电力系统暂态分析第六章习题、习题解答+图
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。
电力系统暂态分析电力系统(第三版)习题解答
电力系统暂态分析(第三版） 李光琦 习题解答第一章 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 kV 6.66.6110110223===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 ：222121300.1050.12111031.5x *=⨯⨯= 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==*E1-3-1 在例1-4中，若6.3kV 母线的三相电压为： )cos(3.62αω+⨯=t U s a)120cos(3.62ο-+⨯=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》习题集解答
δ = 37D
ud = U sin δ∠ − (90D − δ ) = 0.6018∠ − 53D
uq = U cos δ∠δ = 0.7986∠37 0
id = I sin(δ + ψ )∠ − (90D − δ ) = 0.9336∠ − 53D
2
iq = I cos(δ +ψ )∠δ = 0.3584∠37D
5
5. 解释课本 P.28 图 2-10 的向量图中，为何直轴次暂态电势与交轴次暂态电势的向量和不等 于次暂态电势 E ′′ 向量。
+ jIx构次暂态电动势 E ′′ = U d
不是其的直交轴分量
6、某同步发电机处于稳定运行状态，其端电压 u = 1.0 ，输出功率为 0.8+j0.5，发电机参数为
1 1 1 1 1 1 1 cos(100π t + θ 0 ) − ( ) cos θ 0 − ( ) cos(200π t + θ 0 ) + − 0.3 + x 2 0.3 + x 0.6 + x 2 0.3 + x 0.6 + x 1 1 1 1 × 10% = ( − ) 0.3 + x 2 0.3 + x 0.6 + x x>0.9
ϕd = − xd id + Eq = −1.8*0.8002 + 2.3364 = 0.8960 ϕq = − xq iq = −0.9*0.4932 = −0.4439
Eq = xad i f = ( xd − xσ )i f ⇒ i f = Eq =
( xd − xσ )
2.3364 = 1.4145 (1.8 − 0.15)
电力系统暂态分析习题答案
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第四章对称分量法即电力系统元件的各序参数和等值电路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）①负载中性点不接地；②三相电压对称；③负载中性点接地，且三相负载不对称时，端口三相电压对称。
第六章 电力系统暂态稳定分析
第六章电力系统暂态稳定分析6.1概述在正常的稳态运行情况下，电力系统中各发电机组输出的电磁转矩和原动机输入的机械转矩平衡，因此所有发电机转子速度保持恒定。
但是电力系统经常遭受到一些大干扰的冲击，例如发生各种短路故障，大容量发电机、大的负荷、重要输电设备的投入或切除等等。
在遭受大的干扰后，系统中除了经历电磁暂态过程以外，也将经历机电暂态过程。
事实上，由于系统的结构或参数发生了较大的变化，使得系统的潮流及各发电机的输出功率也随之发生变化，从而破坏了原动机和发电机之间的功率平衡，在发电机转轴上产生不平衡转矩，导致转子加速或减速。
一般情况下，干扰后各发电机组的功率不平衡状况并不相同，加之各发电机转子的转动惯量也有所不同、使得各机组转速变化的情况各不相同。
这样，发电机转子之间将产生相对运动，使得转子之间的相对角度发生变化，而转子之间相对角度的变化又反过来影响各发电机的输出功率，从而使各个发电机的功率、转速和转子之间的相对角度继续发生变化。
与此同时，由于发电机端电压和定子电流的变化，将引起励磁调节系统的调节过程；由于机组转速的变化，将引起调速系统的调节过程；由于电力网络中母线电压的变化，将引起负荷功率的变化；网络潮流的变化也将引起一些其他控制装置(如SVC、TCSC、直流系统中的换流器)的调节过程，等等。
所有这些变化都将直接或间接地影响发电机转抽上的功率平衡状况。
以上各种变化过程相互影响，形成了一个以各发电机转子机械运动和电磁功率变化为主体的机电暂态过程。
电力系统遭受大干扰后所发生的机电暂态过程可能有两种不同的结局。
—种是各发电机转子之间的相对角度随时间的变化呈摇摆(或振荡)状态，且振荡幅值逐渐衰减，各发电机之间的相对运动将逐渐消失，从而系统过渡到一个新的稳态运行情况，各发电机仍然保持同步运行。
这时，我们就称电力系统是暂态稳定的。
另—种结局是在暂态过程中某些发电机转子之间始终存在着相对运动，使得转子间的相对角度随时间不断增大、最终导致这些发电机失去同步。
