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电力系统暂态分析复习大纲

电力系统暂态分析复习大纲
电力系统暂态分析复习大纲

电力系统暂态分析复习思考题及参考答案

绪论:

1、电力系统运行状态的分类

答:电力系统的运行状态分为稳态运行和暂态过程两种,其中暂态过程又分为波过程、电磁暂态过程和机电暂态过程。波过程主要研究与大气过电压和操作过电压有关的电压波和电流波的传递过程;电磁过渡过程主要研究与各种短路故障和断线故障有关的电压、电流的变化,有时也涉及功率的变化;机电暂态过程主要研究电力系统受到干扰时,发电机转速、功角、功率的变化。

2、电力系统的干扰指什么?

答:电力系统的干扰指任何可以引起系统参数变化的事件。例如短路故障、电力元件的投入和退出等。

3、为什么说电力系统的稳定运行状态是一种相对稳定的运行状态?

答:由于实际电力系统的参数时时刻刻都在变化,所以电力系统总是处在暂态过程之中,如果其运行参量变化持续在某一平均值附近做微小的变化,我们就认为其运行参量是常数(平均值),系统处于稳定工作状态。由此可见系统的稳定运行状态实际是一种相对稳定的工作状态。

4、为简化计算在电力系统电磁暂态过程分析和机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设?

答:电磁暂态分析过程中假设系统频率不变,即认为系统机电暂态过程还没有开始;机电暂态过程中假设发电机内部的机电暂态过程已经结束。

第一章:

1、电力系统的故障类型

答:电力系统的故障主要包括短路故障和断线故障。短路故障(又称横向故障)指相与相或相与地之间的不正常连接,短路故障又分为三相短路、两相短路、单相接地短路和两相短路接地,各种短路又有金属性短路和经过渡阻抗短路两种形式。三相短路又称为对称短路,其他三种短路称为不对称短路;在继电保护中又把三相短路、两相短路称为相间短路,单相接地短路和两相短路接地称为接地短路。断线故障(又称纵向故障)指三相一相断开(一相断线)或两相断开(两相断线)的运行状态。

2、短路的危害

答:短路的主要危害主要体现在以下方面:

1)短路电流大幅度增大引起的导体发热和电动力增大的危害;

2)短路时电压大幅度下降引起的危害;

3)不对称短路时出现的负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。

3、断线的特点及危害

答:断线的特点是不会出现大的电流和低电压,但由于三相不对称,将在系统中产生负序和零序电流,所以断线的主要危害是负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。

4、中性点直接接地系统中各种短路故障发生的概率

答:中性点直接接地系统中发生概率最高的是单相接地短路(约65%),其他依次是两相短路接地(约20%)、两相短路(约10%)、三相短路(约5%)。

5、复杂故障

答:系统中不同地点同时发生故障称为复杂故障。

6、电力系统故障分析中电压基准值、变压器变比通常如何选择?这样选择的目的是什么?

答:电力系统故障分析中电压基准值通常选择基本级的平均额定电压作为电压基准值,变压器的变比采用平均额定变比。这样选择的目的是为了简化计算,因为在此情况下,各级电网的电压基准值就是其所在电压等级的平均额定电压,而无需通过计算求取。

7、无限大功率电源及其相对性

答:容量为无限大的电源称为无限大功率电源,其特点是电源内阻抗等于零,端电压与频率保持不变。当实际电源的内阻抗占短路回路总阻抗的比例小于10%时可以视为无限大功率电源。

8、无限大功率电源供电情况下发生三相短路时短路电流的组成及其变化规律

答:无限大功率电源供电情况下发生三相短路时,短路电流包括基频交流周期分量和非周期分量。非周期分量从短路开始的初始值按指数规律随时间逐渐衰减到零,周期分量不衰减。

9、非周期分量出现的原因、非周期分量取得最大值的条件及三相非周期分量电流起始值的关系

答:非周期分量是为了维持短路瞬间电流不变而出现的自由分量;非周期分量取得最大值的条件是短路前空载,短路发生在电压瞬时值过零瞬间(在不计各元件电阻情况下);三相非周期分量的起始值不同,如果短路前空载,则有三相非周期分量起始值之和为零,因为它们分别等于短路后瞬间各自所在相周期分量瞬时值的负值,由于三相周期分量对称,其瞬时值之和为零,所以三相非周期分量起始值之和为零。

10、最恶劣短路条件、短路冲击电流和最大有效值电流

答:最恶劣短路条件指短路前空载、短路发生在电压瞬时值过零时(不计各元件电阻);短

路冲击电流指最恶劣短路条件下的短路电流的最大瞬时值,它出现在短路发生后约二分之一周期时,短路冲击电流可以由P m

M I K i 2=计算,其中m K 称为短路冲击系数,在12MW 以上机

组机端短路时取1.9,其他情况下短路时取1.8;p I 为短路电流周期分量的有效值。最大有效值电流为最恶劣短路条件下短路电流的最大有效值,它同样出现在短路发生后约二分之一周期时,它可以由2

)1(21-+=m P M K I I 计算。

第二章 同步发电机突然三相短路分析

1、分析同步发电机三相短路时假定发电机磁路不饱和的目的是什么?

答:当磁路不饱和时,发电机的各种电抗为常数,发电机的等值电路为等值电路,这就为分析中应用迭加原理创造了条件。

2、同步发电机机端突然三相短路时,定子绕组电流中包含哪些电流分量?转子励磁绕组中包含哪些电流分量?阻尼绕组中包含哪些电流分量?它们的对应关系和变化规律是什么?

答:定子电流中包含基频周期分量、非周期分量和倍频分量;转子励磁绕组中包含强制直流分量、自由非周期分量和基频交流自由分量;d 轴阻尼绕组中包含非周期自由分量和基频交流自由分量;q 轴阻尼绕组中仅包含基频交流分量。定子绕组中基频周期分量电流与d 轴阻尼绕组、励磁绕组中的非周期分量相对应,并随着转子励磁绕组中非周期自由分量和d 轴阻尼绕组中非周期分量的衰减而最终达到稳态值(与转子励磁绕组中强制直流分量相对应);定子绕组中非周期分量和倍频分量与转子励磁绕组、阻尼绕组中的基频交流分量相对应,并随着定子绕组非周期分量和倍频分量衰减到零而衰减到零。

3、发电机的各种电抗及其对应的磁路 答:(略)

4、同步发电机稳态运行情况下的相量图、等值电路及空载电动势|0|q E 的计算 1)隐极机

2

|0|2|0||0||0|)cos ()sin (φφd d q x I x I U E ++=

2)凸极机

5、不计阻尼绕组影响时计算短路电流周期分量起始有效值的近似等值电路 答:

图中 d

x I j U E '+='|0||0||0| 6、计及阻尼绕组影响时计算短路电流周期分量起始有效值的近似等值电路 答:

图中 d

x I j U E ''+=''|0||0||0| 7、同步发电机原始磁链方程中哪些电感系数为常数?哪些电感系数是变化的?变化的原因是什么?

答:凸极式同步发电机原始磁链方程中,转子各绕组的自感系数、转子各绕组之间的互感系数为常数;定子绕组的自感系数、定子绕组间的互感系数、定子各绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化,变化的原因有二,一是凸极式同步发电机转子在d 轴和q 轴方向磁路不对称,二是定子绕组和转子绕组之间存在相对运动。

隐极式同步发电机原始磁链方程中,转子各绕组的自感系数、转子各绕组之间的互感系数为常数、定子绕组的自感系数、定子绕组间的互感系数均为常数;定子各绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的,变化的原因是定子绕组和转子绕组之间存在相对运动。

8、什么是派克变换?派克变换的目的是什么?

答:派克变换是将空间静止不动定子A 、B 、C 三相绕组用两个随转子同步旋转的绕组和一个零轴绕组来等效替换,两个随转子同步旋转的绕组一个位于转子d 轴方向,称为d 轴等效绕组;一个位于q 轴方向称为q 轴等效绕组。

派克变换的目的是将原始磁链方程中的变系数变换为常系数,从而使发电机的原始电压方程由变系数微分方程变换为常系数微分方程,以便于分析计算。

9、派克变换的等效体现在何处?其变换规律是什么?

