电力系统暂态分析的课件以及习题答案全集
（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。
(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 ：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：)c o s (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。
电力系统暂态分析课件(全书)
四、本课程的任务
1、《电力系统稳态分析》——电力系统稳态运行的分 析计算 2、《电力系统暂态分析》——电力系统电磁暂态过程 和机电暂态过程的分析计算 （1）电磁暂态过程分析又称为电力系统故障分析； （第一篇） （2）电力系统机电暂态过程分析主要讨论电力系统 运行的稳定性，所以又称为电力系统稳定性分析（第二 篇） 3、《高电压技术》——波过程的分析计算
2、无限大功率电源的相对性 实际工作中，理想的无限大功率电源是不存在的，但当电 源的内阻抗远远小于外电路的阻抗 时，负荷的变化对电源端电 压和频率的影响很小，可以视为不变，所以此时的实际有限容 量电源就可以视为无限大功率电源。 通常当电源内阻抗占短路回路总阻抗的比例小于10%时， 就可以认为该电源为无限大功率电源。
I M 1.52
Im 2
3、最大有效值电流用途 校验某些开关电器的断流能力
第二章：同步发电机突然三相短路分析
概述
一、基本假设
1、只计电机内部的电磁暂态过程，不计机电暂态过程， 即认为发电机的频率不变，而端电压是变化的。 2、电机磁路不饱和（线性磁路），等值电路为线性电 路，可以应用迭加原理进行分析。 3、认为励磁电压不变，即忽略ZTL的作用。
ia0 ia|0| ia 0 ia|0| iap 0
在纵轴上 所以就是 Iam|0| - I am0 的投影。据此可得| i a 0|取得 最大值的条件为： 与纵轴平行； a、相量 Iam|0|- I am0 I am|0|- I am0 有尽可能大的幅值， b、 此条件等效于短路前空载。
图1-5绘出了三相短路前后三相短路电流的波形图。从图可 以看到三相短路电流的非周期分量是不相等的。 3、非周期分量的起始值越大，短路电流的最大瞬时值越大。 4、非周期分量电流取得最大值的条件： 从短路电流的表达式可以 看到，非周期分量的起始值和 电源电压的初相角、短路前瞬 间回路中的电流值有关。
电力系统暂态分析全部课件
故障，事故，短路故障：正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。 1．故障类型（电力系统故障分析中） 名称 图示 符号 ⑴ 三相短路 f （3 ） f ：fault
⑵ 二相短路
f
（2 ）
⑶ 单相短路接地
f （1 ）
⑷ 二相短路接地
f
（1 。1 ）
⑸ 一相断线
⑹ 二相断线
形式上又可称为短路故障、断线故障（非全相运行） 分析方法上：不对称故障、对称故障（f （3 ） ） 计算方法上：并联型故障、串联性故障 简单故障：在电力系统中只发生一个故障。 复杂故障：在电力系统中的不同地点（两处以上）同时发生不对称故障。 第二节 标幺制 一 标幺值(P.U.) 标幺值= 有名值 基准值
第六章
稳定性问题概述和各元件的机电特性 第一节 第二节 第三节 第六章 概述
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暂态稳定概述 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 80 简单系统的暂态稳定分析 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 80 自动调节系统对暂态稳定的影响 提高暂态稳定的措施 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 84 87 87
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。
(完整版)电力系统稳态分析部分习题答案
第一章 电力系统的基本概念1－1电力系统、电力网和动力系统的定义是什么？1－2见图示电力系统，试求变压器和发电机的额定电压。
110kV 平均额定电压是多少？解：U GN =1.05×10=10.5kVU 1N.T 1=U GN =10.5kV U 2N.T 1=1.1×110=121kV U 1N.T 2=110kV U 2N.T 2=1.1×35=38.5kV U 3N.T 2=1.05×6=6.3kV U 1N.T 3=U GN =10.5kV U 2N.T 3=1.05×3=3.15kV110kV 线路平均额定电压U av =（U 2N.T 1+ U 1N.T 2）/2=（121+ 110）/2≈115kV第二章作业及解答2－1什么是发电机的功角特性？隐极式发电机和凸极式发电机的功角特性有何区别？ 2－2 已知一台三相三绕组变压器容量比为：300/300/150MVA , 三次侧额定电压为113.8N U kV =、2121N U kV =、3242N U kV =，实验数据：(12)950K P kW -=、(13)500K P kW -=、(23)620K P kW -=, (12)%13.73K U -=、(13)%11.9K U -=、(23)%18.64K U -=， 0123P kW =，0%0.5I =, 计算变压器参数（归算至高压侧）并画出等值电路。
