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.docx
《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.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《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.docx（60页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
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
第一章
1-2-1对例1-2,取Ub2110kV，Sb
值。
解：
①准确计算法：
30MVA，用准确和近似计算法计算参数标幺
选取第二段为基本段，取Ub2110kV，
Sb30MVA，则其余两段的电压基准值分
别为:
10.5
Ub1k1UB2茴
110kV9.5kV
UB2
110
k2
110/6.6
Sb
30
V3ub1
込9.5
Sb
30
a/3Ub2
罷110
Sb
30
血B3
436.6
6.6kV
1.8kA
0.16kA
2.62kA
IB2
IB1
UB3
1B3
电流基准值:
发电机：
X1
0.26
变压器T,:
X2
0.105
输电线路：
X3
0.41
变压器E:
X4
0.105
电抗器：
X5
0.05
电缆线路：
X6
0.08
各元件的电抗标幺值分别为:
2
10.5
30
1212
1102
30
9.52
30
31.52
0.32
虫20.079
1102
0.121
匹单0.21
15110
6
6.6
2.5
空20.4
0.3
0.14
6.62
电源电动势标幺值:
11
E丄11.16
9.5
②近似算法:
取SB30MVA,
各段电压电流基准值分别为:
UB1
10.5kV，
IB1
30
4310.5
1.65kA
各元件电抗标幺值:
发电机:
变压器T1:
输电线路:
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:
UB2
UB3
Xi
115kV，
6.3kV，
IB2
1B3
0.26曲
30
30
73115
30
736.3
0.15kA
2.75kA
0.26
10.5
X2
0.105
31.50.1
X3
0.4803020.073
115
30
X4
0.105
——0.21
15
62.75c,.
X5
0.05
0.44
6.30.3
X6
0.08
2.5睾0.151
1.05
E山
10.5
UB3
Ub（110）115kV
UB2
UB3
k2
k2k1
115220209.1kV
121
2209.1kV
121242
SB
220
巧Ub1
739.1
Sb
220
>/3UB2
巧209.1
Sb
220
73ub3
亲115
14.0kA
0.6kA
1.1kA
IB1
1B3
1B2
各元件的电抗标幺值分别为:
发电机:
Xi
0.30
10.52
2400.8
I
220
97
0.29
变压器T1:
X2
0.14
10.52
3002
220
91
0.14
输电线路:
X3
0.42
230
220
209.12
0.49
X4
0.14
2
220
2802
220
209.12
0.12
（2）近似算法:
Ub1
10.5kV
，IB1
220
7310.5
12.10kA
UB2
231kV，Ib2
220
73231
0.55kA
各兀件电抗标幺值：
发电机：
X1
0.30
220
240/0.8
变压器T1:
X2
0.14
220
300
0.10
输电线路：
X3
0.42
230
220
2312
变压器E:
X4
0.14
220
280
0.11
0.22
0.40
121kV，Ib3
UB3
220
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
9.45sin（
57.64°）
9.45sin57.64°e200t
ic
9.45sin（
182.36°）
9.45sin182.36°e200t
（3）a,b,c相初始相角分别|
（4）由I
■iM
Im
90
Im
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*
Sb
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
发电机：
Sn200MW,UN13.8kV,cosn0.9,
Xd
0.92，Xd
0.32,xd0.2
变压器：
Sn240MVA，220kV/13.8kV，Us（%）
13
解：
取基准值UB
13.8kV，
Sb240MVA
电流基准值Ib
SB
73ub
240
7313.8
10.04kA
则变压器电抗标幺值Xt
Us%
100
uTn
SN
SB
13
100
发电机次暂态电抗标幺值
XdXd
uN
Sn/UB
cosN
Sb
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
240
空20.13
13.82
13.82
200/.0.9
2
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
解：
（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
32
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
I
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
Xd
if
id
q
Xad
Xid
Xad
iq
Xf
if
if
Ud
dif
Xad
Uq
Sq
Xadif
fo
rf
if
rf
if
Xf
dif
dt
可以解得:
if
Uf0
ft
Xf
Uf0
rf
rf
带入得：
Ud
Xad
f0
工t
Xf
可得:
rf
Uq
Xad
（U
fo
rf
Ua
Ub
Uc
It
Xf
b）
rf
Xad
U
rf
fo
（1
工t
Xf
cos
cos（120°）
cos（120°）
sin
sin（120°）
sin（120°）
UdgUq
Uo
Ua
Xad
Uf0
ft
Xf
cos
Ub
Xad
Uc
Xad
Xf
Uf0
iLt
Xf
cos（
Xf
Uf0
:
ft
Xf
c°s（
Xf
2-5,6-1
id
iq
丿^（1
XdXL
0
UGd
Xl*iq
UGq
XL*id
2-5,6-2
励磁突增前:
&=
Ug
Ud
Ud
EqmXL
XdXl
7.5°
Ud
c°s（t
c°s（t
U
Xad-
fo
rf
120°）
120°）
tTd
cost
120°）
120°）
Uq
Uq
Uq
sint（1e
Xad
Xad
U
——sin（rf
fo
fo
rf
sin（
sin
sin（
sin（
上t
Xf
120°）
120°）
120°）
120°）
（1
（1
上tXf）
上t
Xf）
&
&|0|
&|0|
1.31
jXL
L&GJXq&|1.3550.3°
1.31cos（50.3°
1.31sin（50.3°
7.5°）
7.5°）
50.3°
0.96
50.3°
（50.3°
90°）
0.89
39.3°
而&q|0|=UG+jXd&
jXql&
1.8450.3°
由Uf|0|0.1Uf|0|得：
Eqm0.184
id
Eqm（1e/Td）0.136（1e%-26）
XdXq
iq
0
ia
UGq
UGd
0.136（1e%'26）cost
EqmXl（1e/d）0.027（1e%'26）XdXl
0
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：
UGa
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
X1
一1j0.15j13;
11」J60
jO.2j0.1
X2
1
J3
j60
j0.075
j0.15j—;
700
1
39-
j17.9487
700
Ig1
If
j0.075
60jj。
075
j4.6154;
1G2
1G3
.13
j60
j6.6667;
j0.075
1G1
4.6154
60
妇10.5
15.2268
IG2
6.6667
60
73*10.5
21.9944
3-1-2
VVM
l>^
X8
X9
1
0.5（X1X2）
1
1—
X2X8
IG1
If
X8X2
X1X2
1G2
IG30.5If
3-1-3
X3+x4+x6
r.
