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暂态分析习题课练习题

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第一章7.供电系统如图所示，各元件参数如下：线路l ，50km ，X 1=0.4Ω/km；变压器T,S N =10MVA ，u%=10.5，K T =110/11，假定供电点(S)电压为106.5kV 保持恒定不变，当空载运行时变压器低压母线发生三相短路时，试计算：短路电流周期分量起始值、冲击电流、短路电流最大有效值及短路容量的有名值。

解：设基准容量S B =10MVA 错误!未找到引用源。

,采用平均电压近似计算法。

各元件的标么值求得如下： 供电点发电机：线路L:变压器T:则计算可得短路电流有效值的标么值:则算得短路电流的有效值的有名值:*4.2433*10.5B d d B I I KA U === 最大值即为短路电流周期分量起始值：22 5.996m d I I KA == 冲击电流为：1.8*5.99510.792M M m i K I KA ===取错误!未找到引用源。

，则短路电流最大有效值电流为:212(1) 6.44522m m M M I I K KA =+-==短路容量有名值为:3 1.732*10.5*4.2477.1d av d S U I MVA === 或者：8. 教材P16 1-3-1 解：(1) 3.62⨯=m U 2 6.39.4480.943m U m zI KA ===(2) 取s T a 005.0=， 短路前为空载 所以，00=m I064.57505.0797.0===arctg r x arctgϕ 因为0090120a α=+=所以，/0.005sin()sin()t a m m i I t a I a e ωϕϕ-=+---0/0.0059.448sin(62.36)8.370t t e ω-=+-00/0.0050/0.005sin(120)sin(120)9.448sin(57.64)7.981t t b m m i I t a I a e t e ωϕϕω--=+-----=-+00/0.0050/0.005sin(120)sin(120)9.448sin(182.36)0.389t t c m m i I t a I a e t e ωϕϕω--=++--+-=-+(3) 三相直流分量幅值分别为，a i =8.370kV, b i =7.981 kV,c i =0.389 kV 。

所以，a 相瞬时电流最大(4) 90a ϕ-=时，最大瞬时电流为冲击电流090147.64α+=或09032.36α+=- 则57.64α=或122.36α=- 9. 教材P16 1-3-2 解：02180/10000.255m I kA ==00sin()sin()a m m C I a I a ϕϕ=---0.255sin(12030)9.448sin(120-57.64)=-8.115kA=⨯--00sin(120)sin(120)b m m C I a I a ϕϕ=-----0.255sin(12012030)9.448sin(120-120-57.64)=7.853kA=⨯---00sin(120)sin(120)c m m C I a I a ϕϕ=+--+-0.255sin(12012030)9.448sin(120+120-57.64)=0.262kA=⨯+--10.(1) 若短路前空载，计算短路电流的周期分量及短路电流最大有效值； (2) 若A 相非周期分量电流的初值为零及最大时，计算相应的B 、C 相非周期分量电流的初始值；解：（1）设基准容量S B =10MVA 错误!未找到引用源。

，采用平均电压近似计算法。

各元件的标么值求得如下： 供电点发电机：*1151115E ==线路L:变压器T:则计算可得短路电流有效值的标么值:***18.32640.01510.105d E I X ===∑+则算得短路电流的有效值的有名值:*4.578d d I I KA === 最大值即为短路电流周期分量起始值：6.475m d I KA ==所以：sin()0.59sin()pa m i I t t ωαϕωαϕ=+-=+- 取错误!未找到引用源。