电力系统暂态分析：第六章 电力系统稳定性问题概述
M E max
2M E max S Scr
Scr S
• 四、自动调节励磁系统包括： • 1、自动调节励磁系统包括： • 主励磁系统和自动调节励磁装置
• 主励磁系统是从励磁电源到发电机励磁绕组的励 磁主回路：
• 自动调节励磁装置根据发电机的运行参数，如端 电压、电流等，自动地调节主励磁系统的参数。
➢两机系统
PE1 E12G11 E1E2 Y12 sin(12 12 ) PE12 E22G22 E1E2 Y12 sin(12 12 )
PE1 PE2 δ12
• 三、异步电动机转子运动方程和电磁转矩
• 异步电动机组的转子运动方程为
TJ
0
d*
dt
(M E
Mm)
• TJ 为异步电动机组的惯性时间常数，一般约为
Re
E i
n
Eˆ
jYˆij
j1
n
n
Ei E j (Gij cos ij Bij sin ij ) Ei2Gii Ei Ej Yij sin( ij ij )
j 1
j 1
ji
导纳角 ij
tg1
Gij Bij
➢任一台发电机的功率角的改变，将引起全系统各机 组电磁功率的变化。稳定分析是全系统的综合问题。
➢ 机电暂态过程主要是电力系统的稳定性问题。电力系 统稳定性问题就是当系统在某一正常运行状态下受到某种干 扰后，能否经过一定的时间后回到原来的运行状态或者过渡 到一个新的稳态运行状态的问题。
如果能够，则认为系统在该正常运行状态下是稳定
的。
反之，若系统不能回到
原来的运行状态或者不能建
立一个新的稳态运行状态，
J02 SB
Wk
《电力系统分析》第6章习题答案
第六章 思考题及习题答案6-1 电力系统中的无功功率电源有哪些？各有什么特点？答：电力系统的无功功率电源有同步发电机、同步调相机、静电电容器、静止无功补偿器和静止无功发生器等。
同步发电机是最基本的无功功率电源，在额定状态下运行时其发出无功功率为N GN GN S Q ϕsin =，当功率因数变化时，其发出的无功也随之变化，但不能超越P -Q 极限图的范围。
同步调相机是只能发无功功率的发电机，过励磁运行时，向系统供给感性无功功率，起无功电源的作用；欠励磁运行时，从系统吸收感性无功功率，起无功负荷的作用。
欠励磁运行时的容量只有过励磁运行时容量的50％~65％。
静电电容器只能向系统供给感性无功功率，其所供给的无功功率与所在节点电压的平方成正比，在系统发生故障而使电压降低时，其输出的无功功率反而减少。
因此电容器的无功功率调节性能较差，且无法实现输出的连续调节。
静止无功补偿器（SVC ）由静电电容器与电抗器并联组成。
电容器可发出感性无功功率，电抗器可吸收感性无功功率，两者结合起来，再配以适当的调节装置，就能够平滑地改变输出或吸收的无功功率。
但SVC 的核心元件是电容器，因此仍存在系统电压降低、急需向系统供应无功功率时，其提供的感性无功功率反而减少的缺点。
静止无功发生器（SVG ）的主体部分是一个电压源型逆变器，通过控制逆变器的输出电压来实现无功功率的动态补偿。
与SVC 相比，其最重要的一个优点是在电压较低时仍可向系统注入较大的无功功率。
6-2 发电机的运行极限是如何确定的？答：同步发电机运行范围受以下因素限制：定子额定电流（额定视在功率）的限制；转子额定电流（空载电势）的限制；原动机出力（额定有功功率）的限制。
发电机运行极限图的具体绘制可参考教材图6-3。
6-3 什么叫电压中枢点？一般选在何处？答：在电力系统的众多节点中，通常选择一些主要的供电点加以监视和控制，如果这些节点的电压满足要求，则系统中大部分节点的电压基本上也能满足要求，这些主要的供电点称为电压中枢点。
电力系统暂态分析电力系统(第三版)习题解答
电力系统暂态分析(第三版） 李光琦 习题解答第一章 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 kV 6.66.6110110223===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 ：222121300.1050.12111031.5x *=⨯⨯= 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==*E1-3-1 在例1-4中，若6.3kV 母线的三相电压为： )cos(3.62αω+⨯=t U s a)120cos(3.62ο-+⨯=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-部分习题答案
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 UkV 6.66.6110110223===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==*E②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6.3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。