解：由于已知的三绕组变压器三个绕组的容量不同，因此由变压器制造厂提供的变压器短路实验数据就存在归算的问题。
根据标准，制造厂提供的短路损耗是没有归算到各绕组中通过变压器额定电流时数值，而制造厂提供的短路电压是归算好的。
因此： （1）根据容量比归算短路损耗： 2(13)(13)3002000150K K P P kW --⎛⎫'=⨯= ⎪⎝⎭2(23)(23)3002480150K K P P kW --⎛⎫'=⨯= ⎪⎝⎭（2）各绕组的短路损耗： 1(12)(13)(23)1()0.2352K K KK P P P P MW ---''=+-= 2(12)(23)(13)1()0.7152K K KK P P P P MW ---''=+-= 3(13)(23)(12)1() 1.7652K K KK P P P P MW ---''=+-= （3）各绕组短路电压百分数： 1(12)(13)(23)1%(%%%) 3.4952K K K K U U U U ---=+-=2(12)(23)(13)1%(%%%)10.2352K K K K U U U U ---=+-=3(13)(23)(12)1%(%%%)8.4052K K K K U U U U ---=+-=（4）变压器归算到高压侧参数：2211120.235242 3.4952420.153 6.823300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯2222220.71524210.2352420.46519.98300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯2233321.7652428.405242 1.14816.408300100300Z R jX j j ⨯⨯=+=+=+Ω⨯6221230.5300(2.125.6)101000242100242Y G jB j j s -⨯=-=+=-⨯⨯⨯ 2－3答案2－4某一回110kV 架空电力线路，导线型号为LGJ-120，导线计算外径为15.2mm ，三相导线水平排列，两相邻导线之间的距离D=4m 。
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》课件
01
时域仿真法
通过建立系统的数学模型，在时 域内对系统的暂态过程进行仿真 和分析。
频域分析法
02
03
状态估计法
将系统的稳态和暂态过程分离， 在频域内对系统的暂态过程进行 分析。
利用实时测量数据，对系统的状 态进行估计，从而分析系统的暂 态过程。
04
电力系统稳定器的作用与 原理
电力系统稳定器的作用
电力系统稳定性
静态稳定
系统在正常运行状态下受到微小扰动后能自动恢复到原始 运行状态的能力。
动态稳定
系统在受到大扰动后，能维持或恢复到原来运行状态的能 力。
暂态稳定
系统在受到大扰动后各机组的运行状态（如转速、电压、 频率等）能按一定的规律变化，最终达到新的稳定运行状 态或恢复到原来的稳定运行状态。
电压稳定
保护控制策略制定
通过暂态分析，可以制定合理的保护控制策略，提高系统的安全性和稳定性。
暂态分析在系统设计中的应用
系统架构设计
在系统设计阶段，暂态分析可以帮助确定系统的架构，包括电压 等级、设备布局、接线方式等。
设备参数优化
通过暂态分析，可以对系统中设备的参数进行优化，提高设备的 性能和效率。
系统安全防护设计
系统在正常运行状态下受到微小扰动后，系统电压能维持 或恢复到正常水平的能力。
02
电力系统暂态分析基本概 念
暂态过程与稳态过程
暂态过程
电力系统受到大扰动后，从一个稳定状态过渡到另一 个稳定状态的过程。
稳态过程
电力系统在正常运行情况下，各电气量保持相对稳定 的状态。
两者区别
暂态过程持续时间短、变化快，而稳态过程持续时间 长、变化缓慢。
行，优化功率传输，提高整个互联电网的运行效率。
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【最新整理，下载后即可编辑】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6.3kV 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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１－２ 发电机G 1和G 2具有相同的容量，他们的额定电压分别为 6.3 kV 和 10.5 kV 。
