电力系统暂态分析第一章作业参考答案
重庆大学暂态第1章习题答案
第1章习题答案一、暂态作业1、 电力系统中的元件参数和运行参数指什么？答：元件参数由系统元件的物理性质决定，代表元件的特性。
如电阻、电抗、电导、输入阻抗和转移阻抗，变压器变比，时间常数和放大倍数等。
运行参数定量的确定系统的运行状态，包括功率、电压、电流、频率以及电动势相量间的角位移等。
2、 电网发生故障后的暂态过程分为那二个阶段？各自有何特点？电网应该采用何种措施予以应对？答：分为电磁暂态过程和机电暂态过程。
电磁暂态过程是在变压器、输电线等元件中，并不牵涉角位移、角速度等机械量的暂态过程。
机电暂态过程是电力系统中的转动元件由于机械转矩和电磁转矩（或功率）之间的不平衡而引起。
应采用一些合理的假设，忽略一些相互影响的因素，抓住过程中的主要矛盾进行研究。
3、 电力系统电磁暂态分析的主要任务是什么？答：主要任务是分析短路故障后电网中电流，电压的变化。
4、 电力系统短路故障的分类、危害，以及短路计算的目的是什么？答：分类：短路故障分对称短路和不对称短路，其中不对称短路包括两相短路、单相短路接地和两相短路接地。
危害：①短路电流大（热、电动效应）；②故障点附近电压下降；③功率不平衡失去稳定；④不对称故障产生不平衡磁通影响通信线路。
短路计算的目的：短路计算的结果可以作为合理选择电气接线、选用有足够热稳定度和动稳定度的电气设备及载流导体、确定限制短路电流的措施、在电力系统中合理地配置各种继电保护并整定其参数等的重要依据。
5、 无限大电源的含义是什么？无限大电源供电的三相短路电流包含了几种分量？有何特点？答：短路点距离电源的电气距离较远时，短路导致电源输出功率的变化量远小于电源所具有的功率，则称该电源是无限大电源。
无限大电源供电的三相短路电流包含两种分量，即交流（周期）分量和直流（自由、非周期）分量。
交流分量又称稳态短路电流，sin()pa m i I t ωαϕ=+-，m I 为稳态短路电流的幅值，α为短路时电源电压的初相角，ϕ为短路后电回路的阻抗角，其值的大小主要取决于回路阻抗大小（成反比）；直流分量a t T aa i Ce -=，其产生原因是由于短路前后电感电流不能突变，其初值C 为t=0时刻的短路前稳态值与短路后稳态值之差，是不断减小的直流电流，其减小的速度与电路中/L R 值有关。
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。
电力系统暂态分析：第一章 电力系统故障分析(2)
1.3 同步发电机三相短路电磁暂态过程基本假设条件：1.3.1 不计阻尼绕组时同步电机三相短路1. 发电机转速等于等于额定转速，且保持恒定，即2. 磁路不饱和（故可应用叠加原理）；3. 励磁电压保持恒定；☆暂态电抗和暂态电势：* 由定子d 轴和励磁绕组磁链方程：1.3.1 不计阻尼绕组时同步电机三相短路与励磁绕组磁链成正比的磁链：称为纵轴等值磁链。
消去励磁电流 可得：其中：励磁绕组参数相关的计算电抗。
称为d轴暂态电抗，与定子d绕组及定子d 轴等值磁链产生的旋转电势，称为q 轴暂态电势：由此可得q轴暂态电势为：而定子d 轴磁链可表示为：由于q 轴暂态电势与励磁磁链成正比，暂态时不会突变，暂态初始时刻的暂态电势可用稳态运行时的表示。
考虑稳态时的定子电压和磁链方程方程：可得：将两式相加可得：这样以暂态电势表示的稳态节点电压平衡方程为：写成向量的形式：故发电机稳态运行时的向量图如下：同步发电机暂态电势向量图对于磁链和电压方程计算三相短路时的电流：三相短路：即：励磁电压保持恒定，即：在满足条件：由于是对称短路，短路后0轴电流和磁链均为0。
不计阻尼绕组磁链和电压方程为：应用叠加原理求解三相短路前，各变量的稳态运行值为：三相短路后，各变量的故障分量为：则三相短路后，各变量值为：故障后变量值＝故障前变量的稳态值＋故障后变量的故障分量即：将上式代入磁链方程和电压回路方程，可得而稳态时的磁链方程和电压回路方程为：故可得故障分量的磁链方程和电压回路方程为：由三相短路故障条件：由短路瞬间各绕组电流、磁链不能突变，故可得应用拉氏变换法求解微分方程：利用拉氏变换公式：对故障分量的磁链方程和电压方程取拉氏变换，可得：由励磁绕组故障分量的磁链方程和电压方程：可得：即励磁电流故障分量的拉氏变换为：（1） 计算励磁电流的故障分量可得d轴磁链故障分量的拉氏变换为：（2）计算d 轴磁链的故障分量由d 轴磁链方程：代入励磁电流表达式：其中：称为纵（d ）轴运算电抗；将磁链方程：代入电压方程：可得d轴、q轴电流故障分量的拉氏变换其中：（3）计算d 轴、q 轴电流的故障分量对上式取拉氏反变换即可求得定子d 、q 轴电流的解，进而求得定子a 、b 、c 三绕组的电流。
电力系统暂态分析 ( 第1次 )
