暂态第一章思考题、习题
重庆大学暂态第1章习题答案
第1章习题答案一、暂态作业1、 电力系统中的元件参数和运行参数指什么？答：元件参数由系统元件的物理性质决定，代表元件的特性。
如电阻、电抗、电导、输入阻抗和转移阻抗，变压器变比，时间常数和放大倍数等。
运行参数定量的确定系统的运行状态，包括功率、电压、电流、频率以及电动势相量间的角位移等。
2、 电网发生故障后的暂态过程分为那二个阶段？各自有何特点？电网应该采用何种措施予以应对？答：分为电磁暂态过程和机电暂态过程。
电磁暂态过程是在变压器、输电线等元件中，并不牵涉角位移、角速度等机械量的暂态过程。
机电暂态过程是电力系统中的转动元件由于机械转矩和电磁转矩（或功率）之间的不平衡而引起。
应采用一些合理的假设，忽略一些相互影响的因素，抓住过程中的主要矛盾进行研究。
3、 电力系统电磁暂态分析的主要任务是什么？答：主要任务是分析短路故障后电网中电流，电压的变化。
4、 电力系统短路故障的分类、危害，以及短路计算的目的是什么？答：分类：短路故障分对称短路和不对称短路，其中不对称短路包括两相短路、单相短路接地和两相短路接地。
危害：①短路电流大（热、电动效应）；②故障点附近电压下降；③功率不平衡失去稳定；④不对称故障产生不平衡磁通影响通信线路。
短路计算的目的：短路计算的结果可以作为合理选择电气接线、选用有足够热稳定度和动稳定度的电气设备及载流导体、确定限制短路电流的措施、在电力系统中合理地配置各种继电保护并整定其参数等的重要依据。
5、 无限大电源的含义是什么？无限大电源供电的三相短路电流包含了几种分量？有何特点？答：短路点距离电源的电气距离较远时，短路导致电源输出功率的变化量远小于电源所具有的功率，则称该电源是无限大电源。
无限大电源供电的三相短路电流包含两种分量，即交流（周期）分量和直流（自由、非周期）分量。
交流分量又称稳态短路电流，sin()pa m i I t ωαϕ=+-，m I 为稳态短路电流的幅值，α为短路时电源电压的初相角，ϕ为短路后电回路的阻抗角，其值的大小主要取决于回路阻抗大小（成反比）；直流分量a t T aa i Ce -=，其产生原因是由于短路前后电感电流不能突变，其初值C 为t=0时刻的短路前稳态值与短路后稳态值之差，是不断减小的直流电流，其减小的速度与电路中/L R 值有关。
暂态分析部分习题答案
电力系统暂态分析部分习题答案(参考)第一章 电力系统故障分析的基本知识1-2、发电机F1和F2具有相同的容量，它们的额定电压分别为6.3kV 和10.5kV ，若以它们的额定值为基本条件的发电机电抗的标么值是相同的，问这两个发电机电抗的欧姆值的比值是多少？ 解：X G1*(N)＝X G1*S N1/U N12 X G2*(N)＝X G2*S N2/U N22∵X G1*(N)＝X G2*(N) ∴X G1*S N1/U N12＝X G2*S N2/U N22 故：X G1/ X G2＝U N12/ U N22＝6.32/10.52＝0.361-4、求：①准确计算各元件电抗的标么值，基本段取I 段U BI ＝10.5kV 。
②工程近似计算各元件电抗的标么值，S B ＝100MV A 。
解：① 精确计算法U BI ＝10.5kV S B ＝100MV AU BII ＝5.101215.10⨯＝121kVU BIII ＝1106.65.101215.10⨯⨯＝7.26kV 3.05010015.0''*=⨯=d X 175.05.10100605.101005.1022*1=⨯⨯=T X 273.01211001004.02*=⨯⨯=L X 289.0121100301101005.1022*2=⨯⨯=T X ② 近似计算法50MV A 10.5kV X d ’’=0.15 60MV A 10.5kV/121kV U k %=10.5 0.4Ω/km 100km 30MV A 110kV/6.6kV U k %=10.5U B ＝U av S B ＝100MV A3.05010015.0''*=⨯=d X 175.0601001005.10*1=⨯=T X302.01151001004.02*=⨯⨯=L X 35.0301001005.10*2=⨯=T X1-5、某一线路上安装一台Xk%＝5的电抗器，其额定电流为150A ，额定电压为6kV ，若另一台额定电流为300A 、额定电压为10kV 的电抗器来代替它，并要求保持线路的电抗欧姆值不变，问这台电抗器的电抗百分数值应是多少？ 解：∵2221113100%3100%N N R N N R R I UX I U X X ⨯=⨯=∴61503001065%%122112=⨯⨯=⨯⨯=N N N N R R I I U U X X1-12、(1) 若短路前空载，计算短路电流的周期分量及短路电流最大有效值； (2) 若A 相非周期分量电流的初值为零及最大时，计算相应的B 、C 相非周期分量电流的初始值；(3) 若短路前变压器满负荷运行，功率因数为0.9（低压侧），计算最大非周期分量电流的初始值，并与空载时短路比较。
暂态思考题
暂态思考题绪论、第一章电力系统故障分析的基本知识⑴什么是电力系统的电磁暂态过程？其分析的重点是什么？答：在变压器、输电线等元件中，由于并不牵连角位移、角速度等机械量，故其暂态过程称为电磁暂态过程。
电磁暂态过程重点：分析短路故障后电网中电流、电压的变化，在一般情况下可以不计发电机组间角位移的变化（即各发电机组转速不变）。
⑵什么是电力系统的机电暂态过程？其分析的重点是什么？答：电力系统中的转动元件，如发电机和发电机，其暂态过程主要是由于机械转矩和电磁转矩（或功率）之间的不平衡而引起，通常称为机电暂态过程。