若以其额定条件为基准的发电机电抗标幺值相等，这两台发电机电抗的欧姆数的比值是多少？解： S G1=S G2 U G1=6.3kV U G2=10.5kV x G1*=x G2*2111*1G G G G U S x x = 2222*2G G G G U S x x = 36.05.103.622222122212121====G G G G G G G G U U U U S S x x １－３ 如图所示的电力网，图中已标明各元件的参数。
要求：⑴准确计算各元件电抗的标幺值（采用变压器实际变比），基本级为I 段，U BI =10.5 kV 。
⑵近似计算各元件电抗的标幺值（采用变压器平均额定变比）。
S B 取 100 MV A 。
100kmIIIX ”d=0.1510.5/121 kV 50MVA III 10.5kV 110/6.6kV U k %=10.50.4Ω/km U k %=10.5解：(1)S B =100 MV A U BI =10.5 kV U BII =121kVkV U BIII26.76.6110121=⨯= 3.05.105.105010015.02222""*=⨯⨯==BI N N Bd d U U S S x x175.05.105.10601001005.10100%2222*1=⨯⨯==BI N N B k T U U S S u x2732.01211001004.0221*=⨯⨯==BII B L U S l x x2892.0121110301001005.10100%2222*2=⨯⨯==BII N N B k T U U S S u x(2) S B =100 MV A U B = U av3.05010015.0""*=⨯==N B dd S S x x175.0601001005.10100%*1=⨯==N B k T S S u x 3024.01151001004.0221*=⨯⨯==av B L U S l x x35.0301001005.10100%*2=⨯==N B k T S S u x １－４ 已知网络接线如图，图中已标明各元件的参数。
试求： ⑴以S B = 100 MV A ，U B =Uav 为基值的电抗标幺值。
⑵各元件归算到短路点所在电压等级为基本段的电抗有名值。
65kmX ”d=0.1310.5/121 kV E ”=11kV110/38.5kV U k %=10.5(单回)U k %=10.5cos φ=0.8解：(1) S B = 100 MV A ，U B =Uav208.08.0/5010013.0""*=⨯==N B dd S S x x175.0601001005.10100%*1=⨯==N B k T S S u x0983.01151006524.02221*1=⨯⨯==av B L U S l x x3333.05.311001005.10100%*2=⨯==N B k T S S u x169.137100404.0221*2=⨯⨯==av B L U S l x x(2) 短路点所在电压等级的Uav =37kV 69.131003722===B av B S U ZΩ=⨯==8475.269.13208.0"*"B d d Z x x x T1=x T1*×Z B =0.175×13.69=2.3958 Ωx L1=x L1*×Z B =0.0983×13.69=1.3457 Ω x T2=x T2*×Z B =0.3333×13.69=4.5629 Ω x L2=x L2*×Z B =1.169×13.69=16 Ω１－５ 如图所示系统，电源为无限大功率系统。
当取S B = 100 MV A ，U B =Uav ，冲击系数K ch = 1.8 时，在f 点发生三相短路时的冲击电流是多少？短路电流的最大有效值是多少？40kmf(3)U k %=10.5X R %=40.3kA 0.5km解：121.0115100404.02211=⨯⨯==av B L U S l x x 35.0301001005.10100%1=⨯==N B k T S S u x 222.13.03.6310010043100%=⨯⨯⨯==N N B R R I U S x x1.03.61005.008.02212=⨯⨯==av B L U S l x x x ∑=1.793 I f =1/x ∑=1/1.793=0.55774197.15577.08.12=⨯⨯=M i I M =1.52I f =0.8477有名值： kA i M01.133.631004197.1=⨯⨯=kA I M 769.73.631008477.0=⨯⨯=３－２ 电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，当f 点发生三相短路时，试计算：⑴次暂态电流初始有效值I"； ⑵冲击电流值i ch 。