电力系统暂态分析复习大纲内附真题和答案
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。
第六章电力系统三相短路电流的实用计算作业
E3 − Va ′′ I LD = = 0.6299 x7
′′ ′ ′′ ′′ iimp = kim 2 I G −1 + kim 2 ( I 4′ − I LD ) + kimLD I LD = 1.85 × 2 × 1.1667 + 1.8 × 2 × (1.7876 − 0.6299) + 1.0 × 2 × 0.6299 = 6.8892 200 iimp有 = 6.8892 × = 6.918kA 3 × 115
12
′ Va = I 4′x8 = 0.4326 < 0.8 ⇒ LD要向f点提供短路电流
电力系统分析 第六章 作业解答
E1 ′′ G − 1 : I G −1 = = 1.1667 x11
′′ ′ ′′ I 有名 = I 4′＋ I G −1 = 2 . 9543 ×
200 = 2 . 966 kA 3 × 115
xs ∗ = S NBK
I ps
SB SB − x∑ f ∗
=
10 10 400 − 0.075
= 0.0375
1 = = 8.8889 0.0375 + 0.075
此方法有问题 不能采用！！ 不能采用！！
10 ′′ I 有名 = I ps = 8.146kA 此种方式适用于存在 已知系统的情况！ 已知系统的情况！ 3 × 6.3
2
电力系统分析
第六章 作业解答
X1
E1
X3 X2
X4 X5 X6
X7
x3 x4 x8 = = 0 .2 x3 + x4 + x5
E2
x8 = x9 = x10 = 0.2
X1 X8 X10 X7
电力系统暂态分析课后答案
第一章 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=⨯==3 2.62B I kA ===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=，20.15B I kA ==kV U B 3.63=，3 2.75B I kA ==各元件电抗标幺值： 发电机：26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x变压器1T ：2300.1050.131.5x *=⨯= 输电线路： 073.011530804.023=⨯⨯=*x变压器2T ： 4300.1050.2115x *=⨯=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习题2解：（1）准确计算：3(110)115B B U U kV ==322220115209.1121B B U U kV k ==⨯= 312122010.51159.1121242B B U U kV k k ==⨯⨯= 各段的电流基准值为：114.0B I kA ===20.6B I kA ===3 1.1B I kA === 各元件的电抗标幺值分别为： 发电机：21210.52200.300.292400.89.1x *=⨯⨯=变压器1T ：222210.52200.140.143009.1x *=⨯⨯=输电线路：322200.422300.49209.1x *=⨯⨯= 变压器2T ：24222202200.140.12280209.1x *=⨯⨯= (2) 近似算法：kV U B 5.101=，112.10B I kA ==2231B U kV =，20.55B I kA ==3121B U kV =，3 1.05B I kA ==各元件电抗标幺值： 发电机：12200.300.22240/0.8x *=⨯=变压器1T ： 22200.140.10300x *=⨯= 输电线路： 322200.422300.40231x *=⨯⨯= 变压器2T ：42200.140.11280x *=⨯=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》：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。
电力系统稳态分析第六章习题(陈珩版本)
第六章
一、填空题
1、系统中_________功率不足，必定会造成电压__________。
无功 下降
2、系统中___________功率增大，必定会造成电压___________。
无功 上升
3、电压降落是线路始末两端电压的__________差，电压损耗指线路始末两端电压的__________差。
向量、数量
4、电压___________是线路始末两端电压的向量差，电压___________指线路始末两端电压的数量差。
降落、损耗
5、电压偏移是指线路始末两端电压与额定电压之间的________差，输电效率是线路________输出的有功功率与首端有功功率之比百分数。
数值、末端
