电力系统暂态分析课后标准答案.docx

第一章
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：
习题2
解：（1）准确计算：

各段的电流基准值为：

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：
(2) 近似算法：
，
，
，
各元件电抗标幺值：
发电机：
变压器：
输电线路：
变压器：
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。
2.5.1 动态稳定是指电力系统受到小的或大的扰动后，在自动调节和控制装置的作用下，保持较长过程的运行稳定性的能力，通常指电力系统受到扰动后不发生发散振荡或持续的振荡，是电力系统功角稳定的另一种形式。
两者均是系统受扰动后恢复的能力，均属于功角的稳定，暂态是偏移正常运行状态很小的暂时的状态，能很快达到正常状态，而动态稳定更多依靠于自动调节和控制装置的作用，时间较长，波动较大。

1.3.1
(1)
(2)

或

或：将改写成，带入公式得

（3）a,b,c相初始相角分别为62.36,57.64，177.64，故a相瞬时电流最大

（4） 由得=57.64或-122.36
1.3.2
a相
B相7.86KA c相0.26KA

2.2.1取基准值 ，则

发电机次暂态电抗标幺值
变压器的电抗标幺值
电流标幺值

第二章
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）
2-4-1解:对不计阻尼绕组的情形

由定子三相开路：==0 得：

可以解得：
带入得：

可得：

2-5,6-1

2-5,6-2
励磁突增前：

而
由得：

设励磁突增前:
则有：
第三章
3-1-1

3-1-2

3-1-3
(1)

(2) f2点短路

3-2-1 应用例3-4已求得Y矩阵因子计算3-1-1,并与已有的计算结果比较。
解：
因子表中内容为
节点2处注入单位电流，则电流向量;利用已求得的计算电压向量，得到2节点自阻抗和互阻抗。

或者用MATLAB对Y矩阵求逆得到阻抗矩阵从而得到；
节点2的短路电流：；
各节点电压：；
；
发电机电流：；
。

第四章
4-1-1 若有三相不对称电流流入一用电设备，试问：
（1）改用电设备在什么情况下，三相电流中零序电流为零？
（2）当零序电流为零时，用电设备端口三相电压中有无零序电压？

答：（1）①负载中性点不接地；
②三相电压对称；
③负载中性点接地，且三相负载不对称时，端口三相电压对称。
（2）由于零序电流为零，故无零序电压。

4-1-2
由不对称分量法变换知：

得：

即无法得到三序独立的电压降方程。
4-2-1 解：

4-5-1解：
（1） 三绕组开路
① 直接接地

零序电压标幺值为：

则一侧电流标幺值：

则实际电流为：

则二侧电流标幺值：

则实际电流为：

公共绕组电流：

中性点电流：

中性点电压：

② 中性点经阻抗接地

零序电压标幺值保持不变，为：

则一侧电流标幺值：

实际电流为：

二侧电流标幺值：

则实际电流为：

公共绕组电流：

中性点电流：

中性点电压：

4-6-1 图4-37所示的系统中一回线路停运，另一回线路发生接地故障，试做出其零序网络图。

解：画出其零序等值电路

第五章 不对称故障的分析计算
5-1-1
B、C相分别经阻抗接地的等值图：

图1
图1表示点发生两相短路接地，其边界条件为
，
转换为对称分量的表示形式为：

复合序网：

5-1-2 图5-33示出系统中节点处不对称的情形。若已知、，由点看入系统的，系统内无中性点接地。试计算。

解：正负零三序网如图（a），各序端口的戴维南等值电路如图（b）
（a）单相短路，复合序网图如图（c）
则：
（b）
5-1-3 图5-34示出一简单系统。若在线路始端处测量、、。试分别作出点发生三相短路和三种不对称短路时、、和（可取0、0.5、1）的关系曲线，并分析计算结果。

解：其正序等值电路：

5-2-1 已知图3-35所示的变压器星形侧B、C相短路的。试以为参考向量绘制出三角形侧线路上的三相电流相量：
（1）对称分量法；
（2）相分量法。

1、对称分量法

三角侧零序无通路，不含零序分量，
则：

2、相分量法

① 电流向量图：其中相电流与相电流同相位，与、与同相位。
且、、。原副边匝数比。

化为矩阵形式为：

5-2-2 由正序增广网络概念得：

5-3-1
解：（1）当中性点接地时
因为由公式
所以

（2）当中性点不接地时
因为当中性点不接地时，则没有零序电流
所以
第六章 电力系统稳定性问题概述和各元件的机电特性
6-2-1
（1）
（2）

6-2-2 若在例6-2中的发电机是一台凸极机。其参数为：
，，，，，
试计算发电机分别保持，，为常数时，发电机的功率特性。

解：（1）取基准值，，，则阻抗参数如下：

系统的综合阻抗为：

（2）正常运行时的，，，：
，，
①由凸极机向量图得：
令，则：

②与例题6-2

(3)各电动势、电压分别保持不变时发电机的功率特性：

6-2-3
由公式和 消去可得

6-2-4

并联电抗器使系统中减小，所以发电机的功率极限将增大。
第七章

7-2-1
(1)

（2）

;

7-3-1
判据一：
判据二：
判据三：
第八章 电力系统暂态稳定

8-2-2 在例8-1中若扰动是突然断开一回线路，是判断系统能否保持暂态稳定。

取基准值：SB=220MVA,UB=Uav
末端标幺值：，，，
如未特殊说明，参数应该都是标幺值，省略下标*号
正常运行时：根据例6-2的结果
，
功率最大值：

切除一条线路， 功率最大值
，
加速面积
最大可能的减速面积：

系统能保持暂态稳定
8-2-3 在例7-1中，已知，假设发电机，若在一回线路始端发生突然三相短路，试计算线路的极限切除角。

解：正常运行时：，
由例7-1 ，
计算电流①根据末端功率电压（此处未知末端参数） ②例7-1

由于三相短路
故障中的，即三相短路切断了系统与发电机的联系。此时。
故障切除后：，

极限切除角：