机电暂态过程重点：分析发电机组转子运动规律，可以对一些电磁运行参量的变化规律作某些近似的假设。
⑶电力系统的故障分哪两种？分别又可称为什么故障？答：短路故障（横向故障）和断线故障（纵向故障）⑷短路故障有什么类型？短路的主要原因是什么？短路计算的目的是什么？答：短路故障类型：三相短路、两相短路、单相短路接地、两相短路接地。
短路原因：电气设备载流部分绝缘损坏。
短路计算的目的：电力技术方面基本问题，设计、运行中都要先算。
⑴选择电气接线(比较)；⑵选电气设备(电器、母线、瓷瓶、电缆等)热、动稳定度；⑶确定限制短路电流措施；⑷继电保护设计、整定重要依据。
⑸各个电压等级的平均额定电压是多少？U答：Uav=105%NU(kV) 3 6 10 35 110 220 330 500NUav(kV) 3.15 6.3 10.5 37 115 230 345 525⑹ 什么是无限大功率电源？答：⑴电源功率为无限大时，外电路发生短路（一种扰动）引起的功率改变对于电源来说是微不足道的，因而电源电压U 和频率f （对应于同步电动机的转速）保持恒定无限多有限电源并联而成，因而其内阻为0(U =C )，电源电压保持恒定。
实际电网中:内阻/总阻<10%。
⑺ 什么是短路冲击电流？其主要用途是什么？答：短路电流在最恶劣短路情况下(短路前空载，|α-φ|=900)最大瞬时值，称短路冲击电流主要用途：检验电气设备和载流导体的动稳定度⑻ 什么是短路电流有效值？其主要用途是什么？答：在短路暂态过程中，任一时刻t 的短路电流有效值t I ，是以时刻t 为中心的一个周期内瞬时电流的均方根值。
电力系统暂态分析-部分习题答案汇编
U B1 =10.5kV ，1 B130 3 10.5 = 1.65kAU B 2 =115kV ， I B1 30 3 115=0.15kA第一章电力系统分析基础知识 1-2-1对例1-2，取U B 2 =110kV , S B =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 U B 2 =110kV ，S B =30MVA ，则其余两段的电压基准值分 电流基准值:各元件的电抗标幺值分别为: 发电机： 10.52 30 C"x 1..- 0.262 - 0.32 30 9.52输电线路：x^ =0.4 80 鲨=0.0791102变压器T 2 :211030 c 一 X 4” =0.10522 =0.211521102电抗器：X 5 =0.05 62.62 _ 0.4 6.6 0.330电缆线路： 心.=0.08 2.5 一 =0.146.6 11电源电动势标幺值：E 1.169.5②近似算法：取S B =30MVA ，各段电压电流基准值分别为:别为： 10 5U B 1 - k 1U B2110kV _9.5kV 121k2册"6kV6.6B1B2S B30、3U B1S B一，3U B23 9.5 30、3 110= 1.8kA= 0.16kA变压器T 1 : X 2 =0.105 1212 1102 3031.52= 0.121U B2U B330U B3 = 6.3kV , I BI 2.75kA.3 6.3各元件电抗标幺值：发电机：2…10.5 30 c* x,”=0.26 2=0.2630 10.52变压器T1:121230 x2.. =0.105 20.11115231.5输电线路：30x3=0.4 80 2- 0.073115变压器T2:115230X4 “ = 0.105 20.21115 15电抗器：X5 =0.05 — ----- =0.44—.3 0.330电缆线路：x—=0.08 2.5 —=0.1516.3211电源电动势标幺值：E 1.0510.5发电机：为=0.26 匹色耳=0.3230 9.5变压器T1:121230x2.. =0.105 2厂0.121 2110231.52输电线路：30x3=0.4 80 2=0.079 31102110 30变压器T2 : X4：-0.105 一r—-0.211521102电抗器：x - 0.05 — 2.62 = 0.46.6 0.3电缆线路：冷皿25囂2心411电源电动势标幺值：E 1.169.5 1-3-1在例1-4中，若6.3kV母线的三相电压为: Ua - 2 6.3c o s《t ；：匚)U a = 2 6.3cos( s t ： -120)Ua = 2 6.3cos( it 乜-120)在空载情况下f 点突然三相短路，设突然三相短路时 :.=30 o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。
(完整版)电力系统暂态分析习题答案
电力系统暂态分析李光琦 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kV 1102=B U ，MVA S B 30=,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kV 1102=B U ，MVA S B 30=，则其余两段的电压基准值分别为：9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U 电流基准值：各元件的电抗标幺值分别为：发电机：32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路：079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x电抗器：4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：16.15.911==*E ②近似算法：取MVA S B 30=，各段电压电流基准值分别为：kV U B 5.101=，kA I B 65.15.103301=⨯=kV U B 1152=，kA I B 15.01153301=⨯=kV U B 3.63=，kA I B 75.23.63301=⨯=各元件电抗标幺值：发电机：26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：11.05.3130115121105.0222=⨯⨯=*x 输电线路：073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01530115115105.0224=⨯⨯=*x电抗器：44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：05.15.1011==*E 发电机：32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路：079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x电抗器：4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：16.15.911==*E 1-3-1 在例1-4中，若6.3kV 母线的三相电压为：在空载情况下f 点突然三相短路，设突然三相短路时 30=α。
电力系统暂态分析第一章作业参考答案
第一章作业参考答案一、简答题1、电力系统得干扰指什么？什么情况下得干扰最大？答:电力系统得干扰指任何可以引起系统参数变化得事件。
例如短路故障、电力元件得投入与退出等。
其中短路造成得干扰最大。
2、为什么说电力系统得稳定运行状态就是一种相对稳定得运行状态？答:由于实际电力系统得参数时时刻刻都在变化,所以电力系统总就是处在暂态过程之中,如果系统参数在某组数值附近作微小得持续变化,则描述电力系统运行状态得运行参量持续在某一平均值附近做微小得变化,我们就认为其运行参量保持平均值不变,即系统处于稳定工作状态。
由此可见系统得稳定运行状态实际就是一种相对稳定得工作状态。
3、为简化计算,在电力系统电磁暂态过程分析与机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设？答:电磁暂态分析过程中假设系统频率不变,即认为系统机电暂态过程还没有开始;机电暂态过程中假设发电机内部得机电暂态过程已经结束。
4、简述电力系统得故障类型答:电力系统得故障主要包括短路故障与断线故障。
短路故障(又称横向故障)指相与相或相与地之间得不正常连接,短路故障又分为三相短路、两相短路、单相接地短路与两相短路接地,各种短路又有金属性短路与经过渡阻抗短路两种形式。
三相短路又称为对称短路,其她三种短路称为不对称短路;在继电保护中又把三相短路、两相短路称为相间短路,单相接地短路与两相短路接地称为接地短路。
断线故障(又称纵向故障)指三相中一相断开(一相断线)或两相断开(两相断线)得运行状态。
5、简述电力系统短路故障得危害答:短路得主要危害主要体现在以下方面:1)短路电流大幅度增大引起得导体发热与电动力增大得危害;2)短路时电压大幅度下降引起得危害;3)不对称短路时出现得负序电流对旋转电机得影响与零序电流对通讯得干扰。
6、简述断线得特点及危害答:断线得特点就是不会出现大得电流与低电压,但由于三相不对称,将在系统中产生负序与零序电流,所以断线得主要危害就是负序电流对旋转电机得影响与零序电流对通讯得干扰。
电力系统暂态分析第一章 习题
第一章 习题1-1 有一电力网络，各元件参数已在图中注明。
要求：1. 准确计算各元件电抗的标幺值（采用变压器实际变比），基本段取Ⅰ段10.5=B U KV 。
2. 工程近似计算各元件电抗的标幺值（采用变压器平均额定电压比），为统一起见建议100=B S .题1-1图1-2 某一线路上安装一台%5=k X 的电抗器，其额定电流为150A ，额定电压为6KV ，若用另一台额定电流为300A 、额定电压为10KV 的电抗器来代替它，并要求保持线路的电抗欧姆数不变，问这台电抗器的电抗百分数值应当是多少？1-3 有一输电线路接在一个无穷大功率系统上，当A 相电压刚好过零时发生三相短路。
已知短路后的稳态短路电流有效值等于5KA ，试在以下两个条件下求短路瞬间三相中各相短路电流中非周期分量的初始值。
1.ϕ（线路阻抗角）90= .2. 0=ϕ 假定短路前线路空载，A 相电压的始相角0=α()=+A m U U sin t ωα(120)=+- B m U U sin t ωα(120)=++ C m U U sin t ωα1-4 下图为一无穷大功率电源供电系统，额定电压为6.3KV ，设在K 点发生了三相短路。
如果设计要求通过电源的冲击电流不得超过30KA ，问并行敷设的电缆线路最多容许几条？已知电抗器和电缆的参数如下：电抗器：6KV ，200A ，4%=X ，额定有功功率损耗为每相1.68KW 。
电缆：长1250m ，0.083/=ΩX KM ，0.37/=Ωr KM 。
题1-4图1-5 一台变压器接在无限大功率电源上，以其额定条件为基准的电抗、电阻标幺值分别为0.1=T X ，0.01=T r 。
当在变压器的副边发生三相短路。
（1） 短路前变压器空载，求短路电流的周期分量及冲击电流。
