电力系统暂态分析(第三版)习题答案
大学考试试卷《电力系统暂态分析》及参考答案
电力系统暂态分析一、判断题（本大题共10分，共 5 小题，每小题 2 分）1. 对称短路时仅有正序分量，不对称短路时会出现正序、负序和零序分量。
2. 三相变压器负序电抗与其正序电抗相同。
3. 同步发电机负序电抗与其正序电抗相同。
4. 短路时网络中任意处的电流、电压均都满足用相量或序分量表示的边界条件。
5. 自耦变压器的零序电抗通常不会为无穷大。
二、填空题（本大题共60分，共 20 小题，每小题 3 分）1. 具有转子阻尼绕组的同步发电机机端短路瞬时的状态称为 ______ ，电枢反应磁通的路径是 ______ 。
2. 单相短路的复合序网图中三序网络是 ______ 关系。
3. 计算三相短路电流交流分量初始值时，远离短路点的电动机按 ______ 模型处理，短路点附近的电动机均按 ______ 模型处理。
4. 节点阻抗矩阵是 ______ 的逆矩阵。
5. 一般在工程实用计算中为了简便，通常用 ______ 替代交轴暂态电动势6. 同步发电机机端三相短路至稳态后，电枢反应磁通的路径是 ______ 、______ 、 ______ 。
7. 极限切除角度对应的切除时间被称为 ______ 。
8. 短路计算时通常假设各电源的电动势相位 ______ 。
9. 当接地短路点位于变压器三角形或不接地星形绕组侧时，变压器的零序电抗为 ______ 。
10. 通常，同步发电机和异步电动机定子绕组通常是 ______ 接线，其零序电抗为 ______ 。
11. 同步发电机负载三相短路时，定子绕组交轴感应电动势在短路前后是______ 。
12. ______ 定则可用于分析简单系统的暂态稳定性问题。
13. 利用节点导纳矩阵求解系统中三相短路，通常采用 ______ 方法求解网络方程。
14. 由于存在转子阻尼绕组，同步发电机定子绕组的次暂态电抗值比同步电抗值和暂态电抗值都 ______ 。
15. 同步发电机三相短路时，转子绕组电流存在交流分量的原因是 ______ 、______ 。
电力系统暂态分析习题答案
电力系统暂态分析习题答案电力系统暂态分析习题答案电力系统暂态分析是电力系统工程中的一个重要环节，它涉及到电力系统在短时间内发生的暂态过程，如短路故障、开关操作等。
通过对电力系统暂态分析习题的解答，我们可以更好地理解和掌握电力系统的暂态行为。
一、短路故障分析1. 问题描述：一台发电机在运行过程中发生了短路故障，其短路电流为10kA，短路电压为0.1pu。
求短路电阻和短路电抗的值。
解答：根据短路电流和短路电压的定义，我们可以得到以下公式：短路电流 = 短路电压 / (短路电阻 + j短路电抗)代入已知值，得到：10kA = 0.1pu / (短路电阻 + j短路电抗)通过复数的运算，我们可以将上式转化为实部和虚部相等的两个方程：0.1 / (短路电阻^2 + 短路电抗^2) = 100 = 0.1 / (短路电阻^2 + 短路电抗^2)解方程组，得到短路电阻的值为0.01 pu，短路电抗的值为0。
2. 问题描述：一台发电机在运行过程中发生了短路故障，其短路电流为20kA，短路电压为0.2pu。
已知短路电抗为0.1 pu，求短路电阻的值。
解答：同样地，根据短路电流和短路电压的定义，我们可以得到以下公式：20kA = 0.2pu / (短路电阻 + j0.1pu)通过复数的运算，我们可以将上式转化为实部和虚部相等的两个方程：0.2 / (短路电阻^2 + 0.1^2) = 200 = 0.2 / (短路电阻^2 + 0.1^2)解方程组，得到短路电阻的值为0.01 pu。
二、暂态过程分析1. 问题描述：一台发电机在运行过程中突然断开负荷，导致发电机电压下降。
已知发电机的额定电压为1pu，负荷功率因数为0.8，负荷电流为0.5pu。
求负荷断开后的发电机电压。
解答：根据功率的定义，我们可以得到以下公式：发电机电压 = 负荷电流 * 发电机电压 * 负荷功率因数代入已知值，得到：发电机电压 = 0.5pu * 1pu * 0.8解方程，得到负荷断开后的发电机电压为0.4pu。
电力系统暂态课后习题答案
别为：U B1=k l U B2 U B3电流基准值:I BII B 2S B一 3U B2 30=0.16kA3 iio各元件的电抗标幺值分别为:2发电机：X 1 •亠 0.26105；变压器T i :2- 2 =0.121 110231.52X 2 =0.10512130输电线路:30X3 •二 0.4 80 芝 二 0.0791102 变压器T 2 : 110 30 X4： =0.105 竺-300.21 L152 1102电抗器：X 5 =0.05— 2.62=0.46.60.3电缆线路：X 6 = 0.08 2.5^0^ =0.14 6.62电源电动势标幺值：E* = 11=1169.5②近似算法:取S B =30MVA ，各段电压电流基准值分别为:U B1 = 10.5kV ，I B 1301.65kA10.5第一章电力系统分析基础知识1-2-1对例1-2，取U B 2 =110kV ，S B =30MVA ,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 U B 2 =110kV ， S B =30MVA ，则其余两段的电压基准值分k 2UB2.3U BI10.5110kV=9.5kVU B 2 =115kV ，I B 1U B3 二6.3kV ，I BI -_ - 2.75kA炉6.3各元件电抗标幺值：发电机：X1g 疇I26变压器T1 :2121230 X2. =0.105 