第2章 电路的暂态分析
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1.1 在所示电路图中,试求: (1)开关S 断开时电路中各电流; (2)S 闭合后的2Ι和S Ι;(3)S 闭合后电路各段的电压。
习题1.1图1.2 在图示电路中,已知U 1 = -140V ,U 2 =90V ,U 3 =60V ,U 4 =-60V ,U 5 =20V ,U 6 = -18V ,U 7 =12V ,I 1 =4A ,I 2 =6A ,I 3 =-10A 。
试求:(1)元件1、2、3的功率,并判断各元件是产生还是消耗功率?(2)选取d 为参考点,计算电位a V 、b V 、c V 。
习题1.2图1.3 写出图示电路中各电路电压U与电流I的关系式(伏安特性)。
习题1.3图1.4 用电压源与电流源等效变换的方法计算下图所示电路的电流。
习题1.4图U。
1.5 试求图示电路中的电压ab习题1.5图1.6 在图示电路中,如果15 电阻上的电压降为30V,极性如图所示。
试求电阻R上的压降和B点电位。
习题1.6图1.7在下图所示电路中,在开关断开和闭合的两种情况下,试求A点的电位。
习题1.7图1.8 试求图示电路中的电流I。
习题1.8图1.9 在图示电路中, 当负载电阻R=3Ω、10Ω和30Ω时,求负载获得的功率和电源的效率。
习题1.9图1.10 在下图所示电路中,电流I5和I6是否相等?为什么?习题1.10图1.11 如图所示电路中,S I =2A ,S U =40V ,1R =50Ω,2R =20Ω,3R =30Ω。
试求:(1)用支路电流法求解各支路电流; (2)求理想电流源的端电压U 。
习题1.11图1.12 如图所示电路中,1R =2R =10Ω,3R =20Ω,S1U =4V ,S2U =2V 。
试用叠加原理求支路电流。
习题1.12图1.13 如图所示电路中,已知S2U =6V ,S3U =9V 。
当开关S 合在位置1时,I =60mA ;当S 合在位置2时,I = - 90mA 。
电力系统暂态分析李光琦 习题答案 第一章 电力系统分析基础知识1-2-1 对例1-2,取kV 1102=B U ,MVA S B 30=,用准确和近似计算法计算参数标幺值。
解:①准确计算法:选取第二段为基本段,取kV 1102=B U ,MVA S B 30=,则其余两段的电压基准值分别为:9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U 电流基准值:各元件的电抗标幺值分别为:发电机:32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路:079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x电抗器:4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路:14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值:16.15.911==*E ②近似算法:取MVA S B 30=,各段电压电流基准值分别为:kV U B 5.101=,kA I B 65.15.103301=⨯=kV U B 1152=,kA I B 15.01153301=⨯=kV U B 3.63=,kA I B 75.23.63301=⨯=各元件电抗标幺值:发电机:26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :11.05.3130115121105.0222=⨯⨯=*x 输电线路:073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01530115115105.0224=⨯⨯=*x电抗器:44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路:151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值:05.15.1011==*E 发电机:32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路:079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x电抗器:4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路:14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值:16.15.911==*E 1-3-1 在例1-4中,若6.3kV 母线的三相电压为:在空载情况下f 点突然三相短路,设突然三相短路时 30=α。
电力系统暂态分析李光琦 习题答案 第一章 电力系统分析基础知识1-2-1 对例1-2,取kV 1102=B U ,MVA S B 30=,用准确和近似计算法计算参数标幺值。
解:①准确计算法:选取第二段为基本段,取kV 1102=B U ,MVA S B 30=,则其余两段的电压基准值分别为:9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U 电流基准值:各元件的电抗标幺值分别为:发电机:32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路:079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x电抗器:4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路:14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值:16.15.911==*E ②近似算法:取MVA S B 30=,各段电压电流基准值分别为:kV U B 5.101=,kA I B 65.15.103301=⨯=kV U B 1152=,kA I B 15.01153301=⨯=kV U B 3.63=,kA I B 