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第9章思考题与习题
9-1何谓对称分量法？正序、负序和零序分量各有什么特点？
9-2回答单相短路、两相短路、两相接地短路的边界条件，如何转化为对称分量表示的边界条件，怎样根据边界条件做出复合序网图？ 9-3两相短路为什么没有零序分量？ 9-4如何制定电力系统的各序网络图？
9-5何谓正序等效定则，各种类型短路的附加电抗是什么？ 9-6变压器接线Yyn12和Yd11两侧对称分量有何变化？
9-7如何计算不对称短路时网络中的电流和电压？
9-8何谓非全相运行？它与电力系统不对称短路有何异同？
9-9试绘制图9-44电力系统中k点发生单相接地，两相短路和两相接地短路时的复合序网图。
图9-44 题9-9电力系统图
9-10如图9-45所示电力系统，已知各元件参数如下：
???0.125,X2?0.16 发电机G1：62.5MVA，Xd???0.125,X2?0.16 发电机G2：31.25MVAXd变压器T1：63MVA，Uk%?10.5 变压器T2：31.5MVA Uk%?10.5 线路WL：l?50km,x1?0.4?km,x0?3x1
试求k点发生两相接地短路时，故障点的各相电流和各相电压。
图9-45 题9-10的电力系统接线图
9-11简单电力系统如图9-46所示。已知各元件参数如下：
???X2?0.2,E???1.05； 发电机G：50MVA，Xd变压器T：50MVA，Uk%?10.5，Ynd11接线，中性点接地电抗xn?22?。k点发生单相接地或两相接地。试计算：
（1）短路点各相电流及电压的有名值。
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（2）发电机端各相电流及电压的有名值，并画出其相量图。 （3）变压器低压绕组中各绕组电流的有名值。 （4）变压器中性点的电压有名值。
图9-46题9-11的电力系统接线图
9-12如图9-47所示电力系统，已知各元件参数如下：
???0.18,X2?0.22。 发电机G：100MVA，cos??0.85,Xd变压器T：120MVA，UK?1?2?%?24.7,UK?2?3?%?8.8,UK?1?3?%?14.7。输电线路WL：
l?160km，x1?0.41?km,x0?3.5x1。S为无限大容量电源系统，内阻xs?0。
试计算k点单相接地短路时发电机母线A的线电压，并绘出相量图。
图9-47题9-12电力系统图
9-13如图9-48所示简单电力系统中，求在k点发生不对称短路情况下，在t?0、t?0.2s、
???X2 t??时短路电流周期分量的有效值。其中发电机G的额定容量SNG?30MVA, Xd?0.125,变压器T的额定容量SNT?30MVA,Uk%?10.5。
图9-48题9-13的电力系统接线图
9-14如图9-49所示简单电力系统，已知各元件参数如下：
???X2?0.22. 发电机G：SNG?300MVA,，Xd变压器T1和T2：SNT?360MVA，Uk%?12。线路每回路120km,x1?0.4?km,。
x0?3x1。负荷LD：SLD?280MVA。当k点发生单相断线时，试计算各序电抗，并绘制
复合序网图。
图9-49题9-14的电力系统接线图
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G2：9-15如图9-50所示简单电力系统，在同一基准容量下的电抗标幺值数据为发电机G1、
X1?X2?0.10,X0?0.05；变压器T1,T2:X1?X2?X0?0.25；
线路l:X1?X2?0.30,X0?0.5。当节点1发生故障时求戴维南等效阻抗，并计算当节点1发生金属性故障，在下述情况下的故障电流。
（1） 三相对称故障； （2） 单相接地故障； （3） 两相故障； （4） 两相接地故障。
电力系统分析思考题与习题 Page 23 图9-50题9-15的简单电力系统接线图
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第10章思考题与习题
10-1何谓简单系统静态稳定性？
10-2简单电力系统静态稳定的实用判据是什么？
10-3何谓电力系统的静态稳定储备系数和整步功率？ 10-4如何用小干扰法分析简单电力系统的静态稳定性？ 10-5功角?和发电机组惯性时间常数TJ的物理意义是什么？ 10-6提高电力系统静态稳定性的措施主要有哪些？
10-7简述自动调节励磁装置对电力系统静态稳定性的影响。 10-8什么是同步发电机的转子摇摆曲线，有何用处？
10-9简单电力系统如图10-50所示，各元件参数如下：发电机G,PN?250MW,
