电力系统暂态分析第三版习题答案Word文档格式.docx
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x6..=0.082.5—=0.14
6.6
-11
电源电动势标幺值：
E=——=1.16
9.5
②近似算法：
取Sb=30MVA,各段电压电流基准值分别为:
30UB1=10.5kV,IB1=—=1.65kA
.310.5
UB2=115kV,Ib1
30
=0.15kA
3115
UB3=6.3kV,Ibi
=2.75kA
.36.3
各元件电抗标幺值:
x1..：
=0.26
10.530
z=0.26
3010.52
_2-
x2=0.105—z——=0.11
115231.5
输电线路:
x3=0.480=0.073
115
变压器T2:
11530
“=0.1050.21
115215
x5=0.05—275=0.44
6.30.3
30_.
x6.=0.082.5―=0.151
66.32
e=1.05
10.5
x1=0.26105兰=0.32
x2.“=0.10522=0.121
2110231.52
x3.=0.480=0.079
2-
11030
x4.=0.10522=0.21
1521102
x5..=0.05互维=0.4
-11电源电动势标幺值：
E..=——=1.16
1-3-1在例1-4中，若6.3kV母线的三相电压为:
Ua=26.3cos（t：
）
Ua=26.3cos（st：
-120）
Ua=26.3cos（成七-120）
在空载情况下f点突然三相短路，设突然三相短路时:
-=30o
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）ot为多少度时，a相的最大瞬时电流即为冲击电流。
（1）由例题可知：
一条线路的电抗x=0.797。
，电阻r=0.50贝，阻抗
-220.797
Z=Jr+x=0.943，衰减时间常数丁“==0.005s
3140.505
（2）
短路前线路空载，故、0=0
三相短路时流过的短路电流交流分量的幅值等于:
Ta=—0.797=0.005
3140.505
x
=arctan—=57.64
r
所以
ia
__,_l____20t0
M.45cos（t-27.64）-9.45cos27.64e0
.__,__，一-.20t0
ib=9.45cos（t-147.64）-9.45cos147.64e
_20t0
ib=9.45cos（・t-92.36）-9.45cos92.36e0
（3）对于abc相：
g-中|a=27.64，料-中|b=147.64,g-平|c=92.36,
可以看出c相跟接近于90即更与时间轴平行，所以c相的瞬时值最大。
ic（t）max=ic（0.01）=10.72kA
（4）若a相瞬时值电流为冲击电流，贝U满足|a—同a=90'
，即a=—32.36或147.64。
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
…….2_
则变压器电抗标幺值XT
1313.82240
2=0.13
10024013.82
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im。
Sn=200MW,Un=13.8kV,cos^n=0.9,Xd=0.92,xd=0.32,x"
d=0.2
取基准值Ub=13.8kV,Sb=240MVA
次暂态电流标幺值I=
有名值Im=、22.8610.04=38.05kA
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E二E'
和E；
计算短路电流交流分量I”，I'
和I，
（2）计算稳态短路电流I^。
（1）U|0|=120,I|0|=1£
—cos0.85=亿—32
短路前的电动势：
E|0|=UI。
•jxd11。
|=1•j0.167.-32=1.097.7.4
E|0|=U，0jxd「0=1j0.269-32=1.16611.3
Id|q=1sin（41.132）=0.957
Uq|0=1cos41.1=0.754
Eq|0|=Uq|0|xJd|0|=0.7540.2690.957=1.01
Eq|0|=Uq|0|xdId0=0.7542.260.957=2.92
所以有：
I=E0xd=1.097/0.167=6.57
I=E|0Xd=1.166/0.269=4.33
Id=Eq0xd=1.01/0.269=3.75
（2）I一一=d0/xd=2.92/2.26=1.29-_q
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?
.
用电
A设备
1（0）
U（0）Z（0）
_X
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。
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f处不对称的情形。
若已知Xf=1、Uqq=1,由f点看入
x'
（1）f
（1）
Uf
（1）
戴维南等值
X'
、
（1）〃Xff
（1）
Uf
（2）
1
F
n
（2）f（0）
Uf（2
n（0）
X、1）〃Xff-
（1）
k■
£
）uf
（1）
n
（1）
2?
/少f'
■
n
（2）
Xff'
（0）
Xf
（2）〃Xff
（2）
Uf0
（b）
正负零三序网如图（a）,各序端口的戴维南等值电路如图（
（a）单相短路，复合序网图如图（c）
b）
（c）
系统的X*1）=X区2）=1，系统内无中性点接地。
试计算Ifa、b、c。
=0.5
则：
1
（1）=1
（2）=1（0）
X^
（1）//XfX、⑵//XfXf0.50.51
7b）
5-1-3图5-34示出一简单系统。
若在线路始端处测量Za=。
\/|*3、Zb=Ubg/l'
b、
Zc=Ucg,/1：
。
试分别作出f点发生三相短路和三种不对称短路时Za、Zb、Zq和兀（可
取0、0.5、1）的关系曲线，并分析计算结果。
Xn1l
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If°
试以If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
71
IA
（1）
1aa2
-
「A〕
一1
.2
1L
IA
（2）
1aa
IB
=—1
—3
31
IA（0）
L
111
IC
J
Ia
（1）.
_Ic
（2）
3
Ia=Ic=-I
c
（1）IA
（2）
Ic
Ib
2、相分量法
化为矩阵形式为:
三角侧零序无通路，不含零序分量,则：
aEq
jld（冷"
Xq）,'
Eq
jIXqV
P0,cos0
U=115kV
Uq广
J|X"
..
jIXe=jI（XtXl）
Ug.j"
4U
220
（1）取基准值Sb=250MVA,Ub（110）=115kV,Ub（220）=115^——=209kV，则
阻抗参数如下:
250
Xd=1.289'
—2
d300
242—=1.260
209
0.875
250242
Xq=0.912“A——=0.892
q300209
Xd=0.458—250242h-0.448
3000.875209
=0.130
=0.108
=0.235
Xti=0.14—
360209
八…250220
xT2=0.14-
1250
Xl=——0.41200——2
22092
系统的综合阻抗为：
Xe=Xt1XlXt2=0.1300.1080.235=0.473xd\-xdXe=1.2600.473=1.733
xq、=xqxe=0.8920.473=1.365
xd\=xdxe=0.4480.473=0.921
（2）正常运行时的Ug°
E0,Eq|0|,E；
0：
250,115
F0=q=1,Q^=^19（00^"
0.98H0.2,U=—=1
250115
1由凸极机向量图得：
令u'
s=1N0'
，贝U：
|.=（P0—jQ0）/『s=（1—j0.2）/1£
0°
=1.0198£
—11.3099
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