第1次作业一、单项选择题（本大题共40分，共 20 小题，每小题 2 分）1. 短路电流运算曲线编制时，计算电抗仅编制到3.5，其原因是（）。
A. 于计算电抗大于3.5的电源可以视为无限大功率电源，其任意时刻的短路电流周期分量有效值，就是短路瞬间短路电流周期分量的起始有效值B. 实际工程上不存在计算电抗大于3.5的情况C. 由于计算电抗大于3.5的电源，其向短路点提供的短路电流很小，实际计算时可以忽略D. 以上均错误2. 短路冲击电流是指短路电流的（）。
A. 有效值 B. 平均值 C. 方均根值 D. 最大可能瞬时值3. 当系统中发生A相接地短路时，故障处的B相短路电流为( )。
A. 0B.C.D.4. 电力系统在事故后运行方式下，对并列运行静态稳定储备系数的要求是（）。
A. B. C. D.5. ABC坐标系下，理想同步发电机的磁链方程中的互感系数MQf等于（）。
A. 0 B. 1 C. 0.5 D. 1.56. 输电线路的正序阻抗与负序阻抗相比，其值要( )。
A. 大 B. 小 C. 相等D. 都不是7. 绘制电力系统的三序单相等值电路时，对普通变压器中性点所接阻抗的处理方法是（） A. 中性点阻抗仅以出现在零序等值电路中 B. 中性点阻抗以3出现在零序等值电路中 C. 中性点阻抗以出现三序等值电路中 D. 中性点阻抗不出现在等值电路中8. 下列故障形式中对称的短路故障为（）。
A. 单相接地短路B. 两相短路C. 三相短路D. 两相接地短路9. 分析简单系统的暂态稳定性，确定系统的极限切除角依据的原则是（）。
A. 正序等效定则 B. 等耗量微增率准则 C. 等力矩原则 D. 等面积定则10. 系统发生短路故障后，越靠近短路点，正序电压( )。
A. 越低B. 越高C. 不变D. 不确定11. 具有阻尼绕组的凸极式同步发电机，机端发生三相短路时，电磁暂态过程中定子绕组中存在( )。
A. 基频交流分量、倍频分量和非周期分量 B. 基频交流分量和非周期分量 C. 非周期分量和倍频分量 D. 倍频分量和周期分量12. 大扰动后，减少原动机出力的主要目的是为了提高系统的( )。
电力系统暂态分析 ( 第1次 )
第1次作业一、单项选择题（本大题共20分，共 20 小题，每小题 1 分）1. 电力系统中发生概率最多的短路故障是( )。
A. 三相短路B. 两相短路C. 两相短路接地D. 单相接地短路2. 具有阻尼绕组的凸极式同步发电机，机端发生三相短路时，电磁暂态过程中定子绕组中存在( )。
A. 基频交流分量、倍频分量和非周期分量 B. 基频交流分量和非周期分量 C. 非周期分量和倍频分量 D. 倍频分量和周期分量3. 理想同步发电机ABC坐标系下，定子绕组间的互感系数的变化周期( )。
A. 常数B. π C. 2π D. 3π4. 电力系统暂态分析研究的是（）。
A. 电力系统稳态运行 B. 电磁暂态和机电暂态过程 C. 电磁暂态过程和波过程 D. 机电暂态过程和波过程5. 理想同步发电机突然发生三相短路瞬间，定子三相绕组的初始磁链（）。
A. 增大B. 减小C. 不变D. 不确定6. 短路电流最大有效值出现在（）。
A. 短路发生后约半个周期时 B. 短路发生瞬间 C. 短路发生后约1/4周期时 D. 短路发生后约一个周期时7. 无限大电源供电情况下突然发生三相短路时，各相短路电流中非周期分量的关系是（）。
A. 三相相等B. 三相可能相等，也可能不相等C. 不相等D. 以上均错误8. 在发电机稳态运行状态中，机械功率与电磁功率相比，将( )。
A. 大 B. 小 C. 相等 D. 无关系9. 关于同步发电机机端三相短路情况下的短路电流周期分量，下面说法中正确的是（）。
A. 负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的起始有效值相等 B. 负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的稳态有效值相等 C. 负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的衰减时间常数是相同的 D. 负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的衰减时间常数是不相同的10. 冲击系数kim的数值变化范围是( )。
电力系统暂态分析-部分习题答案汇编