工上=0.11115 31.5输电线路：30X3= 0.4 80 --------- 2=0.073115变压器T2 :X4. =0.105 115230=0.21115 15电抗器：X5* = 0.05 乂275=0.446.3 0.3电缆线路：30X6•亠0.08 2.5 当=0.1516.3电源电动势标幺值：E*=11-1 0510.52发电机：X1 =0.26 105卑=0.3230 9.52变压器T1 :2121230X2 -0.105l2l2302-0.121110231.52输电线路：X3 •二0.4 80 卫0^ 二0.079110变压器T2 :xs =0.105 尊超=0.2115 110电抗器：X5 = 0.05 6 2.62= 0.4 6.6 0.3电缆线路：《，0.08 2.5 302=0.14 6.6电源电动势标幺值：E*= =1169.51-3-1在例1-4中，若6.3kV母线的三相电压为: U a =、'2 6.3cos( s t " ：s)U a = 2 6.3cos( s t ： -120°)U a = 2 6.3cos( s t g 卜120o)在空载情况下f 点突然三相短路，设突然三相短路时：.=30°。
《电力系统暂态分析》习题集 answer
6、某同步发电机处于稳定运行状态，其端电压 u = 1.0 ，输出功率为 0.8+j0.5，发电机参数为 xd = 1.8, xq = 0.9, xσ = 0.15, r = 0.05,ω = 1，计算：
(1) δ ,Ud ,Uq , id , iq ,ϕd ,ϕq , if ,ϕ f , Eq ；
2 0.3 + x 0.6 + x
x>0.9
4、有一台无阻尼绕组的同步发电机具有恒定的励磁电压，现以δ0 超前无穷大系统母线电压时 合到母线上。
4
Us = 1.0∠00
G 无穷大系统母线
求： a) 发电机机端电压与无穷大母线电压幅值相等时的合闸电流 id (t),iq (t), (rf = 0, r = 0) ；
Peq max
=
EqU xd
sin δ
+U2 2
xd − xq xd xq
sin 2δ
= 1.3984
(3) Peq = 1.298sin δ + 0.2778sin 2δ = 0.8*(1+ 5 /100) = 0.84 sin δ cosδ + 2.3364sin δ −1.4347 = 0
14. 系统接线示于题图，已知各元件参数如下： 发电机 SN = 30MVA,Vn = 10.5KV , x = 27% 。
110kV G 10kV T-1
T-2
6kV
R
T-3
试作不含磁耦合关系的等值电路并计算其标么值参数。 [解]
xG
Eq
= EQ
xd ∑ xq ∑
− U cosδ
xd ∑ − xq∑ xq ∑
=
1.3 1.41
电力系统暂态分析部分习题答案
电力系统暂态分析部分习题答案(参考)第一章 电力系统故障分析的基本知识1-2、发电机F1和F2具有相同的容量，它们的额定电压分别为6.3kV 和10.5kV ，若以它们的额定值为基本条件的发电机电抗的标么值是相同的，问这两个发电机电抗的欧姆值的比值是多少？ 解：X G1*(N)＝X G1*S N1/U N12 X G2*(N)＝X G2*S N2/U N22∵X G1*(N)＝X G2*(N) ∴X G1*S N1/U N12＝X G2*S N2/U N22 故：X G1/ X G2＝U N12/ U N22＝6.32/10.52＝0.36 1-4、求：①准确计算各元件电抗的标么值，基本段取I 段U BI ＝10.5kV 。
②工程近似计算各元件电抗的标么值，S B ＝100MVA 。
解：① 精确计算法U BI ＝10.5kV S B ＝100MVA U BII ＝5.101215.10⨯＝10.5kV U BIII ＝1106.65.101215.10⨯⨯＝7.26kV T50MV A 10.5kV X d ’’=0.1560MV A 10.5kV/121kV U k %=10.5 0.4Ω/km 100km30MV A110kV/6.6kV U k %=10.53.05010015.0''*=⨯=d X 175.05.10100605.101005.1022*1=⨯⨯=T X 273.01211001004.02*=⨯⨯=L X 289.0121100301101005.1022*2=⨯⨯=T X ② 近似计算法U B ＝U av S B ＝100MVA3.05010015.0''*=⨯=d X 175.0601001005.10*1=⨯=T X 302.01151001004.02*=⨯⨯=L X 35.0301001005.10*2=⨯=T X 1-5、某一线路上安装一台Xk%＝5的电抗器，其额定电流为150A ，额定电压为6kV ，若另一台额定电流为300A 、额定电压为10kV 的电抗器来代替它，并要求保持线路的电抗欧姆值不变，问这台电抗器的电抗百分数值应是多少？解：∵2221113100%3100%N N R N N R R I UX I U X X ⨯=⨯=∴61503001065%%122112=⨯⨯=⨯⨯=N N N N R R I I U U X X1-12、 (1) 若短路前空载，计算短路电流的周期分量及短路电流最大有效值；(2) 若A 相非周期分量电流的初值为零及最大时，计算相应的B 、C 相非周期分量电流的初始值；(3) 若短路前变压器满负荷运行，功率因数为0.9（低压侧），计算最大非周期分量电流的初始值，并与空载时短路比较。
电力系统暂态分析电力系统(第三版)习题解答
