電力系統(tǒng)分析下作業(yè)

一.選擇題（每個4分）

1.電力系統(tǒng)的有功功率電源是（A）

A.發(fā)電機

B.變壓器

C.調(diào)相機

D.電容器

2,分析不對稱短路的方法是（A）。

A、對稱分量法；

B、疊加原理；

C、運算曲線法；

D、節(jié)點電壓法。

3.對電力系統(tǒng)并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性而言，最不利的短路故障是（A）。

A、三相短路；

B、單相接地短路；

C、兩相短路接地；

D、兩相短路。

4.我國電力系統(tǒng)的額定電壓等級有（D）

A.115、220、500（KV）

B.110、230、500（KV）

C.115、230、525（KV）

D.110,220、500（KV）

5.電力系統(tǒng)的頻率主要決定于（A）

A.有功功率的平衡

B.無功功率的平衡

C.電壓質(zhì)量

D.電流的大小

6.若ac兩相發(fā)生短路，則基準相選擇為（B）

A.a相

B.b相

C.c相

D.a相和c相

7.輸電線路的正序阻抗與負序阻抗相比，其值要（3）

A大

?

B小

?

相

c等

?

都

不

D是

?

8.兩相短路接地故障中，附加阻抗Z△為（D）

A.ZOS

B.Z2S

C.ZOC+Z2C

D.Z02〃Z22

9.分析簡單系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性可以應用（B）

A.耗量微增率準則

B.等面積定則

C.小干擾法

D.對稱分量法

10.P-6曲線被稱為（D）

A.耗量特性曲線

B.負荷曲線

C.正弦電壓曲線

D.功角曲線

二.簡答題

1.寫出電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定和電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定的定義？穩(wěn)定的標志是什

么？

答：電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在某一運行狀態(tài)下突然受大的干擾后,

經(jīng)過暫態(tài)過程能達到新的穩(wěn)定運行狀態(tài)或者恢復到原來的狀態(tài)的能力。如系統(tǒng)中

任何兩臺發(fā)電機之間的功用差都不隨時間一直增大，則系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定；否則，暫

態(tài)不穩(wěn)定。

電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受到小擾動后，不發(fā)生自發(fā)振蕩或非周期

性失步，自動恢復到初始狀態(tài)的能力。如果系統(tǒng)受到下擾動后不發(fā)生周期失步或

非周期失步，繼續(xù)運行在起始電或轉(zhuǎn)移到一個相近的穩(wěn)定運行點，則稱系統(tǒng)對該

運行情況為靜態(tài)穩(wěn)定。否則為靜態(tài)不穩(wěn)定。

2.什么是電力系統(tǒng)的短路？短路故障有哪幾種類型？哪些是對稱短路？哪些是

不對稱短路？

答：在電力系統(tǒng)中，短路是最常見而且對電力系統(tǒng)運行產(chǎn)生嚴重影響的故障。

所謂短路是指相與相或相與地之間直接金屬性連接。

短路種類主要有三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路等四

種。二相短路屬對稱短路，具它屬不對稱短路。

3.什么是對稱分量法？正序、負序、零序各有什么特點？

答：對稱分量法是指在三相電路中，任意一組不對稱的三相量可以分解為三

組三相對稱的正序、負序、零序分量的故障分析法。正序的特點為：三相量大小

相等，相位互差度120度，且與系統(tǒng)正常對稱運行時相序相同，為一平衡三相系

統(tǒng)。負序的特點：三相量大小相等，相位互差度120度，且與系統(tǒng)正常對稱運行

時相序相反，為一平衡三相系統(tǒng)。零序的特點：三相大小相同，相位一致。

4.簡單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)是什么？電力系統(tǒng)失去暫態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)是什

么？、

答：電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)是系統(tǒng)的狀態(tài)方程的特征根都小于零。

電力系統(tǒng)失去暫態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)是電網(wǎng)遭受每一次大擾動后，引起電力系

統(tǒng)機組之間的相對角度增大，在經(jīng)過第一-個角度最大值后作同步的衰減振蕩，系

統(tǒng)中樞點電壓逐漸恢復。

5.潮流方程中平衡節(jié)點存在的必要性

答：在潮流分布算出以前，網(wǎng)絡(luò)中的功率損失是未知的，因此，網(wǎng)絡(luò)中至少

有一個節(jié)點的有功功率P不能給定，這個節(jié)點承擔了系統(tǒng)的有功功率平衡，故稱

之為平衡節(jié)點。另外必須選定一個節(jié)點，指定其電壓相位為零，作為計算各節(jié)點

電壓相位的參考，這個節(jié)點稱為基準節(jié)點。為了計算上的方便，常將平衡節(jié)點和

基準節(jié)點選為同一個節(jié)點

三.計算題（每個15分）

1.電力系統(tǒng)如下圖所示，已知各元件參數(shù)的標幺值。發(fā)電機G：Xd,=0.1,

X2=0.1,E'=1.5,變壓器TT：XT1=O.1；變壓器T-2：XT2=0.05o線路L：

雙回XI=0.5,XL0=3XLn運行初始狀態(tài)：V0=l.P0=1.0,Q0=0.2.在輸電線

路首端k點發(fā)生三相短路接地，試計算為了保證暫態(tài)穩(wěn)定而要求的極限切除

角。

解：由初始條件畫出各種運行工況下等值電路

1

EjX’djX1tJ-XL%V

|~~W/~~W——

（圖a）

V

EjX'djXnjXLjXT2

-、N\-VA——W/-----VW

（圖c）

（1）計算功角特性

1）正常運行時。此時系統(tǒng)的等值電路如圖（a）所示

1

X”=XJ+jG詞.1+0.1+-x0.5+0.05=0.5

2

=7(1+0.2x0,5)2+(1xO.5)2=1.2083

8-8—arclan--------------=24.444°=0.4264弧度

1+0.2x0.5

2）短路故障時。輸電線路始端短路是的負序和零序等值網(wǎng)絡(luò)的等值電抗分別為（三相對稱

短路時無負序和零序電抗）

2505

-xxJ=（o】+oik。+。）（兩相短路接地時）

x2I=（x2+xri）//t+r=0005

（2）0.1+0.1+0.25+0.05

卜iJ（兩相短路接地時）

附加電抗為：三相短路時3=。

（注：兩相短路接地時X.=X2X〃九工單相接地短路時七二乙工+九工，兩相短路時XA=XZE）

按正序等效定則，短路時的正序增廣網(wǎng)絡(luò)如圖（b）所示，于是

密門>

（XjX「Jx-Xt+XT2

X〃=XJX1、+LXL+XT2+--------------------（兩相短路接地時）

2X

Xn=X?+XTl=0.1+0.1=0.2（三相短路接地）

此時的功角特性為

E'V1.2083X1,,

P〃=-----sin=-----------xsinB=6.0415sin6故Ptl=6.0415

X〃62

3）故障切除后。此時系統(tǒng)的等值電路如圖（C）所示

X=X'+X+X,+X=0.1+0.1+0.5+0.05=0.75

///dTITILTZT

功角特性為

EV1.2083x1

-------sin5=-------------------sin5=1.6111sinS故匕H”=1.61”

Xm0.75

（2）計算極限切除角

先求臨界角

p|Q

6=汽一arcsin——=180-arcsin-----------=141.684°=2.4542弧度

乙〃1611

按式（9?122課本273頁）有

、.尸。（2,-金）+P1nmCOS6bpm口COS盤

ocd..m=arccos----------------------------------------------------------------

P-P

mWmil

1.0x（2.4