1、第一章電力系統(tǒng)分析基礎(chǔ)知識 1-2-1對例1-2,取Ub2 =110kV , Sb =30MVA，用準(zhǔn)確和近似計算法計算參數(shù)標(biāo)幺值。解：準(zhǔn)確計算法:選取第二段為基本段，取 Ub2 =110kV , Sb =30MVA ,則其余兩段的電壓基準(zhǔn)值分別為：Ub1 =kUB210 5一110kV =9.5kV121U B3U B21106.6kV1106.6電流基準(zhǔn)值:I B1Sb 3Ub1一301.8kA.3 9.5I B2SB,3Ub230= 0.16kA,3 110各元件的電抗標(biāo)幺值分別為:發(fā)電機：處. = 0.2610.523030 =0.329.52變壓器T1:_ 21212 x2. =0.

2、105221102302 =0.12131.52輸電線路:c CC 30X3 =0.4 8021102= 0.079變壓器T2 :x4. =0.105301521102= 0.21電抗器：X5 . =0.0562.62 =0.46.60.330_ .電纜線路：x6. =0.08 2.5 -=0.146.6211電源電動勢標(biāo)幺值：E =1.169.5近似算法:B SB =30MVA,各段電壓電流基準(zhǔn)值分別為:30 UB1=10.5kV, IB1=1.65kA3 10.5UB3=6.3kV, %各元件電抗標(biāo)幺值：303 6.3= 2.75kAUa = 2 6.3cos（ st 二二二 120）一

3、_2一10.530發(fā)電機:x1 =0.262 =0.263010.5212130變壓命 T1： x2* = 0.105m2M= 0.1111531.530輸電線路：x3. =0.4 80, =0.07311521152 30變壓器 不：x4 =0.105 x2 X= 0.2111521562.75電抗器：x5=0.05>x=0.446.30.330 一一電纜線路：x60.08 2.5 =0.1516.3211電源電動勢標(biāo)幺值：E =上=1.0510.52發(fā)電機：x1 =0.26 105 %=0.32309.5變壓器T1:x2. =0.105121110302 =0.12131.52輸電線

4、路:-“30x3. =0.4 8021102-0.079變壓器T2 :110230刈.=0.105 齊一2=0.211521102電抗器：x5. =0.05 262=0.46.60.330_ .電纜線路：x6. =0.08 2.5 2=0.146.611 電源電動勢標(biāo)幺值：E.=1.169.51-3-1在例1-4中，若6.3kV母線的三相電壓為:Ua = 2 6.3cos（st ：）Ua = 2 6.3cos（ st 1-120 ）在空載情況下f點突然三相短路，設(shè)突然三相短路時& =30。試計算：(1)每條電纜中流過的短路電流交流分量幅值；(2)每條電纜三相短路電流表達(dá)式；(3)三相中

5、哪一相的瞬時電流最大，并計算其近似值；(4) a為多少度時，a相的最大瞬時電流即為沖擊電流。解：(1)由例題可知：一條線路的電抗x =0.797Q ,電阻r=0.505Q,阻抗220.797Z = Vr2 +x2 =0.943,衰減時間常數(shù) T)= 0.005s-314 0.505三相短路時流過的短路電流交流分量的幅值等于：I fmUm 2 6.3Z - 0.943= 9.45kA(2)短路前線路空載，故1mq =00.797314 0.505=0.005sx =arctan = 57.64r所以ia =9.45cos( t - 27.64 ) 9.45cos27.64 ea0t_,: _20

6、0tib =9.45cos( t -147.64) -9.45cos147.64 e_,_, N00tib =9.45cos( t -92.36 ) -9.45cos92.36 e(3)對于 abc相：a 平=27.64, a h =147.64, a -1 =92.36, ，a/b/c/可以看出c相跟接近于90：即更與時間軸平行，所以c相的瞬時值最大。ic(t)max =ic(0.01) =10.72kA(4)若a相瞬時值電流為沖擊電流，則滿足 B 中a =90:即a = 32.36或147.64。第二章同步發(fā)電機突然三相短路分析2-2-1 一發(fā)電機、變壓器組的高壓側(cè)斷路器處于斷開狀態(tài)，發(fā)電

