电力系统暂态分析课后规范标准答案汇总整编版资料整理Word文档格式.docx
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发电机:
变压器T1:
输电线路:
电抗器:
电缆线路:
习题2
（1）准确计算:
各段的电流基准值为:
Xi
115kV，
6.3kV，
0.26曲
73115
736.3
0.15kA
2.75kA
31.50.1
0.4803020.073
115
——0.21
15
62.75c,.
0.44
6.30.3
2.5睾0.151
1.05
E山
Ub（110）115kV
k2k1
115220209.1kV
121
2209.1kV
121242
SB
220
巧Ub1
739.1
>
/3UB2
巧209.1
73ub3
亲115
14.0kA
0.6kA
1.1kA
1B2
0.30
10.52
2400.8
I
97
0.29
3002
91
0.42
230
209.12
0.49
2802
0.12
（2）近似算法:
Ub1
10.5kV
，IB1
7310.5
12.10kA
231kV，Ib2
73231
0.55kA
各兀件电抗标幺值：
240/0.8
300
0.10
2312
280
0.11
0.22
0.40
121kV，Ib3
J3121
1.05kA
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
Um
归9.45KA
0.943
arctanXarctan止57.64。
r0.505
TaR
0.797
314*0.505
0.005
Im|0|0
ia9.45cos（t
27.64o）9.45cos27.64oe200t
或ia9.45cos（
t27.64°
）8.37e200t
ib9.45cos（t
ic9.45cos（t
147.640）9.45cos147.64oe200t
__小小0、小，一____o200t
92.36）9.45cos92.36e
或：
将Ua改写成Ua
72*6.3sin（t
90°
），带入公式得
ia
9.45sin（
62.36°
）
9.45sin62.36°
e200t
ib
57.64°
9.45sin57.64°
ic
182.36°
9.45sin182.36°
（3）a,b,c相初始相角分别|
（4）由I
■iM
Im
90
0.01
*e0005
90得
10.73KA
=57.64或-122.36
1.3.2
lm|o|Sin（
V2*0.18sin（30
B相7.86KAc相0.26KA
|0|）
lmSin（
9030）9.45sin（309057.64）8.12KA
2.2.1取基准值UB
13.8kV,SB240MVA，则
Sb240
好Ub73*13.8
10.04kA
发电机次暂态电抗标幺值
Xd*
如忌卷0-216
I为62.36O,57.64O,177.64°
，故a相瞬时电流最大
变压器的电抗标幺值XT*
Us（%）*UTn—B013100SnUb.
电流标幺值Im*
0.130.2162.89
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
Sn200MW,UN13.8kV,cosn0.9,
Xd
0.92，Xd
0.32,xd0.2
变压器：
Sn240MVA，220kV/13.8kV，Us（%）
13
取基准值UB
13.8kV，
Sb240MVA
电流基准值Ib
73ub
240
7313.8
则变压器电抗标幺值Xt
Us%
100
uTn
SN
XdXd
uN
Sn/UB
cosN
0.2
次暂态电流标幺值I
XtXd
12.86
0.130.22
有名值Im
722.86
10.0438.05kA
13.82
空20.13
200/.0.9
空爲0.216
13.8
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,E和Eq计算短路电流交流分量I,
Id；
（2）计算稳态短路电流I
（1）U|0|10,1|0|1
1
cos0.851
32
短路前的电动势：
E|0|
U|0|jXdI0|
1j0.167
1.0977.4
所以有:
EgU10jXd1101
j0.26932
1.166
11.3
Uq|0l
Eq0
Eq0|
1sin（41.132）0.957
Uq|q
Uq0
cos41.10.754
Xdld0|0.7540.2690.9571.01
Xdld|0|0.7542.260.9572.92
El^Xd
1.097/0.167
6.57
Epi/Xd
1.166/0.269
4.33
Eq^/Xd
1.01/0.269
3.75
‘q円/Xd
2.92/2.261.29
解:
对不计阻尼绕组的情形
E
Id
2-4-1
由定子三相开路:
id=iq=0
得:
Ud