二、简答分析题
1、某火电厂装设两套发电设备，2111
222220.20.00140.20.002G G G G F P P F P P =++=++，1max 2max 200G G P P MW ==
1min 2min 50G G P P MW ==，试求 300h P
MW =时，试求最优分配方案？ 答：11110.20.002G G dF P dP λ==+ 2222
0.20.004G G dF P dP λ==+ ；12λλ=时，12300G G P P MW +=则 两台机组分配12200100G G P MW
P MW ==。
电力系统暂态分析(第三版)习题答案(完整资料).doc
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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 UkV 6.66.6110110223===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==*E②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。
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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⎪⎭
⎫ ⎝⎛--⨯=
δδ2sin 1606.0sin 4552.1-=
求极限功率 令0'
=δd dP q E ，则：
02cos 3212.0cos 4522.1=-δδ
0)1cos 2(3212.0cos 4522.12=--δδ
03212.0cos 4552.1cos 6424.02=--δδ
不合理）合理）或(4679.2(2026.02848
.17155.14552.16424.023212.06424.044552.14552.1cos 2-=±=⨯⨯⨯+±=δ0max 69.101=δ
4887.10637.04250.1)69.1012sin(1606.069.101sin 4522.100'
max =+=⨯-==q E M P P %87.48%1001
14887.1%100%00=⨯-⨯-=＝P P P K M p （3）装有强力式励磁调节器：按Gq U 不变的功角曲线计算
δδ2sin 112sin 2⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=
∑q e e Gq Gq U X X U X U
U P δδ2sin 6017.115495.0121sin 5495.010919.12⎪⎭
⎫ ⎝⎛--⨯= δδ2sin 5977.0sin 9871.1-=
求极限功率 令0=δ
d dP Gq
U ，则： 02cos 1954.1cos 9871.1=-δδ 0)1cos 2(1954.1cos 9871.12=--δδ
01954.1cos 9871.1cos 3908.22=--δδ
不合理）合理）或(2358.1(4046.07816
.49218.39871.13908.221954.13908.249871.19871.1cos 2-=±=⨯⨯⨯+±=δ0max 87.113=δ
2596.24427.08172.1)87.1132sin(5977.087.113sin 9871.100max =+=⨯-==Gq U M P P %96.125%1001
12596.2%100%00=⨯-⨯-=＝P P P K M p （4）装有复式励磁调节装置，即按U ∆、I ∆调节
方法1：先由'q
E P 求max δ，然后代入Gq U P 曲线求得M P （该方法为近似计算方法）
由（2）得：0max 69.101=δ
1831.22372.09459.1)69.1012sin(5977.069.101sin 9871.100max =+=⨯-==Gq U M P P %31.118%1001
11831.2%100%00=⨯-⨯-=＝P P P K M p 方法1：先由'q
E P 求max δ，然后代入G U P 曲线求得M P （该方法为准确计算方法） 由（2）得：0max 69.101=δ ⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=-∑-010max 1max 69.101sin 6017.15495.0121.11sin 69.101sin 1sin δδδd e G G X X U U 0001057.6911.3269.1015317.0sin 69.109=-=-=-
0635.257.69sin 2020.257.69sin 5495
.0121.1sin 00==⨯===G e G G U M X U U P P δ %35.106%100110635.2%100%00=⨯-⨯-=＝P P P K M p。