上海电力学院 电力分析2 答案
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x1 x2 x3 x4
δ = a tan(
) = a tan
I d = I sin(δ + φ ) = 1.0*sin(27.40o + 36.87o ) = 0.901 I q = I cos(δ + φ ) = 1.0*cos(27.40o + 36.87o ) = 0.434
Eq = Vq + xd I d = 1.0*cos 27.40o + 1.46*0.901 = 1.775 ′ ′ Eq = Vq + xd I d = 1.0*cos 27.40o + 0.61*0.901 = 1.010 ′′ ′′ Eq = Vq + xd I d = 1.0*cos 27.40o + 0.46*0.901 = 0.875 ′′ ′′ Ed = Vd − xq I q = 1.0*sin 27.40o − 0.51*0.496 = 0.666 ′′ Id = ′′ Iq = ′′ Eq 0.875 = = 1.901 ′′ xd 0.46 ′′ Ed 0.666 = = 1.301 ′′ xq 0.51
复合序网：
xd = xd + xT = 1.2 + 0.26 = 1.46 ′ ′ xd = xd + xT = 0.35 + 0.26 = 0.61 ′′ ′′ xd = xd + xT = 0.2 + 0.26 = 0.46 xq = xq + xT = 0.8 + 0.26 = 1.06 ′′ ′′ xq = xq + xT = 0.25 + 0.26 = 0.51
o o
I A = aI b (1) e j 30 + a 2 I b (2) e − j 30 = −2 × cos 30o ×1.115 = −1.931
o o
′′ xG (1) = xd × xG (2) = x2 × xG (0)
SB 38.5 = 0.28 × = 0.291 40 S NG SB 38.5 = 0.28 × = 0.291 40 S NG
E = 1.0
E
网络化简
x = x1 + x2 + x3 + x4 = 0.147 + 0.105 + 0.907 + 0.13 = 1.29
E
x
上海电力学院 200 /200 学年第
课号：
学期期 课程名称：
考试试卷标准答案（评分要点）和评分标准[ A 卷□、B 卷□] 开课学院（系） ： 电力系 答卷教师：
上海电力学院 200 /200 学年第
课号： 一、 填空（1 分/空，共 10 分） 1、等；小 2、低；高；高 3、励磁；保持不变 4、周期；计算；时间 二、简答题（5 分/题，共 20 分）
学期期 课程名称：
考试试卷标准答案（评分要点）和评分标准[ A 卷□、B 卷□] 开课学院（系） ： 电力系 答卷教师： 三、 作图（10 分） 答：正序网
设端电压方向为参考方向，即V = 1∠0o。 cos φ = 0.8, φ = 36.87o ,sin φ = 0.6 EQ = (V + xq I sin φ ) 2 + ( xq I cos φ ) 2 = (1 + 1.06*1.0*0.6) 2 + (1.06*1.0*0.8) 2 = 1.843 xq I cos φ V + xq I sin φ 1.06*1.0*0.8 = 27.40o 1 + 1.06*1.0*0.6
2、解：取系统基准值 S B = 200MVA,VB = Vav 计算系统参数，作出等值电路，如图所示
′′ x1 = xd × x2 = x3 = x4 =
SB 200 = 0.13 × = 0.147 SGN 150 / 0.85
U k % SB 10.5 200 × = × = 0.105 100 SG1T 100 200 SB 1 1 200 xl × l × 2 = × 0.4 × 300 × = 0.907 2 1152 V≤ B 2 U k % SB 13 200 × = × = 0.13 100 SG 2T 100 200
变压器Y0侧： I b (1) = I b (2) = I b (0) = 1.115 I b = 3I b (1) = 3.345 I c = a 2 I b (1) + aI b (2) + I b (0) = 0 I a = aI b (1) + a 2 I b (2) + I b (0) = 0
I A(1)
I a (2)
I c (1)
xT (1) = xT (2) = xT (0) =
I C (2)
x ff (1) = xG (1) + xT (1) = 0.291 + 0.105 = 0.396 x ff (2) = xG (2) + xT (2 ) = 0.291 + 0.105 = 0.396 x ff (0) = xT (0) = 0.105
IA
I B (1)
IB
I B (2)
I A(2)
取故障前电势：V f (0) = E = j1.0 I fb (1) = V f (0) j ( x ff (1) + x ff (2) + x ff (0) ) = j1 = 1.115 j (0.396 + 0.396 + 0.105)
I C (1)
变压器Δ侧： I B = I b (1) e j 30 + I b (2) e − j 30 = 2 × cos 30o ×1.115 = 1.931
o o
3、解：取 S B = 40MVA;VB = Vav ，b 相为特殊相 线路参数及等值网络：
I C = a 2 I b (1) e j 30 + aI b (2) e − j 30 = 2 × cos 90o ×1.115 = 0
V fa (2)
⎧V f(0) − jX ff (1) I fa (1) = V fa (1) ⎪ ⎪ ⎨− jX ff (2) I fa (2) = V fa (2) ⎪ ⎪− jX ff (0) I fa (0) = V fa (0) ⎩
边界条件 整理后得到用序量表示的边界条件：
I fa (0)
共 页，第 页 （答案纸与试卷纸要分开放）
负序
1、答：不存在。 iim 指短路电流最大可能的瞬时值，出现在故障后 0.01 秒。 I im 是短 路后第一个周期内的短路电流瞬时值的均方根值，即有名值。由于短路电流包括周 期分量和非周期分量，而非周期分量的瞬时值和有名值之间不存在 2 倍的关系， 所以它们之间不存在 iim = 2I im 的关系。 2、答：Park 变换从物理上看其实是参照系的变换。通过 Park 变换，观察者的视角 从静止的定子转移到了转动的转子上。从转子上看定子绕组，定子的静止三相绕组 被三个定子等效绕组 dd 绕组、qq 绕组、00 绕组所代替，其中 dd 绕组、qq 绕组分别 以 d 轴、q 轴为轴线，随转子同步运动，00 绕组轴线在转子转动轴方向（与 d 轴、q 轴垂直） 。由于定子等效绕组和转子诸绕组间不存在相对运动，故定子等效绕组的自 感、等效绕组间的互感、定子等效绕组和转子绕组间的互感都不随定子、转子间的 相对位置的变化而变化，即不随α变化，不随时间变化。这样 Park 磁链方程与 Park 电压方程联列时得常系数微分方程便于求解。 3、输电线路的零序电抗大于正序电抗，一方面是由于三相零序电流同相位，每一相 零序电流产生的自感磁通与来自另两相的零序电流产生的互感磁通是相互助磁的， 这就使一相等值电感增大。另一方面，每一相正序电流产生的自感磁通与来自另两 相的正序电流产生的互感磁通是相互减磁的，它会使一相的正序等值电抗减小。 4、答：同步发电机次暂态电势Eq〞与励磁绕组交链的磁链ψf和纵轴阻尼绕组交链 的磁链ψD线性相关，因为磁链守恒，后两者在短路瞬间保持不变，所以Eq〞在短路 瞬间也保持不变。利用这一点，可由短路前的稳态求得Eq〞的值，用于短路后暂态 过程的计算中。 零序网
I A( 有名值） = I A ×
SB 40 = −1.931× = −0.41kA 3VBa (1)
I B ( 有名值） = 0.41kA I C (有名值） = 0
4、解：以 a 相为特殊相。 序网络方程：
V f(0)
I fa (2)
3Z
jX ff (2)
I fb (2) = I fb (0) = I fb (1) = 1.115
上海电力学院 200 /200 学年第
课号： 发电机各侧相电流即为
学期期 课程名称：
考试试卷标准答案（评分要点）和评分标准[ A 卷□、B 卷□] 开课学院（系） ： 电力系 答卷教师：
I fa (1)
共 页，第 页 （答案纸与试卷纸要分开放）
jX ff (0)
V fa (0)
⎧ ⎪ I fa = 0 ⎨ ⎪V fb = V fc = ( I fb + I fc ) Z ⎩
⎧ I fa (1) + I fa (2) + I fa (0) = 0 ⎪ ⎪ ⎨V fa (1) = V fa (2) ⎪ ⎪V fa (0) − V fa (1) = 3I fa (0) Z ⎩
共 页，第 页 （答案纸与试卷纸要分开放）
E 1 = = 0.775 x 1.29 SB 200 ′′ = 0.775 × = 2.42kA I (′′ 有名值） = I × 3VB 3 × 37 I ′′ = iim (有名值）= kim 2 I (′′ 2 × 1.8 × 2.42 = 6.16kA 有名值） = SC (有名值） = 3I (′′有名值） B = 3 × 2.42 × 37 = 155.074 MVA V ′′ I 线路 = 1 S 1 200 = 0.389kA I ′′ × B = × 0.775 × 2 3VB 2 3 × 115