Uq
Uf
rid
riq
rf
if
id
q
Xad
Xid
iq
Xf
dif
Sq
Xadif
fo
dt
可以解得:
Uf0
ft
带入得：
f0
工t
可得:
（U
Ua
Ub
Uc
It
b）
U
（1
cos
cos（120°
sin
sin（120°
UdgUq
Uo
ft
iLt
cos（
:
c°
s（
2-5,6-1
丿^（1
XdXL
UGd
Xl*iq
UGq
XL*id
2-5,6-2
励磁突增前:
&
=
Ug
EqmXL
XdXl
7.5°
s（t
Xad-
120°
tTd
cost
sint（1e
——sin（rf
sin（
上t
上tXf）
Xf）
|0|
1.31
jXL
L&
GJXq&
|1.3550.3°
1.31cos（50.3°
1.31sin（50.3°
50.3°
0.96
（50.3°
0.89
39.3°
而&
q|0|=UG+jXd&
jXql&
1.8450.3°
由Uf|0|0.1Uf|0|得：
Eqm0.184
Eqm（1e/Td）0.136（1e%-26）
XdXq
0.136（1e%'
26）cost
EqmXl（1e/d）0.027（1e%'
26）XdXl
UGa
0.027（1e%.26）sint
设励磁突增前：
UGa|0|^cos（t悅
ia|0|72*1.31cos（t7.5o）
H'
亠iaia|0|ia
则有：
72cos（t15°
）0.027（1
72*1.31cos（t7.5o）0.136（1e%26）coste沧6）sint
第三章
3-1-1
0-1
j0.075
x2
-1
一1j0.15j13;
11」J60
jO.2j0.1
J3
j60
j0.15j—;
700
39-
j17.9487
Ig1
If
60jj。
075
j4.6154;
1G2
1G3
.13
j6.6667;
1G1
4.6154
60
妇10.5
15.2268
IG2
6.6667
73*10.5
21.9944
3-1-2
VVM
l>
^
X8
X9
0.5（X1X2）
1—
X2X8
IG1
X8X2
X1X2
IG30.5If
3-1-3
X3+x4+x6
r.
AW
J
I*
X70.5（X3
0.2565;
If
1000
X221
0.17826;
X4X6）
一3.89856
57.758
X70.5（X3X4X6）
0.5（X1X2）0.5（X3X4X6）
罟10.34
7321
兀2<
<
•込<
无3
兀3
E；
①
-T®
TH
?
1-
H-
1000MVA,平均额定电压为基准值
2500.30210000.274;
5252
1000c0.194
720
“c/0.3255
600/
0.9
1000,
120
0.217
X21
0.37
0.174
5.75;
if
0.1794
5.75
21
158.084；
X3X8
3.072;
i2f
3.072聲00
84.46
i3
X1X2X3
0.9247;
i3f
0.9247
罟25.423;
4321
X2X3
1.7533;
1.7533
严48.203;
J321
（2）f2点短路
X7
4
X
Lili
X10.5（X2X3）
1.579;
ifX70.5X4
is0.5if
0.5if
3-2-1
Y
0.1333
1.579
黑0024.639;
0.4053;
iG20.4053厂
6.324
0.7684;
iGs0.7684罗0
1321
11.99
应用例3-4已求得丫矩阵因子计算3-1-1,并与已有的计算结果比较。
j26.6666
j10
j10j33.3333
j10j10j20.0
因子表中内容为j0.03750.375
0.375j0.0338030.464791j0.101420
节点2处注入单位电流,
则电流向量
1；
利用已求得的
R和D1计算电压向量，得到2
j0.038569
j0.055713；
j0.047139
节点自阻抗和互阻抗。
w
-0.375
W2
I1
W
0.375
0.4647911W
W3
0.464791
j0.0375
j0.033803
j0.033803
j0.101420
j0.047139
1-0.375
U1
乙2j0.038569
1-
U2
Z22j0.055713
U3
Z32j0.047139
j0.0729
j0.0386j0.0557
或者用MATLAB
对丫矩阵求逆得到阻抗矩阵Z
j0.0386
j0.0557j0.0471从而得
j0.0557
j0.0471j0.1014
Z12
到乙2
Z32
节点2的短路电流:
Z22
j17.95；
各节点电压:
发电机电流:
IG2IG3
0.692
0.845
0.307
0.155
j0.15
j0.462；
1*
2j0.075
j6.67。
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?
