电力系统暂态分析习题解答

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1、《电力系统暂态分析》习题解答编写人：郭力萍适用教材：李光琦.电力系统暂态分析.第三版.中国电力出版社.2007编写时间：2010.07第一章电力系统故障分析的基本知识1、本章学习要求（1）重点知识短路的基本知识（包括短路定义、短路类型、短路产生原因、短路的危害、短路计算的目的）；标幺值的基本知识（包括标幺值定义、标幺值计算中常见物理量基准值的选取，在不同计算方法中变压器变比的处理，常见物理量标幺值的计算，电力系统标幺值等值电路的形成）；无限大功率电源的基本特征、无限大功率电源提供的短路电流各分量组合及其变化规律。（2）教学要求深刻理解和掌握短路的基本知识；掌

2、握标幺值的基本概念，理解并掌握电力系统标幺值计算中电压基准值的选取、元件电抗标幺值的计算，掌握系统标幺值等值电路的形成方法；掌握无限大功率电源的基本特征、无限大功率电源提供的短路电流各分量组合及其变化规律。（3）重点难点分析难点：元件电抗标幺值计算。元件电抗标幺值计算有两种方法：x′(Ω)x′(Ω)①（理论计算法）x==*2ZBj.(Ω)UBj.(kV)SB(MVA)其中：x′——归算到某一电压等级（j）下的元件电抗有名值；U——归算电压等级对应选取的电压基准值。Bi.x(Ω)x(Ω)②（实用计算法）x==*2ZBi.(Ω)UBi.(kV)SB(MVA)其中

3、：x——在元件所在电压等级（i）下的元件电抗有名值；U——元件所在电压等级对应选取的电压基准值。Bi.对于不同电力元件，因给定额定参数的不同，其电抗有名值x的计算方法也不同：1发电机、电动机或其他电源（如系统）：2U=′′×GN如额定电抗标幺值给定x′′（即x=x′′），则上式中的xxd*(N)ddSGN-1-2U%UsTN2变压器：如额定电抗标幺值给定U%，则上式中的x=×s100STN3架空线路或电缆：如额定电抗给定x(Ω/km)，则上式中的x=xlx%URN4电抗器：如额定电抗标幺值给定x%，则上式中的x=×R1003IN元件电抗标幺值的这两种计算方法

4、，在理解和应用上难点有二：UBi.①电压基准值之间的关系（=k）是重点，也是难点——阻抗归算（方法一）转换为电压归Tij(−)UBj.算（方法二）。②电压基准值的选取是标幺值计算的关键。可按电压等级对应的额定电压选取（准确计算法），也可按电压等级对应的平均额定电压选取（近似计算法）。2、本章习题解答1-2-1解：（1）准确计算法。选取第二段为基本段，取电压基准值为U=110kV。选取统一的系统功率基准值为B2S=30MVA。根据变压器的变比，可折算出其他两段的电压基准值分别为：B10.5U110B2U=kU=×110=9.545kVU==×6.6=6.6kV

5、B1T(12−)B2B3121k110T(23−)各元件的电抗标幺值分别为：22US10.530GNB发电机Gx=x=x××=0.26××=0.3151*G*GN()*22SU309.545GNB122U%US10.530ST1TN1B变压器T1x=x=××=0.105××=0.1212*T1*22100SU31.59.545TNB122U%US12130ST1TN2B或x=x=××=0.105××=0.1212*T1*22100SU31.5110TNB2S30B输电线路Lx=x=xl×=0.480××=0.07933*L*22U110B222U%US110

6、30ST2TN2B变压器T2x=x=××=0.105××=0.214*T2*22100SU15110TNB222U%US6.630ST2TN3B或x=x=××=0.105××=0.214*T2*22100SU156.6TNB3-2-30xR%URNIB3636.6×电抗器Rx=x=××=0.05××=0.3985*R*100UI6.60.3B3RNS30B电缆Cx=x=xl×=0.082.5××=0.1386*C*22U6.6B3E11电源电动势标幺值为E===1.152*U9.545B1（2）近似计算法。选取统一的系统功率基准值为S=30MVA。各段电压基

7、准值选为各段电压等级对应的B平均额定电压，即U=10.5kVU,=115kVU,=6.3kV。B1B2B3各元件的电抗标幺值分别为：S30B发电机Gx=x=x×=0.26×=0.261*G*GN()*S30GNU%S30ST1B变压器T1x=x=×=0.105×=0.12*T1*100S31.5TNS30B输电线路Lx=x=xl×=0.480××=0.07263*L*22U115B2U%S30ST2B变压器T2x=x=×=0.105×=0.214*T2*100S15TN30xR%URNIB3636.3×电抗器Rx=x=××=0.05××=0.4875*R*1

8、00UI6.30.3B3RNS30B电缆Cx=x=x