電力系統(tǒng)暫態(tài)重點及答案1-資料下載頁
2025-06-18 13:34本頁面
【正文】 即電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性問題。作圖題以下圖所示簡單電力系統(tǒng)f點發(fā)生三相短路為例，作圖說明快速切除故障提高同步發(fā)電機并列運行穩(wěn)定性的原理。答：故障切除較慢和故障切除速度較快兩種情況下的加速面積和最大減速面積如下圖所示，從圖可以看到快速切除故障一方面減小了加速面積，另一方面增大了最大減速面積，根據(jù)簡單電力系統(tǒng)同步發(fā)電機并列運行暫態(tài)穩(wěn)定性的條件可知，快速切除故障可以提高同步發(fā)電機并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性。圖中：－正常運行情況下發(fā)電機的功角特性；－故障情況下發(fā)電機的功角特性；－故障切除后發(fā)電機的功角特性；五、計算題（10分）下圖所示簡單電力系統(tǒng)f點發(fā)生三相短路時的實際切除角為500，請判斷此系統(tǒng)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定。已知以發(fā)電機額定容量為基準的各元件的電抗和系統(tǒng)電壓標幺值為：,不考慮發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)裝置的作用，即認為發(fā)電機的空載電動勢為常數(shù)。解： 1)利用同步發(fā)電機的正常運行狀態(tài)計算發(fā)電機的空載電動勢取系統(tǒng)電壓作為參考相量，則電壓降落的縱分量為。：根據(jù)相量圖可得：將、U=、代入上式得：2）計算同步發(fā)電機在各種運行狀態(tài)下的功角特性正常運行時：故障情況下：故障切除后：3）計算極限切除角將（弧度）、（弧度）代入得： 4）穩(wěn)定性分析由于實際的故障切除角小于極限切除角，所以系統(tǒng)能保持暫態(tài)穩(wěn)定。計算題系統(tǒng)接線如下圖所示，設(shè)在一回線路始端突然發(fā)生三相短路，已知原動機機械功率,雙回線運行時系統(tǒng)的功角特性為，切除一回線路后系統(tǒng)的功角特性為。試求極限切除角？（15分）解：作出正常運行、故障時和故障線路切除后的功角特性曲線如下：（4分）由正常運行狀態(tài)求得：（3分）根據(jù)故障切除后的功角特性曲線可得： (弧度) （3分）則極限切除角（5分）計算題額定容量為100MW，電抗。發(fā)電機空載情況下機端突然發(fā)生三相短路，試計算（1）短路電流周期分量的起始有效值和穩(wěn)態(tài)有效值。（2）短路發(fā)生在發(fā)電機A相電壓瞬時值過零時，定子三相繞組中非周期分量的起始值。解：采用標幺制計算，取發(fā)電機額定電壓為基準電壓，發(fā)電機額定容量為基準容量，則電流基準值，發(fā)電機電抗標幺值為。（1）計算短路電流周期分量的起始有效值和穩(wěn)態(tài)有效值因為短路前空載，所以發(fā)電機的空載電動勢標幺值，短路電流周期分量起始有效值。短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)有效值。（2）短路發(fā)生在發(fā)電機A相電壓瞬時值過零時，定子三相繞組中非周期分量的起始值。由于短路前空載，當短路發(fā)生在A相電壓瞬時值過零時，定子A相繞組非周期分量的起始值為其周期分量起始值的幅值，即；B、C兩相的非周期分量起始值分別為、。計算題已知電力系統(tǒng)狀態(tài)方程的特征方程為：。此系統(tǒng)是靜態(tài)穩(wěn)定的還是不穩(wěn)定的？如果不穩(wěn)定將以什么方式失去穩(wěn)定？解：根據(jù)特征方程做勞斯陣列如下：1 3 104 81 10－32 10根據(jù)勞斯判據(jù)可知，特征方程有一對實部為正的共扼復根，當系統(tǒng)受到小干擾作用時，將周期振蕩地失去穩(wěn)定。8 / 8
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