U B1 =10.5kV ，1 B130 3 10.5 = 1.65kAU B 2 =115kV ， I B1 30 3 115=0.15kA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 电流基准值:各元件的电抗标幺值分别为: 发电机： 10.52 30 C"x 1..- 0.262 - 0.32 30 9.52输电线路：x^ =0.4 80 鲨=0.0791102变压器T 2 :211030 c 一 X 4” =0.10522 =0.211521102电抗器：X 5 =0.05 62.62 _ 0.4 6.6 0.330电缆线路： 心.=0.08 2.5 一 =0.146.6 11电源电动势标幺值：E 1.169.5②近似算法：取S B =30MVA ，各段电压电流基准值分别为:别为： 10 5U B 1 - k 1U B2110kV _9.5kV 121k2册"6kV6.6B1B2S B30、3U B1S B一，3U B23 9.5 30、3 110= 1.8kA= 0.16kA变压器T 1 : X 2 =0.105 1212 1102 3031.52= 0.121U B2U B330U B3 = 6.3kV , I BI 2.75kA.3 6.3各元件电抗标幺值：发电机：2…10.5 30 c* x,”=0.26 2=0.2630 10.52变压器T1:121230 x2.. =0.105 20.11115231.5输电线路：30x3=0.4 80 2- 0.073115变压器T2:115230X4 “ = 0.105 20.21115 15电抗器：X5 =0.05 — ----- =0.44—.3 0.330电缆线路：x—=0.08 2.5 —=0.1516.3211电源电动势标幺值：E 1.0510.5发电机：为=0.26 匹色耳=0.3230 9.5变压器T1:121230x2.. =0.105 2厂0.121 2110231.52输电线路：30x3=0.4 80 2=0.079 31102110 30变压器T2 : X4：-0.105 一r—-0.211521102电抗器：x - 0.05 — 2.62 = 0.46.6 0.3电缆线路：冷皿25囂2心411电源电动势标幺值：E 1.169.5 1-3-1在例1-4中，若6.3kV母线的三相电压为: Ua - 2 6.3c o s《t ；：匚)U a = 2 6.3cos( s t ： -120)Ua = 2 6.3cos( it 乜-120)在空载情况下f 点突然三相短路，设突然三相短路时 :.=30 o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。
(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。
电力系统暂态分析参考答案
电力系统暂态分析参考答案电力系统暂态分析参考答案电力系统暂态分析是电力工程中重要的一部分，它主要研究电力系统在突发故障或者其他异常情况下的动态响应过程。
通过对电力系统暂态分析的研究，可以有效地评估电力系统的稳定性和可靠性，并为系统的设计和运行提供参考。
暂态分析的基本原理是基于电力系统的动态方程和电力设备的特性方程，通过求解这些方程来分析电力系统的暂态响应。
在暂态分析中，常见的故障包括短路故障、断路器故障等。
这些故障会导致电力系统中的电流、电压等参数发生突变，进而影响系统的稳定性和可靠性。
在进行暂态分析时，首先需要建立电力系统的数学模型。
这个模型包括电力系统的拓扑结构、电力设备的参数、负荷特性等。
通过建立准确的数学模型，可以更准确地预测电力系统的暂态响应。
接下来，需要对电力系统的故障进行模拟。
通过模拟故障，可以得到故障时刻电力系统中各个节点的电流、电压等参数。
这些参数是进行暂态分析的基础。
在得到故障时刻的参数后，可以利用数值计算方法求解电力系统的动态方程和设备的特性方程。
常见的数值计算方法包括龙格-库塔法、改进的欧拉法等。
这些方法可以有效地求解电力系统的动态响应。
通过求解动态方程和特性方程，可以得到电力系统的暂态响应。
这个响应包括电流、电压的变化曲线等。
通过观察暂态响应，可以评估电力系统的稳定性和可靠性，并进行相应的优化设计。
除了数值计算方法，还可以利用仿真软件进行暂态分析。
常见的仿真软件包括PSCAD、EMTP等。
这些软件可以通过建立电力系统的模型，模拟电力系统的暂态响应。
通过仿真软件，可以更直观地观察电力系统的暂态响应，并进行相应的优化设计。
电力系统暂态分析在电力工程中具有重要的应用价值。
它可以帮助工程师评估电力系统的稳定性和可靠性，指导电力系统的设计和运行。
同时，电力系统暂态分析也是电力系统保护和控制的基础，可以帮助工程师设计和优化电力系统的保护装置和控制策略。
总之，电力系统暂态分析是电力工程中重要的一部分。
电力系统暂态分析第一章作业参考答案
第一章作业参考答案一、简答题1、电力系统得干扰指什么？什么情况下得干扰最大？答:电力系统得干扰指任何可以引起系统参数变化得事件。
例如短路故障、电力元件得投入与退出等。