δ = a tan(
) = a tan
I d = I sin(δ + φ ) = 1.0*sin(27.40o + 36.87o ) = 0.901 I q = I cos(δ + φ ) = 1.0*cos(27.40o + 36.87o ) = 0.434
Eq = Vq + xd I d = 1.0*cos 27.40o + 1.46*0.901 = 1.775 ′ ′ Eq = Vq + xd I d = 1.0*cos 27.40o + 0.61*0.901 = 1.010 ′′ ′′ Eq = Vq + xd I d = 1.0*cos 27.40o + 0.46*0.901 = 0.875 ′′ ′′ Ed = Vd − xq I q = 1.0*sin 27.40o − 0.51*0.496 = 0.666 ′′ Id = ′′ Iq = ′′ Eq 0.875 = = 1.901 ′′ xd 0.46 ′′ Ed 0.666 = = 1.301 ′′ xq 0.51
复合序网：
xd = xd + xT = 1.2 + 0.26 = 1.46 ′ ′ xd = xd + xT = 0.35 + 0.26 = 0.61 ′′ ′′ xd = xd + xT = 0.2 + 0.26 = 0.46 xq = xq + xT = 0.8 + 0.26 = 1.06 ′′ ′′ xq = xq + xT = 0.25 + 0.26 = 0.51
o o
I A = aI b (1) e j 30 + a 2 I b (2) e − j 30 = −2 × cos 30o ×1.115 = −1.931
o o
′′ xG (1) = xd × xG (2) = x2 × xG (0)
SB 38.5 = 0.28 × = 0.291 40 S NG SB 38.5 = 0.28 × = 0.291 40 S NG
E = 1.0
E
网络化简
x = x1 + x2 + x3 + x4 = 0.147 + 0.105 + 0.907 + 0.13 = 1.29
E
x
上海电力学院 200 /200 学年第
课号：
学期期 课程名称：
考试试卷标准答案（评分要点）和评分标准[ A 卷□、B 卷□] 开课学院（系） ： 电力系 答卷教师：
上海电力学院 200 /200 学年第
课号： 一、 填空（1 分/空，共 10 分） 1、等；小 2、低；高；高 3、励磁；保持不变 4、周期；计算；时间 二、简答题（5 分/题，共 20 分）
学期期 课程名称：
考试试卷标准答案（评分要点）和评分标准[ A 卷□、B 卷□] 开课学院（系） ： 电力系 答卷教师： 三、 作图（10 分） 答：正序网
设端电压方向为参考方向，即V = 1∠0o。 cos φ = 0.8, φ = 36.87o ,sin φ = 0.6 EQ = (V + xq I sin φ ) 2 + ( xq I cos φ ) 2 = (1 + 1.06*1.0*0.6) 2 + (1.06*1.0*0.8) 2 = 1.843 xq I cos φ V + xq I sin φ 1.06*1.0*0.8 = 27.40o 1 + 1.06*1.0*0.6
2、解：取系统基准值 S B = 200MVA,VB = Vav 计算系统参数，作出等值电路，如图所示
′′ x1 = xd × x2 = x3 = x4 =
SB 200 = 0.13 × = 0.147 SGN 150 / 0.85
U k % SB 10.5 200 × = × = 0.105 100 SG1T 100 200 SB 1 1 200 xl × l × 2 = × 0.4 × 300 × = 0.907 2 1152 V≤ B 2 U k % SB 13 200 × = × = 0.13 100 SG 2T 100 200
变压器Y0侧： I b (1) = I b (2) = I b (0) = 1.115 I b = 3I b (1) = 3.345 I c = a 2 I b (1) + aI b (2) + I b (0) = 0 I a = aI b (1) + a 2 I b (2) + I b (0) = 0
I A(1)
I a (2)
I c (1)
xT (1) = xT (2) = xT (0) =
I C (2)
x ff (1) = xG (1) + xT (1) = 0.291 + 0.105 = 0.396 x ff (2) = xG (2) + xT (2 ) = 0.291 + 0.105 = 0.396 x ff (0) = xT (0) = 0.105
