电力系统暂态课后习题答案
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。
电力系统电磁暂态课后题部分答案
电力系统电磁暂态计算与EMTP应用1-1什么是电力系统电磁暂态现象？答：电力系统各元件中电场和磁场及相应的电压和电流的变化过程。
1-2分析电力系统电磁暂态现象的目的是什么？答：分析和计算故障或操作后可能出现的暂态过电压和过电流，以便对电力设备进行合理的设计。
通常情况下，电力系统电磁暂态过程中产生的过电压在确定设备绝缘水平中起着决定作用。
1-3电力系统电磁暂态现象研究的方法有哪些？各有什么特点答：暂态网络分析仪TNA：“数学物理”模拟方法，所谓数学模拟，即将一个大电压、大电流、体积大的电力系统通过一定的比例尺（时间比例尺、电压比例尺、电流比例尺：电压不能过大、电流不能过大、被模拟的设备参数的大小及技术制造难度、研究的暂态频率-要考虑元件的频率特性）；所谓物理模拟，模拟台中出现的电磁暂态现象，电压电流波形与所模拟的电力系统一样，仅仅存在比例上的差异。
特点：物理含义清晰；可多次重复，结果便于观察与研究，与现场实测相比，不会对电力系统的正常运行和设备产生影响；问题：电力系统的规模和复杂程度不断提高。
数值计算：用数理模型替代物理模型，用数理模型在计算机上进行计算与分析。
优点：相较于现场实测以及动态物理模拟，节约大量的人力、物力、财力；不受外部条件的限制，可以无限制重复计算。
现场实测：顾名思义。
优点：验证TNA以及数值计算的准确性；全面研究系统各类元件的参数特性；缺点：实测次数受到严格的限制1-4电力系统电磁暂态现象的特点有哪些？答：频率范围广；元件模型因计算目的而异；行波现象与分布参数；分线性元件和开关操作；元件参数的频率特性；时间跨度的要求。
1-5著名的仿真程序有哪些？答：EMTP、PSCAD、PSAPAC、BPA、PSS、RTDS3-1EMTP仿真计算的主要特点：答：分析功能多和元件模型全等优点，可以用于电力系统的稳态和暂态仿真分析，系统可由集中参数、分布参数元件、线性和非线性元件、具有频率相关参数的线路、各种类型开关、电力电子元件、变压器及点击、多种类型电源、控制电路的任意组合构成，对研究对象几乎没有限制，计算精度也很高，结果可信性很高。
（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。
电力系统暂态分析第四版课后答案方万良
电力系统暂态分析第四版课后答案方万良电力系统暂态分析（暂态过程）是以电力系统为研究对象，对其进行科学的分析、预测，并通过分析得出其所需的信息，从而为规划决策提供参考。
电力系统暂态分析中，有一个重要的组成部分就是变功率系统。
该系统具有一定的数学模型、时间同步特性以及电气化条件（高压或低压）等，能够为电力系统结构优化提供参考。
该部分内容主要包括变功率系统的数学模型与时间同步特性、变功率系统与输电通道间速度场、变电所内各种保护等几个方面。
一、变功率系统的数学模型与时间同步特性变功率系统在电力系统暂态分析中，主要起到变流器的作用，其时间同步特性是其暂态分析的重要参数之一。
变流器、滤波器与变压器等主要元件组成了变功率系统理论上的各个部分的数学模型。
例如，在电力系统中，变流器等主要元件是由电磁铁来工作的。
此外，变功率系统中所产生的电压与电流也会直接影响到电力系统电网中变流器、滤波器所受负载对电压电流的承受能力。
通过数学模型分析得出结论，在不同情况下，变功率系统具有不一样的时间同步特性。
通常，这些时间同步特性可分为：主电源不能超过最大瞬时输出电压、功率因数偏高或无功补偿电压、以及电流为零等四种类型。
二、变功率系统与输电通道间速度场在电力系统暂态分析中，电网中的各个系统是相互联系、相互制约的，它们之间的速度场可以看作是一种相互联系的网络，也可以看作是一种相互制约的系统。
如果网络中节点数量相匹配，则电力系统各节点之间是处于静止状态，速度场中的各点也处于静止状态。
当电力系统发生事故时，首先要分析事故原因，然后对事故进行建模分析和计算得出结论。
三、变电所内各种保护在电力系统暂态分析中，对变电所内各种保护的研究，是根据电力系统现有发展情况，通过理论分析得到的结果和试验结果，并将理论设计值与实际情况进行比较而进行设计。
对于电力系统暂态分析而言，保护方法主要有隔离法、电压法、断路器脱扣法和断路器跳闸法。
对于一般电网和高压电网而言，可以通过以下方法来保护电力网线路：在电压、电流正常时，对其进行保护；在发生故障时，对其进行保护；在电网发生事故时，对其进行保护；在运行正常时，对其进行保护；在故障时恢复正常时，对其进行保护。
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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》：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章课后答案
电力系统暂态分析第三章课后答案1、什么是动力系统、电力系统、电力网？答:通常把发电企业的动力设施、设备和发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能热能生产、输送、分配、使用的统一整体称为动力系统；把由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统；把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。
2、现代电网有哪些特点?答:1、由较强的超高压系统构成主网架。
2、各电网之间联系较强,电压等级相对简化。
3、具有足够的调峰、调频、调压容量,能够实现自动发电控制,有较高的供电可靠性。
4、具有相应的安全稳定控制系统,高度自动化的监控系统和高度现代化的通信系统。
5、具有适应电力市场运营的技术支持系统,有利于合理利用能源。
3、区域电网互联的意义与作用是什么?答：1、可以合理利用能源,加强环境保护,有利于电力工业的可持续发展。
2、可安装大容量、高效能火电机组、水电机组和核电机组,有利于降低造价,节约能源,加快电力建设速度。