（2） 短路前变压器满载，cos 0.8=ϕ（低压侧），当A 相电压合闸相角，30=α时发生短路，写出暂态过程中A 相电流非周期分量表达式。
电力系统暂态课后习题答案知识分享
电力系统暂态课后习题答案第一章 电力系统分析基础知识1-2-1 对例1-2，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=,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kV 1102=B U ，MVA S B 30=，则其余两段的电压基准值分别为：9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U kV6.66.6110110223===k U U B B 电流基准值：kA U S I B B B 8.15.9330311=⨯== kA U S I B B B 16.0110330322=⨯==各元件的电抗标幺值分别为： 发电机：32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路：079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x 电抗器：4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：16.15.911==*E ②近似算法：取MVA S B 30=，各段电压电流基准值分别为：kV U B 5.101=，kA I B 65.15.103301=⨯= kV U B 1152=，kA I B 15.01153301=⨯= kV U B 3.63=，kA I B 75.23.63301=⨯=各元件电抗标幺值： 发电机：26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：11.05.3130115121105.0222=⨯⨯=*x 输电线路：073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01530115115105.0224=⨯⨯=*x 电抗器：44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：05.15.1011==*E 发电机：32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路：079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x 电抗器：4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x电缆线路：14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：16.15.911==*E 1-3-1 在例1-4中，若6.3kV 母线的三相电压为： )cos(3.62αω+⨯=t U s a )120cos(3.62 -+⨯=αωt U s a)120cos(3.62 ++⨯=αωt U s a在空载情况下f 点突然三相短路，设突然三相短路时 30=α。
华北电力大学(北京)艾欣_电力系统分析基础作1-2
4-8 已知非线性方程组为
f1 ( x1 , x2 ) 2 x1 x1 x2 1 0 f 2 ( x1 , x2 ) 2 x2 x1 x2 1 0
（1） 用高斯－赛德尔法求解并迭代三次； （2） 用牛顿－拉夫逊法求解并迭代三次。 参考答案： （1） x1 0.705
（4） 根据电压初值可算出：
(0) (0) 0.531980 P2(0) 4.550544 ， Q2 9.719181 ， P3(0) 13.086640 ， Q3 (0) (0) f 2(0) 1.788792 ， e2 0.416354 ， f3(0) 2.051051 ， e3 0.735251
02020303e020203037451559544000422830192490566572090370021192490566228301922830192490556615786847649342490566228301949815415820925fpeqf????????????????????????????????????????????pq??????????????4根据电压初值可算出
U 1
T1
U 2
T2
参考答案（1） YB
j19.524 j 20 j19.524 j19.07
0.39 j 0.525 S T2 0.4 j 0.55 S T2
0.41 j 0.075 （2） S T1 0.4 j 0.05 （3） S T1
求： （1）网络的功率分布及功率损耗； （2）A，B，C 点的电压； （3）指出功率分布点；
27.812 j 23.035MVA ， S 参 考 答 案 ：（ 1 ） S AC1 AC 2 26.49 j 20.979MVA ， 29.5486 j18.6193MVA S AB1 3.536 j 0.9557MVA S BC1
河海电力系统暂态分析复习思考题(仅参考)
电力系统暂态分析复习思考题及参考答案绪论：1、电力系统运行状态的分类答：电力系统的运行状态分为稳态运行和暂态过程两种，其中暂态过程又分为波过程、电磁暂态过程和机电暂态过程。
