电力系统暂态分析李光琦_课后习题答案
电力系统暂态分析习题答案
电力系统暂态分析习题答案电力系统暂态分析习题答案电力系统暂态分析是电力系统工程中的一个重要环节,它涉及到电力系统在短时间内发生的暂态过程,如短路故障、开关操作等。
通过对电力系统暂态分析习题的解答,我们可以更好地理解和掌握电力系统的暂态行为。
一、短路故障分析1. 问题描述:一台发电机在运行过程中发生了短路故障,其短路电流为10kA,短路电压为0.1pu。
求短路电阻和短路电抗的值。
解答:根据短路电流和短路电压的定义,我们可以得到以下公式:短路电流 = 短路电压 / (短路电阻 + j短路电抗)代入已知值,得到:10kA = 0.1pu / (短路电阻 + j短路电抗)通过复数的运算,我们可以将上式转化为实部和虚部相等的两个方程:0.1 / (短路电阻^2 + 短路电抗^2) = 100 = 0.1 / (短路电阻^2 + 短路电抗^2)解方程组,得到短路电阻的值为0.01 pu,短路电抗的值为0。
2. 问题描述:一台发电机在运行过程中发生了短路故障,其短路电流为20kA,短路电压为0.2pu。
已知短路电抗为0.1 pu,求短路电阻的值。
解答:同样地,根据短路电流和短路电压的定义,我们可以得到以下公式:20kA = 0.2pu / (短路电阻 + j0.1pu)通过复数的运算,我们可以将上式转化为实部和虚部相等的两个方程:0.2 / (短路电阻^2 + 0.1^2) = 200 = 0.2 / (短路电阻^2 + 0.1^2)解方程组,得到短路电阻的值为0.01 pu。
二、暂态过程分析1. 问题描述:一台发电机在运行过程中突然断开负荷,导致发电机电压下降。
已知发电机的额定电压为1pu,负荷功率因数为0.8,负荷电流为0.5pu。
求负荷断开后的发电机电压。
解答:根据功率的定义,我们可以得到以下公式:发电机电压 = 负荷电流 * 发电机电压 * 负荷功率因数代入已知值,得到:发电机电压 = 0.5pu * 1pu * 0.8解方程,得到负荷断开后的发电机电压为0.4pu。
电力系统暂态课后习题答案
电力系统暂态课后习题答案电力系统暂态课后习题答案在学习电力系统暂态过程中,做一些习题是非常必要的。
通过解答习题,可以加深对理论知识的理解,并且提高解决实际问题的能力。
下面是一些电力系统暂态课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是电力系统暂态?答:电力系统暂态是指在电力系统中发生突然变化或故障时,电压、电流等电气量发生瞬间变化的过程。
这种瞬间变化会导致电力系统中各个元件的电气量发生剧烈波动,进而对电力系统的稳定性和安全性产生影响。
2. 电力系统暂态过程有哪些特点?答:电力系统暂态过程具有以下几个特点:- 时间短暂:电力系统暂态过程一般持续时间很短,通常在几毫秒到几百毫秒之间。
- 波动剧烈:电力系统暂态过程中,电压、电流等电气量会发生剧烈波动,使得电力系统中各个元件的工作状态发生变化。
- 影响范围广:电力系统暂态过程中的电气量波动会传递到整个电力系统中,可能引起其他元件的故障或损坏。
- 对系统稳定性和安全性的影响:电力系统暂态过程中的剧烈波动可能导致电力系统的稳定性和安全性受到影响,甚至引发系统崩溃。
3. 什么是电力系统暂态稳定?答:电力系统暂态稳定是指在电力系统发生突然变化或故障后,系统能够在一定时间内恢复到新的稳定工作状态的能力。
暂态稳定是电力系统的一项重要指标,对于保证电力系统的安全运行具有重要意义。
4. 电力系统暂态过程中有哪些常见问题?答:在电力系统暂态过程中,常见的问题包括:- 过电压问题:电力系统暂态过程中,可能会出现过电压现象,导致设备损坏或烧毁。
- 过电流问题:电力系统暂态过程中,可能会出现过电流现象,导致设备过载或烧毁。
- 瞬时停电问题:电力系统暂态过程中,可能会出现瞬时停电现象,导致用户停电,给生产和生活带来不便。
5. 如何解决电力系统暂态问题?答:为了解决电力系统暂态问题,可以采取以下措施:- 合理规划电力系统的结构和参数,提高系统的稳定性和抗干扰能力。
- 安装电力系统暂态稳定器,对电力系统进行稳定控制。
电力系统暂态课后习题答案
别为:U B1=k l U B2 U B3电流基准值:I BII B 2S B一 3U B2 30=0.16kA3 iio各元件的电抗标幺值分别为:2发电机:X 1 •亠 0.26105;变压器T i :2- 2 =0.121 110231.52X 2 =0.10512130输电线路:30X3 •二 0.4 80 芝 二 0.0791102 变压器T 2 : 110 30 X4: =0.105 竺-300.21 L152 1102电抗器:X 5 =0.05— 2.62=0.46.60.3电缆线路:X 6 = 0.08 2.5^0^ =0.14 6.62电源电动势标幺值:E* = 11=1169.5②近似算法:取S B =30MVA ,各段电压电流基准值分别为:U B1 = 10.5kV ,I B 1301.65kA10.5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k 2UB2.3U BI10.5110kV=9.5kVU B 2 =115kV ,I B 1U B3 二6.3kV ,I BI -_ - 2.75kA炉6.3各元件电抗标幺值:发电机:X1g 疇I26变压器T1 :2121230 X2. =0.105 工上=0.11115 31.5输电线路:30X3= 0.4 80 --------- 2=0.073115变压器T2 :X4. =0.105 115230=0.21115 15电抗器:X5* = 