答:派克变换的等效体现在变换前后气隙合成磁场保持不变。派克变换的规律是:1)A 、B 、C 三相绕组系统中基频周期分量变换为d 、q 、0绕组系统中非周期分量;2)将A 、B 、C 三相绕组系统中非周期分量(含倍频分量)变换为d 、q 、0绕组系统中的基频周期分量。

第三章:三相短路电流的实用计算

1、三相短路实用计算的内容有哪些? 答:三相短路实用计算的内容有:

1)计算短路电流基频交流分量的起始有效值)I I '''或(,并由此求得

最大冲击电流:I K I K i m

m m m ''==2

最大有效值电流:2

)1(21-+''=m M K I I

2)求任意时刻的短路电流周期分量有效值

2、三相短路电流实用计算中都采用了那些基本假设?

答:

1)同步发电机采用的基本假设

电机为理想电机;各发电机都用d x ''(或d x ')作为等值电抗, 即假设:q d

x x ''=''、

q q d

x x x ='=',此时发电机的电压方程为:d x I j U E ''''+='' (或d

x I j U E ''+=' ), 发电机的等值电路如下图;

假设各发电机电势同相位;进一步的近似还可以认为各电源的电势大小相等,在采用标幺值时,还可进一步假设其值为1。 2)对负荷采用的假设

一般情况忽略负荷电流的影响,因为负荷电流较短路电流小的多,但在短路点附近有较大容量的电动机时,则需要计及其对短路电流的影响。 3)网络方面采用的假设

忽略各元件电阻和对地导纳支路的影响(对于电缆线路和低压网络的线路需计及电阻影响,并用2

2

x r z +=

代替电抗进行计算)

。变压器的变比取平均额定电压之比。 3、发电机的参数和正常运行时以发电机额定值为基准的端电压、端电流标幺值以及功率因

数如下图所示,若发电机的励磁电压不变,试计算发电机机端短路时短路电流周期分量起始有效值和稳态有效值的有名值。

解:

取发电机额定电压和额定容量作为基准值,即KV U

MVA S B

B 5.105.128

.010===、,则电

流的基准值为)(687.05

.1035.12KA I B =?=

短路前发电机的空载电动势和次暂态电动势的标幺值分别为:

72

.2)

8.021()6.0211()cos ()sin (2

22

|0||0|2

|0||0||0||0|=??+??+=++=φφd d q x I x I U E 131.1)8.02.01()6.02.011()cos ()sin (2

2

2

|0||0|2|0||0||0||0|=??+??+=

''+''+=

φφd d

q x I x I U E

稳态短路电流有效值的标幺值和短路电流周期分量起始有效值的标幺值分别为: 36.12

72.2|0|*===

∞d q x E I

655.52

.0131.1|0|*

==''=''d

x E I

稳态短路电流有效值和短路电流周期分量起始有效值的有名值分别为: )(934687.036.1*A I I I B =?==∞∞

)(3885687.0655.5*

A I I I

B =?=''='' 4、用近似计算法计算下图所示网络中f 点发生三相短路时,短路点的短路电流周期分量起始有效值和各发电机所提供的短路电流周期分量起始有效值,以及短路点和发电机支路的短路

冲击电流和最大有效值电流。

解:

1、计算各元件的电抗标幺值

取p B B U U MVA S ==、100,则有:

105.0100

%

21==

=K

T T U

x x 、0525.0100

%3=?

=

n

B K T S S U x

2.0cos 21=''==n

n

B d

G G P S x x x φ

302.0115

1001004.01002

2

132=?

?=?

?==B

B L L U

S x x x

151.0115

100504.0502

2

11=?

?=?

?=B

B L U S x x

2、计算短路点和各发电机供给的短路电流以及短路点和各发电机支路的冲击电流和最大有效值电流

对321L L L x x x 、、构成的三角形接线进行星形-三角形变换后的等值电路和最后的等值电路如下图所示,

由图可得

短路点短路电流周期分量的标幺值和有效值、冲击电流、最大有效值电流的有名值为: 8563.15387

.01*

==

f I

、)(289737

31008563.1A I

f

=??

=、

)(7373289728.12A I K I f m

fim =??

==、

)(4403289752.152.1A I I

f

fM

=?==

再根据电路的对称性可得各发电机支路的电流的有效值、冲击电流和最大有效值电流如

下:

9281.02/*

*2*1===f G G I

I I 、)(51035

.1031009281.021A I I G G =??

==、

)(12989510328.121A I I im G im G =??

==、

)(7757510352.152.121A I I I G M G M G =?===

5、采用运算曲线法计算任意时刻短路电流周期分量有效值时是否考虑负荷的影响?为什么?

答:采用运算曲线法计算任意时刻短路电流周期分量有效值时是不必考虑负荷的影响。因为在运算曲线的编制过程中已近似考虑了负荷对短路电流的影响,所以应用运算曲线计算短路电流周期分量有效值时不必再考虑负荷的影响。

6、运算曲线法计算任意时刻短路电流周期分量有效值的步骤 答:(略)

7、转移电抗计算方法

答:转移电抗的计算方法有网络化简法、单位电流法和利用转移电抗的定义利用节点导纳矩阵计算三种方法。前面两种用于手算,后者用于计算机计算。

8、用单位电流法计算下图所示网络中各电源与短路点之间的转移阻抗。(图中各元件参数为标幺值)

解:

在下图中设电流11=I ,则

85

.04311325.01342142===+=?+==+====j U I j j j j I U U I I I j U I j U b a b a a 、、、、5.95.545.01143j j j j I U E I I I f

b f f =+=?+==+= 、 由此可得: 5.91

5.91

1j j I E x f f ===

、75.42

5.92

2j j I E x f f ===

、1875.18

5.93

3j j I E x f f ===

9、隐极式同步发电机的额定电压为10.5KV ,额定容量为100MW ,额定功率因数为0.85,

电抗12.0,2=''=d

d x x 。发电机空载情况下机端突然发生三相短路,试计算 (1)短路电流周期分量的起始有效值和稳态有效值。

(2)短路发生在发电机A 相电压瞬时值过零时,定子三相绕组中非周期分量的起始值。

解:

采用标幺制计算,取发电机额定电压为基准电压,发电机额定容量

M V A S N 65.11785

.0100==

为基准容量,则电流基准值

)(469.6cos 3100KA U I I N

N N B ==

=?,发电机电抗标幺值为12.0,2=''=d

d x x 。 (1)计算短路电流周期分量的起始有效值和稳态有效值

因为短路前空载,所以发电机的空载电动势标幺值1*|0|*|0|==U E q ,短路电流周期分量起始有效值)(908.53469.612

.01|0|KA I x E I B d q =?=

?''=

'';短路电流周期分量稳态有效值

)(235.3469.62

1|0|KA I x E I B d

q =?=

?=

∞。

(2)短路发生在发电机A 相电压瞬时值过零时,定子三相绕组中非周期分量的起始值。 由于短路前空载,当短路发生在A 相电压瞬时值过零时,定子A 相绕组非周期分量的起始值为其周期分量起始值的幅值,即)(76908.5322||0KA I i a =?=

''=α;B 、C 两相的非周期

分量起始值分别为)(382/2||0KA I i b =''=

α、)(382/2||0KA I i a =''=

α。

第五章:对称分量法及电力元件的序阻抗

1、对称分量法

答:对称分量法是将一组三相不对称正弦量分解为三组对称分量(其中一组称为正序分量、一组称为负序分量,另一组称为零序分量),通过分别计算三序对称分量,达到计算三相不对称正弦量的计算方法。常用于电力系统不对称故障的分析计算。

(要求掌握对称分量法的变换公式)

2、对称分量法能否用于非线性三相电力系统的分析计算?为什么?