，则短路电流最大有效值电流为:6.959M I KA === （2）：A 相非周期分量电流初始值：()()()()0|0||0|sin sin sin 6.475sin a m m m i I I I ααϕαϕαϕαϕ=---=--=--若︒=-⇒=000ϕααa i ，则：()()00sin 120 5.608sin 120 5.608b m c m i I kA i I kAαα︒︒=--==-=-若︒-=-⇒=900ϕααMAX i a ，则：()()000 6.475sin 12090 3.238sin 12090 3.238a m b m c m i I kAi I kA i I kAααα︒︒︒︒===---=-=--=- 解： 归算在高压侧的参数：Ω=⨯=Ω=⨯=05.127101101005.1020504.02T l X X 归算到短路点所在电压等级（低压侧）的参数为：Ω=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=∑47.11101105.1472X① 短路电流周期分量：()()()6.388sinpai t ttωαφωαφωαφ=+-=+-=+-短路电流最大有效值：kAII mM863.62388.652.1252.1=⨯=⨯=②A相非周期分量电流初始值：()()()()ϕαϕαϕαϕαα--=--=---=sin388.6sinsinsin|0||0|0mmmaIIIi若︒=-⇒=0ϕααai，则：()()kAIikAIiMcMb53.5120sin53.5120sin-=-==--=︒︒αα若︒-=-⇒=90ϕααMAXi a，则：()()kAIikAIikAIiMcMbMa194..390120sin194.390120sin388.6-=--=-=---===︒︒︒︒ααα第二章5. 已知同步发电机的参数为：x d =1.2，x q =0.8，x d ’=0.29，x d ’’=0.25，x q ’’=0.35。

发电机在额定运行时，U =1，I =1，错误!未找到引用源。

试计算额定运行状态下同步发电机的E Q 、E q 、E q ’、E q ’’、E d ’’和E ’’的值。

解：cos 0.8ϕ=； 036.87ϕ= 1=•U0136.870.80.6I j •=∠-=-0385.2361245.164.048.1)6.08.0(8.01∠=+=-+=+=•••i j j X I j U E q Q0385.23=δ)(q d d Q q x x I j E E -+=•••=1.61245sin()(1.20.8) 1.61245sin(23.38536.87)0.4I δϕ++-=++⨯=1.9597cos cos 23.3850.868240.29 1.1696q q d d d d E U I x u I x δ'''=+=+=+⨯= cos 23.3850.868240.25 1.13492q q d d E U I x ''''=+=+⨯=sin 23.385cos(23.38536.87)0.350.22325d q q q U x E I ''''==-+⨯-=1.15667E ''==6. 一台有阻尼同步发电机，已知：P N =200MW ，错误!未找到引用源。

，U N =15.75KV ，x d = x q =0.962，x d ’=0.246，x d ’’=0.146，x q ’’=0.21。

发电机在额定电压下运行，带负荷(180+j110)MV.A ，机端突然发生3相短路，试求： (1) E q 、E q ’、E q ’’、E d ’’和E ’’在短路前瞬间和短路后瞬间的值。

(2) 起始次暂态电流。

解：1）200,cos 0.85N N P MW ϕ==200235.294()cos 0.85N N N P S MVA ϕ===180110;S j =+ 0110()31.43180arctg ϕ==0*210.9531.430.896531.43235.294S ∠==∠8.6252()N I KA ==7.733()I KA === 043.31897.06252.8733.7-∠==•I 031.43ϕ=0010.89731.430.96210.86299031.43q Q d E U j I x j •••=+=+∠-⋅=+∠-=1.450.7363 1.626226.92o j +=∠ 026.92δ=() 1.6262q Q d d q q E E I x x E =+-== （有名值 25.61KV ）cos cos 26.920.8970.246sin(26.9231.43)q q d d d d E U I x u I x δ'''=+=+=+⨯⨯+ =1.07948 （有名值 17KV ）cos 26.920.8970.146sin(26.9231.43)q q d d E U I x ''''=+=+⨯⨯+ =1.0031234 （有名值5.574KV ）sin 26.920.8970.21cos(26.9231.43)0.3539d q q q E U I x ''''=-=-⨯⨯+=（有名值5.574KV ）1.0637E ''== （有名值 16.75KV ） 短路后瞬间：q E ''、d E ''、E ''、'q E 保持不变，q E 发生变化 用公式 q q d d E U I x =+q q d d E U I x ''=+因为 0q U = ，所以 q d d E I x ''= 而短路瞬间的 1.00312346.687070.146q d d E I x ''''===''6.87070.962 6.6069q E =⨯= （有名值104.1KV ）2）0.35391.68520.21d q q E I x ''''===''有： 22()()7.0743q d I I I ''''''=+=有名值为 7.07430.625261.02I ''=⨯=（KA ）9. 同步发电机参数：x d =1.2，x q =0.8，x d ’=0.35，x d ’’=0.2，x q ’’=0.25，变压器参数XT=0.15，运行状态为高压侧U =1，I =1，错误!未找到引用源。

