电力系统分析上2019第2学期作业华南理工

1、电力系统分析（上）作业一、简答题1.请标出图示系统中发电机和变压器的额定电压110kVq"7二9一"T>.制行绊口v*系4*/住工【A*件6依工马/73：力：刁工仔”2 .为什么一般用虚拟电势描述凸极发电机的稳态模型？答：用虚拟的稳态电动势、暂态电动势和次暂态电动势的概藐视凸机发动机的稳态模型，具有统一的表达形式。在同步发电机的电磁功率表达式中，通过使用统一虚拟电动势，说明凸极机的电磁功率表达与使用统一稳态和暂态电动势的隐极机一样，具有简洁的表达方式。3 .何为架空线路导线换位？其目的是什么?答：由于导线对地电容的存在，对大多数长距离输知电的线路来说导线三相的容抗值不

2、相等，这就给三相平衡、继电保道护的整定等带来回麻烦。为保证三相导线对地容抗的一致在电力建设时，人们将三答根导线相隔一段距离就变换一下位置，这就是导线的换位。架空线路导线换位的目的是：改善导线周围电磁场分布，减小线路电抗。4 .画出稳态运行时，隐极发电机的等值电路及向量图。5 .何为计算电抗？求取计算电抗的目的是什么？计算电抗一一它等于归算到发电机额定容量的发电机纵轴次态电抗标幺值x"d和发电机端到短路点外接电抗标幺值之和。短路计算电抗的物来理意义主要是确定对短路点看上去的电源容量大小，确定短路电流和可能的事故程度。在确定线路电压的情况下，计算源电抗的大小就可以得到短路点看上去的视在电

3、源的容量。短路点至电源的电气距离结合该段百距离的导线或电缆的性质，就可以确定该段距离的线路短路度阻抗，从而获得短路点至电源的整体短路阻抗，以便确定短路电流或短路容量。当然，这个问距离越大，短路阻抗就越大，短路点看过去答的短路容量就会越小或者短路电流就会越小等等。6 .何为派克变换？其目的是什么？派克变换是目前分析同步电动机运行最常用的一种坐标变换，由美国工程师派克（R.H.Park）在1929年提出。派克变换将定子的a,b,c三相电流投影到随着转子旋转的直轴（d轴），交轴（q轴）与垂直于dq平面的零轴（0轴）上去，从而实现了对定子电感矩阵的对角化，对同步电动机的运行分析起到了简化作用。即abc

4、坐标系变换到dq坐标系7 .画出稳态运行时，凸极发电机的等值电路及向量图。8.系统接线如图，请标出发电机G、变压器耳、Tj心、L,三相电动机M、单相电灯L等元件的额定电压。G10kVIi答：G;10.5kV、T1:10.5/121kV、T2;110/38.5/11kV、T3;35/6.6kV、T4:10kV/400V、M:6kV、L;220V9 .图示电力系统，参数如图所示，试写出其节点导纳矩阵丫。Y10Z12j0.105j0.4110 .请写出下图中各变压器的额定变比11、简述短路计算的目的。短路是电力系统最常见、并且对电力系统运行产生严重影响的故障。短路的结果将使系统电压降低、短路回路中电

5、流大大增加，可能破坏电力系统的稳定运行和损坏电气设备。所以电气设计和运行，都需要对短路电流运行计算。在发电厂和变电所电气设计中，短路电流计算是其中的一个重要环节。其计算的目的的主要有以下几个方面：1 .在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案，或确定某一接线是否需要采用限制短路电流的措施，均需进行必要的短路电流计算。2 .在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障状况下都能安全、可靠的工作。同时又力求节约资金，这就需要按短路情况进行全面校验。3 .在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件校验软导线相间和相对地安全距离。4 .在选择继电保护方式和进行整定计算，需以各种短路时的短路电流为依据。5

6、 .接地装置的设计，也需用短路电流。12、说明单相短路的边界条件及复合序网。1故障相相电压为零2非故障相电流为零3正、负、零序电压之矢量和为零复合：三序网络的并联二、分析计算题1、系统接线如题图所示，已知各元件参数如下，试求f点三相短路时的起始次暂态电流、冲击电流、短路电流最大有效值和短路功率的有名值。其中，发电机G:SN60MVA,Xd0.14,E1;变压器T：SN30MVA,VS%8；线路Ll=20km,x=0.38Q/km。解:-JOkV35kYg©h-OO+-解：WE1,VbVav,Sb100MVASb100XiXd0.140.2331dSn60X2Vs%100Sbs0.08

7、*0.267X30.3820(1)_Sb_J3UB100371000.555、3371.56(kA)起始次暂态电流EX/2X710.2330.2670.5551.561.479(kA)(2)冲击电流(p241(691)iimpKim、2IX21.81.4793.765(kA)(3)短路电流最大有效值(p204(612)1 imp112(Kim1)21.479、12(1.81)22.233(kA)(4)短路功率有名值(p204(613)St、3VavI、3371.47994.78(kA)2、电力系统接线如图所示，发电机：Sn15MVA,Xd0.12,x。0.12；变压器T1和T2参数相同，为：Sn15MVA,Vs%10；变压器中性点接地阻抗：xR50。线路：x(d0.4/km,X(0)3x,线路长度100km。(1)当K点发生三相短路时的起始次暂态电流、冲击电流、最大电流有效值和短路容量的有名值。)(2)线路参数不变，如果K点发生A相接地短路，求短路电流有名值。(取E1.0,Sb15MVA)3、图示系统，各元件参数已知：发电机G: