電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置計(jì)算題

1教材2已知待并發(fā)電機(jī)組電104t伏統(tǒng)電ut)伏。試求：⑴試畫出時(shí)電壓矢量圖；⑵計(jì)算相角差首次等于零時(shí)的t；⑶若整定導(dǎo)前時(shí)間=0.2，計(jì)算合閘命令發(fā)出時(shí)刻的t對(duì)應(yīng)的導(dǎo)前角；⑷若準(zhǔn)同步ad裝置、斷路器等各種誤差時(shí)間之和最大為0.03，計(jì)算最大合閘誤差角。解⑴已V，U105Vt=0時(shí)的相角為0u的相角等于sG2

，據(jù)此畫出電壓矢量圖如下：⑵相角差=0，即（314t+）=0，2則t=（秒）2（3）⑶由于整定導(dǎo)前時(shí)間=秒，合閘命令發(fā)出時(shí)刻為：ad

=

2

－0.2（秒）導(dǎo)前角=滑差角頻率×導(dǎo)前時(shí)間（315-314）×0.2=0.2（弧度）⑷合閘誤差角=合閘誤差時(shí)間×滑差角頻率=0.03×315-314）=0.03弧度3P187課后作題2-4旋轉(zhuǎn)坐系中發(fā)電機(jī)模型方（方）如下/

ddqqqqdddddqqqqddd磁鏈方iqqqiifff

電壓方程

udduqdq

qd式中符號(hào)含義：ψ—磁鏈，i—電流，u—電壓，—直軸，q—交軸，—?jiǎng)?lì)磁繞組，

ddt

。已知：I

f*

ad*

0.6rxisin0.8q

2

2dq

。假定恒步轉(zhuǎn)速、恒磁，求電機(jī)并入電后的電暫態(tài)過(guò)程。答

diq

1udi0.6dt2u可得：

d2dt

i

0.40有特征方程：

s0sitsintd則有

icsincos代入初始條件

i00

，則有：

cc0.41t0.6sinit1.2cost1.2所以有：qii

2d

2q

t0.6sint

1.2t1.2

時(shí)間響應(yīng)曲線如下所示：1教材題某電廠有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)在公共母線上并聯(lián)運(yùn)行，1機(jī)額定功率為25MW，2號(hào)機(jī)的/

額定功率為50MW臺(tái)機(jī)的功率因數(shù)都為0.85磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差系數(shù)為。若系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷波動(dòng)使電廠無(wú)功增量為它們的總無(wú)功容量的問(wèn)各機(jī)組承擔(dān)的無(wú)功負(fù)荷增量是多少，母線上的電壓波動(dòng)是多少？解1號(hào)機(jī)額定無(wú)功功率

tg25tg15.49(var)G112

號(hào)

機(jī)

額

定

無(wú)

功

功

率

G2

tg(arccosvar)因?yàn)閮膳_(tái)機(jī)的調(diào)差系數(shù)均為0.05，所以公用母線上等值機(jī)的調(diào)差系數(shù)為0.05。母線電壓波動(dòng)

0.2*各機(jī)組無(wú)功負(fù)荷波動(dòng)量

G1*

1

*

0.05

QG1G1

0.2Mvar)

*

0.05

0.2G

Q2*G2

0.26.20(1機(jī)組無(wú)功負(fù)荷增加3.10Mvar，2機(jī)組的無(wú)功負(fù)荷增加。因?yàn)檎{(diào)差系數(shù)相等功的波動(dòng)量與它們的容量成比例線上的電壓降低了。N2教材例3-2某電廠兩臺(tái)發(fā)電機(jī)公共母上并聯(lián)運(yùn)行1機(jī)組的定功率2號(hào)機(jī)組的定功率為50MW。臺(tái)機(jī)組額定功率因都是0.85。機(jī)組的調(diào)差系數(shù)為0.04，號(hào)機(jī)組的差系數(shù)若系統(tǒng)功負(fù)波動(dòng)使廠無(wú)增量為它總無(wú)功容量15%問(wèn)機(jī)組承擔(dān)無(wú)功負(fù)增量是多少母線上電壓波動(dòng)是少？/

3P187課后題3-1某電廠有兩臺(tái)發(fā)電機(jī)在公共母線上并聯(lián)運(yùn)行，1機(jī)的額定功率為25MW，2號(hào)機(jī)的額定功率為50MW。兩臺(tái)機(jī)組的額定功率因數(shù)都是0.85。2號(hào)機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器調(diào)差系數(shù)為0.051號(hào)機(jī)為無(wú)差調(diào)節(jié)特性若系統(tǒng)無(wú)功負(fù)荷波動(dòng)使電廠無(wú)功增量為它們總無(wú)功容量的20，問(wèn)各機(jī)組承擔(dān)的無(wú)功負(fù)荷增量是多少？母線上的電壓波動(dòng)是多少？若電廠無(wú)功增量為它們總無(wú)功容量的％，情況又如何？解1號(hào)機(jī)額定無(wú)功功率