电力系统暂态分析(第三版） 李光琦 习题解答第一章 电力系统分析基础知识1-2-1 对例1-2，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=,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kV 1102=B U ，MVA S B 30=，则其余两段的电压基准值分别为：9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U kV 6.66.6110110223===k U U B B 电流基准值：kA U S I B B B 8.15.9330311=⨯==kA U S I B B B 16.0110330322=⨯==各元件的电抗标幺值分别为：发电机：32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：222121300.1050.12111031.5x *=⨯⨯= 输电线路：079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x 电抗器：4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：16.15.911==*E ②近似算法：取MVA S B 30=，各段电压电流基准值分别为：kV U B 5.101=，kA I B 65.15.103301=⨯=kV U B 1152=，kA I B 15.01153301=⨯=kV U B 3.63=，kA I B 75.23.63301=⨯=各元件电抗标幺值：发电机：26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：11.05.3130115121105.0222=⨯⨯=*x 输电线路：073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01530115115105.0224=⨯⨯=*x 电抗器：44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x电源电动势标幺值：05.15.1011==*E1-3-1 在例1-4中，若6.3kV 母线的三相电压为： )cos(3.62αω+⨯=t U s a)120cos(3.62ο-+⨯=αωt U s a)120cos(3.62ο++⨯=αωt U s a在空载情况下f 点突然三相短路，设突然三相短路时ο30=α。
电力系统暂态分析第三版习题答案
第一章 电力系统分析基础知识1-2-1 对例1-2，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=,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kV 1102=B U ，MVA S B 30=，则其余两段的电压基准值分别为：9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U kV 6.66.6110110223===k U U B B 电流基准值：kA U S I B B B 8.15.9330311=⨯==kA U S I B B B 16.0110330322=⨯==各元件的电抗标幺值分别为：发电机：32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路：079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x 电抗器：4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x电源电动势标幺值：16.15.911==*E②近似算法：取MVA S B 30=，各段电压电流基准值分别为：kV U B 5.101=，kA I B 65.15.103301=⨯=kV U B 1152=，kA I B 15.01153301=⨯=kV U B 3.63=，kA I B 75.23.63301=⨯=各元件电抗标幺值：发电机：26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：11.05.3130115121105.0222=⨯⨯=*x 输电线路：073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01530115115105.0224=⨯⨯=*x 电抗器：44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：05.15.1011==*E发电机：32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路：079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x 电抗器：4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x电源电动势标幺值：16.15.911==*E 1-3-1 在例1-4中，若6.3kV 母线的三相电压为： )c o s (3.62αω+⨯=t U s a)120cos(3.62-+⨯=αωt U s a)120cos(3.62 ++⨯=αωt U s a在空载情况下f 点突然三相短路，设突然三相短路时30=α。
电力系统暂态分析-试题及答案