0.05 乂275=0.446.3 0.3电缆线路:30X6•亠0.08 2.5 当=0.1516.3电源电动势标幺值:E*=11-1 0510.52发电机:X1 =0.26 105卑=0.3230 9.52变压器T1 :2121230X2 -0.105l2l2302-0.121110231.52输电线路:X3 •二0.4 80 卫0^ 二0.079110变压器T2 :xs =0.105 尊超=0.2115 110电抗器:X5 = 0.05 6 2.62= 0.4 6.6 0.3电缆线路:《,0.08 2.5 302=0.14 6.6电源电动势标幺值:E*= =1169.51-3-1在例1-4中,若6.3kV母线的三相电压为: U a =、'2 6.3cos( s t " :s)U a = 2 6.3cos( s t : -120°)U a = 2 6.3cos( s t g 卜120o)在空载情况下f 点突然三相短路,设突然三相短路时:.=30°。
(完整版)电力系统暂态分析(第二章习题答案)
(完整版)电⼒系统暂态分析(第⼆章习题答案)第2章作业参考答案2-1 为何要对同步发电机的基本电压⽅程组及磁链⽅程组进⾏派克变换?答:由于同步发电机的定⼦、转⼦之间存在相对运动,定转⼦各个绕组的磁路会发⽣周期性的变化,故其电感系数(⾃感和互感)或为1倍或为2倍转⼦⾓θ的周期函数(θ本⾝是时间的三⾓周期函数),故磁链电压⽅程是⼀组变系数的微分⽅程,求解⾮常困难。
因此,通过对同步发电机基本的电压及磁链⽅程组进⾏派克变换,可把变系数微分⽅程变换为常系数微分⽅程。
2-2 ⽆阻尼绕组同步发电机突然三相短路时,定⼦和转⼦电流中出现了哪些分量?其中哪些部分是衰减的?各按什么时间常数衰减?试⽤磁链守恒原理说明它们是如何产⽣的?答:⽆阻尼绕组同步发电机突然三相短路时,定⼦电流中出现的分量包含:a)基频交流分量(含强制分量和⾃由分量),基频⾃由分量的衰减时间常数为T d’。
b)直流分量(⾃由分量),其衰减时间常数为T a。
c)倍频交流分量(若d、q磁阻相等,⽆此量),其衰减时间常数为T a。
转⼦电流中出现的分量包含:a)直流分量(含强制分量和⾃由分量),⾃由分量的衰减时间常数为T d’。
b)基频分量(⾃由分量),其衰减时间常数为T a。
产⽣原因简要说明:1)三相短路瞬间,由于定⼦回路阻抗减⼩,定⼦电流突然增⼤,电枢反应使得转⼦f绕组中磁链突然增⼤,f绕组为保持磁链守恒,将增加⼀个⾃由直流分量,并在定⼦回路中感应基频交流,最后定⼦基频分量与转⼦直流分量达到相对平衡(其中的⾃由分量要衰减为0).2)同样,定⼦绕组为保持磁链守恒,将产⽣⼀脉动直流分量(脉动是由于d、q不对称),该脉动直流可分解为恒定直流以及倍频交流,并在转⼦中感应出基频交流分量。
这些量均为⾃由分量,最后衰减为0。
2-3 有阻尼绕组同步发电机突然三相短路时,定⼦和转⼦电流中出现了哪些分量?其中哪些部分是衰减的?各按什么时间常数衰减?答:有阻尼绕组同步发电机突然三相短路时,定⼦电流和转⼦电流中出现的分量与⽆阻尼绕组的情况相同。
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。
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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》:2.4.1 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=0.36 1-4、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 =100MVA 。
解:① 精确计算法U BI =10.5kV S B =100MVA U BII =5.101215.10⨯=10.5kV U BIII =1106.65.101215.10⨯⨯=7.26kV T50MV A 10.5kV X d ’’=0.1560MV A 10.5kV/121kV U k %=10.5 0.4Ω/km 100km30MV A110kV/6.6kV U k %=10.53.05010015.0''*=⨯=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U B =U av S B =100MVA3.05010015.0''*=⨯=d X 175.0601001005.10*1=⨯=T X 302.01151001004.02*=⨯⨯=L X 35.0301001005.10*2=⨯=T X 1-5、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。
电力系统暂态分析习题解答
I d 0 = I 0 sin (δ + ϕ ) = 0.81, I q 0 = I 0 cos (δ + ϕ ) = 0.59 U d 0 = U 0 sin δ = 0.378, U q 0 = U 0 cos δ = 0.926
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(三)
& ′′ 、 E & ′ 、 E′ : 计算次暂态电势 E q
& ′′ E
Ixd ∑ sin ϕ ,
ϕ
′′∑ sin ϕ Ixd
U d 0 = U 0 sin δ = 0, U q 0 = U 0 cos δ = 1× cos 0° = 1
(三)
δ
δ ′′
& I
& jIx ຫໍສະໝຸດ ∑& ′′ : 计算次暂态电势 E
ϕ
U = 1 Ixd ∑ cos ϕ