3、可以利用时差、温差,错开用电高峰,利用各地区用电的非同时性进行负荷调整,减少备用容量和装机容量。
4、可以在各地区之间互供电力、互通有无、互为备用,可减少事故备用容量,增强抵御事故能力,提高电网安全水平和供电可靠性。
5、能承受较大的冲击负荷,有利于改善电能质量。
6、可以跨流域调节水电,并在更大范围内进行水火电经济调度,取得更大的经济效益。
4、电网无功补偿的原则是什么?答:电网无功补偿的原则是电网无功补偿应基本上按分层分区和就地平衡原则考虑,并应能随负荷或电压进行调整,保证系统各枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求,避免经长距离线路或多级变压器传送无功功率。
5、简述电力系统电压特性与频率特性的区别是什么?答：电力系统的频率特性取决于负荷的频率特性和发电机的频率特性(负荷随频率的变化而变化的特性叫负荷的频率特性。
电力系统暂态分析(第四章习题答案)
za + zb + zc Z2 Z1
Z1 za + zb + zc
Z2
Z2 Z1 za + zb + zc
其中: Z1 = za + a2zb + azc; Z2 = za + azb + a2zc
1) 当 za = zb = zc 时 ， 非 对 角 元 素 Z1 = za 1 + a2 +
a = Z2 = 0，则三序分量可以解藕。
33 13 (6 + 6 ) − j(6 + 6 )
=
33
13
6 − 6 + j(− 6 + 6 )
1 j3
②各序分量解藕单独作用分别求解序电流
正序电流：
I1
=
E1 j2
=
(−
1 12
−
3 12)
−
3 j(12
+
3 12)
负序电流：
I2
=
E2 j2
=
(−
1 12
+
3 12)
−
3 j(12
−
3 12)
零序电压标幺值：
10
U(0) = 220/
= 0.0797 3
按等值电路可求得各側电流：
0.0787 I1 = −0.12＋(−0.014)//0.244） = 0.748
0.244 I2 = I1 × （ − 0.014 + 0.244） = 0.794
I3 = I1 − I2 = −0.0455 电流有名值：
障时的正序、负序、零序等效电路； 解：正序： 负序：
零序：
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。
电力系统暂态分析第三版习题答案
电力系统暂态分析第三版习题答案第一章 电力系统分析基础知识 1-2-1 对例1-2，取kV1102=B U，MVASB30=,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kV1102=B U，MVASB30=，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==*E②近似算法： 取MVASB30=，各段电压电流基准值分别为：kVU B 5.101=，kAI B 65.15.103301=⨯=kV U B 1152=，kAIB 15.01153301=⨯=kVU B 3.63=，kA IB 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 Us a)120cos(3.62 -+⨯=αωt Us 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
-5-
(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。
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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?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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别为：U B1
=k l U B2 U B3
电流基准值:
I BI
I B 2
S B
一 3U B2 30
=0.16kA
3 iio
各元件的电抗标幺值分别为:
2
发电机：X 1 •亠 0.26
105
；
变压器T i :
2
- 2 =0.121 1102
31.52
X 2 =0.105
121
30
输电线路:
30
X3 •二 0.4 80 芝 二 0.079
1102 变压器T 2 : 110 30 X4： =0.105 竺
-30
0.21 L
152 1102
电抗器：X 5 =0.05
— 2.62
=0.4
6.6
0.3
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
=116
9.5
②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 1
30
1.65kA
10.5
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 2
U
B2
.3U BI
10.5
110kV=9.5kV
U B 2 =115kV ，I B 1
U B3 二6.3kV ，I BI -_ - 2.75kA
炉6.3
各元件电抗标幺值：
发电机：X
1g 疇I26
变压器T1 :
2
121230 X2. =0.105 工上=0.11
115 31.5
输电线路：
30
X3= 0.4 80 --------- 2=0.073
115
变压器T2 :X4. =0.105 115
2
30
=0.21
115 15
电抗器：X5* = 0.05 乂275
=0.44
6.3 0.3
电缆线路：
30
X6•亠0.08 2.5 当=0.151
6.3
电源电动势标幺值：E*=
11
-1 05
10.5
2
发电机：X1 =0.26 105
卑=0.32
30 9.52
变压器T1 :
2
121230
X2 -0.105
l2l
2
30
2-0.121
110231.52
输电线路：X
3 •二0.
