電力系統分析下作業

一.選擇題（每個4分）

1.電力系統的有功功率電源是（A）

A.發電機

B.變壓器

C.調相機

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、節點電壓法。

3.對電力系統并列運行的暫態穩定性而言，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.電壓質量

D.電流的大小

6.若ac兩相發生短路，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.分析簡單系統的暫態穩定性可以應用（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.寫出電力系統的暫態穩定和電力系統的靜態穩定的定義？穩定的標志是什

么？

答：電力系統的暫態穩定是指電力系統在某一運行狀態下突然受大的干擾后,

經過暫態過程能達到新的穩定運行狀態或者恢復到原來的狀態的能力。如系統中

任何兩臺發電機之間的功用差都不隨時間一直增大，則系統暫態穩定；否則，暫

態不穩定。

電力系統的靜態穩定是指電力系統受到小擾動后，不發生自發振蕩或非周期

性失步，自動恢復到初始狀態的能力。如果系統受到下擾動后不發生周期失步或

非周期失步，繼續運行在起始電或轉移到一個相近的穩定運行點，則稱系統對該

運行情況為靜態穩定。否則為靜態不穩定。

2.什么是電力系統的短路？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：在電力系統中，短路是最常見而且對電力系統運行產生嚴重影響的故障。

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，且與系統正常對稱運行時相序相同，為一平衡三相系

統。負序的特點：三相量大小相等，相位互差度120度，且與系統正常對稱運行

時相序相反，為一平衡三相系統。零序的特點：三相大小相同，相位一致。

4.簡單電力系統靜態穩定的判據是什么？電力系統失去暫態穩定的判據是什

么？、

答：電力系統靜態穩定的判據是系統的狀態方程的特征根都小于零。

電力系統失去暫態穩定的判據是電網遭受每一次大擾動后，引起電力系

統機組之間的相對角度增大，在經過第一-個角度最大值后作同步的衰減振蕩，系

統中樞點電壓逐漸恢復。

5.潮流方程中平衡節點存在的必要性

答：在潮流分布算出以前，網絡中的功率損失是未知的，因此，網絡中至少

有一個節點的有功功率P不能給定，這個節點承擔了系統的有功功率平衡，故稱

之為平衡節點。另外必須選定一個節點，指定其電壓相位為零，作為計算各節點

電壓相位的參考，這個節點稱為基準節點。為了計算上的方便，常將平衡節點和

基準節點選為同一個節點

三.計算題（每個15分）

1.電力系統如下圖所示，已知各元件參數的標幺值。發電機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：V0=l.P0=1.0,Q0=0.2.在輸電線

路首端k點發生三相短路接地，試計算為了保證暫態穩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絡的等值電抗分別為（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絡如圖（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