7、機空載運行，其端電壓為額定電壓。試計算變壓器高壓側(cè)突然三相短路后短路電流交流分量初始值Im o發(fā)電機：SN =200MW, UN =13.8kV , cos平N =0.9, xd =0.92 , x =0.32 , x"d = 0.2變壓器：Sn=240MVA, 220kV/13.8kV , US(%)=13解：取基準(zhǔn)值 Ub =13.8kV , Sb =240MVA電流基準(zhǔn)值IBSB2403UB - 3 13.8= 10.04kA則變壓器電抗標(biāo)幺值22US%U；NSB1313.82240Xt TN -B2"0.13100SNU；10024013.82發(fā)電機次暫態(tài)電抗標(biāo)幺值

8、UNxd = xdSN cos nSBU!cc13.822402=0.22 = 0.21620013.820.9一 ，一.11次暫態(tài)電流標(biāo)幺值I. = = = 2.86XTXd0.13 0.22有名值 Im = 2 2.86 10.04 =38.05kA2-3-1例2-1的發(fā)電機在短路前處于額定運行狀態(tài)。(1)分別用E"，E'和Eq計算短路電流交流分量I" I'和Id； q(2)計算穩(wěn)態(tài)短路電流Ig。一一1 一. 解：(1) U|0|=1/0, I|0|=1/-cos 0.85=1/-32短路前的電動勢：E|0| = U*pjxd I'0| = 1

9、j 0.167 - - 32 = 1.0 9 7 7.4Eq =U。 jxd Ip| =1 j0.269 32 =1.166 11.3Id|0| =1 sin(41.132 ) = 0.9 5 7U q|0 =1 cos 41 .1 = 0.7 5 4Eq|0 -Uq|0) ' XdIdp =0.754 0.269 0.957=1.01Eq|0| =Uq|0| xdId0 =0.754 2.26 0.957 = 2.92所以有：I = E0 . xd =1.097/0.167 =6.57I = E0 xd =1.166/0.269 =4.33Id =Eq0|Xd=1.01/0.269

10、=3.75 I-Eq0|/xd =2.92/2.26 =1.29第三章電力系統(tǒng)三相短路電流的實用計算第四章 對稱分量法即電力系統(tǒng)元件的各序參數(shù)和等值電路4-1-1若有三相不對稱電流流入一用電設(shè)備，試問：（1）改用電設(shè)備在什么情況下，三相電流中零序電流為零？（2）當(dāng)零序電流為零時，用電設(shè)備端口三相電壓中有無零序電壓?I（0）U（0）Z（0）X用電*設(shè)備答：（1）負(fù)載中性點不接地；三相電壓對稱；負(fù)載中性點接地，且三相負(fù)載不對稱時，端口三相電壓對稱。4-6-1圖4-37所示的系統(tǒng)中一回線路停運，另一回線路發(fā)生接地故障，試做出其零序網(wǎng)絡(luò) 圖。解：畫出其零序等值電路第五章不對稱故障的分析計算5-1-2圖

11、5-33不'出系統(tǒng)中節(jié)點f處不對稱的情形。若已知Xf = 1、U f|o| = 1 ,由f點看入系統(tǒng)的Xgi） =Xg2）=1 ,系統(tǒng)內(nèi)無中性點接地。試計算 I fa、b、c。fU f 0U f（i）U f(2n(1)X) f (2)Xfn(2)Xf f (0)X fU f (2n(0)（b）解：正負(fù)零三序網(wǎng)如圖（a）,各序端口的戴維南等值電路如圖（a）單相短路，復(fù)合序網(wǎng)圖如圖（ c）b)則：I（i）= I =I（0）Uf0=0.5X%)Xf . X%(2)Xf . Xf0.5 0.5 1Za =U ag/ I a、Zb =U bg/ I b、(b) 5-1-3圖5-34示出一簡單系統(tǒng)