答:不能。因为对称分量法实际上是迭加原理的应用,而迭加原理不能用于非线性电路的分析计算,所以对称分量法不能用于非线性三相电力系统的分析计算。

3、两相短路时,短路电流中是否存在零序电流分量?为什么? 答:两相短路时,短路电流中不存在零序电流分量。因为)(3

1)0(c b a I I I I

++=

,两相短路时0=++c b a I I I ,所以不存在零序电流分量。只有接地短路时,短路电流中才存在零序电流分量。

4、电力系统中三序分量的独立性及三序等值网络

答:电力系统中三序分量的独立性指三序分量相互独立互无影响(即正序电流只产生正序压降、负序电流只产生负序电压降、零序电流只产生零序电压降,反之亦然),各序分量可以单独计算。

分析计算电力系统不对称短路的三序网络如下图。

5、什么叫做分析不对称故障的基本相?基本相如何选取?

答:利用对称分量法分析计算时,以哪一相的序分量为未知数列方程求解,则那一相就称为分析计算的基本相。基本相通常选择特殊相。

6、什么叫电力系统元件的序阻抗?各电力元件的序阻抗之间有何关系?

答:加于电力系统元件端部的某序电压基频分量和流过端口的该序基频电流的比值称为电力系统元件的该序阻抗。

对于静止元件其正序阻抗等于负序阻抗,一般情况下其零序阻抗不等于正序阻抗(负序阻抗);对于旋转元件(发电机、电动机)严格讲其正序、负序、零序阻抗各不相同,但一般情况下其正序阻抗和负序阻抗相差较小,近似计算时通常就认为其正序阻抗与负序阻抗相等。

7、各种变压器的正序、负序、零序等值电路

答:(略)

8、变压器的零序励磁电抗和负序励磁电抗都可以视为无限大,从而用开路代替,变压器的零序励磁电抗是否也可以视为无限大?在什么情况下,变压器的零序励磁电抗才可以视为无限大?

答:变压器的正序励磁电抗和负序励磁电抗之所以都可以视为无限大,是因为不管变压器采用什么样的铁芯形式,其励磁磁通都是通过铁芯形成回路的,由于铁芯的磁阻很小,所以与之相对应的励磁电抗非常大,近似计算中可以视为无限大;而变压器的零序励磁磁通通道与变压器铁芯的结构有关,在三相芯式变压器中,其励磁磁通只能通过铁芯、油箱与铁芯之间间隙和邮箱形成回路,由于间隙的磁阻很大,所以对应的励磁电抗较小,因而不能视为无限大。只有在变压器的铁芯形式能够使零序励磁磁通通过铁芯形成通道时(如三相变压器组、三相五柱式变压器、壳式三相变压器等)才可以将其零序励磁电抗视为无限大。另外当变压器有三角形接线绕组时,由于在零序等值电路中三角形绕组对零序而言相当于短路,其漏抗与励磁电抗并联连接,由于漏抗远小于励磁电抗,所以此时变压器的零序励磁电抗也可以视为无限大。

9、输电线路的零序等值电路

答:(略)

10、为什么双回架空输电线路每回每相的零序电抗大于单回架空线路的零序电抗?

答:因为双回输电线路中,一回路的三相零序电流在另一回路的任一相—大地回路中所产生的合成磁场对该相的零序磁通起助磁作用,所以双回输电线路每回每相的零序电抗要大于单回路情况下的零序电抗。

11、为什么架空输电线路的零序电抗大于其正序电抗(负序电抗)?

答:因为在正序电流(负序电流)流过时,其他两相两相电流在另一相——大地回路中产生的合成互感磁通起去磁作用,而在零序电流流过时,其他两相两相电流在另一相——大地回路中产生的合成互感磁通起助磁作用,所以架空输电线路的零序电抗大于其正序电抗(负序电

抗)。

12、具有架空地线的输电线路的零序电抗为什么小于无架空地线的输电线路?

答:因为架空地线同大地一样构成了零序电流的返回通道,即架空地线中的电流与输电线路中电流的方向相反,其在导线——大地回路中产生的互感磁通对该回路的磁通起去磁作用,所以具有架空地线的输电线路的零序电抗小于无架空地线的输电线路。架空地线的导电性能越强(例如采用良导体做架空地线),则流过架空地线的电流越大,去磁作用越强,输电线路的零序阻抗越小。

13、三序网络的绘制 正序网络的绘制(略) 负序网络的绘制(略) 零序网络绘制(略)

需要指出不管电力系统采用什么样的中性点运行方式,因为在正序电流或负序电流情况下总有中性点对地电压为零,均可以认为中性点直接接地,所以中性点接地阻抗(例如消弧线圈阻抗)不会出现在正序和负序等值电路中。另外正序等值电路中应包含电源电动势,负序等值电路中不包含电源电动势(发电机无负序电动势和零序电动势)。

在中性点不接地的电力系统中零序电流不能通过,在零序电流不能通过的地方零序等值电路应该断开,只有在中性点直接接地或经消弧线圈接地的电力系统中零序电流才能通过,但必须注意在中性点经阻抗接地的情况下,由于中性点对地电压为n Z I )0(3 ,所以中性点接地阻抗应以n Z 3出现在零序等值电路中。

14、已知电力系统接线方式如下,请画出f 点发生接地故障时的零序等值电路。

答:f 点发生接地故障时的零序等值电路如下图所示。

第六章:不对称故障的分析计算

1、各种不对称短路的边界条件方程和复合序网

答:(略)

2、正序增光网络

答:(略)

3、在正序等效阻抗和负序等效阻抗相等的电力系统中(通常都认为系统的正序阻抗等于负序阻抗),如果零序等效阻抗为

Z,请按故障处正序电流从大到小的顺序对各种短路故障进行

)0(

排序。

答:按故障处正序电流从大到小的顺序排列的故障类型如下:

三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路。

(说明:由各种短路情况下正序增广网络中附加阻抗表达式可以推出)

4、在正序等效阻抗和负序等效阻抗相等的电力系统中(通常都认为系统的正序阻抗等于负序阻抗),如果零序等效阻抗也等于正序阻抗,请按故障处负序电流从大到小的顺序对各种短路故障进行排序。

答:按故障处负序电流从大到小的顺序排列的故障类型如下:

两相短路、两相短路接地和单相接地短路、三相短路

5、在正序等效阻抗和负序等效阻抗相等的电力系统中(通常都认为系统的正序阻抗等于负序阻抗),如果零序等效阻抗也等于正序阻抗,请按故障处零序电流从大到小的顺序对各种短路故障进行排序。

答:按故障处零序电流从大到小的顺序排列的故障类型如下:

两相短路接地和单相接地短路、三相短路和两相短路。

6、在正序等效阻抗和负序等效阻抗相等的电力系统中(通常都认为系统的正序阻抗等于负序阻抗),如果零序等效阻抗为

Z,请按故障处正序电压从大到小的顺序对各种短路故障进行

)0(

排序。

答:按故障处正序电压从大到小的顺序排列的故障类型如下: 单相接地短路、两相短路、两相短路接地、三相短路

7、在正序等效阻抗和负序等效阻抗相等的电力系统中(通常都认为系统的正序阻抗等于负序阻抗),如果零序等效阻抗也等于正序阻抗,请按故障处负序电压从大到小的顺序对各种短路故障进行排序。

答:按故障处负序电压从大到小的顺序排列的故障类型如下: 两相短路、两相短路接地和单相接地短路、三相短路

8、在正序等效阻抗和负序等效阻抗相等的电力系统中(通常都认为系统的正序阻抗等于负序阻抗),如果零序等效阻抗也等于正序阻抗,请按故障处零序电压从大到小的顺序对各种短路故障进行排序。

答:按故障处零序电压从大到小的顺序排列的故障类型如下: 两相短路接地和单相接地短路、三相短路和两相短路。

9、在中性点不接地系统中,发生两相短路和两相短路接地情况下,流过接地点的短路电流有何关系?为什么?