& ′′ = U & + jI & ( x′′ + x ) = 1 , δ ′′ = 0° E d T 0 & 的大小和相位: 也可以分别计算 E q
SB 30 = 0.26 × = 0.26 SGN 30
变压器 T1
x2* = xT 1* =
U ST 1 % S B 30 × = 0.105 × = 0.1 100 STN 31.5 SB 30 = 0.4 × 80 × = 0.0726 2 U B2 1152
输电线路 L
x3* = xL* = xl ×
《电力系统暂态分析》习题解答
编写人:郭力萍 适用教材:李光琦.电力系统暂态分析.第三版.中国电力出版社.2007 编写时间:2010.07
第一章
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。
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。
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第一章1-2-1对例1-2,取U B2110kV,S B30MVA,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 B2110kV,S B30MVA,则其余两段的电压基准值分别为:UB1 kU 10.5110kV9.5kV 1B2121U B3U B2110k26.6kV1106.6 电流基准值:I B1 S B301.8kA 3U B1 3 9.5I B2 S B300.16kA 3U B23110I B3 S B302.62kA 3U B33 6.6各元件的电抗标幺值分别为:发电机:x10.26 10.52 30 0.3230 9.52变压器T1:x20.105 121230 0.1211102 31.52输电线路:x30.480300.079 1102变压器T2:x40.105 110230 0.211521102电抗器:x50.05 6 2.620.4 6.6 0.3电缆线路:x60.08 2.5300.14 6.6211电源电动势标幺值:E1.169.5②近似算法:取S B 30MVA ,各段电压电流基准值分别为:U B110.5kV ,I B1 301.65kA3 10.5 U B2115kV ,IU B36.3kV ,IB2B 3 303 0.15kA115 303 2.75kA6.3各元件电抗标幺值:发电机:x 1 0.2610.5230 0.2630 10.52变压器T 1: x 2300.10.10531.5 输电线路: x 3 0.4 300.073801152变压器T 2: x 4 300.21 0.10515电抗器: x 5 0.05 6 2.750.446.3 0.3电缆线路: x 6 0.08 2.5 300.1516.3211电源电动势标幺值:E1.0510.5习题2解:(1)准确计算:UB3 UB(110)115kVU UB2kB 3 2220 115 209.1kV 121U B1 U B3 11522010.5 9.1kVk2k1121 242各段的电流基准值为:I B1S B 22014.0kA 3U B1 3 9.1I B2 S B2200.6kA 3U B23209.1S B2201.1kAI B33 1153U B3各元件的电抗标幺值分别为:发电机:x10.30 10.522200.292400.8 9.12变压器T1:x20.1410.52220 0.1430029.12输电线路:x30.42 2302200.49 209.12变压器T2:x40.14 2202220 0.122802209.12(2)近似算法:U B1 10.5kV,IB122012.10kA 3 10.5UB2 231kV,I B22200.55kA 3 231U B3 121kV,IB32201.05kA 3 121各元件电抗标幺值:发电机:x10.30 2200.22240/0.8变压器T1:x20.14 220 0.10300220输电线路:x30.42 230 0.402312变压器T2:x40.14 220 0.11280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》:2.4.1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。
电力系统暂态分析第三版课后答案完
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》:2.4.1 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。
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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?10050?0.3xt1*?10.5100?10.5602?10010.52?0.175xl*?0.4?100?1001212?0.273xt2*?10.5100?110302?1001212?0.289②近似计算法ub=uav sb=100mvaxd*?0.15?1005010060?0.3xt1*?10.5100??0.175xl*?0.4?100?1001152?0.302xt2*?10.5100?10030?0.351-5、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%?un1un2?in2in1?5?610?300150?6u|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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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》:2.4.1 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。