AW
J
I*
1
X70.5（X3
0.2565;If
1000
X221
0.17826;
X4X6）
1
一3.89856
X9
57.758
X70.5（X3X4X6）
0.5（X1X2）0.5（X3X4X6）
X1
X1X2
X2
罟10.34
7321
兀2<<•込<<
无3
兀3
E；
①
-T®
TH
>?
1-
H-
Sb
1000MVA,平均额定电压为基准值
X1
X2
X3
X4
2500.30210000.274;
5252
1000c0.194
720
1000
“c/0.3255
600/
0.9
1000,
120
0.14
0.217
0.12
X5
1
1
X1
X2
X3
X5
X21
0.37
1
1
1
X3
X2
X5
0.174
1
5.75;if
X6
X8
X6
1
0.1794
5.75
1000
21
158.084；
if
X8
X3X8
3.072;
i2f
3.072聲00
J3
21
84.46
i3
if
X3
X3
X8
X1
X1X2X3
0.9247;
i3f
0.9247
罟25.423;
4321
X3
X8
X2X3
X1X2X3
1.7533;
1.7533
严48.203;
J321
（2）f2点短路
X7
if
4
X
Lili
1
X10.5（X2X3）
1
1.579;ifX70.5X4
is0.5if
0.5if
3-2-1
解：
Y
X1
0.1333
1.579
X10.5（X2X3）
X1
X10.5（X2X3）
黑0024.639;
J321
0.4053;iG20.4053厂
1000
6.324
21
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
j10
j10j33.3333
j10
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
0
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。
1
w
0
w
0
-0.375
1
W2
I1
W
1
0.375
0.4647911W
0
W3
0.464791
X1
j0.0375
w
0
X2
j0.033803
W
j0.033803
X3
j0.101420
W
j0.047139
1-0.375
-0.375
U1
0
U1
乙2j0.038569
1-
0.464791
U2
j0.033803
U2
Z22j0.055713
1
U3
j0.047139
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:
1
Z22
j17.95；
各节点电压:
U1
U2
U3
Z12
Z22
Z32
If
发电机电流:
IG2IG3
0.692
0.845
U1
U2
U3
1G1
U1
U2
U3
0.307
0.155
j0.15
U2
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）
X
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）
得:
员⑴
退⑵
Ua（0）
Zb
aZb
a2Zb
乙
aZc
aZc
Za
Za
Za
a2Zb
Zb
aZb
aZca2Zca2Zc
乙
Za
乙
aZb
a2Zb
Zb
a2Zc
Zc
乙
&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）
g
E
（2）
g
g
Ea
g
Eb
g
Ec
0.7887j0.4553
0.2113j0.1220
j0.3333
g
I（0）
g
I
（1）
g
E
（1）
0.7887jO.4553
j2
j2
0.2276jO.3943
g
E
（2）
0.2113j0.1220
j2
j2
0.0610j0.1056
g
Ia
g
Ib
g
Ic
g
Ung
g
Ea
a
a2
g
I
（1）
g
I
（2）
g
I（0）
0.1666j0.4999
0.1667j0.4999
0.333
g
Ia（j2）
j0.3332
4-5-1解:
（1）
三绕组开路①直接接地
XI
X||
1
——0.014
100
1
——0.12
100
XI
1
-10.62336.4
2
1
-10.636.423
2
零序电压标幺值为：
U（0）10旦0.143
121
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:
0.143
Iii
0.014
则实际电流为：
0.12
1.349
120
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
Xi
Xi
0.124
Xii
0.044
零序电压标幺值保持不变，为:
U（0）0.143
则一侧电流标幺值:
0.143
h0.124
实际电流为：
0.0440.851
Ii1.851
J200.487kA
V3121
二侧电流标幺值:
IIIII0.851
则实际电流为:
120
Iii0.8510.268kA
V3220
公共绕组电流:
IIIIII0.4870.2680.755kA
中性点电流:
In3（0.4870.268）0.657kA
中性点电压:
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,
解：
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
U
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'（0）
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）
?
1
?
?
Uf
（2）
‘Xf■
Uf
（2）
Uf⑵
1
F
1
r
T
n
（1）
X
（2）//Xff
（2）
X
（2）//Xff
（2）
n
（2）
X
（1）f（0）
n
（2）
Xff（0）
n
（2）
XLf（0）
Uf
（2）
T
Xf
Uf
（2）
T
n（0）
n（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）
解：
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
1
（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、
升级会员 