G

PG1

tgvar)11號(hào)機(jī)額定視在功率

Ge

PG1

/

25/0.85（MVA）12號(hào)機(jī)額定無(wú)功功率QG2e

tg2

tgMvar）2因?yàn)?號(hào)機(jī)為無(wú)差調(diào)節(jié)特性，所以號(hào)機(jī)將盡其所能承擔(dān)無(wú)功功率的增量，如果1號(hào)機(jī)能承擔(dān)無(wú)功功率的全部增（即其值小于額定視在功率則母線電壓保持不變。當(dāng)電廠無(wú)功增量為總無(wú)功容量的％時(shí)：0.2*G

Ge

Q

G

0.2*30.99

Ge∴1號(hào)機(jī)承擔(dān)無(wú)功功率的全部增量9.3Mvar，母線電壓保持不變，即。當(dāng)電廠無(wú)功增量為總無(wú)功容量的％時(shí)：/

L*L*LL*0.2*GL*L*LL*

Ge

2e

0.6*30.99

Ge1號(hào)機(jī)承擔(dān)無(wú)功功率的全部增量27.89Mvar，母線電壓保持不變，即0。1參照教材例5-2某電力系統(tǒng)中f成0次方次方次方及3次方成比例的負(fù)荷分別占30%、40%10%和20%且當(dāng)f=50Hz時(shí)系統(tǒng)總的有功負(fù)荷為3200MW（包括有功網(wǎng)損。試求：⑴當(dāng)f=47Hz時(shí)，負(fù)荷變化的百分?jǐn)?shù)及相應(yīng)的K；LL*⑶若f=50Hz時(shí)，此系統(tǒng)總的有功負(fù)荷為（包括有功網(wǎng)損），則上述兩種情形的K是多大？L47解⑴當(dāng)f=47Hz時(shí)，f0.94*由式（5-4）可以求出當(dāng)頻率下降到時(shí)系統(tǒng)的負(fù)荷為：aff2f30.10.94L*0*2**0.930

3則于是

(10.930)7L%7KL1.17%PKK74.88(/Hz)fN即此時(shí)，頻率每降低1Hz，系統(tǒng)負(fù)荷相應(yīng)減少。⑵PLN

3600時(shí)，系統(tǒng)的K值不變，則有L*P3600KKLN1.17MW/H)f50N即此時(shí)，頻率每降低1Hz，系統(tǒng)負(fù)荷相應(yīng)減少。2參照教材例設(shè)A、B兩區(qū)域系統(tǒng)通過(guò)聯(lián)絡(luò)線相連，兩系統(tǒng)的單位調(diào)節(jié)功率=1250MW/Hz，AB它們的負(fù)荷增量分別

LA

=100MW，

LB

=50MW在下面三種情況下，①AB系統(tǒng)均裝設(shè)按頻率及聯(lián)絡(luò)線路功率調(diào)整的自動(dòng)調(diào)頻；②A系統(tǒng)有自動(dòng)調(diào)頻B系統(tǒng)無(wú)自動(dòng)調(diào)頻；③A、B系統(tǒng)均無(wú)自動(dòng)調(diào)頻。、''''。t/

LB2f506.667解⑴A、B系統(tǒng)均按調(diào)節(jié)準(zhǔn)動(dòng)調(diào)頻時(shí)，LB2f506.667t0tB''MW''50MWLALB⑵A系統(tǒng)均按調(diào)節(jié)準(zhǔn)則動(dòng)調(diào)頻，B系統(tǒng)無(wú)二次調(diào)頻時(shí)，t

150Hz

125MWLB

''LAGB

⑶A、B系統(tǒng)無(wú)二次調(diào)頻時(shí)，

LALB

1002500

Hz502

四、計(jì)題參照教P173例題6-1P177題某電力系統(tǒng)總負(fù)荷

PL

MW，出現(xiàn)功率缺額

2500

MW，負(fù)荷調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)

L

。求下列情況下的結(jié)果：⑴如果不采取任何措施，求系統(tǒng)的穩(wěn)定頻率？⑵如果希望系統(tǒng)的穩(wěn)定頻率為48.5HZ求應(yīng)切除多少負(fù)荷？解f

hKL*

1.5

（Hz）系統(tǒng)的穩(wěn)定頻率為：（Hz）可見(jiàn)，該事故后，不采取任何措施，系統(tǒng)穩(wěn)定頻率將降至43.333Hz，該系統(tǒng)會(huì)發(fā)生頻率崩潰，影響系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行。⑵

*

48.5

0.03L.max