华北电力大学电力系统故障分析第二章答案.doc

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1、第二章答案习题2-1:解:用表幺值计算,同步电机额定满载运行,。(1) 先计算虚拟电势EQ,以便确定q轴位置。在稳态运行时,由同步发电机的派克戈列夫方程中的磁链方程得又因,所以由上式可得写成向量的形式,则为根据通用向量的概念,在电机稳态运行时,各电磁量的通用向量与abc坐标系统中的旋转时间向量相等,故得同步电机定子端部电流、电压的运行向量为进一步推演,得令,它与同相,是一个虚拟的计算用的电势,则,或作向量图,如右图所示。已知发电机的端电压和电流(或功率),求空载电势和暂态电势等量时,需要知道q轴的位置,并将定子电流分解为两个轴向分量,但是q轴的方向还是未知的,这时通过对的计算就可确定q轴的方向

2、。由向量图可得向量和间的相位差同的相位差为(2) 计算电流和电压的两个轴向分量,即,(3) 计算空载电势,即(4) 计算暂态电势,即习题2-2 解:(1) 根据通用向量的概念,空载电势通用向量,由于在对称稳态运行时只有在q轴上有电势分量,故得同理,电流的通用向量为作向量图,如右图,从而可得(2)(因q轴无阻尼绕组和励磁逃组)(3)习题2-3:设电动势的幅值为E,根据教材中所规定的各量的正方向可以写出:由派克格列夫方程可得空载电动势:其中:习题2-4:A相电流的变化规律为:在近似计算中,在的情形中,可认为的最大瞬时值在时出现的。令上式中的,得:习题2-5:解:(1)空载电势通用向量,做向量图如右

3、图,可得:即:解得:所以:(2)次暂态电流为:习题2-6:系统的等值电路如图:等值电路化简为:所以:F1供给的电流为:F2和系统供给的电流为:起始暂态电流为:A点电压标幺值为:习题2-8:(1) 取基准值SB=100MVA,UB=Uav;通过计算可得等值电路为:A,;,化简等值电路为:短路点的起始暂态电流为:(2) 短路处电压等级的基准电流为:所以短路处的冲击电流为:(3) A点的残余电压为:所以综合负荷H提供短路冲击电流,但所占比例很小。 习题2-9:(1)取发电机额定值为标幺值,则短路前空载,有,;对汽轮机有,所以三相电流的方程式:同理可得:(2)B相及C相的电流波形如下图:(3)非周期分量初值最大的相,会出现短路冲击电流:A相的分周期分量初值为,B相的分周期分量初值为C相的分周期分量初值为所以可知A相和C相会出现短路冲击电流。B相C相

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