答:流过故障相电流相等。

因为在中性点不接地系统中,∞=∑00(x ,两种短路情况下的的复合序网相同。 10、不对称短路时正序电压、负序电压、零序电压分布规律

答:发电机机端正序电压最高,故障处正序电压最低;短路点负序电压最高,发电机中性点负电压最低(为零);故障处零序电压最高,中性点接地变压器(或中性点接地发电机)中性点处零序电压最低(为零)。

11、各序分量经11/-?Y 变压器后的相位变化 答:(略)

12、已知变压器变比3:1/(1/==??N N U U Y Y ),求变压器三角形侧(f 点)两相短路

时星形侧的三相电流。

解:

根据对称分量法求得三角形侧各序分量)

1(|

0|)2()1(2∑=-=jx U

I I fa a a ,其相量图如图(1)所示,

由于1/=?U U Y ,所以星形侧各序分量电流如下:

00330)

1()1(330)1()1(330)1()1(j c C j b B j a A e I I e I I e I I ===、、0

330)

2()2(330)2()2(330)2()2(j c C j b B j a A e I I e I I e I I ---=== 、、 其相量图如图(2)所示

图(1)三角形侧各序分量 图(2)星形侧各序分量

由图(2)可得: )3()3()2()1()3()3()

2()1()1(23

3

2

32221

32

/33f

f

f

a C f

f

f

a A B A I

I

I

I I I

I

I

I I I I =?

=

=

==

=

=

===、结论:三角形侧两相短路时,变压器星形侧三相线路中都有电流流过,其中故障相中的滞后相

电流为其它两相的两倍。且最大相的电流大小与三相短路时流过星形侧的短路点流相等。这一点在变压器电流保护中应注意利用。

13、已知变压器变比3:1/(1/==??N N U U Y Y ),求变压器星形侧(f 点)两相短路时

三角形侧的三相电流。

解:以B 、C 两相短路为例,根据对称分量法求得星形侧各序分量)

1(|

0|)2()1(2∑=-=jx U

I I fA A A ,

其相量图如图(1)所示,由于1/=?U U Y ,所以三角形侧各序分量电流如下:

330

)

1()1(330)1()1(330)1()1(j C c j B b j A a e I I e I I e I I ---=== 、、0

330)

2()2(330)2()2(330)2()2(j C c j B b j A a e I I e I I e I I ===、、 其相量图如图(2)所示

图(1) 星形侧各序分量 图(2) 三角形侧各序分量

由图(2)可得: )3()3()2()1()1()3()3()2()1()1(23

3

2

322221

32

/33f

f

f

A a b f

f

f

A a c a I

I

I

I I I I

I

I

I I I I =?

=

=

===

=

=

===、结论:星形侧两相短路时,变压器三角形侧三相线路中都有电流流过,其中故障相中的超前相

电流为其它两相的两倍。且最大相的电流大小与三相短路时流过三角形侧的短路电流相等。这一点在变压器电流保护中应注意利用。

14、一相断线、两相断线故障的边界条件方程和复合序网 答(略)

第六章:电力系统稳定性问题概述和各元件的机电特性

1、电力系统稳定性的概念及分类

答:电力系统的稳定性指正常运行的电力系统受到干扰作用时,在干扰消失或不消失情况下,经过渡过程回到原来运行点或转移到新的运行点稳定运行的能力。

电力系统的稳定性根据分析计算的需要又分为静态稳定性和暂态稳定性两种。

电力系统运行的静态稳定性是指正常运行的电力系统受到小干扰作用偏离原来的运行状态后,在干扰小时候不发生自发震荡,自动回到原来的运行点稳定运行的能力。能则称电力系统在原来运行点的运行时是静态稳定的;否则在原来运行点的运行静态不稳定;

电力系统的暂态稳定性是指电力系统受到大干扰作用后,在干扰消失或不消失的情况下,电力系统保持同步运行的能力。能则称电力系统暂态稳定;否则暂态不稳定。

2、电力系统并列运行稳定性分析的对象

答:不管是电力系统运行的静态稳定性分析还是电力系统并列运行的暂态稳定性分析,其实都是求并列运行的同步发电机在受到扰动后的转子摇摆曲线)(t f =δ。如果电力系统受到小干扰,在干扰消失后,δ随时间变化趋近于扰动发生前的功角0δ,则称同步发电机在原来运行点的运行静态稳定,如果δ随时间变化不能趋于0δ,则发电机在原来运行点的运行静态不稳定;如果电力系统受到大干扰后(干扰消失或不消失),δ能随时间变化趋于某一确定值,则发电机与电力系统的并列运行暂态稳定,否则暂态不稳定。

3、描述同步发电机受扰运动的方程 答:

1)T P 、q E 为常数时(如果计及发电机内部电磁过渡过程和自动励磁调节装置的作用,空载电动势q E 不为常数)

0)1(ωωδ-=dt

d

)(1q E T J

P P T dt

d -=

ω

或:

)(0

2

2

q E T J

P P T dt

d -=

ωδ

式中:对于隐极机δsin ∑

=

d q E X

U E P q ;对于凸极机δδ2sin 2

sin 2

∑∑∑∑

-+

=q d q d q q E X X X X U X U E P q

2)不计自动调速系统影响(T P 为常数),发电机装有自动励磁调节装置,并按发电机运行参量变化的比例对励磁电流进行调节时,可以认为发电机的暂态电动势E '为常数,此时描述同步发电机受扰运动的方程为

0)1(ωωδ-=dt

d

)(1q E T J

P P T dt

d -=

ω

或:

)(0

2

2

E T J

P P T dt

d '-=

ωδ

式中:对于隐极机δsin ∑''=d

q E X U E P ;对于凸极机亦为δs i n ∑'''=

d

E X U E P ;

δδδ,简写实际为'

3)当发电机装有强力调节励磁装置或系统稳定器(PSS )时,可以近似认为G U 为常数,此时描述同步发电机受扰运动的方程为:

0)1(ωωδ-=dt

d

)(1q E T J

P P T dt

d -=

ω

或:

)(0

2

2

q E T J

P P T dt

d -=

ωδ

式中:对于隐极机和凸极机均有δsin ∑

=

X U U P G U

G

;δδδ,简写为实际为G 。

第七章: 电力系统静态稳定

1、电力系统静态稳定的类型及实用判据

答:电力系统的静态稳定包括同步发电机并列运行的静态稳定性、负荷(异步电动机)运行的静态稳定性和电力系统的电压稳定性。

简单电力系统同步发电机并列运行静态稳定的实用判据为0>δ

d dP E (大于零静态稳定、小

于零静态不稳定;等于零是静态稳定与静态不稳定的临界点)

负荷(异步电动机)运行静态稳定的实用判据为

0>dS

dM E

(大于零静态稳定、小于零静态

不稳定;等于零是静态稳定与静态不稳定的临界点)

电力系统电压静态稳定实用判据为0

Q d (大于零静态不稳定、小于零静态稳定;等于

零是静态稳定与静态不稳定的临界点)

2、简单电力系统同步发电机并列运行的静态稳定极限功率、静态稳定储备系数以及对静态稳定储备系数的要求

答:与静态稳定临界点相对应的发电机电磁功率称为同步发电机静态稳定极限功率,记为M P ;100(%)0

?-=

P P P K M P 称为同步发电机并列运行静态稳定储备系数,正常运行情况下要

求)20~15((%)>P K ;事故后运行情况下不小于10%。

3、小干扰法分析简单电力系统并列运行静态稳定性方法步骤 答:(略)

4、两机系统同步发电机并列运行静态稳定性的实用判据 答:两机系统同步发电机并列运行静态稳定性的实用判据为

0)(1)(112

22

12

1

1>-

δδd dP T d dP T E J E J

(大于零静态稳定、小于零静态不稳定;等于零是静态稳定与静态不稳定的临界点)