波过程主要研究与大气过电压和操作过电压有关的电压波和电流波的传递过程；电磁过渡过程主要研究与各种短路故障和断线故障有关的电压、电流的变化，有时也涉及功率的变化；机电暂态过程主要研究电力系统受到干扰时，发电机转速、功角、功率的变化。
2、电力系统的干扰指什么？答：电力系统的干扰指任何可以引起系统参数变化的事件。
例如短路故障、电力元件的投入和退出等。
3、为什么说电力系统的稳定运行状态是一种相对稳定的运行状态？答：由于实际电力系统的参数时时刻刻都在变化，所以电力系统总是处在暂态过程之中，如果其运行参量变化持续在某一平均值附近做微小的变化，我们就认为其运行参量是常数（平均值），系统处于稳定工作状态。
由此可见系统的稳定运行状态实际是一种相对稳定的工作状态。
4、为简化计算在电力系统电磁暂态过程分析和机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设？答：电磁暂态分析过程中假设系统频率不变，即认为系统机电暂态过程还没有开始；机电暂态过程中假设发电机内部的机电暂态过程已经结束。
第一章：1、电力系统的故障类型答：电力系统的故障主要包括短路故障和断线故障。
短路故障（又称横向故障）指相与相或相与地之间的不正常连接，短路故障又分为三相短路、两相短路、单相接地短路和两相短路接地，各种短路又有金属性短路和经过渡阻抗短路两种形式。
三相短路又称为对称短路，其他三种短路称为不对称短路；在继电保护中又把三相短路、两相短路称为相间短路，单相接地短路和两相短路接地称为接地短路。
断线故障（又称纵向故障）指三相一相断开（一相断线）或两相断开（两相断线）的运行状态。
2、短路的危害答：短路的主要危害主要体现在以下方面：1）短路电流大幅度增大引起的导体发热和电动力增大的危害；2）短路时电压大幅度下降引起的危害；3）不对称短路时出现的负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。
暂态分析习题答案
暂态分析习题答案暂态分析习题答案是电力系统分析中的重要部分，它可以帮助我们了解电力系统在瞬态过程中的动态响应和稳定性。
在这篇文章中，我们将探讨几个常见的暂态分析习题，并给出详细的解答。
第一个习题是关于电力系统中的短路故障。
假设一个三相电力系统中发生了一次对地短路故障，故障电流为1000A，故障持续时间为0.1秒。
系统的额定电压为10kV，发电机的暂态电抗为0.2，负载的暂态电抗为0.1。
求故障后系统的电压和电流。
首先，我们需要计算故障电流的幅值。
由于故障电流为对地短路，其幅值为故障电流的三相幅值的1/√3倍。
因此，故障电流的幅值为1000A/√3 ≈ 577A。
接下来，我们可以使用短路电流计算方法来计算故障后的电压和电流。
根据短路电流计算方法，故障后的电压可以表示为：Uf = U0 - Zf * If其中，Uf为故障后的电压，U0为额定电压，Zf为系统的暂态阻抗，If为故障电流。
代入数值计算，我们得到：Uf = 10kV - (0.2 + 0.1j) * 577A ≈ 10kV - 115.4kVA ≈ 9.884kV因此，故障后系统的电压约为9.884kV。
接下来，我们可以使用功率方程来计算故障后的电流。
根据功率方程，故障后的电流可以表示为：If = (U0 - Uf) / Zf代入数值计算，我们得到：If = (10kV - 9.884kV) / (0.2 + 0.1j) ≈ 116.4A因此，故障后系统的电流约为116.4A。
第二个习题是关于电力系统中的过电压问题。
假设一个三相电力系统中，当一台发电机突然失去负载时，系统的电压会出现过电压现象。
假设系统的额定电压为10kV，发电机的暂态电抗为0.2，负载的暂态电抗为0.1。
求失去负载后系统的电压。
在失去负载时，发电机的电压会突然升高。
根据过电压计算方法，失去负载后的电压可以表示为：Uf = U0 + Zg * Ig其中，Uf为失去负载后的电压，U0为额定电压，Zg为发电机的暂态阻抗，Ig为发电机的电流。
电力系统暂态分析习题答案
电力系统暂态分析李光琦 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kV 1102=B U ，MVA S B 30=,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kV 1102=B U ，MVA S B 30=，则其余两段的电压基准值分别为：9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U 电流基准值：各元件的电抗标幺值分别为：发电机：32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路：079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x电抗器：4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：16.15.911==*E ②近似算法：取MVA S B 30=，各段电压电流基准值分别为：kV U B 5.101=，kA I B 65.15.103301=⨯=kV U B 1152=，kA I B 15.01153301=⨯=kV U B 3.63=，kA I B 75.23.63301=⨯=各元件电抗标幺值：发电机：26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：11.05.3130115121105.0222=⨯⨯=*x 