第3章習(xí)題參考答案

1、1－1習(xí)題與思考題習(xí)題與思考題3－1無限大與有限電源容量系統(tǒng)有何區(qū)別？對于短路暫態(tài)過程有何不同？無限大與有限電源容量系統(tǒng)有何區(qū)別？對于短路暫態(tài)過程有何不同？答：答：所謂無限大容量電源系統(tǒng)是指電源的內(nèi)阻抗為零，在短路過程中電源的端電壓恒定不變，短路電流周期分量恒定不變。事實上，真正無限大容量電源系統(tǒng)是不存在的，通常將電源內(nèi)阻抗小于短路回路總阻抗10％的電源看作無限大容量系統(tǒng)。一般工礦企業(yè)供電系統(tǒng)的短路點離電源的電氣距離足夠遠(yuǎn)，滿足以上條件

2、，可作為無限大容量電源供電系統(tǒng)進(jìn)行短路電流計算和分析。所謂有限容量電源系統(tǒng)是指電源的內(nèi)阻抗不能忽略，且是變化的，在短路過程中電源的端電壓是衰減的，短路電流的周期分量幅值是衰減的。通常將電源內(nèi)阻抗大于短路回路總阻抗10%的供電系統(tǒng)稱為有限大電源容量系統(tǒng)。有限大容量電源系統(tǒng)短路電流的周期分量幅值衰減的根本原因是：由于短路回路阻抗突然減小和同步發(fā)電機(jī)定子電流激增，使發(fā)電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生電磁暫態(tài)過程，即發(fā)電機(jī)的端電壓幅值和同步電抗大小出現(xiàn)變化過程，由

3、其產(chǎn)生的短路電流周期分量是變化的。所以，有限容量電源系統(tǒng)的短路電流周期分量的幅值是變化的，歷經(jīng)從次暫態(tài)短路電流（I?）?暫態(tài)短路電流（I?）?穩(wěn)態(tài)短路電流（I∞）的衰減變化過程。3－2有人說三相電路中三相的短路電流非周期分量之和等于零，并且三相短路全電有人說三相電路中三相的短路電流非周期分量之和等于零，并且三相短路全電流之和也為零，這個結(jié)論是否正確？為什么？流之和也為零，這個結(jié)論是否正確？為什么？答：兩種說法都是對的。為了簡化分析，考慮

4、在由無限大電源容量供電的空載線路中發(fā)生三相短路時A相電壓瞬時值為零，分別對各相短路回路微分方程求解可得各相的短路電流為[sin()sin()]ktTkapmkkiIte????????[sin(120)sin(120)]ktTookbpmkkiIte??????????（31）[sin(120)sin(120)]ktTookcpmkkiIte??????????式中kakbkciii各相短路電流瞬時值；pmI短路電流周期分量幅值；k?短

5、路回路蛆抗角，arctan()kLR???；kT短路回路時間常數(shù)，kTLR?。當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)變化時，k?有不同的數(shù)值，但在實際電力系統(tǒng)巾，系統(tǒng)電抗遠(yuǎn)較電阻為大，即短路回路中有LR?，故k?≈090，則上式可簡化為1－3無限大容量系統(tǒng)中，短路電流的周期分量恒等于穩(wěn)態(tài)短路電流，則短路電流周期分量的假想時間就是短路電流的持續(xù)時間。大于1s時，非周期分量已衰減完畢，短路KTKT全電流對應(yīng)的假想時間就等于短路電流周期分量的假想時間。3－6在標(biāo)么制法計

6、算短路回路中各元件的標(biāo)么電抗時，必須選取一個統(tǒng)一的基準(zhǔn)容在標(biāo)么制法計算短路回路中各元件的標(biāo)么電抗時，必須選取一個統(tǒng)一的基準(zhǔn)容量，其大小可以任意選定，而其基準(zhǔn)電壓必須采用該元件所在線路的平均電壓，不得任意量，其大小可以任意選定，而其基準(zhǔn)電壓必須采用該元件所在線路的平均電壓，不得任意選取，原因何在？選取，原因何在？答：用相對值法計算短路電流，其基準(zhǔn)量有四個：基準(zhǔn)容量dS，基準(zhǔn)電壓dU，基準(zhǔn)電流dI和基準(zhǔn)電抗dX。只要任意給定兩個，則其它兩個

7、就可以按它們之問的關(guān)系求出。通常取基準(zhǔn)量是由容量和電壓決定電流，由電壓和電流決定電抗，所以首先選定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓。為了簡化計算，只選一個統(tǒng)一的基準(zhǔn)容量，由于它是一個人為選定的值，故數(shù)值可以任定，但為了使計算數(shù)字簡單，常取dS=100MVA。基準(zhǔn)電壓采用元件所在線路的平均電壓是基于當(dāng)選各級平均電壓為基準(zhǔn)電壓時，必使各級線路的相對電壓為1，即1avdUUU??。這一特點不僅可簡化計算公式(如1kIx??)，而且揭示了用相對值表示短路回路

8、各元件阻抗的物理意義。按照基本定義，元件的相對電抗是基準(zhǔn)電流流過該元件電抗產(chǎn)生的壓降對基準(zhǔn)電壓的百分渣。短路回路從電源到短路點可看成是一個由各級元件相對電抗所組成的網(wǎng)絡(luò)。在整個短路回路中，相對電壓在電源端為1；相對短路電流沿途經(jīng)過各元件相對電抗產(chǎn)生相對壓降，最后至短路點時，相對壓降為零。因此，元件的相對電抗實質(zhì)上是相對短路電流在各元件上的相對壓降百分值，即相對短路電流kI流過元件相對電抗X所產(chǎn)生的相對壓降對相iU對電壓U的百分值。有了這

9、一概念，我們在計算短路回路總相對電抗時，處于不同電壓等級下的各元件相對電抗可以不經(jīng)折算而直接用網(wǎng)絡(luò)原理化簡，僅在最后計算各短路點的短路電流時，需要將各短路點的相對電流分別乘以其所在線路的基準(zhǔn)電流，從而避免了折算的麻煩。3－7在某一供電線路內(nèi)，安裝一臺在某一供電線路內(nèi)，安裝一臺XL%＝5%（IL.N＝150A；UL.N＝6kV）的電抗）的電抗器，現(xiàn)將這一電抗器用器，現(xiàn)將這一電抗器用IL.N＝300A的電抗器代替并要保持電抗值不變，問替換的