12、。若在線路始端處測量Zc =U cg / I c。試分別作出f點發(fā)生三相短路和三種不對稱短路時Z|a、Z|b、Zc和九（可取0、0.5、1）的關(guān)系曲線，并分析計算結(jié)果。KSS> I.）JXn1 .Tl 解：其正序等值電路：5-2-1已知圖3-35所示的變壓器星形側(cè) B、C相短路的：f。試以*f為參考向量繪制出三角 形側(cè)線路上的三相電流相量：(1)對稱分量法；(2)相分量法。1、對稱分量法一1a2! I a一1I A(2)I A(0)I A(1)、3a(2)I c(2)I a(1)I c I A(2)I b(1) I f三角側(cè)零序無通路，不含零序分量, 則：I a = I a(1)十 I

13、a(2) 4 1b = I b(1) + I b(2) I c = I c(1) + I c(2), 3 : =-I f32 3 *=I f3.3=- I f32、相分量法電流向量圖：其中相電流ia與相電流Ia同相位，Ib與Ib、IC與Ic同相位。一 1,11且 I a = J= I A、I b = IB、I c p I CJ3- 33O原副邊匝數(shù)比N1: N2=J01?；癁榫仃囆问綖?I aI b一10-1-110一10-1-11013-1 001-1*f01-一第八早電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題概述和各元件的機電特性6-2-2若在例6-2中的發(fā)電機是一臺凸極機。其參數(shù)為:Sn =300MW , Un

14、 =18kVcos5N =0.875, Xd =1.2 9 8 Xq =0.9 12 X d =0.4 5 8試計算發(fā)電機分別保持Ea0lq IEq|0，Uq0|為常數(shù)時，發(fā)電機的功率特性。U =115kVj Id(Xd, Eq”)工JEqj I2jI xd-EU qI d U dj I xe 二 j I (Xt Xl)U G.j IqXqV解：（1）取基準(zhǔn)值SB220一= 250MVA, UB(110) =115kV , UB(220) = 1 15 =209kV ,則121阻抗參數(shù)如下:xd= 1.2 8 92503 0 00.8 7 52 4 22J?9= 1.2 6 0xqc 250=

15、 0.912 3000.875242 ；1 2209=0.892xd= 0.458250：X3000.875242 ：209= 0.448xT1 =0.14250 父 i/242 ：360209= 0.130xT2 =0:<209 J= 0.108= 0.235x八=xd xe = 0.448 0.473 = 0.921正常運行時的Ugr,吊，Eqqo, Eq|0|： 250115Po = 1, Q = 1 m tg(cos 0.98) =0.2, U = = 1250115由凸極機向量圖得：令Us =1/0 :則：=(P° jQ0)/US =(1 上

16、0.2)/1/0口=1.0198/ -11.3099Eq|0| =Us jxqv T = 1. 0j1.365 (1 - j0.2) =1.8665 46.9 9 741d = I sin(、：)=1.0198sin(46.9974 11.3 09 9 = 0.86 7 7Eq|0| =Eq|0 I d (xd -xq) =1.8665 0.8677 (1.733-1.365)=2.1858E 0 =U s jxd I =1. 0j0.921 (1 - j 0.2) =1.5002. 37.8 7 3 6Eqr0 =E cos(、-、)=1.5002cos(47.00 -37.8 7 3 6

17、= 1.4 8 1 2Ug0 = Us jxeI =1. 0j0.473 (1 - j0.2) =1.1924. 23.3 7 0 2與例題6-2Ug|0| = . (UQxe)2 (PUxe)2 = . (10.20.473)2(0.473)2 =1.193E0 = . (1 0.2 0.921)2 0.9212 =1.5EQ0 = .(1 0.2 1.365)2 1.3652 =1.8665Eq0| = Eq0| Id (xd -xq) =1.8665 0.3193 = 2.1858,二 1.365、0 =tg =46.991 0.2 1.365Eq|0 =“|q . Id.Uq°

18、;Eq0 -UqoxqV1.3651.866 - cos46.99 = cos46.99 0.921=1.4809(3)各電動勢、電壓分別保持不變時發(fā)電機的功率特性:PE vEUsin、一生sin2、qxd<2xdWPe二qEq0Usin、L2xq-xd<sin 2、PUqEUsin、.星xd<UUsin、gXexd<UgUXesin；in憤n . Asin sin-U(1Xd .)sin、.xd<JJ-x)sin、.3(4)各功率特性的最大值及其對應(yīng)的功角1)Eaioi = const。最大功率角為 q|0dPE-=0d、2)Eqjq = const。最大功率角