输电线路：073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01530115115105.0224=⨯⨯=*x电抗器：44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：05.15.1011==*E 发电机：32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路：079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x电抗器：4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：16.15.911==*E 1-3-1 在例1-4中，若6.3kV 母线的三相电压为：在空载情况下f 点突然三相短路，设突然三相短路时ο30=α。
电力系统暂态分析复习思考题
特性。
G
E
T1
l
T2
U
~
0.53 j 0.4 S
(a)
E
jxG
jxT1
jxL
jxT2
10 U
jx j 0.65 (b)
4. 试推导隐极机的有功功率及无功功率功角特性方程式。
表示时； 表示时。 、 xd （1）以 Eq 、 xd 表示时； （2）以 Eq （3）以 E 、 xd
3. 简单电力系统的接线图如图（a）所示，简化后的等值网络图如图（b）所 示。试作输送到无限大容量母线处的功角特性曲线。 （1） 设发电机为隐极机， xd 1.8 ；
0.55 。 （2） 设发电机为凸极机，xd 1.8 ，xq 1.1 ，xd 试作以 Eq 、xd 、
、 xq 表示的发电机输送到无限大容量母线的有功功角 、 xd xq 和 Eq
定性的影响。 21. 什么叫发电机转子摇摆曲线？如何通过转子摇摆曲线判断系统暂态稳定性？ 22. 为什么快速切除故障能够提高系统暂态稳定性？ 23. 试用等面积定则说明自动重合闸能够提高系统暂态稳定性的原理。
0.23 ， 1. 已知发电机的 d、 q 轴的同步电抗 xd 1.1 ，xq 1.08 ， 暂态电抗 xd
电力系统暂态分析复习思考题
1. Park 变换的本质是什么？为什么要做 Park 变换？主要是解决什么问题？ 2. 同步发电机三相短路以后，在其定子绕组和转子绕组中分别都有哪些电流分 量存在？ 3. 同步发电机的稳态方程和等值电路。
是什么电势？其作用是什么？ 4. E Q
5. 同步发电机暂态电势、 暂态电抗、 次暂态电势和次暂态电抗， 及其等值电路。 6. 比较同步机下列的时间常数 Ta 、 Td 、 Td 、 Tq 的大小以及汽轮发电机的下列 电抗的大小以及及汽轮发电机及水轮发电机的下列电抗的大小并为它们按由
电力系统稳态分析 作业答案
第一章电力系统的基本概念1．思考题、习题1-1．电力网、电力系统和动力系统的定义是什么答：由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的网络称为电力网。
把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起组成的整体称为电力系统。
发电厂的动力部分和电力系统合在一起称为动力系统。
1-2．对电力系统运行的基本要求是什么答：（1）保证可靠地的持续供电（2）保证良好的电能质量（3）保证系统运行的经济性。
（4）环保性。
1-3．何为电力系统的中性点其运行方式如何它们有什么特点我国电力系统中性点运行情况如何答：星型连接的变压器或发电机的中性点就是电力系统的中性点。
中性点的运行方式有直接接地和不接地以及中性点经消弧线圈接地。
直接接地供电可靠性低。
系统中一相接地，接地相电流很大，必须迅速切除接地相甚至三相。
不接地供电可靠性高，对绝缘水平的要求也高。
系统中一相接地时，接地相电流不大，但非接地相对地电压升高为线电压。
我国110kV及以上的系统中性点直接接地，60kV及以下系统中性点不接地。
1-4．中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各相对地电压有什么变化单相接地电流的性质如何怎样计算中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，接地相电压为0倍，即升高为线电压。
单项接地电流为容性。
接地相的对地电容电流应为其它两非接地相电容电流之和，倍非接地相对地电容电流，也就等于正常运行时一相对地电容电流的3倍。
（可画向量图来解释）1-5．消弧线圈的工作原理是什么补偿方式有哪些电力系统一般采用哪种补偿方式为什么消弧线圈就是电抗线圈。
中性点不接地系统中一相接地时，接地点的接地相电流属容性电流，通过装消弧线圈，接地点的接地相电流中增加了一个感性分量，它和容性电流分量相抵消，减小接地点的电流。
使电弧易于熄灭，提高了供电可靠性。
补偿方式有欠补偿和过补偿，欠补偿就是感性电流小于容性电流的补偿方式，过补偿就是感性电流大于容性电流的补偿方式。
电力系统暂态课后习题答案
第一章电力系统分析基础知识1-2—1 对例1—2,取，，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，，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：②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：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:1-3-1 在例1—4中，若6。
