重庆大学暂态习题答案

1、第4章习题答案一、暂态作业1. 变压器的零序等效电路取决于哪些因数？架空线路的三序参数相比较，何者更大？为何？ 答：变压器的零序漏抗与正序、负序漏抗相等，而零序激磁电抗与变压器的铁心 结构密切相关。零序等效电路与外电路的连接有关，与变压器三相绕组连接形式 及中性点是否接地有关。架空线路是静止元件，它的正序电抗等于负序电抗。由 于三相架空线路中，各相零序电流大小相等、相位相同，各相间互感磁通相互加 强，故零序电抗要大于正序电抗。2. 如图所示的三个习题在k点发生不对称短路故障时，试画出它们的零序等效 网络（不用化简），并写出零序电抗X 0的表达式。（设Xmo）TiT2b)TiT2T3示。零序电抗

2、 X 0Xti（0）Xli（0）。答：对应于三个网络的零序等效网络如下所示k点短路时，由于外接负载jXT10jXL10jXT10jXLIOU k0kUk0L不接地，零序电流不能流通。且零序电压加在变压器 T2的丫侧，零序电流也无法流通。零序电抗（2）图b中，在k点短路时，因为Xm0，所以，零序等效电路如图7 -10所（3）图C中，在k点短路时，因为XmO所以零序电流在短路点右侧没有通路。零序电抗 X 0 Xti（o）Xli（o）o3. 如图所示电力系统，试作出k点发生单相接地故障时的正序、负序、零序等 效电路。答：正序jX8,1JXli,ij(X6,1X7,i)jX2,1 j(X3,1jX5J

3、jX9,1X4,1)|_ zjXio,iJX14,1jX17,1jXii,ijXl5,1jXLj(Xi 2,1X13,1k1负序:jX8,2JXL1,2k24. 若有三相不对称电流流入一用电设备，试问：(1) 该用电设备在何种情况下，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?Ic用电设备答：(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)无5. 若一元件的三相阻抗不相等 Za Zb Zc，试问若将三相电压降方程ggU aZa I a,A12a aZa001 1 1112a a0Zb02a a 13

4、211 100Zca a 1iZaZbZcZa2a ZbaZcZaaZb2a Zc1ZaaZb2a ZcZaZb2ZcZaa ZbaZc322Zaa ZbaZcZaaZba ZcZaZbZc当 ZaZbZc 时,Zaazb2a Zc0, Zaa2ZbaZc0,则不能得至寸三序独立的电压降方程。gggg6.在图4-36中已知Ea1,Eb1,Ecj，试用对称分量法计算Ia,b,c及中性点对Zs0gU b答：gZb |b.gUcgZc I c转换为对称分量,能否得到三序独立的电压降方程?ZsITUss1zTg地电压Ung （提示：将三相电压平衡方程转换成对称分量方程）EcEbj1/J j1j1j1j

5、1j1图4-36习题4-2-1图答：方法一：因三相电路结构对称，故用对称分量法求解 电压源电压分解为三序分量gEigE2gEogEagEbgEc2jaja.1.3j 61 、3 各序分量解耦单独作用分别求解序电流 正序电流：I1gE11 .3j212负序电流:I1gE2j21212零序电流：无通路,Io 0 合并序电流得到相电流gI a11g2I baag1a2 aI cggg1j31I1I1 I 261ggg21j3I 2a I1 a I 21gI 0gga 11a212613方法二：直接列回路方程求解。g11gEagEbgj2Iagj2Ibgj2I agj2Ib2Ia6j2ggggggg1

6、1EcEaj2Icj2Iaj2I cj2Iaj 1I bj-00g lbglbglagIcgIcgIcgI a中性点电压为:UngEagj2I a1j3计算结杲一致。7. 在例4-2中:(1)若第川绕组开路（开口），分别计算中性点直接接地和经电抗接地两种情况下，220KV和110KV二侧和公共绕组电流以及中性点电流 和电压。（2）若将中压侧直接接地，而在高压侧施加零序电压10KV,试作例4-2中同样的计算。答：参照例题p994-2的计算过程和结果:1）当川侧绕组开路后a）中性点直接接地按等值电路可求得各侧电流：I1I 2*0.1430.014 0.121.349电流有名值:120I11.349

7、*0.772 KA.3*1211.349*120.3*2200.315KA中性点电流为:In 3*( I1 I2) 1.043KAb）中性点经电抗器接地时按等值电路可求得各侧电流:I1I 2*0.1430.124 0.0440.851电流有名值:Il0.851*120.3*1210.851*120、3*2200.487KA0.268KA中性点电流为:In 3*( I1 I2) 1.043KA10KV2）如中压侧接地，高压侧加零序电压a）各侧的等值漏抗为：0.12 0.014 0.224零序电压标幺值:（0）*100.0787220 . 3按等值电路可求得各侧电流:I 1*0.0787I 2*0

8、.12( 0.014) P0.240.244I1*0.7940.014 0.244I1 I20.04550.748电流有名值:I10.748*0.235 KAV3*121I20.794*_120_、3 *2200.454 KA0.166 KA0.0455220*、3*11中性点电流为:In 3*( 11 12)0.656KAb）经电抗器接地，各侧的等值漏抗为:x 0.12 3*12.5*(1121 22020.0440.014 3*12.5*(220 121)*220 * 1202 2121 2200.1240.244 3*12.5*220120* 12122020.413同理按等值电路可求得

9、各侧电流:0.5650.07870.044 0.124 P0.413I 2*0.4130.124 0.4130.434l3 I1 I20.131电流有名值:110.565*120.3 *2200.178KA0.248 KA120.434*1203*1210.475KA中性点电流为:ln 3*( l1 l2)0.212KA中性点电压为:Un ln*12.52.651KV8. 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，试作出其零序网络图图4-37习题4-6-1答：画出其零序等值电路Ia111Ia1?21I BaaI a2?2 a?I Ca1I a0? ?5,1 a2j5,I a0

10、1试求A、B、C三相电4j56.451.30.83j1.832.0165.67.83j6.8310.39138.9、电力系统暂态分析部分习题9. 在例题3-3中，若有两台升压变压器和一台自耦变压器高压侧星形中性点直 接接地；330KV系统中有中性点接地。计及330KV两回线路的互感，试绘出 fl点接地短路时以下两种情况的零序网络。（1）中性点接地的自耦变压器与fl点在同一回线路上；（2）中性点接地的自耦变压器与fl点不在同一回线路上。答：1）故障点发生的线路与接地自耦变压器连接时，另外一条平行线无接地通 路，没有零序电流，可不考虑。2）故障点发生的线路与不接地自耦变压器连接时，两条平行线均有接地通路出 现零序电流，要考虑互感作用。参照P105公式（4-37）画出等值电路。零序网络图；略10. 已知A相电流的相序分量为Ia1 流，并作相量图。答：b2c2138.9 Ia11 B* i,1r1 Aa21 a0, Ib0, 'cO11.系统接线如下图，当在K点发生单相接地短路时，试画出其零序等值网络图答：系统零