电力系统暂态分析(第五章习题答案)
电力系统稳态分析陈珩作业答案
电力系统稳态分析(陈珩)-作业答案第一章电力系统的基本概念1．思考题、习题1-1．电力网、电力系统和动力系统的定义是什么？答：由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的网络称为电力网。
把生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起组成的整体称为电力系统。
发电厂的动力部分和电力系统合在一起称为动力系统。
1-2．对电力系统运行的基本要求是什么？答：（1）保证可靠地的持续供电（2）保证良好的电能质量（3）保证系统运行的经济性。
（4）环保性。
1-3．何为电力系统的中性点？其运行方式如何？它们有什么特点？我国电力系统中性点运行情况如何？答：星型连接的变压器或发电机的中性点就是电力系统的中性点。
中性点的运行方式有直接接地和不接地以及中性点经消弧线圈接地。
直接接地供电可靠性低。
系统中一相接地，接地相电流很大，必须迅速切除接地相甚至三相。
不接地供电可靠性高，对绝缘水平的要求也高。
系统中一相接地时，接地相电流不大，但非接地相对地电压升高为线电压。
我国110kV及以上的系统中性点直接接地，60kV 及以下系统中性点不接地。
1-4．中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，各相对地电压有什么变化？单相接地电流的性质如何？怎样计算？中性点不接地的电力系统发生单相接地故障时，接地相电压为0，3即升高为线电压。
单项接地电流为容性。
接地相的对地电容电流应为其它两非接地相电容电流之和，其幅值为3相对地电容电流的3倍。
（可画向量图来解释）1-5．消弧线圈的工作原理是什么？补偿方式有哪些？电力系统一般采用哪种补偿方式？为什么？消弧线圈就是电抗线圈。
中性点不接地系统中一相接地时，接地点的接地相电流属容性电流，通过装消弧线圈，接地点的接地相电流中增加了一个感性分量，它和容性电流分量相抵消，减小接地点的电流。
使电弧易于熄灭，提高了供电可靠性。
补偿方式有欠补偿和过补偿，欠补偿就是感性电流小于容性电流的补偿方式，过补偿就是感性电流大于容性电流的补偿方式。
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。
电力系统分析理论课后第五章答案
确定调相机容量p180(5-34)
Qc
V2c max X
(V2c max
V2'cmax kT
)kT2
10.4 (10.4 93.8823) 102 M var
80
10
13.156M var
取补偿电容量为QC 13M var ，验算最大负荷时受端低压侧的实际电 压：
（1）求最大、最小负荷时各绕组的电压损耗
最大负荷时：
V max
P R Q X V max
12 3 9 65 KV 112
5.5446KV
VⅡmax
PⅡRⅡ QⅡXⅡ V max V max
6 4 15 112 5.5446
KV
0.1785KV
KV
6KV
VⅢ min
112.2273 6.6 115.5
K压母线的调压要求，由高中压两侧选择中压绕组的分接 头。最大最小负荷时中压母线调压要求为35-38KV。
最大、最小负荷时中压绕组分接头电压为：
VtⅡmax
V' tⅡmax
Vt VtⅡmax
35 115.5 KV 106.2769
V' 2C max
117
12.798
104 .2(kV)
V2C max
V' 2C max K
104 .2 10
10.42kV
最小负荷时调相机按50％额定容量欠励磁运行，因而有：
QC 6.5M var
S m in
12 2
(9 6.5)2 110 2
电力系统暂态分析参考答案
电力系统暂态分析参考答案电力系统暂态分析参考答案电力系统暂态分析是电力工程中重要的一部分，它主要研究电力系统在突发故障或者其他异常情况下的动态响应过程。
通过对电力系统暂态分析的研究，可以有效地评估电力系统的稳定性和可靠性，并为系统的设计和运行提供参考。
暂态分析的基本原理是基于电力系统的动态方程和电力设备的特性方程，通过求解这些方程来分析电力系统的暂态响应。
在暂态分析中，常见的故障包括短路故障、断路器故障等。
这些故障会导致电力系统中的电流、电压等参数发生突变，进而影响系统的稳定性和可靠性。
在进行暂态分析时，首先需要建立电力系统的数学模型。
这个模型包括电力系统的拓扑结构、电力设备的参数、负荷特性等。
通过建立准确的数学模型，可以更准确地预测电力系统的暂态响应。
接下来，需要对电力系统的故障进行模拟。
通过模拟故障，可以得到故障时刻电力系统中各个节点的电流、电压等参数。
这些参数是进行暂态分析的基础。
在得到故障时刻的参数后，可以利用数值计算方法求解电力系统的动态方程和设备的特性方程。
常见的数值计算方法包括龙格-库塔法、改进的欧拉法等。
这些方法可以有效地求解电力系统的动态响应。
通过求解动态方程和特性方程，可以得到电力系统的暂态响应。
这个响应包括电流、电压的变化曲线等。
通过观察暂态响应，可以评估电力系统的稳定性和可靠性，并进行相应的优化设计。
除了数值计算方法，还可以利用仿真软件进行暂态分析。
常见的仿真软件包括PSCAD、EMTP等。
这些软件可以通过建立电力系统的模型，模拟电力系统的暂态响应。
通过仿真软件，可以更直观地观察电力系统的暂态响应，并进行相应的优化设计。
电力系统暂态分析在电力工程中具有重要的应用价值。
它可以帮助工程师评估电力系统的稳定性和可靠性，指导电力系统的设计和运行。
同时，电力系统暂态分析也是电力系统保护和控制的基础，可以帮助工程师设计和优化电力系统的保护装置和控制策略。