3kV母线的三相电压为:在空载情况下点突然三相短路，设突然三相短路时。
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，电阻，阻抗,衰减时间常数三相短路时流过的短路电流交流分量的幅值等于：(2）短路前线路空载,故所以（3）对于abc相：，，，可以看出c相跟接近于,即更与时间轴平行，所以c相的瞬时值最大。
（4) 若a相瞬时值电流为冲击电流，则满足,即。
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。
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）第三章电力系统三相短路电流的实用计算。
电力系统暂态思考题
1、什么是电力系统的电磁暂态过程？变压器、输电线路等元件，不牵涉角位移、角速度等机械量，一般研究电磁暂态过程。
2、什么是电力系统的机电暂态过程？电力系统中同步发电机、异步电动机等转动元件，运动过程由电磁转矩（或功率）和机械转矩（或功率）不平衡决定，称机电暂态过程。
3、电力系统的故障分哪两种？分别又可称为什么故障？电力系统运行常发生故障，大多数是短路故障，少数是断线故障。
4、短路故障有什么类型？短路的主要原因是什么？短路计算的目的是什么？分四种简单故障类型：三相短路、两相短路、单相短路接地和两相短路接地。
根本原因是电气设备载流部分相与相之间或相对地的绝缘受到损坏。
发电厂、变电所及整个电力系统的设计、运行中均以短路计算结果作为依据：选择电气设备（电器、母线、瓷瓶、电缆等）的依据；电力系统继电保护设计和调整基础；比较、选择电力系统接线图的依据；确定限制短路电流的措施。
5、什么是无限大功率电源？无限大功率电源认为是无限多个有限功率电源并联而成，内阻抗为0，电压保持恒定。
6、什么是短路冲击电流？其主要用途是什么？空载、│α-φ│=90°时短路电流的最大瞬时值，称短路冲击电流。
短路冲击电流用于检验电气设备和载流导体电动力稳定度。
7、什么是最大有效值电流？其主要用途是什么？任一时刻t 短路电流有效值It 是以t 为中心一个周期内瞬时电流均方根值：最大有效值电流用于检验某些电器的断流能力。
8、定子短路电流中包含哪几个分量？各分量是如何产生的，各以什么时间常数衰减或是什么稳态值？(1)直流分量：i αa ，按定子绕组的时间常数Ta 衰减。
(2)次暂态周期分量：i"pa ，按T"d 衰减。
(3)暂态周期分量：i'pa ，按T'd 衰减。
(4)稳态周期分量：ipa ，不衰减。
9、励磁电流中包含哪几个分量？各分量是如何产生的，各以什么时间常数衰减或是什么稳态值？(1)空载励磁电流分量：if(0)，励磁调节器不动作时为定值。
电力系统暂态课后习题答案
第一章 电力系统分析基础知识1-2-1 对例1-2，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=,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kV 1102=B U ，MVA S B 30=，则其余两段的电压基准值分别为：9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U kV6.66.6110110223===k U U B B 电流基准值：kA U S I B B B 8.15.9330311=⨯== kA U S I B B B 16.0110330322=⨯==各元件的电抗标幺值分别为： 发电机：32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路：079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x 电抗器：4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：16.15.911==*E ②近似算法：取MVA S B 30=，各段电压电流基准值分别为：kV U B 5.101=，kA I B 65.15.103301=⨯= kV U B 1152=，kA I B 15.01153301=⨯= kV U B 3.63=，kA I B 75.23.63301=⨯=各元件电抗标幺值： 发电机：26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：11.05.3130115121105.0222=⨯⨯=*x 输电线路：073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01530115115105.0224=⨯⨯=*x 电抗器：44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：05.15.1011==*E 发电机：32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路：079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x 电抗器：4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：16.15.911==*E1-3-1 在例1-4中，若母线的三相电压为：)cos(3.62αω+⨯=t U s a)120cos(3.62ο-+⨯=αωt U s a)120cos(3.62ο++⨯=αωt U s a在空载情况下f 点突然三相短路，设突然三相短路时ο30=α。
