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：U B1k1UB2 10.5110kV 9.5kV

121

U B3 U B2110

6.6kV k2110

6.6

电流基准值：

I I S B30

B1

3 1.8kA

3U B19.5 S B30

B2

3 0.16kA

3U B2110

各元件的电抗标幺值分别为：

发电机：x1

0.2610.5

230 0.32

30 9.52

变压器T1：x20.105121230 0.121

110231.52

输电线路：x30.4 80

30

0.079 110 2

变压器T2：x4

110230

0.21 0.105

1102

152

电抗器：x5

6 2.62

0.4 0.05

0.3

6.6

电缆线路：x60.08

30

0.14 2.5

2

6.6

电源电动势标幺值：

11

1.16 E

9.5

②近似算法：

取S B30MVA，各段电压电流基准值分别为：

U B1 10.5kV，I

B1

30

1.65kA

10.5

3

U B2

30

0.15kA 115kV，I B1

115

3

U B3

30

2.75kA 6.3kV，I B1

6.3

3

各元件电抗标幺值：

发电机：x1

0.2610.5

230 0.26

30 10.52

变压器T1：x20.105 121230 0.11

115231.5

输电线路：x30.480

30

0.073 1152

变压器T2：x40.105 115230

0.21 115215

电抗器：x5

6 2.75

0.44 0.05

0.3

6.3

电缆线路：x60.08 2.5

30

0.151 6.32

电源电动势标幺值：E

11

1.05 10.5

发电机：x1

10.5230

0.32 0.26

9.52

30

变压器T1：x20.105121230

0.121

2 2

110 31.5

30

输电线路：x30.4 80 0.079

2

变压器T2：x

40.105 110230

0.21 2 2

15110

电抗器：x50.05

6 2.62

0.4

0.3

6.6

电缆线路：x60.08 2.5

30

0.14

2

6.6

电源电动势标幺值：E 11

1.16 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)

U a 2 6.3cos( s t120)

U a 2 6.3cos( s t120)

在空载情况下f点突然三相短路，设突然三相短路时30。

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x 0.797 ，电阻r 0.505 ，

阻抗Zr2x20.943 ，衰减时间常数

0.797

T 0.005s 314 0.505

三相短路时流过的短路电流交流分量的幅值等于：

U m26.3

Ifm 9.45kA

Z0.943

（2）短路前线路空载，故I m00

0.797

0.005s

T a

314 0.505

arctan x57.64

r

所以

i a9.45cos( t 27.64) 9.45cos27.64e 200t

i b9.45cos( t 147.64) 9.45cos147.64e200t

i b9.45cos( t 92.36) 9.45cos92.36e200t

(3)对于abc相：27.64，147.64，

92.36，

a b c

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。

i c(t)max i c(0.01)10.72kA

（4）若a相瞬时值电流为冲击电流，则满足a90，即

32.36或147.64。

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 N200MW，U N13.8kV，cos N0.9，x d0.92，x d0.32，x d0.2