其中短路造成得干扰最大。
2、为什么说电力系统得稳定运行状态就是一种相对稳定得运行状态？答:由于实际电力系统得参数时时刻刻都在变化,所以电力系统总就是处在暂态过程之中,如果系统参数在某组数值附近作微小得持续变化,则描述电力系统运行状态得运行参量持续在某一平均值附近做微小得变化,我们就认为其运行参量保持平均值不变,即系统处于稳定工作状态。
由此可见系统得稳定运行状态实际就是一种相对稳定得工作状态。
3、为简化计算,在电力系统电磁暂态过程分析与机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设？答:电磁暂态分析过程中假设系统频率不变,即认为系统机电暂态过程还没有开始;机电暂态过程中假设发电机内部得机电暂态过程已经结束。
4、简述电力系统得故障类型答:电力系统得故障主要包括短路故障与断线故障。
短路故障(又称横向故障)指相与相或相与地之间得不正常连接,短路故障又分为三相短路、两相短路、单相接地短路与两相短路接地,各种短路又有金属性短路与经过渡阻抗短路两种形式。
三相短路又称为对称短路,其她三种短路称为不对称短路;在继电保护中又把三相短路、两相短路称为相间短路,单相接地短路与两相短路接地称为接地短路。
断线故障(又称纵向故障)指三相中一相断开(一相断线)或两相断开(两相断线)得运行状态。
5、简述电力系统短路故障得危害答:短路得主要危害主要体现在以下方面:1)短路电流大幅度增大引起得导体发热与电动力增大得危害;2)短路时电压大幅度下降引起得危害;3)不对称短路时出现得负序电流对旋转电机得影响与零序电流对通讯得干扰。
6、简述断线得特点及危害答:断线得特点就是不会出现大得电流与低电压,但由于三相不对称,将在系统中产生负序与零序电流,所以断线得主要危害就是负序电流对旋转电机得影响与零序电流对通讯得干扰。
电力系统分析第一章习题解答
1-5-1 一条 110 kV 、120 km 的单回输电线路，导线型号为 LGJ-185，水平排列，计算直径 19.1mm ，线间距离为 4 m ，求此输电线路的参数，并画出等值电路。
解：km r /1703.01Ω= r =0.955 cm cm D m 504= km x /4091.01Ω=S/km 10784.261-⨯=b kV U cr 3.115= 中间相：115.3×0.96=110.7(191.8) kVB =3.341×10-4 S B/2=1.6705×10-4 S R = 20.44 Ω X = 49.09 Ω 等值电路：（略）1-5-2 某 220 kV 输电线路选用LGJ-300型导线，直径为 24.9 mm ，水平排列， 线间距离为 7 m ，试求线路单位长度的电阻、电抗和电纳，并校验是否发生电晕。
解： km r /105.01Ω= r =1.245 cm cm D m 9.881= km x /4276.01Ω= S/km 10659.261-⨯=b kV U cr 4.157= 中间相：157.4×0.96=151.1(261.8) kV220kV 线路运行最高相电压：242/√3=139.7 kV 不会产生电晕。
1-5-3 某330kV 线路，导线选用LGJ-2×240型，每根导线的计算直径为22.4mm ，分裂间距为400mm ，导线水平排列，相间距离8m ，光滑系数m 1取0.85，气象系数m 2取0.95，空气相对密度为1.0。
求输电线每公里长度的电阻、电抗、 电纳和电晕临界电压。
解：km r /06563.01Ω= r =1.12 cm cm D m 1008= cm r eq 693.6=km x /3225.01Ω= S/km 10481.361-⨯=b 894.1=na fkV U cr 9.183= 中间相：183.9×0.96=176.5(305.8) kV330kV 线路运行最高相电压：363/√3=209.6 kV 会产生电晕。
电力系统暂态分析课后答案(整理版)
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 UB 1152=，20.15B I kA ==kV UB 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 UB 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-(-第1次-)
