电力系统暂态稳定性

10 电力系统暂态稳定性

10. 1习题

1) 什么是电力系统暂态稳定性？

2）电力系统大扰动产生的原因是什么？

3）为什么正常、短路、 短路切除三种状态各自的总电抗不同？对单机无限大供电系统为什么X Ⅰ＜X Ⅲ＜X Ⅱ？P Ⅰ·max ＞P Ⅲ·max ＞P Ⅱ·max ？

4）短路情况下X Ⅱ如何计算？

5）什么是加速面积？什么是减速面积？什么是等面积定则？

6）单机无限大供电系统，设系统侧发生三相短路，试问短路时功率极限是多少？

7）什么是极限切除角？

8）若系统发生不对称短路，短路切除后最大可能减速面积大于短路切除前的加速面积，系统能否暂态稳定？若最大可能减速面积小于加速面积发生什么不稳定？

9）分段法中t =0时和故障切除时过剩功率如何确定？

10）写出分段法的计算步骤。

11）为什么说欧拉法是折线法？每段折线如何确定？

12）改进欧拉法在何处做了改进？

13）写出改进欧拉法的计算步骤。

14）用图解说明单相自动重合闸为什么可以提高暂态稳定性？

15）试说明快关汽轮机汽门、连锁切机有何相同与不同？

16）提高电力系统暂态稳定的具体措施有哪些种？原理是什么？

17）提高电力系统暂态稳定的措施在正常运行时是否投入运行？

18）解列点的选择应满足什么要求？

19）异步运行时为什么系统需要有充足的无功功率？什么是振荡中心？

设已知系统短路前、短路时、短路切除后三种情况的以标幺值表示的功角特性曲线：P 1=2sin δ、P 2=0.5sin δ、P 3=1.5sin δ及输入发电机的机械功率P T =1。

求极限切除角。

20）供电系统如图10- 1所示，各元件参数：

发电机G ：P N =240MW ，U N =10.5kV,cos .ϕN =08，'=X d 03.，X 2=0.44，T J =6S ，发

电机G 电势以E ‘表示；变器T 1的S N 为300MVA ，U N 为10.5/242kV ，X T1=0.14 T 2的S N 为 280MVA ，U N 为220/121kV ，X T2=0.14电力线路长l =230km 每回单位长度的正序电抗X 1=

0. 42Ω/km ，零序电抗X 0=4X 1。

P=220MW cos .ϕ=098

G T 1 L T 2 S

图10-1 习题10-20 系统接线

当在线路始端发生两相接地短路时，求极限切除角和极限切除时间。 并作0.15s 切除 故障时的δ与t 关系的摇摆曲线。

21）简单电力系统如图10-2其中X 1=0.44, X 2=0.22, X 3=0.22, U s =1.0,'E =1.2, X d '=0.2, 原动机输入机械功率P T = 1.5, 机组惯性时间常数T J =30s, 系统母线容量无限大， 电压U S =1。试求

①双回线运行时初始功角δ0；

②Q1突然跳开成单回运行，系统是否能保持暂态稳定？若稳定，求最大摇摆角。 ③系统在双回线运行时K 点发生三相短路，设短路是永久性的，且Q1、Q2不跳开 系统是否暂态稳定。

10. 2 习题解答

19）70.29º

20）⑴极限切除角63.42º，极限切除时间：0.273s

⑵0.15s 切除时摇摆曲线：

t(s) δ

0.0 34.45º

0.05 35.63º

0.1 38.75º

0.15 43.74º

0.2 50.53º

0.25 59.00º

0.3 68.70º

0.35 77.29º

21）⑴31.67º

⑵66.32º

⑶因为P k .max ＜P m =1.5，不能保持暂态稳定。