电力系统暂态分析李光琦_课后习题答案
3U B 1 S 资料说明:本资料由华北电力大学在校学生提供,为方便外校学生考研复习,我们整理了所有的专业课考研资料,上传了所有内部资料(所有真题+所有内部资料+所有视频),所有资料都是完全免费,完全共享。
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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别为:U B 1 = k 1U B 2 =10.5⨯110kV = 9.5kV 121U B 3 = UB 2 = k = 6.6kV2电流基准值:I B 1 =B=I =S B == 1.8kA= 0.16kAB 2110 110 6.630 3 ⨯ 9.5 3U B 230 3 ⨯110110 各元件的电抗标幺值分别为:发电机: x 1* = 0.26 ⨯10.52 30 ⨯ 30 = 0.329.521212 30变压器T 1 : x 2* = 0.105 ⨯ 1102 ⨯ 31.52 = 0.121输电线路: x 3* = 0.4 ⨯ 80 ⨯301102= 0.0792变压器T 2 : x 4* = 0.105 ⨯ 152⨯ 30 = 0.211102电抗器: x 5* = 0.05 ⨯6 6.6 ⨯ 2.62 = 0.40.3电缆线路: x 6* = 0.08 ⨯ 2.5 ⨯306.62= 0.14电源电动势标幺值: E *=11= 1.16 9.5②近似算法:取S B = 30MVA ,各段电压电流基准值分别为:U B 1U = 10.5kV , I=115kV , I B 1 == = 1.65kA= 0.15kA B 2U B 3= 6.3kV , I B 1B 1 == 2.75kA各元件电抗标幺值:发电机: x 1* = 0.26 ⨯10.52 30 ⨯ 30 = 0.2610.521212 30变压器T 1 : x 2* = 0.105⨯ 1152 ⨯ 31.5= 0.11303 ⨯10.530 3 ⨯115 303 ⨯ 6.3110 输电线路: x 3* = 0.4 ⨯ 80 ⨯301152= 0.0731152 30变压器T 2 : x 4* = 0.105⨯ 1152 ⨯ 15 = 0.21电抗器: x 5* = 0.05⨯6 6.3 ⨯ 2.75 = 0.440.3电缆线路: x 6* = 0.08⨯ 2.5⨯306.32= 0.151电源电动势标幺值: E *= 11 = 1.05 10.5发电机: x 1* = 0.26 ⨯10.52 30 ⨯ 30 = 0.329.521212 30变压器T 1 : x 2* = 0.105 ⨯ 1102 ⨯ 31.52 = 0.121输电线路: x 3* = 0.4 ⨯ 80 ⨯301102= 0.0792变压器T 2 : x 4* = 0.105 ⨯ 152⨯ 30 = 0.211102电抗器: x 5* = 0.05 ⨯6 6.6 ⨯ 2.62 = 0.40.3电缆线路: x 6* = 0.08 ⨯ 2.5 ⨯306.62= 0.14电源电动势标幺值: E *=11= 1.16 9.51-3-1 在例 1-4 中,若 6.3kV 母线的三相电压为:U a = U a = U a = ⨯ 6.3cos(ωs t + α ) 2 ⨯ 6.3cos(ωs t + α -120)⨯ 6.3cos(ωs t + α +120)2 2a b b在空载情况下 f 点突然三相短路,设突然三相短路时α = 30 。
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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 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 :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。
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)α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Ω=797.0x ,电阻Ω=505.0r ,阻抗943.022=+=x r Z ,衰减时间常数s T 005.0505.0314797.0=⨯=α三相短路时流过的短路电流交流分量的幅值等于: kA Z U I m fm 45.9943.03.62=⨯==(2)短路前线路空载,故00=m I s T a 005.0505.0314797.0=⨯=64.57arctan ==rx ϕ 所以t a e t i 20064.27cos 45.9)64.27cos(45.9---= ω t b e t i 20064.147cos 45.9)64.147cos(45.9---= ω t b e t i 20036.92cos 45.9)36.92cos(45.9---= ω(3)对于abc 相:64.27=-a ϕα,64.147=-b ϕα,36.92=-c ϕα, 可以看出c 相跟接近于 90,即更与时间轴平行,所以c 相的瞬时值最大。