??0.23?；变压器T1, cos?N?0.85,UN?10.5kV,Xd?1.0?，Xq?0.65?，Xd SN?300MVA,Uk%?15,KT1?10.5242；变压器T2，SN?300MVA，Uk%?15，
KT2?220121；线路，l?250km，UN?220kV,X1?0.42?km。运行初始状态为
U0?115kV,P0?220MW,cos?0?0.98。
（1）如果发电机无励磁调节，试求功角特性PEq???，功率极限PEq?m、 Eq?Eq0?常数，
?Eq?m，并求此时的静态稳定储备系数Kp%；
??Eq0?常数，试做同样内容计算。 （2）如计及发电机励磁调节，Eq
图10-50 题10-9的简单电力系统接线图
［答案］（1）Eq为常数P ?Eq?m?82.5，PEq?m?1.172，Eq?1.16sin??0.085sin2?，
Kp%?33.18。
??常数，PEq??1.58sin??0.21sin2?，?Eq?m?103.77，PEqm（2）Eq??1.63。 Kp%?84.9。
??0.4， 10-10如图10-51所示简单电力系统，参数如下：网络参数Xd?1.21，XdXT1?0.169，XT2?0.14，XWL2?0.373；运行参数UG?1，发电机向受端输送功率
P0?0.8,cos?0?0.98。试分别计算当Eq、E?及UG为常数时，此系统的静态稳定功率
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极限及静态稳定储备系数Kp%。
图10-51 题10-10的系统接线图
答（1）当Eq守恒时，Pm?1.06，Kp%?32.5 （2）当E?守恒时，Pm?1.348，Kp%?68.5 （3）当Uc守恒时，Pm?1.54，Kp%?92.5
10-11图10-52所示简单电力系统，如各元件参数标注在图中。正常运行情况，输送到受端的功率为200MW,功率因数为0.99，受端母线电压为115kV。试分别计算当Eq、E?及UG为恒定时，系统的功率极限和静态稳定储备系数。
答：取SN?200MVA,（1）Eq?1.865,Pm?1.302,Kp%?30.2
（2）E??1.35,Pm?1.758,Kp%?75.8
图10-52 题10-11简单电力系统接线图
10-12何谓电力系统的暂态稳定性？ 10-13何谓极限切除角，极限切除时间？
10-14何谓发电机的转子的摇摆曲线？有何作用？
10-15如何用分段计算法、改进欧拉法求解极限切除时间？ 10-16提高电力系统暂态稳定的措施有哪些？并简述其原理。 10-17试述等面积定则的基本含义。
10-18如何用改进的欧拉法求极限的切除时间？
10-19如图10-53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，试求其极限角?cr。
答案：?cr?88.9。
图10-53 题10-19简单电力系统接线图
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??0.29 10-20简单电力系统如图10-54所示，已知各元件标幺值为：发电机XdX2?0.23。变压器T1,XT1?0.13,XT2?0.11.线路WL双回线路，X11?0.29， X10?3X11。运行初始状态：U0?1.0,P0?1.0,Q0?0.2.若在输电线路首端k1点发生
两相短路接地故障，试用等面积原则的基本原理，判别故障切除角?cr?40时，该简单系统能否保持瞬态稳定。
图10-54题10-20简单电力系统接线图
10-21如10-55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，为保证系统瞬间稳定，试求其极限切除时间（计算时SN?250MVA，UN?209kV）
答案：?cr?88.9 tor?0.54s
图10-55题10-21系统接线图
10-22某发电厂经二回输电线路与无限大系统连接，已知正常运行情况和输电参数如图10-56所示。当输电线路首端发生三相金属性短路时，使用等面积原则推出：
（1）能维持系统暂态稳定的极限切除角的计算公式；
（2）当一回输电线突然跳开，保持系统暂态稳定的条件是什么？（不计自动调节系统作用）
???E?Uc0??1??0??PII?mcos?k???1?P,?cr?cos???1?PmIII???XPd?IIImIII?? ???cm?k??2?Pd???cm?PmIIIsin??P0?d?????00
图10-56题10-22的简单电力系统接线图
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