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《电力系统暂态分析》习题集汇总

《电力系统暂态分析》习题集汇总

《电力系统暂态分析》习题集上海交通大学电气工程系2008年9月1日1.某同步发电机参数为1.7,0.15, 1.2,0.05,0.06,0.29,0.2, 1.68,0.3,0.d d d q d d q q x x T s T s T sx x x x r c''''计算：(1 额定情况(1.0, 1.0,cos 0.9U I??==Z -=下的,,,,d q d q qU U i i E ; (2 当机端电压|0| 1.0U =，出力|0||0|0.8,0.5P Q ==寸，求,,qq d E E E ''在上述运行工况下发生三相短路时的,,,d d q I I I I 分为多少; 别是额定电流的多少倍？2.由课本P.58(2-116式画出d T的等值电路屯S 耳S匸1 k 、3.已知一台无阻尼绕组同步发电机有如下参数x1.0,0.6,0.15,0.3,d q dc'===绘制其额定运行(1.0, 1.0,cos 0.85U I?===的向量图;(2发电机端空载短路时的a相短路电流；(3额定负载下机端短路时的a相短路电流；(4机端空载短路时20i与0i c短路后瞬间的值的比值,为使该值不大于10%, 短路点与机端之间的电抗X应为多少？4.有一台无阻尼绕组的同步发电机具有恒定的励磁电压，现以0湄前无穷大系统母线电压时合到母线上。

------- 1I------D x S无穷大系统母线01.00s U =Z求：(1发电机机端电压与无穷大母线电压幅值相等时的合闸电流(,(,d q i t i t (0,0f r r ==;(2合闸后正常运行时发电机的端电压向量、空载电势向量、暂态电势向量(下图中所有参数(标么值已归算至同一电压基准下5.解释课本P.28图2-10的向量图中,为何直轴次暂态电势与交轴次暂态电势的向量和不等于次暂态电势E向'量。

暂态分析复习题与答案

暂态分析复习题与答案

暂态分析复习题一、单项选择题：1、 储能元件的初始储能在电路中产生的响应(零输入响应)( )。

(a)仅有稳态分量(b)仅有暂态分量 (c)既有稳态分量，又有暂态分量2、 图示电路在换路前处于稳定状态，在t = 0 瞬间将开关S 闭合，则 i ( 0+ )为 ( )。

(a) 0 A (b) 0.6 A(c) 0.3 AF3、R ，C 电路外部激励为零，而由初始储能引起的响应称为( ) 响 应。

(a) 稳 态(b) 零 输 入(c) 零 状 态4、 R ，C 电 路 初 始 储 能 为 零，而 由 初 始 时 刻 施 加 于 电 路 的 外 部 激 励引 起 的 响 应 称 为( ) 响 应。

(a) 暂 态(b) 零 输 入 (c) 零 状 态二、非客观题：图 示 电 路 原 已 稳 定，t = 0 时 将 开 关 S 闭 合, 已 知 : R 1 = 60 Ω，R 2 = 120Ω，R 3 = 40 Ω， L = 4 H ，U S V 124=，U S V 220=。