75.23.63301=⨯=各元件电抗标幺值:发电机:26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :11.05.3130115121105.0222=⨯⨯=*x 输电线路:073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01530115115105.0224=⨯⨯=*x电抗器:44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路:151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值:05.15.1011==*E 发电机:32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路:079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x电抗器:4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路:14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值:16.15.911==*E 1-3-1 在例1-4中,若6.3kV 母线的三相电压为:在空载情况下f 点突然三相短路,设突然三相短路时 30=α。
电力系统暂态分析第三版习题答案第一章 电力系统分析基础知识 1-2-1 对例1-2,取kV1102=B U,MVASB30=,用准确和近似计算法计算参数标幺值。
解:①准确计算法: 选取第二段为基本段,取kV1102=B U,MVASB30=,则其余两段的电压基准值分别为:9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U kV 6.66.6110110223===k U U B B电流基准值:kA U S I B B B 8.15.9330311=⨯==kA U S I B B B 16.0110330322=⨯==各元件的电抗标幺值分别为:发电机:32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x输电线路:079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x电抗器:4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x电缆线路:14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x电源电动势标幺值:16.15.911==*E②近似算法: 取MVASB30=,各段电压电流基准值分别为:kVU B 5.101=,kAI B 65.15.103301=⨯=kV U B 1152=,kAIB 15.01153301=⨯=kVU B 3.63=,kA IB 75.23.63301=⨯=各元件电抗标幺值: 发电机:26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :11.05.3130115121105.0222=⨯⨯=*x输电线路:073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01530115115105.0224=⨯⨯=*x电抗器:44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x电缆线路:151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x电源电动势标幺值:05.15.1011==*E发电机:32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x输电线路:079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x电抗器:4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x电缆线路:14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x电源电动势标幺值:16.15.911==*E1-3-1 在例1-4中,若6.3kV 母线的三相电压为: )cos(3.62αω+⨯=t Us a)120cos(3.62 -+⨯=αωt Us a)120cos(3.62 ++⨯=αωt U s a在空载情况下f 点突然三相短路,设突然三相短路时30=α。
电力系统分析目录第一部分电力系统稳态分析第一章电力系统的基本概念第二章电力系统的元件参数及等值电路第三章简单电力系统的计算和分析第四章电力系统潮流的计算机算法第五章电力系统的有功功率和频率调整第六章电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析,研究的内容分为两类,一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算,另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。
第一章电力系统的基本概念1—1 什么叫电力系统、电力网及动力系统?电力系统为什么要采用高压输电?1-2 为什么要规定额定电压?电力线、发电机、变压器和用电设备的额定电压是如何确定的?1—3 我国电网的电压等级有哪些?1—4 标出图1—4电力系统中各元件的额定电压。
1—5 请回答如图1-5所示电力系统中的二个问题:⑴ 发电机G 、变压器1T 2T 3T 4T 、三相电动机D 、单相电灯L 等各元件的额定电压。
⑵ 当变压器1T 在+2。
5%抽头处工作,2T 在主抽头处工作,3T 在-2。
5%抽头处工作时,求这些变压器的实际变比。
1-6 图1—6中已标明各级电网的电压等级.试标出图中发电机和电动机的额定电压及变压器的额定变比。
1-7 电力系统结线如图1—7所示,电网各级电压示于图中.试求:⑴发电机G 和变压器1T 、2T 、3T 高低压侧的额定电压。
⑵设变压器1T 工作于+2。
