國網(wǎng)暫態(tài)第4章習(xí)題答案

1、第 4 章習(xí)題一、暫態(tài)作業(yè)1. 變壓器的零序等效電路取決于哪些因數(shù)？更大？為何？線路的三序參數(shù)相比較，何者答：變壓器的零序漏抗與正序、負序漏抗相等，而零序激磁電抗與變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。零序等效電路與外電路的連接有關(guān)，與變壓器三相繞組連接形式及中性點是否接地有關(guān)。線路是元件，它的正序電抗等于負序電抗。由于三相線路中，各相零序電流大小相等、相位相同，各相間互感磁通相互加強，故零序電抗要大于正序電抗。的三個習(xí)題在 k 點發(fā)生不對稱短路故障時，試畫出它們的零序等效網(wǎng)絡(luò)（不用化簡），并寫出零序電抗 x 0 的表達式。（設(shè) xm0 ）2.答：對應(yīng)于的零序等效網(wǎng)絡(luò)如下所示。jxT 10jxL10jxL

2、10jxT 10 U k 0U k 0圖 a 中，在 k 點短路時，由于外接負載 L 不接地，零序電流不能流通。且零序電壓加在變壓器 T2 的 Y 側(cè)，零序電流也無法流通。零序電抗 x0 。圖 b 中，在 k 點短路時，因為 xm0 ，所以，零序等效電路如圖 7 10 所xL1(0) 。示。零序電抗（3）圖 c 中，在 k 點短路時，因為 xm0 所以零序電流在短路點右側(cè)沒有通路。零序電抗xL1(0) 。電力系統(tǒng)，試作出 k 點發(fā)生單相接地故障時的正序、負序、零序等效電路。3.答：正序jx8,1jxL1,1j(x6,1 x7,1 )jx5,1jxjxjx9,110,111,1j(x3,1 x4

3、,1 )jx2,1jxj(x x17,112,1 E2U k1jx14,1jx15,113,1)jxL 2,1負序：jx8,2jxL1,2j(x6,2 x7,2 )jx5,2jxjxjx9,210,211,2j(x3,2 x4,2 )jx2,2jxj(x x17,212,2 U k 2jx14,2jx15,2零序：jx12,0jx11,0 U k 0jx13,0jx15,0二、作業(yè)4. 若有三相不對稱電流流入一用電設(shè)備，試問：該用電設(shè)備在何種情況下，三相電流中零序電流為零？當零序電流為零時，用電設(shè)備端口三相電壓中有無零序電壓？ I (0)Ia IbIc ZU (0) (0)答：（1）負載中性點

4、不接地；三相電壓對稱；負載中性點接地，且三相負載不對稱時，端口三相電壓對稱。（2）無5.若一元件的三相阻抗不相等 za zc ，試問若將三相電壓降方程 zb U a za I a ,13,2)jxL 2,2 Ub zb I b , U c zc I c 轉(zhuǎn)換為對稱分量，能否得到三序獨立的電壓降方程？答：Us zs Is1zs T zT1a2 za00 111a1 a21a21a0z0a a213 b11 0z a10 c z z zz a2 z azaz a2 zzabcabcabc 1 z az a2 zz z zz a2 z az3 bc abcabca za a z az2bcza az

5、b a z2cza zb zc zb zc 時，za azb a z 0, z a z az 0, 則不能得到三序獨立的電壓22cabc當 za降方程。 6.在圖 436 中已知 Ea 1, Eb 1, Ec j, 試用對稱分量法計算 I a,b,c 及中性點對 地電壓U ng （提示：將三相電壓平衡方程轉(zhuǎn)換成對稱分量方程）。j1 j1Eaj1j1j1 EbEc j1答： 方法一：因三相電路結(jié)構(gòu)對稱，故用對稱分量法求解。電壓源電壓分解為三序分量 E1 a2 Ea 1a1 1a2 1a a22 b j 0 c a ja2 a2 ja jjj 3 66 j 13各序分量解耦單獨作用分別求解序電流正