60kmX ”d=0.1252×50MWU k %=10.5X S =0.1cos φ=0.8(单回)解：取S B =100MV A ，U B =Uav2.08.0/50100125.0"21=⨯===N B dG G S S x x x175.0601001005.10100%21=⨯===N B k T T S S u x x 1815.0115100604.022121=⨯⨯===av B L L U S l x x x1.01001001.01.0=⨯=⨯=N B S S S x0946.0)1.021815.0//(2175.02.0])////[()]//()[(212211=++=+++=∑S L L T G T G x x x x x x x x(1)57.100946.011"===∑x I 有名值：)(307.5115310057.10kA =⨯⨯(2)91.2657.1028.1=⨯⨯=ch i 有名值：)(51.13115310091.26kA =⨯⨯３－３ 如图所示的网络中，各元件参数在同一基准条件下的标幺值如下：E 1= 1.44，E 2= 1.54，X 1=0.67，X 2=0.2，X 3=0.25，X 4=0.2，X=2.4(负荷)。
试求：电源对短路点f 的等值电抗。
E 1E 2解： x 5 = x 1// x 2+ x 3 = 0.67//0.2+0.25=0.404(517.12.02.0//67.054.167.02.0//67.044.1////22121211⨯+⨯=+=∑x x x E x x x E E )x 、x 4、x 5的Y 形变换为三角形：取Ef 支路得：6377.04.2404.02.0404.02.05454=⨯++=++=xx x x x x Ef３－４ 如图所示系统，当f 点发生三相短路时，试计算各电源对f点的转移阻抗。
已知图中110kV 母线a 处短路时，由系统S 供给的短路电流为16.6kA 。
X ”d=0.1252×15MVA L T 16kV X R %=10T 2Sf(3)115kV 0.4Ω/km (单回)G s G 2G 1R0.6kA 115/6.3kVU k %=10.51365472a解：取S B =100MV A ，U B =Uav)(164.93.63100)(502.01153100)6()110(kA I kA I B B =⨯==⨯=8333.015100125.0"21=⨯===N B dS S x x xI ”3=16.6kA ，0302.007.331107.33502.06.16"*33"*3=====I x I14.0751001005.10100%54=⨯===N B k S S u x x046.011510024.34.022216=⨯⨯==av B U S l x x 527.16.0164.910010100%7=⨯==B N N B R U U I I x x将4、5、7的三角形变换为8、9、10的Y 形：0108.0527.114.014.014.014.0754548=++⨯=++=x x x x x x1183.0527.114.014.0527.114.0754749=++⨯=++=x x x x x x1183.0527.114.014.0527.114.07547510=++⨯=++=x x x x x xx 11= x 3+ x 6+ x 8=0.087 x 12= x 2+ x 10 =0.9513x 1f = x 1 =0.833363.2087.09513.01183.09513.01183.0111291292=⨯++=++=x x x x x x f 2161.09513.0087.01183.0087.01183.012119119=⨯++=++=x x x x x x Sf 第四章试绘制下列各电力网的正序、零序等值电路。
2、解⑵正⑵零：3、正序零序：《4》解：零序：4-6-14-7-1(1)在题中，若有两台升压变压器和一台自偶变压器高压侧星形中性点直接接地，330KV系统中有中性点接地。
计及330KV两回路的互感，试绘制f1点接地短路时以下两种情况的零序网络。
（1）中性点接地的自偶变压器与f1点在同一回线路上（2）中性点接地的自偶变压器与f1点不在同一回线路上解1（(2)第五章５－２ 在如图所示的电力系统中，各元件参数的标幺值为：发电机G 1：E a =1,X"d =0.2,X 2=0.2,X 0=0.1；发电机G 2：E a =1,X"d =0.2,X 2=0.18,X 0=0.1； 变压器T-1：X T1=0.12 ； 变压器T-2：X T2=0.1； 线路L 1、L 2：X 1=X 2=0.3，X 0=1.5。
试制订在f 点发生不对称故障时的各序网络，并求出各序网的等值电抗。
解：187.0)2.01.023.0//()12.02.0(])////[()(2221111=+++=+++=∑G T L L T G x x x x x x x1835.0)18.01.023.0//()12.02.0(2=+++=∑x 1052.0)1.025.1//(12.0])////[(22110=+=+=∑T L L T x x x x x５－３ 电力系统如图所示。