5、提高电力系统并列运行静态稳定性的措施

答:提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是缩短“电气距离”。常用的缩短“电气距离”具体措施有:输电线路采用分裂导线、提高输电线路的额定电压等级、改善系统结构、采用中间补偿设备等。

6、在下图所示的电力系统中,已知以发电机额定容量为基准的各元件的电抗和系统电压标

幺值为:

8.0cos 8.00.15.025.08.121=======φ、、正常运行时

、、、P U x x x x L T T d

假定发电机为隐极机,且空载电动势常数=q E 。计算正常运行和切除一回线路后的静态

稳定储备系数?并说明其是否符合要求。

解:

1、根据正常运行状态计算发电机的空载电动势q E

因为 2

2)

(

)(U

PX U

QX U E q ∑

++

=

将 6.0=?=φtg P Q 、U=1.0、55.22/21=+++=∑T L T d X X X X X 代入上式得:

25.3)

1

55

.28.0(

)1

55

.26.01(2

2

=?+?+=

q E

2、计算正常运行时的静态稳定储备系数 275.155

.2125.3=?==

X U E P q M

4.591008

.08

.0275.1100(%)0

=?-=

?-=

P P P K M P >(15~20)满足要求。

3、计算切除一回线路时的静态稳定储备系数

8.221=+++=∑T L

T d X X

X X X

161.18

.2125.3=?=

=

X U E P q M

1.451008

.08

.0161.1100(%)0

=?-=

?-=

P P P K M P >(10)满足要求。

第八章:电力系统暂态稳定

1、电力系统暂态稳定性

答:电力系统的暂态稳定性指电力系统受到大扰动后,在扰动消失或不消失的情况下同步发电机保持同步运行的能力。

2、分析电力系统暂态稳定时所采用的基本假设条件 答:所采用的基本假设条件如下:

1)不计发电机定子电流中的非周期分量和与之相对应的转子电流周期分量的影响; 2)不对称短路时,只计正序基频分量的影响,不计负序和零序分量电流对转子运动的影响; 3)忽略暂态过程中发电机的附加损耗;

电力系统暂态分析要点总结

第一章 1.短路的概念和类型 概念:指一切不正常的相与相与地(对于中性点接地的系统)之间发生通路或同一绕组之间的匝间非 正常连通的情况。类型:三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路。 2.电力系统发生短路故障会对系统本身造成什么危害? 1)短路故障是短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流,由于短路电流的电动力效应,导体间将产生巨大的机械应力,可能破坏导体和它们的支架。 2)比设备额定电流大许多倍的短路电流通过设备,会使设备发热增加,可能烧毁设备。 3)短路电流在短路点可能产生电弧,引发火灾。 4)短路时系统电压大幅度下降,对用户造成很大影响。严重时会导致系统电压崩溃,造成电网大面积停电。 5)短路故障可能造成并列运行的发电机失去同步,破坏系统稳定,造成大面积停电。这是短路故障的最严重后果。 6)发生不对称短路时,不平衡电流可能产生较大的磁通在邻近的电路内感应出很大的电动势,干扰附近的通信线路和信号系统,危及设备和人身安全。 7)不对称短路产生的负序电流和电压会对发电机造成损坏,破坏发电机的安全,缩短发电机的使用寿命。3.同步发电机三相短路时为什么进行派克变换? 目的是将同步发电机的变系数微分方程式转化为常系数微分方程式,从而为研究同步发电机的运行问 题提供了一种简捷、准确的方法。 4.同步发电机磁链方程的电感系数矩阵中为什么会有变数、常数或零? 变数:因为定子绕组的自感系数、互感系数以及定子绕组和转子绕组间的互感系数与定子绕组和转子绕 组的相对位置θ角有关,变化周期前两者为π,后者为2π。根本原因是在静止的定子空间有旋转的转子。 常数:转子绕组随转子旋转,对于其电流产生的磁通,其此路的磁阻总不便,因此转子各绕组自感系数 为常数,同理转子各绕组间的互感系数也为常数,两个直轴绕组互感系数也为常数。 零:因为无论转子的位置如何,转子的直轴绕组和交轴绕组永远互相垂直,因此它们之间的互感系数 为零。 5.同步发电机三相短路后,短路电流包含哪些分量?各按什么时间常数衰减? 1)定子短路电流包含二倍频分量、直流分量和交流分量;励磁绕组的包含交流分量和直流分量;D轴 阻尼绕组的包含交流分量和直流分量;Q轴阻尼包含交流分量。 2)定子绕组基频交流分量、励磁绕组直流分量和阻尼绕组直流分量在次暂态时按Td’’和Tq’’衰减,在暂 态情况下按Td’衰减;定子绕组的直流分量、二倍频分量和励磁绕组交流分量按Ta衰减。 6.用物理过程分析同步发电机三相短路后各绕组短路电流包含哪些分量? 短路前,定子电流为iwo,转子电流为ifo;三相短路时,定子由于外接阻抗减小,引起一个强制交流 分量△iw,定子绕组电流增大,相应电枢反应磁链增大。励磁绕组为保持磁链守恒,将增加一个直流分 量△ifɑ,其切割定子使定子产生交流分量△iw’。 定子绕组中iwo,iw,iw’不能守恒,所以必产生一个脉动直流,可将其分解为恒定直流分量和二倍频 交流分量。由于励磁绕组切割定子绕组磁场,因此励磁绕组与定子中脉动直流感应出一个交变电流△ifw。 又因为D轴阻尼与励磁回路平行,所以同样含有交流分量和直流分量。 由于假设定子回路电阻为零,定子基频交流只有直轴方向电枢反应因此Q轴绕组中只有基频交流分量 而没有直流分量。 第四章 1.额定转速同为3000转/分的汽轮发电机和水轮发电机,哪一个启动比较快? 水轮发电机启动较快。 2.水轮机的转动惯量比汽轮机大好几倍,为什么惯性时间常数Tj比汽轮机小? 水轮机极对数多于汽轮机的极对数,由n=60f/p得水轮机的额定转速小于汽轮机的转速,又因为惯性时 间常数为Tj=2.74GD2n2/(1000S B),所以T正比于n2,所以水轮机的Tj比汽轮机小。 3.什么是电力系统稳定性?什么是电力系统静态稳定、暂态稳定?区别? (1)电力系统稳定性:指当电力系统在某一运行状态下突然受到某种干扰后,能否经过一定时间后又

《电力系统暂态分析》课程教学大纲(第七章)

第七章电力系统暂态稳定 第一节概述 暂态稳定是指电力系统在某个正常运行方式下,突然受到某种大的干扰后,经过一段暂态过程,所有发电机能否恢复到相同速度下运行,能恢复则称系统在这种运行方式下是暂态稳定的。 暂态稳定与运行方式和扰动量有关。因此不能够泛泛地说电力系统是暂态稳定或不稳定的,只能说在某种运行方式和某种干扰下系统是暂态稳定或不稳定的。在某种运行方式下和某种扰动下是稳定的,在另一种运行方式和另一种扰动下可能就是不稳定的。 所谓的运行方式,对系统而言,就是系统的负荷功率的大小,或发电功率的大小;对输电线路而言,就是输送功率的大小。功率越大,暂态稳定性问题越严重。 所谓大干扰一般指短路故障、切除大容量发电机、切除输变电设备、切除或投入大负荷。一般短路最为严重,多数情况研究短路故障干扰。短路故障扰动量的大小与短路地点、短路类型、短路切除时间有关。短路可能发生在输电线路上,也可能发生在母线或变压器上。一般发生在母线上较为严重。短路发生在输电线路上,一般靠近电源侧的较为严重。短路分为单相接地短路、两相短路、两相接地短路、三相短路。一般三相短路较为严重,次之两相接地短路,单相接地短路最轻。这里所说的短路是单重故障,如果有多种故障,一般多重故障较为严重。发生短路后,借助断路器断开,将故障的线路、或母线或变压器隔离,保证非故障部分继续运行。短路切除时间越短,对暂态稳定越有利。短路切除时间包括继电保护装置和断路器动作的时间。装有自动重合闸的输电线路,被隔离的输电线路会重新投入运行,如果是瞬时性故障,重合就成功,电网恢复原有状态;如果是永久性故障,重合不成功,故障线路再次被隔离。重合成功对暂态稳定有利,重合不成功对暂态稳定更不利。 一般用短路故障来检验系统是否暂态稳定。我国颁布的《电力系统安全稳定导则》规定:①发生单相接地故障时,要保证电力系统安全稳定运行,不允许失负荷; ②发生三相短路故障时,要保证电力系统稳定运行,允许损失少量负荷;③发生严重故障时,系统可能失稳,允许损失负荷,但不允许系统瓦解和大面积停电,应尽快恢复正常运行。 大扰动后的暂态过程大致分为三阶段:(1)起始阶段:故障后1秒钟内,调节装置还来不及起作用。(2)中间阶段:大约5秒钟,调节装置起作用。(3)后期阶段:几十秒~几分钟,热力设备动作过程也起作用。本课程主要介绍前两个阶段。 暂态稳定分析的基本假设:(1)不计定子绕阻电磁暂态过程中的非周期分量电 121

