电力系统分析练习题及其答案

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1、例7-1图7-17（a）所示输电系统，在点发生接地短路，试绘出各序网络，并计算电源的组合电势和各序组合电抗、和。已知系统各元件参数如下：发电机：50MW，，，，变压器T-1、T-2：60MVA，Vs%=10.5，中性点接地阻抗负荷线路L：50km，，解（1）各元件参数标幺值计算。选取基准功率=100MVA和基准电压，计算各元件的各序电抗的标幺值，计算结果标于各序网络图中。发电机：变压器T-1、T-2：中性点接地阻抗:负荷LD：输电线路L：（2）制订各序网络正序和负序网络不包括中性点接地电抗和空载变压器T-2，因

2、此，正序和负序网络中包括发电机G、变压器T-1、负荷LD以及输电线路L ,如图7-17（b）和7-17（c）所示。由于零序电流不流经发电机和负荷，因此，零序网络中只包括变压器T-1、T-2和输电线路L，如图7-17（d）所示。（3）网络化简，求组合电势和各序组合电抗。由图7-17（b）可得由图7-17（b）和图7-17（c）可得例7-2如图7-27（a）所示电力系统，各元件参数如下：发电机G-1：100MW，cos=0.85，；G-2：50MW，cos=0.8，，；变压器T-1：120MVA，Vs%=14.2；

3、T-2：63MVA，Vs%=14.5；输电线路L：每回120km，。试计算点发生各种不对称短路时的短路电流。解（1）制订各序等值电路，计算各序组合电抗。选取基准功率=100MVA和基准电压，计算各元件的各序电抗的标幺值，计算结果标于各序网络图中。（2）计算各种不对称短路时的短路电流。单相接地短路基准电流两相短路两相短路接地例7-3就例7-2所示系统，试计算单相（a相）接地短路时，故障点处非故障相（b、c相）的电压。解由例7-2可知、、，单相接地短路时的正序电流。根据公式（7-20）可得，于是b、c相电压有名值为

4、例7-4在例7-2所示的网络中，点发生两相短路接地。试计算变压器T-1侧的各相电压和电流，并画出向量图。变压器T-1是Y/接法。解在例7-2中已经算出了网络的各序组合电抗以及两相短路接地时短路点处的正序电流，即=0.189、=0.209、=0.141，=0.3663。本例下面的计算直接利用这些结果。由于变压器侧没有零序分量，因此，只需计算电流和电压的正、负序分量。对于两相短路接地短路点各序电压为图7-27（b）和7-27（c）中从输电线流向f点的电流变压器Ｔ-1Ｙ侧的电流即是线路Ｌ-１的电流，因此侧的各序电流为

5、短路处的正序电压加上线路L-1和变压器T-1的电抗中的正序电压降，再逆时针转过，便得变压器T-1侧的正序电压为同样也可得侧的负序电压为应用对称分量合成为各相量的算式，可得变压器侧各相电压和电流的标幺值为相电压的基准值10.5kV电压级的基准电流=5.499kA，于是变压器T-1侧各相电压和电流的有名值分别为，，，，变压器T-1侧的电压（即发电机端电压）和电流的向量图示于图7-32。例1．如图所示电力系统，试分别计算发电机保持不变时的功率特性和功率极限。已知各元件参数如下：发电机：SGN＝352.5MVA，VGN

6、＝10.5kV，xd＝1.0，xq＝0.6，，，TJN=8s。变压器：T-1ST1N=360MVA，，T-2ST2N＝360MVA，，线路：运行条件：解：（1）网络参数及运行参数计算取。为使变压器不出现非标准变比，各段基准电压为各元件参数归算后的标么值为运行参数计算（2）当保持常数时，取正号得。（3）当保持常数时，，（4）当保持常数时极限功率为例2．系统接线和参数同例8-1，试计算发电机无自动励磁调节，＝常数时的静态稳定储备系数。发电机：SGN＝352.5MVA，VGN＝10.5kV，xd＝1.0，xq＝0.6

7、，，，TJN=8s。变压器：T-1ST1N=360MVA，，T-2ST2N＝360MVA，，线路：运行条件：解：发电机无自动励磁调节、常数时，静态稳定极限由确定，由此确定的稳定极限功率与功率极限相等，根据例8-1计算结果，极限功率为于是例3．简单电力系统如图所示。已知系统参数，，；正常运行时。试计算1）无励磁调节时的静态稳定极限和稳定储备系数。2）发电机装有按电压偏差调节的比例式励磁调节器时的静态稳定极限和稳定储备系数。解：（1）无励磁调节时的静态稳定极限由确定，对应的极限功率为稳定储备系统为（2）装有按电压偏

8、差调节的比例式励磁调节器时，可以近似认为能够保持不变，静态稳定极限由确定。由式（8-31）得由，即可解出稳定极限对应的功角。由此可得极限功率为稳定储备系数为对比可见，装有按电压偏差调节的比例式励磁调节器后，稳定极限从无励磁调节时的1.407提高到1.955，静态稳定范围由900扩大到106.70，稳定储备系数也由40.7%提高到95.5%。例4．简单电力系统如图所示，各元件的参数及初始