电力系统分析(上)2019第2学期作业

《电力系统分析（上）》作业

一、简答题

1.请标出图示系统中发电机和变压器的额定电压。

G

T1T3

220kV

T2M

35kV

6kV 10kV

110kV

答：

2.为什么一般用虚拟电势描述凸极发电机的稳态模型？ 答：用虚拟的稳态电动势、暂态电动势和次暂态电动势的概藐视凸机发动机的稳态模型,具有统一的表达形式。在同步发电机的电磁功率表达式中,通过使用统一虚拟电动势,说明凸极机的电磁功率表达与使用统一稳态和暂态电动势的隐极机一样,具有简洁的表达方式。

3. 何为架空线路导线换位？其目的是什么？

答：由于导线对地电百容的存在，对大多数长距离输电的线路来说，导线三相的度容抗值不问相等，这就给三相平衡、继电保护的整定等带来麻烦。为保证三相导线对地容抗的答一致，在电力建设时，人们将三根导线相隔一段距离就变换一下位容置，这就是导线的换位。

目的：为了减少电力系统正常运行时电流和电压的不对称，并限制送电电路对通信线路的影响。

送电线路的导线排列方式，除正三角形排列外，三根导线的线间距离是不相等。而导线的电抗取决于线间距离及导线半径，因此，导线如不进行换位，三相阻抗是不平衡的，线路愈长，这种不平衡愈严重。

因而，会产生不平衡电压和电流，对发电机的运行及无线电通信产生不良的影响。送电线路设计规程规定“在中性点直接接地的电力网中，长度超过100km的送电线路均应换位”。一般在换位塔进行导线换位

4.画出稳态运行时，隐极发电机的等值电路及向量图。

等值电路：

向量图：

5.何为计算电抗？求取计算电抗的目的是什么？

答：计算电抗是指发电机的纵轴次暂态电抗Xd‘’和归算到发电机额定容量的外接电抗Xe的标幺值之和。

目的：计算电抗的大小就可以得到电路的电源的容量。

6.何为派克变换？其目的是什么？

答：派克变换是将空间静止不动的定子A、B、C三相绕组用两个随转子同步旋转的绕组和一个零轴绕组来等效替换，两个随转子同步旋转的绕组一个位于转子d 轴方向，称为d轴等效绕组；一个位于q轴方向称为q轴等效绕组。

派克变换的目的是将原始磁链方程中的变系数变换为常系数，从而使发电机的原始电压方程由变系数微分方程变换为常系数微分方程，以便于分析计算。

7.画出稳态运行时，凸极发电机的等值电路及向量图。

答：等值电路图：

向量图：

8.系统接线如图，请标出发电机G 、变压器、、、，三相电动机M 、单相电灯L 等元件的额定电压。

1110kV

3

T 4

T T M

12

335kV

6kV

380V

10kV

单相

L

答：解: G:10.5V 、T1∶10.5/121kV、T2:110/38.5/1kV 、 T3:35/66kV 、T4:10kV/400V 、M∶6kV、L:220v

T1∶10.5/121(1+0025 T2:110/385/11 T3:35(1-0.025/6.3

9．图示电力系统，参数如图所示，试写出其节点导纳矩阵Y 。

1

2

105

.012j Z =45

.010j y -=41

.020j y -=

10.请写出下图中各变压器的额定变比。

T1T3220kV

T2M

35kV

10kV

110kV

答：各变压器额定变比为：

T1:10.5/242 T2:220/121/38.5 T3:35/6.6

11、简述短路计算的目的。

答：计算短路电流的目的是评价电网短路水平，从整体上校核系统结构和接线，验算系统短路电流水平配合，为断路器遮断容量选择提供基本的计算数据。

12、说明单相短路的边界条件及复合序网。

答：单相短路的边界条件：i1=i2=i0

所谓复合序网，是指根据边界条件所确定的短路点各序量之间的关系，由各序网络互相连接起来所构成的网络。

单相接地短路的复合序网是由正序网、负序网和零序网串联而成的；两相短路的复合序网是由正序网和负序网并联而成的；两相接地短路的复合序网是由正序网、负序网和零序网并联而成的。

二、分析计算题

1、系统接线如题图所示，已知各元件参数如下，试求f 点三相短路时的起始次暂态电流、

冲击电流、短路电流最大有效值和短路功率的有名值。其中，发电机G ：

1,14.0,60""

===E X MVA S d N ；变压器T ：8%,30==S N V MVA S ；线路L ：

km x km l /Ω38.0=,20=。

答：

2、电力系统接线如图所示，发电机：MVA S N 15=，12.0'

=d

x ，12.0)2(=x ；变压器1T 和2T 参数相同，为：MVA S N 15=，10%=s V ；变压器中性点接地阻抗：

Ω=50R x 。线路：km x /4.0)1(Ω=，)1()0(3x x =,线路长度100km 。

（1）当K 点发生三相短路时的起始次暂态电流、冲击电流、最大电流有效值和短路容量的有名值。）

（2）线路参数不变，如果K 点发生A 相接地短路，求短路电流有名值。 （取='E 1.0，MVA S B 15=）

答：

3、图示系统，各元件参数已知：发电机G：S

N =60MVA，x，，

d

=0.16,x

2

=0.19，变压

器T：S

N =60MVA，U

S

%=10.5；x

n

=10Ω。试求

（1）f点三相短路时的起始次暂态电流、冲击电流、最大电流有效值和短路容量的有名值。

（2）单相短路电流的有名值。