第1次作业一、问答题（本大题共16分，共 4 小题，每小题 4 分）1. 电力系统静态稳定的定义和分析方法是什么？2. 设置解列点的基本原则是什么？3. 在简单系统中，如果功角一直变化，则发电机的电磁功率会怎样？4. 什么是短路冲击电流？其主要用途是什么？二、单项选择题（本大题共20分，共 20 小题，每小题 1 分）1. 绘制电力系统的三序单相等值电路时，对普通变压器中性点所接阻抗的处理方法是（） A. 中性点阻抗仅以出现在零序等值电路中 B. 中性点阻抗以3出现在零序等值电路中 C. 中性点阻抗以出现三序等值电路中 D. 中性点阻抗不出现在等值电路中2. 等面积定则中所涉与的加速面积的物理意义是（）。
A. 转子动能维持不变的量 B. 转子动能的减少量 C. 转子动能的增加量 D. 定子动能的减少量3. 小干扰法适用于简单电力系统的( )。
A. 静态稳定分析 B. 暂态稳定分析C. 大扰动分析D. 潮流分析4. 单相短路的序分量电流边界条件是( )。
A.B.C.D.5. 故障计算可以应用（）。
A. 等面积定则B. 小干扰法C. 正序增广定则D. 等耗量微增率原则6. 分析计算电力系统并列运行静态稳定性的小干扰法和分析计算电力系统并列运行暂态稳定性的分段计算法，就其实质而言都是为了求（）。
A.B. C. 故障切除极限时间 D. f—t曲线7. 在中性点直接接地的电力系统中，如电力系统某点不对称短路时的正序电抗、负序电抗和零序电抗的关系为，则该点发生单相接地短路、两相短路、两相短路接地和三相短路时，按故障处正序电压从大到小的故障排列顺序是( )。
A. 两相短路接地、单相接地短路、两相短路、三相短路B. 单相接地短路、两相短路接地、两相短路、三相短路C. 单相接地短路、两相短路、两相短路接地、三相短路D. 两相短路、单相接地短路、两相短路接地、三相短路8. 电力系统不对称短路包括几种短路类型( )。
电力系统分析第三版答案
+2.5% 抽头处工作， t2 在主抽头处工作， t3 在-2.5% 抽头处工作时， 求 这些变压器的实际变比。 1-6 图 1-6 中已标明各级电网的电压等级。试标出图中发电机和电 动机的额定电压及变压器的额定变比。 1-7 电力系统结线如图 1-7 所示，电网各级电压示于图中。试求： ⑴发电机 g 和变压器 t1 、t2 、t3 高低压侧的额定电压。 ⑵设变压器 t1 工作于 +2.5% 抽头， t2 工作于主抽头， t3 工作于 -5%抽头，求这些变压器 的实际变比。 1-8 比较两种接地方式的优缺点，分析其适用范围。 1-9 什么叫三相系统中性点位移？它在什么情况下发生？中性点不 接地系统发生单相接地时，非故障相电压为什么增加倍？ 1-10 若在变压器中性点经消弧线圈接地，消弧线圈的作用是什么？ 1-11 什么叫分裂导线、扩径导线？为什么要用这种导线？ 1-12 架空线为什么要换位？规程规定，架空线长于多少公里就应进 行换位？ 1-13 架空线的电压在 35kv 以上应该用悬式绝缘子，如采用 x— 4.5 型绝缘子时，各种电压等级应使用多少片绝缘子？
最大负荷利用小时数为 t
max?w2040?365??6205h pmax120
第 2 章 电力系统元件模型及参数计算
2-1
答：分裂导线是抑制电晕放电和减少线路电抗所采取的一种导线架
设方式。 在输电线路中，分裂导线输电线路的等值电感和等值电抗
都比单导线线路小，分裂的根数越多，电抗下降也越多，但是分裂
当升压变压器与发电机直接相连时，一次绕组的额定电压与发电机
的额定电压相同。
变压器二次绕组的额定电压一般比同级电网的额定电压高
10 ％。
当变压器二次侧输电距离较短，或变压器阻抗较小（小于
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。
电力系统暂态分析第一章作业参考答案
第一章作业参考答案一、简答题1、电力系统的干扰指什么？什么情况下的干扰最大？答：电力系统的干扰指任何可以引起系统参数变化的事件。
例如短路故障、电力元件的投入和退出等。
其中短路造成的干扰最大。
2、为什么说电力系统的稳定运行状态是一种相对稳定的运行状态？答：由于实际电力系统的参数时时刻刻都在变化，所以电力系统总是处在暂态过程之中，如果系统参数在某组数值附近作微小的持续变化，则描述电力系统运行状态的运行参量持续在某一平均值附近做微小的变化，我们就认为其运行参量保持平均值不变，即系统处于稳定工作状态。
由此可见系统的稳定运行状态实际是一种相对稳定的工作状态。
3、为简化计算，在电力系统电磁暂态过程分析和机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设？答：电磁暂态分析过程中假设系统频率不变，即认为系统机电暂态过程还没有开始；机电暂态过程中假设发电机内部的机电暂态过程已经结束。
4、简述电力系统的故障类型答：电力系统的故障主要包括短路故障和断线故障。
短路故障〔又称横向故障〕指相与相或相与地之间的不正常连接，短路故障又分为三相短路、两相短路、单相接地短路和两相短路接地，各种短路又有金属性短路和经过渡阻抗短路两种形式。