电力系统暂态分析课后答案
电力系统暂态分析课后答案电力系统暂态分析课后答案【篇一：电力系统暂态分析部分习题答案】ss=txt>第一章电力系统故障分析的基本知识1-2、发电机f1和f2具有相同的容量，它们的额定电压分别为6.3kv和10.5kv，若以它们的额定值为基本条件的发电机电抗的标么值是相同的，问这两个发电机电抗的欧姆值的比值是多少？解：xg1*(n)＝xg1*sn1/un12 xg2*(n)＝xg2*sn2/un22∵xg1*(n)＝xg2*(n) ∴xg1*sn1/un12＝xg2*sn2/un22 故：xg1/ xg2＝un12/ un22＝6.32/10.52＝0.36 1-4、50mva 10.5kvxd’’=0.1530mva110kv/6.6kv uk%=10.5求：①准确计算各元件电抗的标么值，基本段取i段ubi＝10.5kv。
②工程近似计算各元件电抗的标么值，sb＝100mva。
解：①精确计算法ubi＝10.5kv sb＝100mva ubii＝10.5?12110.512110.5＝10.5kv6.6110ubiii＝10.5?＝7.26kvxd*?0.15?100500.3xt1*?10.510010.560210010.520.175xl*?0.4?100? 10012120.273xt2*?10.510011030210012120.289②近似计算法ub＝uav sb＝100mva xd*?0.15? 10050100600.3xt1*?10.51000.175xl*?0.4?100?10011520.302xt2*?10.5100100300.351-5、某一线路上安装一台xk%＝5的电抗器，其额定电流为150a，额定电压为6kv，若另一台额定电流为300a、额定电压为10kv的电抗器来代替它，并要求保持线路的电抗欧姆值不变，问这台电抗器的电抗百分数值应是多少？xr1%100un13in1xr2%100un23in2解：∵xr?∴xr2%?xr1%?un1un2in2in15?6103001506u|0|=115 kv50km1-12、10mva110kv/11kv uk%=10.5(3)(1) 若短路前空载，计算短路电流的周期分量及短路电流最大有效值；(2) 若a相非周期分量电流的初值为零及最大时，计算相应的b、c 相非周期分量电流的初始值；(3) 若短路前变压器满负荷运行，功率因数为0.9（低压侧），计算最大非周期分量电流的初始值，并与空载时短路比较。
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(1)取基准电压 U B 230kV；
(2)取基准电压 U B 220kV。
第一章 思考题
1． 电力系统故障如何分类？电力系统短路有哪几种类型？引起短路的主要原因有哪些？ 短路有什么危害？为什么说稳定破坏是短路造成的最严重后果？限制短路电流的措施 有哪些？计算短路电流的目的是什么？ 2． 三相电力系统标么值计算中，基准值 S B 、U B 、 Z B 之间应满足什么关系？为什么要有这 些约束？ 3． 三相电路中，已知功率标么值为 S* ，电压标么值为 U * ，那么电流标么值为： （ 1） I * （ 2） I *
S* ； U*
S* 3U *
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
；
问哪一个正确？为什么？ 4． 无限大容量电源的含义是什么？无限大功率电源供电的三相电路发生三相短路时，短路 电流有哪些分量？为什么会出现非周期分量？ 5． 无限大功率电源供电系统，三相短路前空载，短路瞬间 B 相电源电势过零点。设短路电 流周期分量有效值为 I (单位：kA)，短路回路的时间常数为 Ta (单位：s)，问： （1） A 、 B 、 C 三相非周期分量电流的初始值 ia0(A ) 、 ia0(B) 、 ia0(C ) 为多少？ （2）冲击电流 iM 为多少？ （3）冲击电流发生在哪一相？ 6． 什么叫短路冲击电流 iM ？它有什么用途？其表达式如何？冲击系数 K M 与什么有关？ 7． 什么叫最大有效值电流 I M ？它有什么用途？它与冲击系数 K M 有何关系？ 8． 什么叫短路容量 Sk ？它有什么用途？ 9． 我国各电压等级电网的平均额定电压值是多少？
习题
1． 有一条输电线电压等级为 220kV，长度为 150km，每公里正序电抗为 0.41Ω，零序电抗 为 1.2Ω。取基准功率 SB 100MVA。求输电线的正序和零序电抗的标么值。 (1) 取基准电压 U B 230kV； (2) 取基准电压 U B 220kV。 2． 某发电机的额定有功功率为 125MW，额定功率因数 cos 0.85，额定电压为 10.5kV。次 " 暂态电抗 X d 0.15。取基准功率 SB 100MVA，基准电压 U B 10.5kV。求发电机次暂态 电抗的标么值。 3． 某电抗器的电抗百分值为 5%，额定电压为 10kV。额定电流为 200A。取基准功率 SB 100MVA。求该电抗器电抗的标么值。 (1)取基准电压 U B 10.5kV； (2)取基准电压 U B 10kV。 4． 有 一台三绕 组变压器 型号 为 SSPSL1-90000/220，额 定容量 为 90MVA，额 定电压 为 220/121/38.5kV ， U K12 % 14.07 ， U K13 % 23.73 ， U K23 % 7.65 。 取 基 准 功 率