电力系统分析习题下册.docx
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电力系统分析习题下册
电力系统分析习题下册
15-3有两台汽轮发电机组，额定转速均为nN=3000r/min。
其中一台Pni=100MW/cosni=
0.85,gd2=34.4t•m2;另一台pN2=125MyVcosN2=0.85,GD2=43.6t・m2。
试求：
（1）每一台机组的额定惯性时间常数Tjni和
TJN2；
（2）若两台机组合并成一台等值机组，且基准功率为Sb=100MV-A,等值机的惯性时间常数Tj。
（答案：
（1）m=7.211s,Tjn2=7.31s;
（2）Tj=19.233s。
）
15-4在单机一无穷大系统中，系统额定频率为fN=50Hz,归算到基准功率sb的发电机惯性时间常数Tj=10.7s,△Ma为标幺值，转子运动方程及有关变量的单位列如下表。
变量的单位
试求表列运动方程中的各系数值。
（答案：
Ci=3364.5,C2=1,C3=1682.24,
C4=18000,C5=0.0935°）
16-1
简单电力系统如题图
16—1所示，
各兀件参数如下。
发电机
G:
pn—250MWcosn
—0.85,Vn—
10.5kV,xd-
二xq—1.7,xd'=0.25,
「8s;
变压器
T-1:
Sn-300MV-A,
Vs—15%,
kt=10.5/242
•
变压器
T-2:
sn-300MV-A,
Vs—15%,
Kt=220/121；
线路L:
I=250km,Vn=220kV,禺=0.42
Q/km。
运行初始状态：
V。
—115kV,P0—220MWcos0—
0.98。
发电机无励磁调节，Eq=Eq0=常数，试求功率特性PEq（），功率极限PEqm，以及Eq'、E'和V。
随功角3变化的曲线，并指出振荡中心的位置。
题图16—1
答案：
取sb=220MV・Ay=115kV
―11—丿、—•
8°
0
30
56.9
6090
120
150
180
PEq=P
0.000
0.597
1.0001.033
1.193
1.033
0.597
0.000
Q
0.746
0.586
0.203
0.149
-0.447
-1.044
-1.480
-1.640
Eq
1.585
1.498
1.289
1.260
0.935
0.610
0.372
0.285
E'
1.5851.5331.400
1.380
1.139
0.830
0.494
0.285
Vg
1.398
1.351
1.230
1.212
0.992
0.707
0.382
0.126
振荡中心在发电机内，距系统母线的电抗值为
0.61。
16—3在题16—1的系统中，若发电机为凸极机，Xd=1.0,xq=0.65,Xd'=0.23，其他参数与条件与题16—1相同，试作同样内容的计算，并对其结果进行分析。
此时如何确定振荡中
心？
答案：
取sb—220MV・AVb二
-115kV
5°
030
43.67
6081.86
90
120150180
PEq—
P0.000
0.738
1.000
1.218
1.323
1.3091.05
0.570.000
Q
0.658
0.434
0.203
-0.142
-0.656
-0.845-1.451
-1.833
-1.96
Eq
1.502
1.435
1.363
1.251
1.07
0.9990.748
0.5630.496
E
1.502
1.446
1.385
1.288
1.127
1.0610.809
0.591
0.496
Vg
1.351
1.293
1.230
1.129
0.959
0.8880.602
0.304
0.045
振荡中心距系统母线的电抗值为0.51,
在变压
器T-1
内。
17-1电力系统如题图17-1所示，
已知各
元件参数的标幺值。
发电机G:
Xd'—0.29,X2—
0.23,
TJ—11s。
变压器T-1
:
x—0.13。
变压器
T-2:
x—0.11。
线路
L:
双回
XL1—0.29,xl
03xL1。
运行初始状态：
V。
=1.0,P。
=1.0,Qo=0.2。
在
输电线路首端fl点发生两相短路接地，试用等
T-2V0
I-
Po+jQo
题图17—1
（答案：
c,lim=56.21o）
17—3简单电力系统如题图17—1所示，在线路首端和末端分别发生三相短路，故障切除时间相同。
试判断计及输电线路的电阻对哪处短路更有利于保持暂态稳定性？
为什么？
18—1简单电力系统如题图18—1所示，已知各兀件参数的标幺值。
发电机G：
Xd=Xq=1.62,Xd'=0.24,tj=10s,Tdo'=6s。
变压器电抗：
xT1=0.14,xT2=0.11。
线路L:
双回xl=0.293。
初始运行状态为v。
=1.0,s。
=1.0+j0.2。
发电机无励磁调节器。
试求：
（1）运行初态下发电机受小扰动后的自由振荡频率；
（2）若增加原动机功率，使运行角增加到80
o时的自由振荡频率。
So
题图18-1
（答案：
（1）fe=0.726Hz;
（2）fe=0.407Hz）
18-5电力系统如题图18-5所示，已知各兀件参数标幺值。
发电机G:
Xd=1.2,xq=0.8,Xd'=0.3。
变压器电抗：
=0.14,xt2=0.12。
线路L:
双回xl=0.35。
系统初始运行状态：
V。
=1.0,S0=0.9+j0.18。
试计算下列情况下发电机的功率极限Pm和稳定储备系数Ksm（P）:
（1）发电机无励磁调节，Eq=Eq0=常数；
（2）发电机有励磁调节，E"=E0'=常数。
题图18-5
（答案：
（1）PEqm=1.1654;KP=29.49%;
（2）
PE'm=1.5637;KP=73.74%）
19-1简单系统示于题图19-1,已知条件下。
发电机参数：
Xd'=X2=0.2,「=10s。
变
压器电抗：
Xti=0.11,XT2=0.10。
线路电抗：
双回Xl=0.42。
系统运行初态：
Vo=1.0,So=1.0+j0.2。
线路首端f点发生三相短路，故障切除时间为0.1s，试判断系统的暂态稳定性。
T-1LT-2乂
丄¥f丄S。
题图19-1
（答案：
c=44.4446o>c,im=37.92°;或加速面积0.157>可能的减速面积0.0713，故系统不能保持暂态稳定。
）
19-3系统接线方式及参数同题19-1,f点发生两相短路接地，故障切除时间为0.1s，试
判断系统的暂态稳定。
若不稳定，假定重合闸能够成功，试确定保持暂态稳定的重合闸极限允许时间心（即重合闸必须在此之前实现）。
线路的零序电抗为正序电抗的3倍。
（答案：
先确定洒=39.4035°。
（1）用分段计算法，取△t=0.05s，算得切除角c=42.0951o,故系统不能保持暂态
（2）tr,lim=0.935s（从故障发生算起）。
）
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