三相短路又称为对称短路，其他三种短路称为不对称短路；在继电保护中又把三相短路、两相短路称为相间短路，单相接地短路和两相短路接地称为接地短路。
断线故障〔又称纵向故障〕指三相中一相断开〔一相断线〕或两相断开〔两相断线〕的运行状态。
5、简述电力系统短路故障的危害答：短路的主要危害主要体现在以下方面：1〕短路电流大幅度增大引起的导体发热和电动力增大的危害；2〕短路时电压大幅度下降引起的危害；3〕不对称短路时出现的负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。
6、简述断线的特点与危害答：断线的特点是不会出现大的电流和低电压，但由于三相不对称，将在系统中产生负序和零序电流，所以断线的主要危害是负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。
电力系统分析第一章习题答案及作业分析
第一章电力系统的基本概念1－1已知网络各级额定电压如图所示，发电机额定电压为10. 5KV。
试在图上标注出各变压器的一、二次额定电压。
答案：T1：10.5/0.4/3.3KVT2：10.5/121/242KVT3：220/11KVT4：10/0.4KV详细答案：T1：10.5/0.4/3.3KV（与发电机直接相连/ 380V对应400V/二次侧高10%）T2：10.5/121/242KV（与发电机直接相连/二次侧高10%/二次侧高10%）T3：220/11KV（与线路相连/二次侧高10%）T4：10/0.4KV（与线路相连/380V对应400V）学生作业的问题：（1）T1、T4 400V侧不少学生使用了399V（380*1.05），部分学生使用了418V （380*1.1）。
（2）有少量同学T1 10.5KV侧写成10KV，T4 10KV侧写成9.5KV。
（3）T1的3kV侧有不少同学的答案为3.15kV。
这个答案不能说错，但是3kV母线下面一般还挂接馈线，因此3.3kV为宜。
1-2设如图所代表的三相对称交流电路，电源经由阻抗2020T Z j =+Ω向某负载供电，输送电流2015a I A =∠-︒。
负载的复功率为106D S j KVA =-（容性）。
求：(1)电源送出的有功功率及无功功率？其无功功率是感性的还是容性的？（2）电源的线电压ab U 相量。
Sa答案：（1）34+j18KV A ，即发出有功34KW ，感性无功18Kvar （2）01.142.9∠ KV 详细答案：（1）232424()ZT a T S I Z j KVA ==+ 3418()ZT D S S S j KVA =+=+即发出有功34KW ，感性无功18Kvar（2）*30*303 1.110642.8973()j ab oab j S U I e S U KV e--=⇒==∠由学生作业的问题：（1） 使用公式23ZT a T S I Z = 时，有的同学少了3（错把三相当单相），有的同学使用了2a I （其实将公式展开就是***233()33ZT a a a T a a a T a T S U I I Z I I I Z I Z ====）。
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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第一章作业参考答案一、简答题1、电力系统的干扰指什么？什么情况下的干扰最大？答:电力系统的干扰指任何可以引起系统参数变化的事件。
例如短路故障、电力元件的投入与退出等。
其中短路造成的干扰最大。
2、为什么说电力系统的稳定运行状态就是一种相对稳定的运行状态？答:由于实际电力系统的参数时时刻刻都在变化,所以电力系统总就是处在暂态过程之中,如果系统参数在某组数值附近作微小的持续变化,则描述电力系统运行状态的运行参量持续在某一平均值附近做微小的变化,我们就认为其运行参量保持平均值不变,即系统处于稳定工作状态。
由此可见系统的稳定运行状态实际就是一种相对稳定的工作状态。
3、为简化计算,在电力系统电磁暂态过程分析与机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设？答:电磁暂态分析过程中假设系统频率不变,即认为系统机电暂态过程还没有开始;机电暂态过程中假设发电机内部的机电暂态过程已经结束。
4、简述电力系统的故障类型答:电力系统的故障主要包括短路故障与断线故障。
短路故障(又称横向故障)指相与相或相与地之间的不正常连接,短路故障又分为三相短路、两相短路、单相接地短路与两相短路接地,各种短路又有金属性短路与经过渡阻抗短路两种形式。
三相短路又称为对称短路,其她三种短路称为不对称短路;在继电保护中又把三相短路、两相短路称为相间短路,单相接地短路与两相短路接地称为接地短路。