电力系统暂态分析 复习题

电力系统暂态分析复习题 一、单项选择题 1、发电机同步电抗xd暂态电抗xd′次暂态电抗xd″之间的数值关系为(A)。 A、 B、 C、 D、 2. 短路冲击电流就是指短路电流的( D) A、有效值 B、平均值 C、均方根值 D、最大可能瞬时值 3、答案C 4、一般情况下,变压器的负序电抗xT(2)与正序电抗xT(1)的大小关系为 (C)XT(1)=XT(2) 5、在中性点不接地系统中同一地点发生两相短路与两相短路接地时,关于短路点故障相短路电流有效值,下述说法中正确的就是( A)。 A、两种情况下短路电流大小相等 B、两相接地短路电流大于两相短路电流 C、两相接地短路电流小于两相短路电流 D、无法确定哪种情况下短路电流更大 6、大扰动后,减少原动机出力的主要目的就是为了提高系统的(A )。 A、暂

态稳定 B、静态稳定 C、电压稳定 D、经济性 7、系统发生短路故障,当切除故障时对应的实际切除角小于极限切除角时,系统可能就是( A )。 A、暂态稳定的 B、暂态不稳定的 C、振荡失去稳定性 D、非周期失去稳定性 8、不计短路回路电阻时,短路冲击电流取得最大值的条件就是( A)。 A、短路前空载,短路发生在电压瞬时值过零时 B、短路前带有负载,短路发生在电压瞬时值过零时 C、短路前空载,短路发生在电压瞬时值最大时 D、短路前带有负载,短路发生在电压瞬时值最大时 9、 P-δ曲线被称为(D )。 A、耗量特性曲线 B、负荷曲线 C、正弦电压曲线 D、功角曲线 10、应用等面积定则判断简单系统暂态稳定时,系统稳定的条件就是( B )。 A、加速面积大于减速面积 B、加速面积小于减速面积 C、加速面积为无限大 D、减速面积为零 二、多项选择 6、电力系统的暂态稳定性所指的干扰包括下面的(ACD )。 A、大容量发电机突然退出运行 B、风吹导线导致的架空线路参数的改变 C、三相短路 D、两相短路 7、关于静态稳定,正确的就是( ABC)。 A、与静态稳定临界点相对应的发电机电磁功率称为同步发电机静态稳定极限功率 B、静态稳定储备系数,正常运 行情况下要求 C、静态稳定储备系数在事故后运行情况下不小于10% D、静态稳定可用等面积定则进行判断 8、电力系统干扰分小干扰与大干扰,其中下面属于大干扰的就是(AB )。 A、短路故障 B、发电机组的投入 C、单个电灯的开关 D、发电机功率的波动9、简单电力系统暂态稳定的判据就是( ABD)。 A、按等面积法则 B、按 δc、lim<180° C、按dP/dδ >0 D、按V∞>0、8 答案 AC

电力系统暂态分析复习大纲

电力系统暂态分析复习大 纲 The pony was revised in January 2021

电力系统暂态分析复习提纲 第一篇电力系统故障分析 1.短路的定义、基本类型;短路计算的意义;产生短路故障的原因;短路冲击电流定义及定义式 2.无限大功率电源的定义;有无限大功率电源供电的三相电路发生短路时短路电流的特点 3.输电系统等值电路参数标幺值计算 4.空载情况下短路后定子回路与转子回路各电流分量及相互对应关系 5.短路电流交流分量初始值计算 6.派克变换物理意义及计算 7.计算空载电动势 8.电力系统三相短路的实用计算 9.运算曲线法计算短路电流(个别变化法及同一变化法) 10.对称分量法基本概念及计算(相序分量) 11.变压器零序等值电路

12.架空输电线零序阻抗 13.作零序等值网络图 14.不对称短路故障、各相、序电流及电压的推导;作电流电压相量图 15.各序电流比较 16.正序等效定则 17.不同短路形式,变压器两侧电流相量图 第二篇电力系统稳定性分析 1.电力系统稳定性问题基本概念 2.发电机功率角特性推导及特性曲线 3.静态稳定概念;静态稳定实用判据;静态稳定极限;整步功率系数;静态稳定储备系数 4.小干扰;小干扰法分析系统静态稳定性 5.提高系统静态稳定性措施 6.暂态稳定概念;影响电力系统暂态稳定的因素 7.等面积定则及定义 8.提高系统暂态稳定性措施

电力系统暂态分析复习思考题及参考答案 绪论: 1、电力系统运行状态的分类 答:电力系统的运行状态分为稳态运行和暂态过程两种,其中暂态过程又分为波过程、电磁暂态过程和机电暂态过程。波过程主要研究与大气过电压和操作过电压有关的电压波和电流波的传递过程;电磁过渡过程主要研究与各种短路故障和断线故障有关的电压、电流的变化,有时也涉及功率的变化;机电暂态过程主要研究电力系统受到干扰时,发电机转速、功角、功率的变化。 2、电力系统的干扰指什么? 答:电力系统的干扰指任何可以引起系统参数变化的事件。例如短路故障、电力元件的投入和退出等。 3、为什么说电力系统的稳定运行状态是一种相对稳定的运行状态? 答:由于实际电力系统的参数时时刻刻都在变化,所以电力系统总是处在暂态过程之中,如果其运行参量变化持续在某一平均值附近做微小的变化,我们就认为其运行参量是常数(平均值),系统处于稳定工作状态。由此可见系统的稳定运行状态实际是一种相对稳定的工作状态。 4、为简化计算在电力系统电磁暂态过程分析和机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设?

电力系统暂态分析期末复习重点

电力系统暂态分析期末 复习重点 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

1、无限大功率电源的特点是什么无限大功率电源供电情况下,发生三相短路时,短路电流中包含有哪些电流分量,这些电流分量的变化规律是什么答:无限大功率电源的特点是频率恒定、端电压恒定;短路电流中包含有基频交流分量(周期分量)和非周期分量;周期分量不衰减,而非周期分量从短路开始的起始值逐渐衰减到零。 2、中性点直接接地电力系统,发生概率最高的是那种短路中性点直接接地电力系统发生概率最高的是单相接地短路;对电力系统并列运行暂态稳定性影响最大是三相短路。 3、输电线路装设重合闸装置为什么可以提高电力系统并列运行的暂态稳纵向故障纵向故障指电力系统断线故障(非全相运行),它包括一相断线和两相断线两种形式。 2、负序分量是三相同频不对称正弦量的分量之一其特点是三相辐值相等频率相同、相位依次相差1200、相序为C-B-A-C。 4、转移阻抗转移阻抗是在经网络等效变换消去除短路点和电源节点后,所得网形网络中电源节点与短路点之间的连接阻抗。 5、同步发电机并列运行的暂态稳定性答:同步发电机并列运行的暂态稳定性指受到大干扰作用后,发电机保持同步运行的能力,能则称为暂态稳定,不能则称为暂态不稳定。 6、等面积定则答:在暂态稳定的前提下,必有加速面积等于减速面积,这一定则称为等面积定则。 8、在隐极式发电机的原始磁链方程中,那些电感系数是常数哪些是变化的变化的原因是什么答:在隐极式发电机的原始磁链方程中,转子各绕组的自感系数、转子绕组之间的互感系数、定子绕组的自感系数、定子各绕组之间的互感系数均为常数;定子三相绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的,变化的原因是转子旋转时,定子绕组和转子绕组之间存在相对位置的周期性改变。 9、提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是什么具体措施有那些答:提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是缩短“电气距离”,具体的措施有: 1)采用分裂导线2)线路串联电力电容器;3)采用先进的励磁调节装置;4)提高输电线路的电压等级; 5)改善系统结构和选择适当的系统运行方式;10、简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是什么简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是受扰运动中加速面积小于最大减速面积。