4 80 卫0
^ 二0.079
110
变压器T2 :xs =0.105 尊超=0.21
15 110
电抗器：X5 = 0.05 6 2.62
= 0.4 6.6 0.3
电缆线路：《，0.08 2.5 30
2=0.14 6.6
电源电动势标幺值：E*= =116
9.5
1-3-1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°。
每条电缆中流过的短路电流交流分量幅值； 每条电缆三相短路电流表达式； 三相中哪一相的瞬时电流最大，并计算其近似值； :-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x =0.797，电阻r =0.505.】，阻抗
X = .ir 2 - x 2
= 0.943，衰减时间常数 T,
—
0.797
= 0.005s
314x0.505
三相短路时流过的短路电流交流分量的幅值等于:
可以看出c 相跟接近于90 0即更与时间轴平行，所以c 相的瞬时值最大。
i c (t)max =i c (0.01)=10.72kA
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
I m 。
发电机：S N =200MW ，U N =13.8kV ，COS 「N =0.9，X d =0.92，X d 三0.32，
x d =0.2
变压器：S N = 240MVA ，220kV/13.8kV ，U s (%)=13
试计算: （1） （2） （3） （4） I fm
（2）
短路前线路空载，故|m0|
『° T a 一°.
797
_
0.005s
314 0.505
= arcta x = 57.64°
所以
i a ° ° _200t
= 9.45COS ( t -27.64) -9.45cos27.64e
i b °
° _200t
= 9.45cos( t -147.64) -9.45cos147.64e i b °
° _200t
-9.45COS ( t -92.36 ) - 9.45cos92.36 e
（3）对于abc 相：:.-中
a.
=27.64,
;； |b =147.64，k - |C =92.36,
（4）若a 相瞬时值电流为冲击电流，则满足：■ cp
|a =90°，即：二-32.36 或 147.64。
I ；/
解：取基准值 U B =13.8kV ，S B =240MVA 240
电流基准值I ^ .JB
10.04kA
< 3U B (3x13.8
则变压器电抗标幺值X T 二
100
U
S %
U TN
S B 13 乂
13.8\ 24Q
U B 1QQ 24Q 13.82
Q.13
S N
rr
1x
rr
发电机次暂态电抗标幺值X d“二X d
U N S N
COS
N
2
S B
=0.2
U B 2彤
0.9 2402
13.82
= 0.216
次暂态电流标幺值I ..：'：
= 1
“ ”一 一"X^ X d 1 0.13 0.22 = 2.86
有名值 I m 二 2 2.86 10.04 = 38.05kA 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E q 计算短路电流交流分量 「，「和 I d ；
(2)计算稳态短路电流 II I ：:。
II 解：(1)U Q =1. 0o , 1
o
=1 -cos 0.85 = 1
-32
短路前的电动势：
Q
jx d
I
二 1
II
j 0.167 . •
- 32 o 二 1.097 ■ 7.4 o
II I I 所以有:
E Q J o J o
二 U Q jX d I Q =1 j 0.269 -32 =1.166 11.3 h L
oo
I d0 =1 sin(41.1
32 )= 0.957
U q0 ='1 cos 41.1 o 二 Q.754
E q0 二 U qb X d l d 。
=0.754 0.269 0.957 = 1.01 E qQ -U qQ
X d l dQ =0.754 2.26 0.957 = 2.92
=E 0 X d =1.097/0.167 = 6.57 * * / *
P-E Q X d =1.166/0.269 = 4.33 I d = E q Q X d =1.01/0.269 = 3.75
⑵ I ：：= Eq°/怡=2.92/2.26 = 1.29
第三章电力系统三相短路电流的实用计算。