断线故障(又称纵向故障)指三相中一相断开(一相断线)或两相断开(两相断线)的运行状态。
5、简述电力系统短路故障的危害答:短路的主要危害主要体现在以下方面:1)短路电流大幅度增大引起的导体发热与电动力增大的危害;2)短路时电压大幅度下降引起的危害;3)不对称短路时出现的负序电流对旋转电机的影响与零序电流对通讯的干扰。
6、简述断线的特点及危害答:断线的特点就是不会出现大的电流与低电压,但由于三相不对称,将在系统中产生负序与零序电流,所以断线的主要危害就是负序电流对旋转电机的影响与零序电流对通讯的干扰。
7、电力系统故障分析中电压基准值、变压器变比通常如何选择？这样选择的目的就是什么？答:电力系统故障分析中电压基准值通常选择基本级的平均额定电压作为电压基准值,变压器的变比采用平均额定变比。
这样选择的目的就是为了简化计算,因为在此情况下,各级电网的电压基准值就就是其所在电压等级的平均额定电压,而无需通过计算求取。
8、简述无限大功率电源供电情况下发生三相短路时短路电流的组成及其变化规律答:无限大功率电源供电情况下发生三相短路时,短路电流包括基频交流周期分量与非周期分量。
非周期分量从短路开始的初始值按指数规律随时间逐渐衰减到零,周期分量不衰减。
9、简述非周期分量出现的原因;在不计电阻影响情况下,非周期分量取得最大值与最小值的条件;三相非周期分量电流起始值的之间的关系如何？答:非周期分量就是为了维持短路瞬间电流不发生突变而出现的自由分量;非周期分量取得最大值的条件就是短路前空载,短路发生在电压瞬时值过零瞬间(因为如果电压)sin(αω+=t U u m a ,则在不计电阻的情况下阿,短路后短路电流周期分量)90sin(0-+=αωt I i m a ,当短路前空载时有)90sin(000--=-=ααm ap a I i i ,如要使0αa i 取得最大值m I ,则1|)90sin(|0=-α,即001800＝或αα=,此时00=a u )短路电流取得最小值的条件为0)90sin()sin(0|0||0|=---αϕαm m I I 或短路瞬间相量mm I I &&-|0|与横轴平行。
当短路发生在空载时上述条件为0|)90sin(|0=-αm I ,即090=α或090-=α(2700),也就就是短路发生在电压瞬时值最大瞬间时,短路电流周期分量起始值最小,等于零。
三相非周期分量不能同时取得最大值或最小值,(因为当A 相非周期分量取得最大值时01800＝或αα=,此时m m m bp b I I I i i 2130sin |)120900sin(|||||00000==---=-=α;m m m cp c I I I i i 2130sin |)120900sin(|||||00000==+--=-=α。
同理可以证明三相非周期分量也不能同时取得最小值),且总有三相非周期分量起始值之与为零。
10、设么叫最恶劣短路条件、短路冲击电流与最大有效值电流答:最恶劣短路条件指短路前空载、短路发生在电压瞬时值过零时(不计各元件电阻);短路冲击电流指最恶劣短路条件下的短路电流的最大瞬时值;最大有效值电流为最恶劣短路条件下短路电流的最大有效值。
11.什么叫无限大功率电源？其特点就是什么？实际工作中在什么条件下可以将实际的有限功率电源？答:容量为无限大的电源称为无限大功率电源;无限大功率电源的特点就是电源内阻抗为零,电源端电压与频率恒定,(因为当电源的功率无限大时,任何干扰(包括短路故障)引起的有功功率波动相对于电源的无限大功率而言都可忽略不计,所以电源的频率不因干扰而波动;又由于无限大功率电源可以瞧作由无限个有限功率电源并联而成,由于有限功率电源的内阻抗就是有限的根据戴维南定理,无限大功率电源的内阻抗为无限个有限功率电源的内阻抗的并联值,显然为零,当电源的内阻抗为零时,该电源为恒压源,所以电压保持不变)。
实际工作中,当实际电源内阻抗在短路回路总阻抗中所占比例小于10％时,该电源就可以视为无限大功率电源。
(因为电源内阻抗小,短路时电源端电压变化不大,可视为不变,即该电源可视为无限大功率电源)。
无限大功率电源的特点就是电源内阻抗为零,电源端电压与频率恒定;当实际电源内阻抗占短路回路总阻抗的比例小于10%时,即可将实际电源视为无限大功率电源。
12.在无限大功率电源供电情况下,如果短路前空载,不计电阻影响,请写出短路发生在A 相电压从负半周进入正半周的瞬间时,各相短路电流中非周期分量的起始值。