电力系统暂态分析-试题及答案1、分析电力系统并列运行稳定性时，不必考虑负序电流分量的影响。
（）答案：正确2、任何不对称短路情况下，短路电流中都包含有零序分量。
（）答案：错误3、发电机中性点经小电阻接地可以提高和改善电力系统两相短路和三相短路时并列运行的暂态稳定性。
（）答案：错误4、无限大电源供电情况下突然发生三相短路时，短路电流中的周期分量不衰减，非周期分量也不衰减。
（）答案：错误5、中性点直接接地系统中，发生几率最多且危害最大的是单相接地短路。
（）答案：错误6、三相短路达到稳定状态时，短路电流中的非周期分量已衰减到零，不对称短路达到稳定状态时，短路电流中的负序和零序分量也将衰减到零。
（）答案：错误7、短路电流在最恶劣短路情况下的最大瞬时值称为短路冲击电流。
（）答案：正确8、在不计发电机定子绕组电阻的情况下，机端短路时稳态短路电流为纯有功性质。
（）答案：错误9、三相系统中的基频交流分量变换到系统中仍为基频交流分量。
（）答案：错误10、不对称短路时，短路点负序电压最高，发电机机端正序电压最高。
（）答案：正确11、从严格的意义上讲，电力系统总是处于暂态过程之中。
（）答案：正确12、无限大电源的频率保持不变，而电压却随着负荷的变化而变化，负荷越大，电源的端电压越低。
（）答案：错误13、不管同步发电机的类型如何，定子绕组与转子绕组之间互感系数都是变化的。
（）答案：正确14、对称分量法只能用于线性电力系统不对称故障的分析计算。
（）答案：正确15、派克变换前后，发电机气隙中的磁场保持不变。
（）答案：正确16、具有架空地线的输电线路，架空地线的导电性能越强，输电线路的零序阻抗越大。
（）答案：错误17、不对称短路时，发电机机端的零序电压最高。
（）答案：错误18、同步发电机转子的惯性时间常数 TJ 反映了转子惯性的大小。
（）答案：正确19、短路计算时的计算电抗是以发电机的额定容量为基准的电抗标幺值。
（）答案：正确20、切除部分负荷是在电力系统静态稳定性有被破坏的危机情况下，采取的临时措施。
暂态习题答案(第三版教材)
5-1-1 图5-32所示系统中f 节点的b 、c 相各经阻抗z f 后短路接地，试给出边界条件及复合序网。
5-1-2 图5-33所示系统节点f 处不对称。
若已知0.1,0.1|0|==f f U x ，由f 点看入系统的0.1)2()1(==∑∑x x ，系统内无中性点接地。
试计算c b 、、a I 。
5-2-1 已知图5-35所示的变压器星形侧B 、C 相断路时的f I ，试以fI为参考相量绘出三角侧线路上三相电流向量图：（1）用对称分量法；（2）用相量分析法。
fab cfab cf x f x fx 图5-32 题5-1-1 图5-33 题5-1-2图5-35 题5-2-11-2-1解：kV U MVA B 110,30S 2B ==（1）精确计算：;157.0;62.2,6.6;81.1,55.923311kA I kA I kV U kA I kV U B B B B B =====（2）近似计算：;151.0;75.2,3.6;65.1,5.1023311kA I kA I kV U kA I kV U B B B B B =====1-3-1解（此处6.3kV 为相电压，而例1-4的6.3kV 为线电压）：例4-1已求出每条电缆（包括电抗器）943.0=z ，铺设3条；︒-==6.57505.0797.01tg ϕ （1）kA I m 45.9943.03.62=⨯=。
（2）005.037.8)6.27cos(45.9t a et i -︒--=ω005.099.7)6.147cos(45.9t b et i -︒+-=ω，005.0379.0)3.92cos(45.9tc et i -︒++=ω（3）kA i t a3.100115.0-==，kA i t b0.1100817.0==，kA i t c47.90149.0==。
（4）kA i i t aM 7.10135.045.945.9,6.57001.0=⨯--==︒=⇒=-=αϕα1-3-2解（6.3kV 为相电压时）：已知︒==30,255.0|0||0|ϕkA I m,268.03.92cos 45.9120cos 255.0),(85.7)6.147cos(45.9)120cos(255.0)(12.8)6.5730cos(45.9)3030cos(255.0)cos()cos(00|0||0|0kA i kA i kA I I i c b m m a =-==---=-=---=---=αααϕαϕα1-3-2解（6.3kV 为线电压时）：已知︒==30,255.0|0||0|ϕkA I m,0945.03.92cos 45.5120cos 255.0),(47.4)6.147cos(45.5)120cos(255.0)(57.4)6.5730cos(45.5)3030cos(255.0)cos()cos(00|0||0|0kA i kA i kA I I i c b m m a =-==---=-=---=---=αααϕαϕα2-2-1解：N B U U MVA ==,200S BMVA 200S GN =时：25.3;308.0108.020.0=''=+=+''=''∑I x x x T d d，有名值kA 41.22525.025.3I m =⨯⨯='' MW 200P GN =时：47.3;288.0108.018.0=''=+=+''=''∑I x x x T d d ，有名值kA 58.2I m =''2-3-1解：E 123456253461E已知︒-∠==8.310.1,0.1|0||0|I U （1）01.1,2.4191.2,4.1116.1,43.71.1|0||0||0|='∠=∠='∠=''︒︒︒q Q E E E E ， ,75.3,31.4,59.6='='=''dI I I （2）29.1,91.2|0|===∞∞I E E q q3-1-1解：0.18,67.6,62.4321=''===f G G G I I I I有名值（110kV 侧）：kA I f 4.53.00.18=⨯=''； 流过发电机的实际电流（10kV 侧）：kA I I kA I G G G 22,2.15321===3-1-2解：94.3,378.0,14.2321=''===f G G G I I I I 94.3=''f I有名值（20kV 侧）：)(1085.2794.3kA =⨯；流过发电机的实际电流（20kV 侧）：kA I I kA I G G G 4.10,8.58321===3-1-3解：av B U U MVA ==,1000S B1）f1短路76.1=S I ，有名值：kA 4.485.2776.1=⨯；08.31=''GI ，有名值：kA 7.845.2708.3=⨯； 925.02=''GI ，有名值：kA 4.255.27925.0=⨯； 76.5=''f I ，有名值：kA 4.1585.2776.5=⨯；1）f2短路407.021=''=''G GI I ，有名值：kA 35.66.15407.0=⨯58.1=''f I ，有名值：kA 65.246.1558.1=⨯2f 1G E 2G2f .0.01G 3G 2G )3(2f 476.0556.01G E 3,2,G G S E SE .0.1G 3,2G 075.0217.01G3-3-1解：av B U U MVA ==,1000S B932.0,168.0,955.0,23,1===js G js G s x x x ，3.4,6.6,168.02.0,10,1.1===G G js G I I x ； 0.1,1.1,939.02.0,230,23.23===G G js G I I x ； 05.1,955.02.0,0,===S S s I I x因此，05.1955.012.0,0,===S S I I查曲线得：3.4,6.62.0,10,1==G G I I ；0.1,1.12.0,230,23==G G I I ；有名值：；)(5.27kA I B =0.2秒时：kAI I I I G G S f 1143.21648.280,230,10,=++=++=0.2秒时：kAI I I I G G S f 9.894.197.418.282.0,232.0,12.0,=++=++=4-2-1解：3,31,31(0)2(2)2(1)j E j E j E =+-=+-= αααα；31U (0)ng j E -=-= ,31,631,631cb a =+-=--=I j I j I 4-6-1解：5-1-2解：43I fa j -= ，8332I fb j +-=，8332I fc j +=5-2-1解：SE .0.0SE )3(2f 955.0476.033.11G E 3,2G G E c)1(A I )2(A I I。
(完整版)电力系统分析第三版_何仰赞-课后习题答案第2章
第二章2—1 110 kV 架空线路长70 km ，导线采用LGJ —120型钢芯铝线，计算半径r ＝7.6mm ，相间距离为3.3m ，导线分别按等边三角形和水平排列，试计算输电线路的等值电路参数，并比较分析排列方式对参数的影响。
解：取r D S 8.0=(1) 等边三角形排列，m D D eq 3.3== Ω=Ω⨯===375.18701205.31l Sl r R O ρΩ=Ω⨯⨯⨯⨯=•==66.27706.78.0103.3lg 1445.0lg 1445.03l D D l x X s eqOΩ⨯=Ω⨯⨯⨯=•⨯==---463610012.270106.7103.3lg 58.710lg58.7l r D l b B eqeq O (2) 水平排列，m D D eq 158.426.1== Ω=Ω⨯===375.18701205.31l Sl r R O ρΩ=Ω⨯⨯⨯⨯=•==676.28706.78.010158.4lg 1445.0lg 1445.03l D D l x X s eqOΩ⨯=Ω⨯⨯⨯=•⨯==---463610938.170106.710158.4lg 58.710lg58.7l r D l b B eqeq O 电阻与导线的排列方式无关，相间几何均距越大，等值电抗越大，等值电纳略有越小。
2—4有一台SFLl —31500／35型双绕组三相变压器，额定变比为35／11，查得%,8,2.177%,2.1,3000==∆==∆S S V kW P I kW P 求变压器参数归算到高、低压侧的有名值。
解：MVA S kV V kV V N N N 5.31,11,3521===由题意知(1) 归算到高压侧的参数Ω=Ω⨯=∆=2188.05.313510002.177100022221N NS T S V P R Ω=Ω⨯==11.35.31351008221N NS T S V V XS S V P G N T 5221010449.235110003011000-⨯=⨯=∆=S S V S I B N N T 4221010086.3355.311002.1-⨯=⨯==(2) 归算到低压侧的参数Ω=Ω⨯=∆=0216.05.311110002.177100022222N N S T S V P R Ω=Ω⨯==3073.05.31111008222N N S T S V V XS S V P G N T 4222010479.211110003011000-⨯=⨯=∆=S S V S I B N N T 3222010124.3115.311002.1-⨯=⨯== 2—5有一台型号为SFL-40000／220的三相三绕组变压器，容量比为100／l00／100，额定变比 220／38.5／11，查得,217%,9.0,8.46)21(00kW P I kW P S =∆==∆-,7.200)31(kW P S =∆-%,6%,5.10%,17,6.158)32()31()21()32(====∆----S S S S V V V kW P 试求归算到高压侧的变压器参数有名值。