19、為dPEq =0d 二3)4)E0l=const。最大功率角為6' = 90一，則有UG|0| = const °最大功率角為dG =90一，則有第七章電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定7-2-1對例7-1,分別計算下列兩種情況的系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)：(1)若一回線停運檢修，運行參數(shù)( U, UG , P0)仍不變。(2)發(fā)電機改為凸極機(xd =1 , xq =0.8)其他情況不變。Xdxl1) Pe= UUgs"G=sin%=0.8XtiXlXt20.1 0.6 0.1求得：、g =37.562) Ug-UJ (Xti Xl XT2)1.05. 37.56 1. 0j0.8= 0

20、.83. 14.73) Eq =U+j,XdE = 1/00+j0.83/14.771.8 = 1.57/66.6二功率極限Pm =PEqMEqU1.57 1 八= = 0.872Xd<1.85)靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)Kp0.872 -0.8 =9%0.8(2)凸極機1)Pe 二一UUXtiXl Xt221 1.050.1 0.3 0.1sin G =0.8求得：、；G =22.42)JUg-UI = 71:J(Xti 2XL Xt2)1.05 22.4 -1. 0 =0.8 4.29j0.53)Eq=U jIXq、=1 0j0.8 4.29 1.3 = 1.38 48.36Eq = Eq j

21、 I d(xd % - xq %) = 1.38 48.36 j 0.8 4.29 sin(48.36 4.29 ) = 1.51 52.374)pE - Eq# sin 6 + U m xdX_xqsin 2a =1.01sin6+0.051sin26 Eq3233dPE由、q =0得 5 =84.26 一d、1.015-0.826.89%0.85)PEqM =PEq (84.26 ) =1.015Kp第八章電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定8-2-2在例8-1中若擾動是突然斷開一回線路，是判斷系統(tǒng)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定。P0 u220MWcos % =0.982200kMXi =0.41c/kM x0 =4x1u

22、 U =115kV-(JEhF _360MW220/121kVUs(%) =14©HSS>300MW118kV一cos =0.85360MWXd =xq =2.36l8/242kVXd =0.32us(%) =14X2 =0.23TJ =0.6s0.108 U =1.0Ej0.304j0.130j0.470a正常運行P)=1Q0 = 0.2= 1.0b斷開一條線路后P0 =1Q0 = 0.2PAPe0 c ，J取基準(zhǔn)值：SB=220MVA,UB=UavSB220末端標(biāo)幺值：U.聯(lián)式二1 ,Q0 ="Q- = sin SB =sin(arccos :) = 0.2SbS

23、b'如未特殊說明，參數(shù)應(yīng)該都是標(biāo)幺值，省略下標(biāo) *號正常運行時：根據(jù)例 6-2的結(jié)果xd'Z = 0.777, E' = /(1+0.2 M0.7772)+0.7772 =1.3924EU 1 3924功率最大值：R max =EU = 13924 =1.7920 xn0.777二 0.777，“一瓦=tan =33.9201此處有改動1 0.2 0.777岸0 =P maxSin(33.9201 ) =1 EU1 3924切除一條線路x；2 = 1.012,功率最大值Pnmax= =1.3759-xdg 1.0121.1工缸=arcsin=46.6185 ,不=180 -arcsin=133.3815c Pn maxPn max46.618546.6185加速面積 Sabc =(PT0 -Pnmaxsin、)d(1 -1.376sin、)d、=0.024533.920133.9201最大可能的減速面積： 133.3815133.3815SCde =R maxSin、f0)d, 1J R max 癡：一 R、=0.375846.618546.6185$bc< Sde系統(tǒng)能保持暫態(tài)穩(wěn)定8-2-3在例7-1中，已知xd =0.3,假設(shè)發(fā)電機E'=C ,若在一回線路始端發(fā)生突然三相短 路