答:)sin(2)sin(2|0||0|0|0|0φαφαα---=-=P ap a a I I i i i)120sin(2)120sin(20|0|0|0|0|0|0φαφαα-----=-=P bp b b I I i i i )120sin(2)120sin(20|0|0|0|0|0|0φαφαα-+--+=-=P cp c c I I i i i将00|0|9000===φα，，I 代入得:p p a I I i 2)90sin(200=-⨯-=αp p b I I i 22)210sin(200-=-⨯-=α p p c I I i 22)30sin(200-=⨯-=α 13、在无限大功率电源供电情况下,如果短路前空载,短路回路阻抗角为600,请指出在什么情况下发生短路时,A 相短路电流中的非周期分量起始值最大。
答: 因为:)sin(2)sin(2|0||0|0|0|0d P ap a a I I i i i φαφαα---=-=将 0|0|=I ,060=d φ代入上式可得:)60sin(200--=ααP a I i当||0αa i 取得最大值时,1)60sin(0±=-α。
1)60sin(0=-α时,009060=-α,0150=α;1)60sin(0-=-α时,0027060=-α,)30(33000-=或α。
所以,在题目所给条件下,要使A 相短路电流中的非周期分量起始值最大,短路应发生在0150=α,或)30(33000-=α时。
二、计算题1、(1-2-1) 解:取kV U MVA S B B 11030==、。
① 近似计算法近似计算法时,取变压器变比为平均额定电压之比,各元件额定电压为平均额定电压。
10KV 电网基准电压为)(043.101101155.101)10(KV U k U B B =⨯==; 6KV 电网基准电压为)(026.61101153.62)6(KV U k U B B =⨯== 发电机电抗标么值284.0043.1030305.1026.022*=⨯⨯=G x ;变压器T1电抗标么值109.0110305.311151005.1022*1=⨯⨯=T x ; 变压器T2电抗标么值230.011030151151005.10222=⨯⨯=T x ; 110KV 线路电抗标么值0793.011030804.02*=⨯⨯=II x ; 6KV 电缆线路电抗标么值165.0026.6305.208.02*=⨯⨯=III x ; 电抗器电抗标么值500.0026.6303.033.610052*=⨯⨯⨯=DK x ; ② 精确计算法精确计算法时,取变压器变比为实际变比,各元件电压取额定电压。
10KV 电网基准电压为)(545.91101215.101)10(KV U k U B B =⨯==; 6KV 电网基准电压为)(6.61101106.62)6(KV U k U B B =⨯==发电机电抗标么值315.0545.930305.1026.022*=⨯⨯=G x ; 变压器T1电抗标么值121.0110305.311211005.1022*1=⨯⨯=T x ; 变压器T2电抗标么值21.011030151101005.10222=⨯⨯=T x ; 110KV 线路电抗标么值0793.011030804.02*=⨯⨯=II x ; 6KV 电缆线路电抗标么值138.06.6305.208.02*=⨯⨯=III x ;电抗器电抗标么值398.06.6303.03610052*=⨯⨯⨯=DK x ; 2、(1-3-1)解:根据例1－4计算数据计算如下:① 每条线路中流过的短路电流交流分量幅值为)(857.3943.033.6KA I m =⨯=② 每条电缆三相短路电流表达式 根据空载情况下短路电流表达式:)cos()cos(ϕαϕαω---+=m s m a I t I i aT te-)120cos()120cos(0ϕαϕαω-----+=m s m b I t I i aT t e -)120cos()120cos(00ϕαϕαω-+--++=m s m a I t I i aT t e-将030=α、064.57505.0797.0==arctgϕ、)(005.0s T a =代入上式得 005.00417.3)64.27cos(857.3)64.27cos(857.3)64.27cos(857.3t s T t s a et e t i a----=---=ωω005.0000000258.3)64.27120cos(857.3)64.27120cos(857.3)64.27120cos(857.3t s T t s b et e t i a--+--=-----=ωω005.0000000159.0)64.27120cos(857.3)64.27120cos(857.3)64.27120cos(857.3t s T t s c et e t i a--+-+=---+=ωω③ 瞬时值最大相及其近似值由三相短路电流表达式可知,a 相短路电流非周期分量起始值最大,所以a 相短路电流的瞬时值最大。