I（0）
用电
设备
U（0）
Z（0）
答:
（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,
（2）由于零序电流为零，故无零序电压。
端口三相电压对称。
4-1-2
由不对称分量法变换知:
Ua
（1）
退⑵
^1（0）
Zb
（1）
1&
⑵
（0）
员⑴
Ua（0）
aZb
a2Zb
乙
aZc
Za
aZca2Zca2Zc
a2Zc
Zc
a
03
a&
a
即无法得到三序独立的电压降方程。
4-2-1解:
g
E
（1）
E
（2）
Ea
Eb
Ec
0.7887j0.4553
0.2113j0.1220
j0.3333
I
（1）
0.7887jO.4553
j2
0.2276jO.3943
0.0610j0.1056
Ia
Ib
Ic
Ung
a2
I
（2）
0.1666j0.4999
0.1667j0.4999
0.333
Ia（j2）
j0.3332
4-5-1解:
三绕组开路①直接接地
XI
X||
——0.014
——0.12
-10.62336.4
-10.636.423
零序电压标幺值为：
U（0）10旦0.143
则一侧电流标幺值:
Ii
1.349
0.143
0.0140.12
则实际电流为：
Ii1.3494
V3121
0.772kA
则二侧电流标幺值:
Iii
0.014
J.34973220
0.4251kA
公共绕组电流:
IIIIII0.7720.4251.197kA
中性点电流:
In3（0.7720.425）1.041kA
中性点电压:
Un0
②中性点经阻抗接地
Xii
0.124
0.044
零序电压标幺值保持不变，为:
U（0）0.143
h0.124
实际电流为：
0.0440.851
Ii1.851
J200.487kA
二侧电流标幺值:
IIIII0.851
则实际电流为:
Iii0.8510.268kA
V3220
IIIIII0.4870.2680.755kA
In3（0.4870.268）0.657kA
Un12.5
0.6578.21kV
4-6-1
网络图。
图4-37所示的系统中一回线路停运,
画出其零序等值电路
另一回线路发生接地故障，试做出其零序
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f'
点发生两相短路接地，其边界条件为
?
If'
a0，Uf'
bUf'
c0
转换为对称分量的表示形式为:
f'
（1）If'
（2）If'
（0）0
Uf'
（1）Uf'
（2）Uf'
复合序网:
"
'
fid,
CZ）—L=Z>
1、Uf01，由f点
看入系统的X⑴X
（2）
1，系统内无中性点接地。
试计算Ifa、b、
UfPI
n
（1）
X
（2）f
（2）
X
（1）//Xff
（1）
*
|0
Uf（i）
Uf
（2）
‘Xf■
Uf
（2）
Uf⑵
F
r
T
X
（2）//Xff
（2）
X
（2）//Xff
（2）
n
（2）
X
（1）f（0）
Xff（0）
XLf（0）
n（0）
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
（c）
（a）（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）
UflO1
则：
IIIJ
则I
（1）I
（2）I（0）〃〃cccc
X⑴//Xfx
（2）//Xfxf0.50.5
-0.5
（b）
5-1-3图5-34示出一简单系统。
若在线路始端处测量Za
i?
/?
Uag/la、
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