则没有零序电流 所以 第六章 电力系统稳定性问题概述和各元件的机电特性 6-2-1 （1） （2） 6-2-2 若在例6-2中的发电机是一台凸极机。其参数为： ， 试计算发电机分别保持，为常数时，发电机的功率特性。 解：（1）取基准值，则阻抗参数如下： 系统的综合阻抗为： （2）正常运行时的，： ， 由凸极机向量图得： 令，则： 与例题6-2 (3)各电动势、电压分别保持不变时发电机的功率特性： 6-2-3 由公式和 消去可得 6-2-4 并联电抗器使系统中减小，所以发电机的功率极限将增大。 第七章 7-2-1 (1) （2） ; 7-3-1 判据一： 判据二： 判据三： 第八章 电力系统暂态稳定 8-2-2 在例8-1中若扰动是突然断开一回线路，是判断系统能否保持暂态 稳定。 取基准值：SB=220MVA,UB=Uav 末端标幺值：， 如未特殊说明，参数应该都是标幺值，省略下标* 号 正常运行时：根据例6-2的结果 ， 功率最大值： 切除一条线路， 功率最大值 ， 加速面积 最大可能的减速面积： 系统能保持暂态稳定 8-2