华北电力大学电力系统分析习题集及答案 下载本文

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⑶不计各元件电阻。

试用小干扰法列出此系统的小干扰方程。

13-16 判定下列几种特征方程情况下系统是否稳定? ⑴ p2+3p+5=0; ⑵ -p2+3p+5=0; ⑶ p3+5p2+3p+12=0; ⑷ p3+2p2+2p+6=0; ⑸ 4p3+3p2+2p+3=0。

13-17 如图13-17所示,判断电力系统在下列几种运行时的稳定性(列出微分方程、特征方程、利用稳定判据)。

· U=1.0∠0° ~ X=XG+XT+Xl=0.8 · E=1.2∠δ

TJ =10(s)

习题13-17图

运行情况:⑴当??60?时, ⑵当??90?时,⑶当??120?时。 13-18 已知系统如图13-18所示,隐极式发电机无励磁调节器,发电机注入无限大系统

的功率为P0?0.8,cos?0?0.85,求此系统的静态稳定功率极限及静态稳定储备系数KP。

T1 T2 Xl=0.2 习题13-18图

XT2=0.3 UC=1.0

Xd=1.2

XT1=0.4 第十四章 电力系统暂态稳定

14-1 如图14-1所示简单电力系统,设当t=0 (?=?0)时,线路突然发生短路故障,经过一段时间后,当?=?cm时,开关QF1、QF2同时跳开,系统在正常时、故障时及切除后的功率特性曲线分别为1、2、3曲线。试指出系统的加速及减速面积。

1 3

2 PT ~ QF1 QF2 δ0 δcm 习题14-1(a) 图

习题 14-1(b) 图

P0 δ

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14-2 如图14-2所示简单电力系统,当在输电线路送端发生单相接地故障时,为保证系统暂态稳定,试求其极限切除角?cm。

T1

~ k

Xd =0.285 ˊ XT1=0.13 X1=0.293 (双回) X2=0.218 X0=3X1 E ˊ = c

习题14-2图

14-3 有一简单电力系统如图14-3所示,

T2 UC=1.0 P0=1.0 cosXT2=0.108 ?

j0.4 k(3) j0.4 习题14-3图

?=0.2 、 E?=1.2,原已知:发电机参数:Xd动机机械功率PT=1.5,线路参数如图所示,无限大电源电压UC?1.0?0?。

?~ ∞ 如果在线路始端突然发生三相短路,当在突然三相短路后,转子角度再增加30°时才

切除故障线路,问此系统是否暂态稳定?

14-4 某发电厂经二回输电线路与无限大受端系统相连接。已知正常运行情况和输电参数如图14-4所示。当输电线路首端发生三相金属短路时,试用等面积定则推出:

⑴能维持系统暂态稳定的极限切除角的计算公式;

⑵当一回输电线突然跳开时,保持系统暂态稳定的条件是什么?(不计自动调节系统作用)

Xl T2 T1 UC=1

E ∞ ˊ~ QF1 QF2 X l XXT2 Xd P0 ˊ?T1 l=230km cos

习题14-4图

14-5 如图14-5所示简单电力系统,当输电线路一回送端发生三相短路故障时,试计算为保证暂态稳定而要求的极限切除角。

·U=1.0∠0° T1 T2 ~ k (3) P0=1 Xd =0.1 ˊ X2=0.1 XT1=0.1 XT2=0.05 Xl=0.5 (单回) E ˊX=3X =1.5 01 习题14-5图 14-6 简单电力系统如图14-6所示,当在一回线路上发生三相突然短路时,试计算其保持系统暂态稳定的短路极限切除角?cm。

原始数据为:

P0=1.0,Eˊ=1.41,

~ T1 QF1 k (3) T2 习题14-6图

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,U=1.0?0?,XⅠ?0=34.53°12?0.79,X

12=1.043。

14-7 某电力系统如图14-7所示。设在一条线路始端发生三相突然短路,随后经过t时

间在继电保护装置作用下线路两端开关同时跳闸。求(动态稳定)极限切除角度。

已知数据:原动机输出功率P0=1。双回线运行时的(动态)功角特性为P1?2sin?,故障线切除后一回线运行时的(动态)功角特性为P2?1.6sin?,以上数据均指标么值数据。

T1

~ QF

14-8 系统结线如图14-8所示,

T2 k 习题14-7图

X1 UC X3 U =c

?=0.2, X1=0.4,X2=0.2,X3=0.2,E?=1.2, XdTJ=6秒, UC=1.0,原动机功率PT=1.5,发电

~ X2 ∞ 无限大系统

?)模型,试作: 机用(E?、Xd⑴双回线运行,求功率角?0;

习题14-8图

⑵F点发生三相短路(永久性),若开关QF不跳开,系统是否稳定?

⑶F点发生三相短路(永久性),当发电机?角摆到60°时,开关QF跳开,问系统是

否稳定?求最大摇摆角。

⑷F点三相短路,求?cm及相应的tcm。

14-9 某输电系统如图14-9所示,当线路突然切除,然后经过一段时间后又重复合闸,若合闸后系统还没有失去稳定,试求最大允许的切除时间为多少?

T2T1QF UC=1.0 l ~

习题14-9图

14-10 电力系统结线如图14-10所示。各参数归算到220kV电压等级上,并取SB=220MVA,UB=209kV时的数据。设在k点发生两相接地短路,试计算为保持暂态稳定而需要的极限切除时间。

T1 T2 UC=1.0 ~ k (11) Xd P0=1 =0.295 ˊ XX=0.432 T2=0.122 X=X=0.488 (单回) X=0.138 2l1l2T1 Q0=0.2 220/121kV TJ=8.18s 10.5/242kV Xl0=4Xl1=1.952

习题14-10图

14-11 如图14-11所示简单电力系统,当在输电线路送端发生单相接地故障时,为保证

。E XT1=0.14 =1.55ˊ ∠25.6°TJ =7s Xd =0.3 ˊ

·Xl=0.6 XT2=0.11 P0=0.584

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系统暂态稳定,试求其极限切除时间(计算时,取SB=250MVA,UB=209kV)。

UC=115kV T2 T1

~ QF P0=250MW 360MVA 360MVA 10.5kV ?l=250km cos =0.98 300MW 220/121kV 10.5/242kV

? cos =0.85 U%=14 x1=x2=0.41Ω/km Uk%=14 k Xd=1.8 x=3x 01I0%=2.5 I0%=2.5 X2=0.23

Xd =0.3 ˊ

TJ =8s

习题14-11图

14-12 如图14-12所示输电系统,归算到同一基准值的各元件参数标么值已标注图中,输电线零序电抗为正序电抗的3倍。在线路一回路的首端发生单相接地短路,用改进欧拉法确定临界切除时间。

UC=1 T1 T2

~ k (1) P0=1

QXd =0.287 0=0.2 ˊ 1 X2=0.22 XT1=0.131 X=0.293 XT2=0.108 2 lT=11.3s J

习题14-12图