电力系统暂态分析试卷(B卷)

长沙理工大学拟题纸 课程编号 003023 拟题教研室(或老师)签名 马士英 教研室主任签名 课程名称(含档次) 电力系统暂态分析(B 卷) 专业层次(本、专) 本科 专 业 电气工程及其自动化 考试方式(开、闭卷) 闭卷 一、判断题(下述说法是否正确,在你认为正确的题号后打“√”,错误的打“×”,每小题2分, 共20分) 1、从严格的意义上讲,电力系统总是处于暂态过程之中。 ( ) 2、无限大电源的频率保持不变,而电压却随着负荷的变化而变化,负荷越大,电源的端电压 越低。 ( ) 3、不管同步发电机的类型如何,定子绕组与转子绕组之间互感系数都是变化的。 ( ) 4、对称分量法只能用于线性电力系统不对称故障的分析计算。 ( ) 5、派克变换前后,发电机气隙中的磁场保持不变。 ( ) 6、具有架空地线的输电线路,架空地线的导电性能越强,输电线路的零序阻抗越大。( ) 7、不对称短路时,发电机机端的零序电压最高。 ( ) 8、同步发电机转子的惯性时间常数J T 反映了转子惯性的大小。 ( ) 9、短路计算时的计算电抗是以发电机的额定容量为基准的电抗标幺值。 ( ) 10、切除部分负荷是在电力系统静态稳定性有被破坏的危机情况下,采取的临时措施。( ) 二、单项选择题(在每小题的三个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题3分,共30分) 1、短路电流最大有效值出现在( )。 A 、短路发生后约半个周期时; B 、短路发生瞬间; C 、短路发生后约1/4周期时。 2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时,应选( )相作为分析计算的基本相。 A 、故障相; B 、特殊相; C 、A 相。 3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量,下述说法中正确的是( )。 A 、短路电流中除正序分量外,其它分量都将逐渐衰减到零; B 、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外,其它电流分量都不会衰减; C 、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外,其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减到 其稳态值。 4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路,短路电流中一定存在( )。 A 、正序分量、负序分量和零序分量; B 、正序分量和负序分量; C 、零序分量。 5、在简单电力系统中,如某点的三序阻抗021∑∑∑==Z Z Z ,则在该地点发生不同类型短路故障 时,按对发电机并列运行暂态稳定性影响从大到小排序,应为( )。 A 、单相接地短路、两相短路、两相短路接地、三相短路; B 、三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路; C 、两相短路、两相短路接地、单相接地短路、三相短路。 共3页第1页

电力系统暂态分析期末复习重点

1、无限大功率电源的特点是什么?无限大功率电源供电情况下,发生三相短路时,短路电流中包含有哪些电流分量,这些电流分量的变化规律是什么? 答:无限大功率电源的特点是频率恒定、端电压恒定;短路电流中包含有基频交流分量(周期分量)和非周期分量;周期分量不衰减,而非周期分量从短路开始的起始值逐渐衰减到零。 2、中性点直接接地电力系统,发生概率最高的是那种短路?中性点直接接地电力系统发生概率最高的是单相接地短路;对电力系统并列运行暂态稳定性影响最大是三相短路。 3、输电线路装设重合闸装置为什么可以提高电力系统并列运行的暂态稳纵向故障 纵向故障指电力系统断线故障(非全相运行),它包括一相断线和两相断线两种形式。 2、负序分量 是三相同频不对称正弦量的分量之一其特点是三相辐值相等频率相同、相位依次相差1200、相序为C -B -A -C 。 4、转移阻抗 转移阻抗是在经网络等效变换消去除短路点和电源节点后,所得网形网络中电源节点与短路点之间的连接阻抗。 5、同步发电机并列运行的暂态稳定性 答:同步发电机并列运行的暂态稳定性指受到大干扰作用后,发电机保持同步运行的能力,能则称为暂态稳定,不能则称为暂态不稳定。 6、等面积定则 答:在暂态稳定的前提下,必有加速面积等于减速面积,这一定则称为等面积定则。 8、在隐极式发电机的原始磁链方程中,那些电感系数是常数?哪些是变化的?变化的原因是什么? 答:在隐极式发电机的原始磁链方程中,转子各绕组的自感系数、转子绕组之间的互感系数、定子绕组的自感系数、定子各绕组之间的互感系数均为常数;定子三相绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的,变化的原因是转子旋转时,定子绕组和转子绕组之间存在相对位置的周期性改变。 9、提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是什么?具体措施有那些? 答:提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是缩短“电气距离”,具体的措施有: 1)采用分裂导线2)线路串联电力电容器;3)采用先进的励磁调节装置;4)提高输电线路的电压等级; 5)改善系统结构和选择适当的系统运行方式; 10、简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是什么? 简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是受扰运动中加速面积小于最大减速面积。 11、转移电抗与计算电抗有何异同? 答:相同点是:转移电抗和计算电抗都是网络经化简消去除电源点和短路点之外的所有节点后,连接短路点与电源点的电抗标幺值。不同的是:转移电抗是以统一的功率基准值BS 为基准的电抗标幺值;计算电抗是以电源的额定容量NS 为基准的电抗标幺值。 12、简述应用对称分量法计算不对称短路故障处短路电流的步骤。 答:(1)绘制三序等值电路,计算三序等值电路参数; ② 对三序等值电路进行化简,得到三序等效网络(或三序电压平衡方程); ③ 列故障处边界条件方程; ④ 根据边界条件方程绘制复合序网,求取故障处基本相的三序电流分量(或利用三序电压方程和边界条件方程求解故障处基本相三序电流分量) ⑤ 利用对称分量法公式,根据故障处基本相三序电流分量求故障处各相电流。 2、短路的危害 答:短路的主要危害主要体现在以下方面: 1)短路电流大幅度增大引起的导体发热和电动力增大的危害; 2)短路时电压大幅度下降引起的危害; 3)不对称短路时出现的负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。 1、短路电流最大有效值出现在(1)。A 、短路发生后约半个周期时; 2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时,应选(2)相作为分析计算的基本相。B 、特殊相 3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量,下述说法中正确的是(3)。C 、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外,其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减到其稳态值。 4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路,短路电流中一定存在(2)。 B 、正序分量和负序分量; 5、在简单电力系统中,如某点的三序阻抗021∑∑∑==Z Z Z ,则在该地点发生不同类型短路故障时,按对发电机并列运行暂态稳定 性影响从大到小排序,应为(2)。B 、三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路; 6、发电机-变压器单元接线,变压器高压侧母线上短路时,短路电流冲击系数应取(2)。B 、1.8; 7、电力系统在事故后运行方式下,对并列运行静态稳定储备系数(%)P K 的要求是()。C 、(%)P K ≧10。 8、下述各组中,完全能够提高电力系统并列运行暂态稳定性的一组是(2)。 B 、变压器中性点经小电阻接地、线路装设重合闸装置、快速切除线路故障; 9、对于三相三柱式变压器,其正序参数、负序参数和零序参数的关系是(2)。 B 、正序参数与负序参数相同,与零序参数不同; 10、分析计算电力系统并列运行静态稳定性的小干扰法和分析计算电力系统并列运行暂态稳定性的分段计算法,就其实质而言都是为