总之，电力系统暂态分析是电力工程中重要的一部分。
电力系统暂态分析李光琦 习题答案
电力系统暂态分析李光琦 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 B30=,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 B30=，则其余两段的电压基准值分别为：9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k UkV 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 B30=，各段电压电流基准值分别为：kV U B 5.101=，kA I B 65.15.103301=⨯=kVU B 1152=，kAIB 15.01153301=⨯=kVU B 3.63=，kA IB 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==*E1-3-1 在例1-4中，若母线的三相电压为：)cos(3.62αω+⨯=t U sa)120cos(3.62ο-+⨯=αωt U s a)120cos(3.62ο++⨯=αωt U sa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(第五章习题答案)
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 '0f a I ∙=，''0f b f c U U ∙∙==转换为对称分量的表示形式为：'''(1)(2)(0)0f f f I I I ∙∙∙++='''(1)(2)(0)f f f U U U ∙∙∙==复合序网：将f x 看做负载，则可以得到等值图：其中由于线路中无其他中性点接地，则(0)X ∑为无穷大'(2)(2)//0.5f x x x ∑∑== '(0)1f x x ∑==(1)(2)(0)''(1)(2)(0)0.625//()f f f f f U I I I x x x x ∙∙∙∙∑∑∑====++ (1)(2)(0)a f b f c f I I I T I I I ∙∙∙∙∙∙⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦5-1-3121110.250.2G T l x x x x x λ==++=+0000.050.6T l x x x λ=+=+所以120120012001110111[()][(]a a a a ka l l l l l a a a ka l a l l l a ka l a l U U I x I x I x x x U I I I I x x x x U I I x x λλλλλ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙=+++-=++++-=++同理，0111[]l l b bkb b l l x x U U I I x x λ∙∙∙∙-=++ 0111[]l l c c kc c l l x x U U I I x x λ∙∙∙∙-=++ （1）单相（A ）接地故障03a I I ∙∙=，0ka U =011011[]33l l a ka a a l a x x U U I I x x I λλ∙∙∙∙∙-=++=∙则3a z λ=由于B 、C 正常工作，关系曲线：（2）两相（B 、C ）接地短路0kb kc U U ==111b c f f I I k I === 2011220f f x I I k I x x =-=+所以012111[1]l l b b l x x k U I x k x λ-=+012111[1]l l c c l x x k U I x k x λ-=+012111[1]l l b c l x x k z z x k x λ-==+（3）两相短路kb kc U U =00f I =则1112b b b kb b l l U U I x U I x λλ=+=+，1112c c ckc c l l U U I x U I x λλ=+=+ 112b c l z z x λ==（4）三相短路5-2-1（1）用对称分量法根据两相接地的边界条件知星型侧三序电流如图1所示，经过正负序转不同相位后得三角形侧线电流相量图如图2所示，其中b c f I I I ∙∙∙=-=。
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B、C相分别经阻抗接地的等值图：
图1
图1表示 点发生两相短路接地，其边界条件为
，
转换为对称分量的表示形式为：
复合序网：
5-1-2
将 看做负载，则可以得到等值图：
其中由于线路中无其他中性点接地，则 为无穷大
5-1-3
所以
同理，
（1）单相（A）接地故障
，
则
由于B、C正常工作，关系曲线：
（2）两相（B、C）接地短路
5-2-2由正序增广网络概念得：
5-3-1
解：（1）当中性点接地时
因为由点不接地时，则没有零序电流
所以
5-3-2
解：设A相线路电容保护间隙被击穿，此时相当于BC两相断线。所以复合序网为
由边界条件得
由
所以
（3）两相短路
则
，
（4）三相短路
5-2-1
（1）用对称分量法
根据两相接地的边界条件知星型侧三序电流如图1所示，经过正负序转不同相位后得三角形侧线电流相量图如图2所示，其中 。
图1
图2
（2）相量分析法
由于B，C绕组中电流为 ，则三角形侧b－x绕组中电流为 ，三角形侧c－x绕组中电流为 。a,b,c三相中线电流如上图所示。