5%抽头, 2T 工作于主抽头,3T 工作于—5%抽头,求这些变压器的实际变比。
习题1-4图1-8 比较两种接地方式的优缺点,分析其适用范围.1-9 什么叫三相系统中性点位移?它在什么情况下发生?中性点不接地系统发生单相接地时,非故障相电压为什么增加3倍?1—10 若在变压器中性点经消弧线圈接地,消弧线圈的作用是什么? 1—11 什么叫分裂导线、扩径导线?为什么要用这种导线?1-12 架空线为什么要换位?规程规定,架空线长于多少公里就应进行换位?1—13 架空线的电压在35kV 以上应该用悬式绝缘子,如采用X —4。
第2章习题答案一、暂态作业1.为何要对同步发电机的基本电压方程组及磁链方程组进行派克变换?答:由于同步发电机的定子、转子之间存在相对运动,定转子各个绕组的磁路会发生周期性的变化,故其电感系数(自感和互感)或为1倍或为2倍转子角θ的周期函数(θ本身是时间的三角周期函数),故磁链电压方程是一组变系数的微分方程,求解非常困难。
因此,通过对同步发电机基本的电压及磁链方程组进行派克变换,可把变系数微分方程变换为常系数微分方程。
2.无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时,定子和转子电流中出现了哪些分量?其中哪些部分是衰减的?各按什么时间常数衰减?试用磁链守恒原理说明它们是如何产生的?答:无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时,定子电流中出现的分量包含:a) 基频交流分量(含强制分量和自由分量),基频自由分量的衰减时间常数为T d’。
b) 直流分量(自由分量),其衰减时间常数为T a。
c)倍频交流分量(若d、q磁阻相等,无此量),其衰减时间常数为T a。
转子电流中出现的分量包含:a) 直流分量(含强制分量和自由分量),自由分量的衰减时间常数为T d’。
b) 基频分量(自由分量),其衰减时间常数为T a。
产生原因简要说明:1)三相短路瞬间,由于定子回路阻抗减小,定子电流突然增大,电枢反应使得转子f绕组中磁链突然增大,f绕组为保持磁链守恒,将增加一个自由直流分量,并在定子回路中感应基频交流,最后定子基频分量与转子直流分量达到相对平衡(其中的自由分量要衰减为0)。
2)同样,定子绕组为保持磁链守恒,将产生一脉动直流分量(脉动是由于d、q不对称),该脉动直流可分解为恒定直流以及倍频交流,并在转子中感应出基频交流分量。
这些量均为自由分量,最后衰减为0。
3.有阻尼绕组同步发电机突然三相短路时,定子和转子电流中出现了哪些分量?其中哪些部分是衰减的?各按什么时间常数衰减?答:有阻尼绕组同步发电机突然三相短路时,定子电流和转子电流中出现的分量与无阻尼绕组的情况相同。
第一章 电力系统分析基础知识 1-2-1 对例1-2,取kV 1102=B U ,MVA S B 30=,用准确和近似计算法计算参数标幺值。
解:①准确计算法:选取第二段为基本段,取kV1102=B U ,MVAS B 30=,则其余两段的电压基准值分别为:9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U kV 6.66.6110110223===k U U B B 电流基准值:kA U S I B B B 8.15.9330311=⨯==kA U S I B B B 16.0110330322=⨯==各元件的电抗标幺值分别为:发电机:32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路:079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x 电抗器:4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路:14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值:16.15.911==*E ②近似算法: 取MVA S B30=,各段电压电流基准值分别为:kV U B 5.101=,kA I B 65.15.103301=⨯=kV U B 1152=,kA I B 15.01153301=⨯=kV U B 3.63=,kA I B 75.23.63301=⨯=各元件电抗标幺值:发电机:26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :11.05.3130115121105.0222=⨯⨯=*x 输电线路:073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01530115115105.0224=⨯⨯=*x 电抗器:44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路:151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值:05.15.1011==*E 发电机:32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路:079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x 电抗器:4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路:14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x 电源电动势标幺值:16.15.911==*E 1-3-1 在例1-4中,若6.3kV 母线的三相电压为: )cos(3.62αω+⨯=t U s a)120cos(3.62 -+⨯=αωt U s a )120cos(3.62 ++⨯=αωt U s a在空载情况下f点突然三相短路,设突然三相短路时 30=α。
电工电子技术百科名片电工电子技术电工电子技术主要介绍电路的基本概念、基本定律及分析方法;电路的暂态分析;单相正弦交流电路;三相电路;半导体基础知识;晶体管及基本放大电路;集成运算放大器及应用;数字逻辑电路基础;逻辑代数与逻辑函数;组合逻辑电路以及时序逻辑电路。