6、序電流： 1 3 j 3 E1j23I11212負序電流： 1 3 j 3 3 E2j2I11212零序電流：無通路，I0 0合并序電流得到相電流j 1 2 I1 a j I 2 a I1 a I 2 I b aa a21 I 0 a I1 a2 I 2 c 3方法二：直接列回路方程求解。 1 j21I a E E j2 I a j2 I bj2 I 2 j 1 aj2 I b6ab 1 j 1 j2 j2 j2EcEaI cI aI cj2 I aIb62 I a I b I c 0I a I b I c 0 13I c中性點電壓為： j 13 U Eaj2 I an計算結(jié)果一致。7. 在例

7、 4-2 中：（1）若第繞組開路（開口），分別計算中性點直接接地和經(jīng)電抗接地兩種情況下，220KV 和 110KV 二側(cè)和公共繞組電流以及中性點電流和電壓。（2）若將中壓側(cè)直接接地，而在高壓側(cè)施加零序電壓 10KV，試作例 4-2 中同樣的計算。答：參照例題 p994-2的計算過程和結(jié)果： 1）當側(cè)繞組開路后a）中性點直接接地按等值電路可求得各側(cè)電流：0.143I I 1.3491*2*0.014 0.12電流有名值：I120 1.349 * 0.772KA13 *121120I 1.349 * 0.315KA23 * 220中性點電流為：b）中性點經(jīng)電抗器接地時按等值電路可求得各側(cè)電流：0.

8、143I I 0.8511*2*0.124 0.044電流有名值：I120 0.851* 0.487KA13 *121120I 0.851* 0.268KA23* 220中性點電流為：2）如中壓側(cè)接地，高壓側(cè)加零序電壓 10KV a）各側(cè)的等值漏抗為： 0.12xx 0.014x 0.224 零序電壓標幺值：10U 0.0787(0)*2203按等值電路可求得各側(cè)電流：I0.0787 0.7481*0.12 (0.014) 0.24I0.244 I 0.7942*1* 0.014 0.244I3 I1 I2 0.0455電流有名值：I120 0.748* 0.235KA13 *121120I

9、0.794 * 0.454KA23* 220I 0.0455 * 220 0.166KA333 *11中性點電流為：b）經(jīng)電抗器接地，各側(cè)的等值漏抗為：x 0.12 3*12.5*(1 220)* 120 0.0441212202(220 121)* 220 x 0.014 3*12.5*120 0.124*12122202x 0.244 3*12.5* 220 * 120 0.4131212202同理按等值電路可求得各側(cè)電流：I0.0787 0.5651*0.044 0.124 0.413I0.413 I 0.4342*1* 0.124 0.413I3 I1 I2 0.131電流有名值：I1

10、20 0.565* 0.178KA13 * 220120I 0.434 * 0.248KA23 *121I 0.131 *120 0.475KA 333 *11中性點電流為：中性點電壓為：Un In *12.5 2.651KV8. 圖 4-37 所示的系統(tǒng)中一回線路停運，另一回線路發(fā)生接地故障，試作出其零序網(wǎng)絡(luò)圖。1 l32 l3xn1xn 2答：畫出其零序等值電路9. 在例題 33 中，若有兩臺升壓變壓器和一臺自耦變壓器高壓側(cè)星形中性點直接接地；330KV 系統(tǒng)中有中性點接地。計及 330KV 兩回線路的互感，試繪出 f1 點接地短路時以下兩種情況的零序網(wǎng)絡(luò)。（1）中性點接地的自耦變壓器與

11、f1 點在同一回線 ；（2）中性點接地的自耦變壓器與 f1 點不在同一回線。答：1）故障點發(fā)生的線路與接地自耦變壓器連接時，另外一條平行線無接地通路，沒有零序電流，可不考慮。2）故障點發(fā)生的線路與不接地自耦變壓器連接時，兩條平行線均有接地通路出現(xiàn)零序電流，要考慮互感作用。參照 P105 公式（437）畫出等值電路。零序網(wǎng)絡(luò)圖；略三、電力系統(tǒng)暫 態(tài)分析部 分習(xí)題10. 已知 A 相電流的相序分量為 I a1 5, I a 2 j5, I a0 1 ，試求 A、B、C 三相電流，并作相量圖。答： I A 1 I a1 6.4 51.34 j5o 11a a2 1 a2 0.83 j1.83 2.01 65.6oI B I a2 1 7.83 j6.8310.39138.9o aICa0IICIc1Ib 2Ic 2138.90Ia1I , I, Ia 0b0c0IB