IA
I B (1)
IB
I B (2)
I A(2)
取故障前电势：V f (0) = E = j1.0 I fb (1) = V f (0) j ( x ff (1) + x ff (2) + x ff (0) ) = j1 = 1.115 j (0.396 + 0.396 + 0.105)
I C (1)
变压器Δ侧： I B = I b (1) e j 30 + I b (2) e − j 30 = 2 × cos 30o ×1.115 = 1.931
o o
3、解：取 S B = 40MVA;VB = Vav ，b 相为特殊相 线路参数及等值网络：
I C = a 2 I b (1) e j 30 + aI b (2) e − j 30 = 2 × cos 90o ×1.115 = 0
V fa (2)
⎧V f(0) − jX ff (1) I fa (1) = V fa (1) ⎪ ⎪ ⎨− jX ff (2) I fa (2) = V fa (2) ⎪ ⎪− jX ff (0) I fa (0) = V fa (0) ⎩
边界条件 整理后得到用序量表示的边界条件：
I fa (0)
共 页，第 页 （答案纸与试卷纸要分开放）
负序
1、答：不存在。 iim 指短路电流最大可能的瞬时值，出现在故障后 0.01 秒。 I im 是短 路后第一个周期内的短路电流瞬时值的均方根值，即有名值。由于短路电流包括周 期分量和非周期分量，而非周期分量的瞬时值和有名值之间不存在 2 倍的关系， 所以它们之间不存在 iim = 2I im 的关系。 2、答：Park 变换从物理上看其实是参照系的变换。通过 Park 变换，观察者的视角 从静止的定子转移到了转动的转子上。从转子上看定子绕组，定子的静止三相绕组 被三个定子等效绕组 dd 绕组、qq 绕组、00 绕组所代替，其中 dd 绕组、qq 绕组分别 以 d 轴、q 轴为轴线，随转子同步运动，00 绕组轴线在转子转动轴方向（与 d 轴、q 轴垂直） 。由于定子等效绕组和转子诸绕组间不存在相对运动，故定子等效绕组的自 感、等效绕组间的互感、定子等效绕组和转子绕组间的互感都不随定子、转子间的 相对位置的变化而变化，即不随α变化，不随时间变化。这样 Park 磁链方程与 Park 电压方程联列时得常系数微分方程便于求解。 3、输电线路的零序电抗大于正序电抗，一方面是由于三相零序电流同相位，每一相 零序电流产生的自感磁通与来自另两相的零序电流产生的互感磁通是相互助磁的， 这就使一相等值电感增大。另一方面，每一相正序电流产生的自感磁通与来自另两 相的正序电流产生的互感磁通是相互减磁的，它会使一相的正序等值电抗减小。 4、答：同步发电机次暂态电势Eq〞与励磁绕组交链的磁链ψf和纵轴阻尼绕组交链 的磁链ψD线性相关，因为磁链守恒，后两者在短路瞬间保持不变，所以Eq〞在短路 瞬间也保持不变。利用这一点，可由短路前的稳态求得Eq〞的值，用于短路后暂态 过程的计算中。 零序网
I A( 有名值） = I A ×
SB 40 = −1.931× = −0.41kA 3VBa (1)
I B ( 有名值） = 0.41kA I C (有名值） = 0
4、解：以 a 相为特殊相。 序网络方程：
V f(0)
I fa (2)
3Z
jX ff (2)
I fb (2) = I fb (0) = I fb (1) = 1.115
上海电力学院 200 /200 学年第
课号： 发电机各侧相电流即为
学期期 课程名称：
考试试卷标准答案（评分要点）和评分标准[ A 卷□、B 卷□] 开课学院（系） ： 电力系 答卷教师：
I fa (1)
共 页，第 页 （答案纸与试卷纸要分开放）
jX ff (0)
V fa (0)
⎧ ⎪ I fa = 0 ⎨ ⎪V fb = V fc = ( I fb + I fc ) Z ⎩
⎧ I fa (1) + I fa (2) + I fa (0) = 0 ⎪ ⎪ ⎨V fa (1) = V fa (2) ⎪ ⎪V fa (0) − V fa (1) = 3I fa (0) Z ⎩
共 页，第 页 （答案纸与试卷纸要分开放）
E 1 = = 0.775 x 1.29 SB 200 ′′ = 0.775 × = 2.42kA I (′′ 有名值） = I × 3VB 3 × 37 I ′′ = iim (有名值）= kim 2 I (′′ 2 × 1.8 × 2.42 = 6.16kA 有名值） = SC (有名值） = 3I (′′有名值） B = 3 × 2.42 × 37 = 155.074 MVA V ′′ I 线路 = 1 S 1 200 = 0.389kA I ′′ × B = × 0.775 × 2 3VB 2 3 × 115