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第一章 电力系统分析基础知识1-2-1 对例1-2，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=,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kV 1102=B U ，MVA S B 30=，则其余两段的电压基准值分别为：9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U kV 6.66.6110110223===k U U B B 电流基准值：kA U S I B B B 8.15.9330311=⨯==kA U S I B B B 16.0110330322=⨯==各元件的电抗标幺值分别为：发电机：32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路：079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x 电抗器：4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x电源电动势标幺值：16.15.911==*E②近似算法：取MVA S B 30=，各段电压电流基准值分别为：kV U B 5.101=，kA I B 65.15.103301=⨯=kV U B 1152=，kA I B 15.01153301=⨯=kV U B 3.63=，kA I B 75.23.63301=⨯=各元件电抗标幺值：发电机：26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：11.05.3130115121105.0222=⨯⨯=*x 输电线路：073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01530115115105.0224=⨯⨯=*x 电抗器：44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值：05.15.1011==*E发电机：32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T ：121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路：079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T ：21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x 电抗器：4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路：14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x电源电动势标幺值：16.15.911==*E 1-3-1 在例1-4中，若6.3kV 母线的三相电压为： )cos(3.62αω+⨯=t U s a)120cos(3.62ο-+⨯=αωt U s a)120cos(3.62ο++⨯=αωt U s a在空载情况下f 点突然三相短路，设突然三相短路时ο30=α。
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）α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Ω=797.0x ，电阻Ω=505.0r ，阻抗943.022=+=x r Z ，衰减时间常数s T 005.0505.0314797.0=⨯=α三相短路时流过的短路电流交流分量的幅值等于： kA Z U I m fm 45.9943.03.62=⨯==（2）短路前线路空载，故00=m Is T a 005.0505.0314797.0=⨯=ο64.57arctan ==rx ϕ所以ta e t i 20064.27cos 45.9)64.27cos(45.9---=οοω tb e t i 20064.147cos 45.9)64.147cos(45.9---=οοω t b e t i 20036.92cos 45.9)36.92cos(45.9---=οοω(3)对于abc 相：64.27=-a ϕα，64.147=-b ϕα，36.92=-c ϕα， 可以看出c 相跟接近于ο90，即更与时间轴平行，所以c 相的瞬时值最大。
kA i t i c c 72.10)01.0()(max ==（4） 若a 相瞬时值电流为冲击电流，则满足ο90=-a ϕα，即64.14736.32或-=α。
