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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，,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：
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:
1—3-1 在例1—4中，若6.3kV母线的三相电压为：
在空载情况下点突然三相短路，设突然三相短路时.
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,电阻，阻抗，衰减时间常数
三相短路时流过的短路电流交流分量的幅值等于:
(2）短路前线路空载,故
所以
（3)对于abc相：，，，
可以看出c相跟接近于，即更与时间轴平行，所以c相的瞬时值最大。
(4） 若a相瞬时值电流为冲击电流,则满足,即。
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.
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）
第三章 电力系统三相短路电流的实用计算
第四章 对称分量法即电力系统元件的各序参数和等值电路
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）
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—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：
第六章 电力系统稳定性问题概述和各元件的机电特性
6—2-2 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：
（4）各功率特性的最大值及其对应的功角
1）。最大功率角为
2)。最大功率角为
3）。最大功率角为，则有
4）。最大功率角为，则有
第七章 电力系统静态稳定
7-2—1 对例7—1，分别计算下列两种情况的系统静态稳定储备系数：
（1）若一回线停运检修，运行参数（，，）仍不变。
（2）发电机改为凸极机(，）其他情况不变。
(1)一回线路停运，其等值电路为：
1）
求得：
2）
3）
4）功率极限
5）静态稳定储备系数
（2)凸极机
1）
求得：
2)
3）
4）
由得
5)
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:
此处有改动
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：