求 开 关 S 闭 合 后 的 线 圈 电流 i t L ()。

S 2三、非客观题：图 示 电 路 原 已 稳 定，t = 0 时 将 开 关 S 闭 合。

已 知：R 1 = 6 Ω，R 2 = 3 Ω，C = 1 F ，U S = 9 V 。

求 S 闭 合 后 的 i t () 和 u t ()。

u+四、非客观题：图 示 电 路 原 已 稳 定，t = 0 时 将 开 关 S 闭 合。

已 知：R 1 = R 2 = 2 k Ω，L =200 mH ，U S = 12 V 。

求 S 闭 合 后 的 电 流 i t L ()，并 画 出 其 变 化 曲 线。

L五、非客观题：图 示 电 路 原 已 稳 定，已 知：R = 1 k Ω，C = 20 μF ，U S = 50 V ，t = 0 时 将 开 关S 闭 合。

(1) 若 u C ()00-= ，求 C 充 电 到 u U C =S /2 所 需 时 间 t 1 ；(2) 若 u C = (0－) = U S / 2 ， 求 C 充 电 t 1 秒 后 的 u C 值 。

电力系统暂态分析习题

电力系统暂态分析习题

“电力系统暂态分析”课程习题讲解5．计算下图系统f 点短路时的以下数值： （1） f 点三相短路时的短路电流起始值I”f ，冲击电流i M ，最大有效值电流I M (取T a =0.05s) （2） f 点单相短路接地时发电机母线A 处的线电压。

解：取SB=60MV A, UB=U av ，作参数计算：线路：0726.0230601604.0221=⨯⨯==x x 218.00726.03310=⨯==x x 变压器：125.0100/)61219(21=-+=I x 0650.0100/)61219(21=+-=II x005.0100/)61219(21-=++-=III x电抗器： 263.0376062*=⨯=x789.0263.033*=⨯=x发电机： 935.085.0/10601833.0=⨯=''dx12.185.0/106022.02=⨯=x（1） f 点三相短路时，故障分量的等值网络为：228.0)935.0005.0()125.00726.0()935.0005.0()125.00726.0(065.0)1(=+-+++-⨯++=∑x39.4228.011)1(===''∑x I f ; 不计负荷，空载下在电压过零瞬间发生短路，其非周期分量值达最大，也就是最恶劣的短路条件。

所以：⎡⎤10=f U有名值：kA I f 11.43736039.4=⨯⨯=''冲击系数：82.1105.001.0=+=-ek M冲击系数：发电机机端 1.9M k =；变压器高压端： 1.8M k =；不考虑直流分量衰减（衰减较慢）2M k =冲击电流：kA I k i f MM 6.1011.4282.12=⨯⨯=''=最大有效值电流：kA k I I M f M 29.6)182.1(2111.4)1(2122=-+⨯=-+''=补充非故障处电流电压的计算10．简单电力系统接线及归算后的参数如下图。

电工学：电路的暂态分析习题与答案

电工学：电路的暂态分析习题与答案

一、单选题1、工程上认为R＝25Ω、L=50mH的串联电路中发生暂态过程时将持续（）。

A.0～2msB.37.5～62.5msC.6～10msD.30～50ms正确答案：C2、在换路瞬间，下列说法中正确的是（）。

A.电感电流不能跃变B.电容电流不能跃变C.电感电压必然跃变D.电容电流必然跃变正确答案：A3、电容元件是（）元件。

A.线性元件B.耗能元件C.储能元件D.以上答案都不对正确答案：C4、关于RL电路的时间常数，下面说法正确的是（）A.与R成反比，与L成正比B.与R、L成正比C.与R成正比，与L成反比D.与R、L成反比正确答案：A5、动态电路工作的全过程是（）。

A.换路—前稳态—过渡过程—后稳态B.换路—前稳态—后稳态—过渡过程C.前稳态—过渡过程—换路—后稳态D.前稳态—换路—过渡过程—后稳态正确答案：D二、判断题1、换路定理指出：电感两端的电压是不能发生跃变的，只能连续变化。

（）正确答案：×2、RC串联电路如果在C两端再并联一个电阻，则时间常数会变大。

（）正确答案：×3、三要素法只能计算全响应，不能计算零输入响应和零状态响应。

（）正确答案：×4、求解时间常数时，一定要使动态电路处于换路之前的状态。

（）正确答案：×5、动态电路在换路时一定产生过渡过程。

（）正确答案：√6、时间常数越小，电路的变化速度越慢。

（）正确答案：×。