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mI ''。
发电机：MW S N 200=，kV U N 8.13=，9.0cos =N ϕ，92.0=d x ，32.0='d x ，2.0=''d x 变压器：MVA S N 240=，kV kV 8.13/220，13(%)=S U 解： 取基准值kV U B 8.13=，MVA S B 240=电流基准值kA U S I B B B 04.108.1332403=⨯==则变压器电抗标幺值13.0.813240240.81310013100%2222=⨯⨯=⨯⨯=*B B N TN S T U S S U U x 发电机次暂态电抗标幺值216.08.132409.02008.132.0cos 22222=⨯⨯=⨯⨯''=''*B B NN Nd d U S S U x x ϕ次暂态电流标幺值86.222.013.011=+=''+=''***dT x x I 有名值kA I m05.3804.1086.22=⨯⨯='' 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qE '计算短路电流交流分量I ''，I '和d I '； （2）计算稳态短路电流∞I 。
解：（1）ο010∠=•U，ο32185.0cos 110-∠=-∠=-•I短路前的电动势：οο4.7097.132167.010∠=-∠+=''+=''••j I x j U E dοο3.11166.132269.01000∠=-∠+='+='••j I x j U E d957.0)321.41sin(10=+⨯=οοd I754.01.41cos 10=⨯=οq U01.1957.0269.0754.0000=⨯+='+='d d q qI x U E 92.2957.026.2754.0000=⨯+=+=d d q q I x U E所以有：57.6167.0/097.10==''''=''d x E I 33.4269.0/166.10==''='d x E I 75.3269.0/01.10==''='d q dx E I （2）29.126.2/92.2/0===∞d q x E I 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？••U)0(Z+-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f处不对称的情形。
若已知1=fx、1=fU，由f点看入系统的1)2()1(==∑∑xx，系统内无中性点接地。
试计算cb、、faI•。
a b cfU•fx )2(∑xfx x )0(n fx fx x//)1(∑)U•)x x //)0(n x fx x //)1(∑U•)0(n ）（a ）（b ）（c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：5.015.05.01////)2()1(0)0()2()1(=++=++===∑∑ff f f x x x x x U I I I（b ）5-1-3 图5-34示出一简单系统。
若在线路始端处测量a ag a I U Z ••=、b bg b I U Z ••=、c cg c I U Z ••=。
试分别作出f 点发生三相短路和三种不对称短路时aZ 、b Z 、c Z 和λ（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：E5-2-1 已知图3-35所示的变压器星形侧B 、C 相短路的f I •。
试以f I •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。
AB Ca bc•1、对称分量法⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡••••••••f f C B A A A A I I a a a a I I I a a a a I I I 0111113111111312222)0()2()1()1(A I •)1(c I •)2(A I c a I I I •••-==33fI •=332三角侧零序无通路，不含零序分量， 则：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=+==+=-=+=••••••••••••f c c c f b b b f a a a I I I I I I I I I I I I 3333233)2()1()2()1()2()1( 2、相分量法① 电流向量图：其中相电流•'aI 与相电流•A I 同相位，•'b I 与•B I 、•'c I 与•C I 同相位。
且••='A aI I 31、••='B b I I 31、••='C c I I 31。
原副边匝数比1321：：=N N 。
•'I •'bI •'cI ••BI •CI化为矩阵形式为：⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡'''⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡•••••••••••f f C B A c b a c b a I I I I I I I I I I I 01011100113110111001131101110011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。