目录展开编辑本段1.图书信息书名: 电工电子技术作者:肖志红出版社:机械工业出版社出版时间: 2010年5月1日ISBN: 9787111301448开本: 16开定价: 23.00元编辑本段内容简介《电工电子技术(上册)》共8章,内容包括:电路的基本概念与基本定律、电路常用分析方法、暂态电路分析、正弦交流电路、磁路与变压器、交流电动机、电气控制技术、工厂用电与安全用电。
每章配有难度适中的习题及部分习题参考答案。
部分章节配有工程应用举例及Multisim仿真实例。
《电工电子技术(上册)》可作为高等院校工科非电类本科生、大专生及成人教育学生的教材或参考书,还可作为自学考试或相关工程技术人员的参考用书。
编辑本段图书目录前言第1章电路的基本概念与基本定律第2章电路常用分析方法第3章暂态电路分析第4章正弦交流电路第5章磁路与变压器第6章交流电动机第7章电气控制技术第8章工厂供电与安全用电附录附录A Multisiml0简介附录B Y系列三相异步电动机技术数据中英文名词对照部分习题参考答案参考文献编辑本段2.图书信息基本信息书名:电工电子技术作者:罗岩出版社:经济科学出版社版次:2010年7月第1版定价:31.90元开本:16装订:胶装ISBN 978-7-5058-9680-2丛书名:高职高专“十二五”规划教材内容简介本书根据高等职业教育电工电子技术课程的最新基本要求编写,同时充分考虑了高等职业教育的特点,在教材的结构和知识点的分布以及深度上进行了调整,使教材更加突出实用性、更加通俗易懂、更加贴近生产实际。
本书共分十三章,主要内容包括:电路的基本知识、直流电路、常用电工仪表、正弦交流电路、变压器应用技术、电动机应用技术、电动机控制技术、低压电器与安全用电技术、PLC及其应用技术、电子电路中的元器件、直流稳压电源、放大电路和数字电路。
第一章1.短路的概念和类型概念:指一切不正常的相与相与地(对于中性点接地的系统)之间发生通路或同一绕组之间的匝间非正常连通的情况。
类型:三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路。
2.电力系统发生短路故障会对系统本身造成什么危害?1)短路故障是短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流,由于短路电流的电动力效应,导体间将产生巨大的机械应力,可能破坏导体和它们的支架。
2)比设备额定电流大许多倍的短路电流通过设备,会使设备发热增加,可能烧毁设备。
3)短路电流在短路点可能产生电弧,引发火灾。
4)短路时系统电压大幅度下降,对用户造成很大影响。
严重时会导致系统电压崩溃,造成电网大面积停电。
5)短路故障可能造成并列运行的发电机失去同步,破坏系统稳定,造成大面积停电。
这是短路故障的最严重后果。
6)发生不对称短路时,不平衡电流可能产生较大的磁通在邻近的电路内感应出很大的电动势,干扰附近的通信线路和信号系统,危及设备和人身安全。
7)不对称短路产生的负序电流和电压会对发电机造成损坏,破坏发电机的安全,缩短发电机的使用寿命。
3.同步发电机三相短路时为什么进行派克变换?目的是将同步发电机的变系数微分方程式转化为常系数微分方程式,从而为研究同步发电机的运行问题提供了一种简捷、准确的方法。
4.同步发电机磁链方程的电感系数矩阵中为什么会有变数、常数或零?变数:因为定子绕组的自感系数、互感系数以及定子绕组和转子绕组间的互感系数与定子绕组和转子绕组的相对位置θ角有关,变化周期前两者为π,后者为2π。
根本原因是在静止的定子空间有旋转的转子。
常数:转子绕组随转子旋转,对于其电流产生的磁通,其此路的磁阻总不便,因此转子各绕组自感系数为常数,同理转子各绕组间的互感系数也为常数,两个直轴绕组互感系数也为常数。
零:因为无论转子的位置如何,转子的直轴绕组和交轴绕组永远互相垂直,因此它们之间的互感系数为零。
5.同步发电机三相短路后,短路电流包含哪些分量?各按什么时间常数衰减?1)定子短路电流包含二倍频分量、直流分量和交流分量;励磁绕组的包含交流分量和直流分量;D轴阻尼绕组的包含交流分量和直流分量;Q轴阻尼包含交流分量。
电力系统暂态分析课后答案【篇一:电力系统暂态分析部分习题答案】ss=txt>第一章电力系统故障分析的基本知识1-2、发电机f1和f2具有相同的容量,它们的额定电压分别为6.3kv和10.5kv,若以它们的额定值为基本条件的发电机电抗的标么值是相同的,问这两个发电机电抗的欧姆值的比值是多少?解:xg1*(n)=xg1*sn1/un12 xg2*(n)=xg2*sn2/un22∵xg1*(n)=xg2*(n) ∴xg1*sn1/un12=xg2*sn2/un22 故:xg1/ xg2=un12/ un22=6.32/10.52=0.36 1-4、50mva 10.5kvxd’’=0.1530mva110kv/6.6kv uk%=10.5求:①准确计算各元件电抗的标么值,基本段取i段ubi=10.5kv。
②工程近似计算各元件电抗的标么值,sb=100mva。
解:①精确计算法ubi=10.5kv sb=100mva ubii=10.5?12110.512110.5=10.5kv6.6110ubiii=10.5??=7.26kvxd*?0.15?10050?0.3xt1*?10.5100?10.5602?10010.52?0.175xl*?0.4?100?1001212?0.273xt2*?10.5100?110302?1001212?0.289②近似计算法ub=uav sb=100mvaxd*?0.15?1005010060?0.3xt1*?10.5100??0.175xl*?0.4?100?1001152?0.302xt2*?10.5100?10030?0.351-5、某一线路上安装一台xk%=5的电抗器,其额定电流为150a,额定电压为6kv,若另一台额定电流为300a、额定电压为10kv的电抗器来代替它,并要求保持线路的电抗欧姆值不变,问这台电抗器的电抗百分数值应是多少?xr1%100un13in1xr2%100un23in2解:∵xr????∴xr2%?xr1%?un1un2?in2in1?5?610?300150?6u|0|=115 kv50km1-12、10mva110kv/11kv uk%=10.5(3)(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;(3) 若短路前变压器满负荷运行,功率因数为0.9(低压侧),计算最大非周期分量电流的初始值,并与空载时短路比较。