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1、电力系统暂态课后习题答案第一章 电力系统分析基础知识 1-2-1 对例1-2，取UB2=110kV，SB=30MVA,用准确和近似计算法计算参数标幺值。 解：准确计算法： 选取第二段为基本段，取UB2=110kV，SB=30MVA，则其余两段的电压基准值分别为：UB1=k1UB2=10.5110kV=9.5kV 121UB3=UB2110=6.6kV 110k26.6SB30=1.8kA 3UB139.5SB30=0.16kA 3UB23110电流基准值： IB1=IB2=各元件的电抗标幺值分别为： 10.52302=0.32 发电机：x1*=0.26309.5121230=0.121 变压器
2、T1：x2*=0.105110231.52输电线路：x3*=0.48030=0.079 1102110230=0.21 变压器T2：x4*=0.105152110262.62=0.4 6.60.330=0.14 电缆线路：x6*=0.082.56.6211=1.16 电源电动势标幺值：E*=9.5电抗器：x5*=0.05近似算法： 取SB=30MVA，各段电压电流基准值分别为： UB1=10.5kV，IB1=30=1.65kA 310.530=0.15kA 3115UB2=115kV，IB1=UB3=6.3kV，IB1=各元件电抗标幺值： 30=2.75kA 36.310.5230=0.26
3、发电机：x1*=0.2623010.5121230=0.11 变压器T1：x2*=0.105115231.5输电线路：x3*=0.48030=0.073 2115115230=0.21 变压器T2：x4*=0.10521151562.75=0.44 6.30.330=0.151 电缆线路：x6*=0.082.526.311=1.05 电源电动势标幺值：E*=10.5电抗器：x5*=0.0510.5230=0.32 发电机：x1*=0.26309.52121230=0.121 变压器T1：x2*=0.1052211031.5输电线路：x3*=0.48030=0.079 1102110230=0.
4、21 变压器T2：x4*=0.105152110262.62=0.4 6.60.330=0.14 电缆线路：x6*=0.082.526.611=1.16 电源电动势标幺值：E*=9.5电抗器：x5*=0.051-3-1 在例1-4中，若6.3kV母线的三相电压为： Ua=26.3cosw(st+a) o Ua=26.3cos(wst+a-120) Ua=26.3cos(wst+a+120o) 在空载情况下f点突然三相短路，设突然三相短路时a=30。 试计算： 每条电缆中流过的短路电流交流分量幅值； 每条电缆三相短路电流表达式； 三相中哪一相的瞬时电流最大，并计算其近似值； a为多少度时，a相的
5、最大瞬时电流即为冲击电流。 解：由例题可知：一条线路的电抗x=0.797W，电阻r=0.505W，阻抗oZ=r2+x2=0.943，衰减时间常数Ta=三相短路时流过的短路电流交流分量的幅值等于： Ifm=0.797=0.005s 3140.505Um26.3=9.45kA Z0.943 短路前线路空载，故Im0=0 0.797=0.005s 3140.505xo j=arctan=57.64 r Ta=所以 ia=9.45cos(wt-27.64o)-9.45cos27.64oe-200t ib=9.45cos(wt-147.64o)-9.45cos147.64oe-200t ib=9.45c
6、os(wt-92.36o)-9.45cos92.36oe-200t (3)对于abc相：a-ja=27.64，a-jb=147.64，a-jc=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。 oic(t)max=ic(0.01)=10.72kA o 若a相瞬时值电流为冲击电流，则满足a-ja=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。 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=0.32，xd=0.2 发电机：SN
7、=200MW，UN=13.8kV，cosjN=0.9，xd=0.92，xd变压器：SN=240MVA，220kV/13.8kV，US(%)=13 解： 取基准值UB=13.8kV，SB=240MVA 电流基准值IB=SB240=10.04kA 3UB313.82US%UTNSB1313.822402=0.13 则变压器电抗标幺值xT*=2100SNUB10024013.8SB13.822402*=xd发电机次暂态电抗标幺值xd2=0.2=0.216 SN200UB13.820.9cosjN=次暂态电流标幺值I*11=2.86 *0.13+0.22xT*+xd2UN=22.8610.04=38.
8、05kA 有名值Im2-3-1 例2-1的发电机在短路前处于额定运行状态。 ； 计算短路电流交流分量I，I和Id 分别用E，E和Eq 计算稳态短路电流I。 解：U0=10，I0=1-cos0.85=1-32 o-1o=U 短路前的电动势：E00I+jxd0=1+j0.167-32o=1.0977.4o I0=1+j0.269-32o=1.16611.3o E0=U0+jxd Id0=1sin(41.1o+32o)=0.957 Uq0=1cos41.1o=0.754 0=Uq0+xdId0=0.754+0.2690.957=1.01 EqEq0=Uq0+xdId0=0.754+2.260.957=2.92 所以有： xd=1.097/0.167=6.57 I=E0=1.166/0.269=4.33 I=Exd0=Eq0xd=1.01/0.269=3.75 IdI=Eq0/xd=2.92/2.26=1.29 第三章 电力系统三相短路电流的实用计算