kA i t i c c 72.10)01.0()(max ==(4) 若a 相瞬时值电流为冲击电流,则满足 90=-a ϕα,即64.14736.32或-=α。
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mI ''。
发电机:MW S N 200=,kV U N 8.13=,9.0cos =N ϕ,92.0=d x ,32.0='d x ,2.0=''d x变压器:MVA S N 240=,kV kV 8.13/220,13(%)=S U 解: 取基准值kV U B 8.13=,MVA S B 240= 电流基准值kA U S I B B B 04.108.1332403=⨯==则变压器电抗标幺值13.0.813240240.81310013100%2222=⨯⨯=⨯⨯=*B B N TN S T U S S U U x 发电机次暂态电抗标幺值216.08.132409.02008.132.0cos 22222=⨯⨯=⨯⨯''=''*B B NN Nd d U S S U x x ϕ 次暂态电流标幺值86.222.013.011=+=''+=''***dT x x I 有名值kA I m05.3804.1086.22=⨯⨯='' 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E '',E '和qE '计算短路电流交流分量I '',I '和d I '; (2)计算稳态短路电流∞I 。
解:(1)010∠=∙U , 32185.0cos 110-∠=-∠=-∙I短路前的电动势:4.7097.132167.010∠=-∠+=''+=''∙∙j I x j U E d3.11166.132269.01000∠=-∠+='+='∙∙j I x j U E d957.0)321.41sin(10=+⨯= d I 754.01.41cos 10=⨯= q U01.1957.0269.0754.0000=⨯+='+='d d q qI x U E 92.2957.026.2754.0000=⨯+=+=d d q q I x U E所以有:57.6167.0/097.10==''''=''d x E I 33.4269.0/166.10==''='dx E I 75.3269.0/01.10==''='d q dx E I (2)29.126.2/92.2/0===∞d q x E I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?∙∙U)0(Z+-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。
(2)4-6-1 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,试做出其零序网络图。
解:画出其零序等值电路第五章不对称故障的分析计算5-1-2 图5-33示出系统中节点f处不对称的情形。
若已知1=fx、10=f U ,由f 点看入系统的1)2()1(==∑∑x x ,系统内无中性点接地。
试计算c b 、、fa I ∙。
a b cfx U∙fx )2(∑xfx )0(n fx fx x//)1(∑)U∙)x x //)0(n fx x //)1(∑U∙)0(n )(a )(b )(c解:正负零三序网如图(a ),各序端口的戴维南等值电路如图(b ) (a )单相短路,复合序网图如图(c ) 则:5.015.05.01////)2()1(0)0()2()1(=++=++===∑∑ff f f x x x x x U I I I(b )5-1-3 图5-34示出一简单系统。
若在线路始端处测量a ag a I U Z ∙∙=、b bg b I U Z ∙∙=、c cg c I U Z ∙∙=。
试分别作出f 点发生三相短路和三种不对称短路时a Z 、b Z 、c Z 和λ(可取0、0.5、1)的关系曲线,并分析计算结果。
解:其正序等值电路:aE 5-2-1 已知图3-35所示的变压器星形侧B 、C 相短路的f I ∙。
试以f I ∙为参考向量绘制出三角形侧线路上的三相电流相量: (1)对称分量法; (2)相分量法。
AB Ca bc∙1、对称分量法⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡∙∙∙∙∙∙∙∙f f C B A A A A I I a a a a I I I a a a a I I I 0111113111111312222)0()2()1()1(A I ∙)1(c I ∙)2(A I c a I I I ∙∙∙-==33fI ∙=332三角侧零序无通路,不含零序分量, 则:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=+==+=-=+=∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙f c c c f b b b f a a a I I I I I I I I I I I I 3333233)2()1()2()1()2()1( 2、相分量法① 电流向量图:其中相电流∙'aI 与相电流∙A I 同相位,∙'b I 与∙B I 、∙'c I 与∙C I 同相位。