电力系统暂态分析第六章习题、习题解答+图
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第六章
习题
1． 图1所示为一简单电力系统，水电厂G 经220kV 双回架空输电线向无限大容量系统送电。已知：
水电厂G 额定有功功率为300MW，额定功率因数为0.875，额定电压为18kV，253.1=d X ，
88.0=q X ，425.0'=d X ，289.02=X ，6=J T s。
变压器1T 额定容量为360MVA，变比为18/242kV，12%=K U 。
变压器2T 额定容量为342MVA，变比为220/121kV，12%=K U 。
线路L 为200km，每公里正序电抗为0.42Ω，序电抗为1.26Ω。
发电厂送至无限大母线的功率为)8.39280(j +MVA。
无限大母线电压为110kV。
基准功率280=B S MVA，基准电压110=B U kV。
试计算下列几种条件下的静态稳定储备系数。
（1） 发电机G 的励磁不调节；
（2） 发电机G 装有比例型励磁调节器；
（3） 发电机G 装有强力型励磁调节器；
（4） 发电机G 装有复式励磁调节装置（带有电压校正器）。
系统
无限大
（图1） 习题解答
1． 解：
绘制等值电路图
=''E
（图）
计算各元件参数标么值
基准功率280=B S MVA，基准电压110)110(=kV B U kV，则：
200121220110)220(=⨯
=kV B U kV 8760.14242
18200)18(=⨯=kV B U kV
4982.18760.1418875.0300280253.12
=⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯=d X 0522.18760.1418875.030028088.02=⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯=q X 5082.08760.1418875.0300280425.02'
=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=d X 3455.08760.1418875.0300280289.02
2=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=X 1366.0200242360280100122
1=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯=T X 1189.02002203422801001222=⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯=T X 5880.020*********.02
=⨯⨯=L X 7640.1200280200426.12)0(=⨯
⨯=L X 3469.7280
875.03006=⨯=J T s 5495.01189.025880.01366.0221=++=++
=T L T e X X X X 0477.25495.04982.1=+=+=∑e d d X X X
6017.15495.00522.1=+=+=∑e q q X X X
0577.15495.05082.0''=+=+=∑e d d X X X 运行条件计算
1421.012808.392800j j S +=+=，1110
110==U 。令001∠=⋅U ，则 00
08.801.11421.011
1421.01-∠=-=-==**⋅j j U S I 0008.8=ϕ
00053.52018.26017.12276.108.801.16017.101∠=+=-∠⨯+∠=+=⋅
∑⋅⋅j j I jX U E q Q
0053.52=δ
7937.053.52sin 1sin 00=⨯==δU U d
6083.053.52cos 1cos 00=⨯==δU U q
8800.061.60sin 01.1)08.853.52sin(01.1)sin(00000=⨯=+⨯=+=ϕδI I d
4957.061.60cos 01.1)cos(000=⨯=+=ϕδI I q
4103.28800.00477.26083.0=⨯+=+=∑d d q q I X U E
5391.18800.00577.16083.0''=⨯+=+=∑d
d q q I X U E 0919.18800.05495.06083.0=⨯+=+=d
e q Gq I X U U
0002721.108.801.15495.001∠=-∠⨯+∠=+=⋅
⋅⋅j I jX U U e G
21.1=G U （1）无调节励磁
δδ2sin 112sin 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∑∑∑q d d q q E X X U X U E P δδ2sin 6017.110477.2121sin 0477.214103.22⎪⎭
⎫ ⎝⎛--⨯= δδ2sin 0680.0sin 1772.1+=
求极限功率 令0=δ
d dP q
E ，则： 02cos 1360.0cos 1772.1=+δδ 0)1cos 2(1360.0cos 1772.12=-+δδ
01360.0cos 1772.1cos 2720.02=-+δδ
不合理）合理）或(4406.4(1126.0544
.02385.11772.12720.021360.02720.041772.11722.1cos 2-=±-=⨯⨯⨯+±-=δ0max 53.83=δ
1849.10152.01697.1)53.832sin(0680.053.83sin 1772.100max =+=⨯+==q E M P P %49.18%1001
11849.1%100%00=⨯-⨯-=＝P P P K M p （2）装有比例型励磁调节器
δδ2sin 112sin '2'''⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛--=∑∑∑q d d q q E X X U X U E P δδ2sin 6017.110577.1121sin 0577.115391.12⎪⎭
⎫ ⎝⎛--⨯=