电力系统暂态分析复习大纲内附真题和答案

绪论: 1、电力系统运行状态的分类 答:电力系统的运行状态分为稳态运行和暂态过程两种,其中暂态过程又分为波过程、电磁暂态过程和机电暂态过程。波过程主要研究与大气过电压和操作过电压有关的电压波和电流波的传递过程;电磁过渡过程主要研究与各种短路故障和断线故障有关的电压、电流的变化,有时也涉及功率的变化;机电暂态过程主要研究电力系统受到干扰时,发电机转速、功角、功率的变化。 2、电力系统的干扰指什么? 答:电力系统的干扰指任何可以引起系统参数变化的事件。例如短路故障、电力元件的投入和退出等。 3、为什么说电力系统的稳定运行状态是一种相对稳定的运行状态? 答:由于实际电力系统的参数时时刻刻都在变化,所以电力系统总是处在暂态过程之中,如果其运行参量变化持续在某一平均值附近做微小的变化,我们就认为其运行参量是常数(平均值),系统处于稳定工作状态。由此可见系统的稳定运行状态实际是一种相对稳定的工作状态。 4、为简化计算在电力系统电磁暂态过程分析和机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设? 答:电磁暂态分析过程中假设系统频率不变,即认为系统机电暂态过程还没有开始;机电暂态过程中假设发电机内部的机电暂态过程已经结束。 第一章: 1、电力系统的故障类型 答:电力系统的故障主要包括短路故障和断线故障。短路故障(又称横向故障)指相与相或相与地之间的不正常连接,短路故障又分为三相短路、两相短路、单相接地短路和两相短路接地,各种短路又有金属性短路和经过渡阻抗短路两种形式。三相短路又称为对称短路,其他三种短路称为不对称短路;在继电保护中又把三相短路、两相短路称为相间短路,单相接地短路和两相短路接地称为接地短路。断线故障(又称纵向故障)指三相一相断开(一相断线)或两相断开(两相断线)的运行状态。 2、短路的危害 答:短路的主要危害主要体现在以下方面: 1)短路电流大幅度增大引起的导体发热和电动力增大的危害; 2)短路时电压大幅度下降引起的危害;

最新电力系统暂态分析重点及答案

单项选择题 1、短路电流最大有效值出现在(1)。A 、短路发生后约半个周期时; 2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时,应选(2)相作为分析计算的基本相。B 、特殊相 3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量,下述说法中正确的是(3)。 C 、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外,其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减到其稳态值。 4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路,短路电流中一定存在(2)。 B 、正序分量和负序分量; 5、在简单电力系统中,如某点的三序阻抗021∑∑∑==Z Z Z ,则在该地点发生不同类型短路故障时,按对发电机并列运行暂态稳定性影响从大到小排序,应为(2)。B 、三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路; 6、发电机-变压器单元接线,变压器高压侧母线上短路时,短路电流冲击系数应取(2)。B 、1.8; 7、电力系统在事故后运行方式下,对并列运行静态稳定储备系数(%)P K 的要求是(3)。C 、(%)P K ≧10。 8、下述各组中,完全能够提高电力系统并列运行暂态稳定性的一组是(2)。 B 、变压器中性点经小电阻接地、线路装设重合闸装置、快速切除线路故障; 9、对于三相三柱式变压器,其正序参数、负序参数和零序参数的关系是(2)。 B 、正序参数与负序参数相同,与零序参数不同; 10、分析计算电力系统并列运行静态稳定性的小干扰法和分析计算电力系统并列运行暂态稳定性的分段计算法,就其实质 而言都是为了求(1)。A 、t -δ曲线 1、计算12MW 以上机组机端短路冲击电流时,短路电流冲击系数应取(2)。 B 、1.9; 2、发电机三相电压为:)sin(αω+=t U u m a 、)120sin(0-+=αωt U u m b ,)120sin(0++=αωt U u m c ,如将短路发生时刻作为时间的起点(0=t ) ,当短路前空载、短路回路阻抗角为800(感性)时,B 相短路电流中非周期分量取得最大值的条件是(2) B 、0110=α; 3、具有阻尼绕组的凸极式同步发电机,机端发生三相短路时,电磁暂态过程中定子绕组中存在(1)。 A 、基频交流分量、倍频分量和非周期分量; 4、中性点直接接地系统中发生不对称短路时,故障处短路电流中(3)。 C 、可能存在,也可能不存在零序分量,应根据不对称短路类型确定。 5、在中性点直接接地的电力系统中,如电力系统某点不对称短路时的正序电抗、负序电抗和零序电抗的关系为)2()1()0(22∑∑∑==Z Z Z ,则该点发生单相接地短路、两相短路、两相短路接地和三相短路时,按故障处正序电压从大到小的故障排列顺序是(3)。 C 、单相接地短路、两相短路、两相短路接地、三相短路。 6、中性点不接地系统中,同一点发生两相短路和两相短路接地两种故障情况下,故障相电流的大小关系为(1)。 A 、相等; 7、电力系统中,f 点发生两相经过渡阻抗Z f 短路时,正序增广网络中附加阻抗?Z 为(2) B 、f Z Z +∑) 2(; 8、电力系统两相断线时的复合序网在形式上与(1)的复合序网相同。A 、单相金属性接地短路; 9、电力系统的暂态稳定性是指电力系统在受到(2)作用时的稳定性。B 、大干扰; 10、切除双回输电线路中的一回,对电力系统的影响是(2)。 B 、既会降低电力系统并列运行的静态稳定性,也会降低电力系统并列运行的暂态稳定性; 判断: 1、变压器中性点经小电阻接地可以提高接地短路情况下电力系统并列运行的暂态稳定性。(√) 2、对称分量法不能用于非线性电力网的不对称短路分析。(√) 3、不管电力系统中性点采用什么样的运行方式,其零序等值电路都是一样的。(╳) 4、在)0()2()1(∑∑∑==x x x 的情况下,三相短路与单相接地短路时故障相的短路电流相同,因此它们对于电力系统并列运行暂态稳定性的影

《电力系统分析》期末试卷

2017 — 2018 学年 第 二 学期 机电工程学院(系)15级电气工程及其自动化专业1、2班 《电力系统分析》期末试卷 注意事项: 一、单项选择题。(共50分,每小题2分) 1、下列说法不正确的是( )。 A. 电力系统中性点运行方式主要有中性点直接接地和中性点不接地两种。 B. 中性点直接接地系统一相接地时必须迅速切除三相。 C. 中性点不接地系统中一相接地时可短时间运行,不必迅速切除接地相。 D. 直接接地系统对绝缘水平的要求高,不接地系统对绝缘水平的要求低。 2、架空输电线路全换位的目的是( )。 A. 使三相线路的电阻参数相等 B. 使三相线路的电抗和电纳参数相等

C. 减小线路电抗 D. 减小线路电阻 3、下列说法不正确的是()。 A. 所谓一般线路,是指中等及中等以下长度的线路 B. 短线路是指长度不超过300km的架空线 C. 中长线路是指长度在100~300km之间的架空线路和不超过100km 的电缆线路 D. 长线路指长度超过300km的架空线路和超过100km的电缆线路 4、用来支持或悬挂导线并使导线与杆塔绝缘的器件是( ) 。 A. 杆塔 B. 金具 C. 绝缘子 D. 保护包皮 5、架空输电线路的电抗与导线之间几何平均距离的关系为()。 A. 几何平均距离越大,电抗越大 B. 几何平均距离越大,电抗越小 C. 输电线路的电抗与几何平均距离无关 D. 改变导线之间的几何平均距离可以明显改变线路的电抗 6、双绕组变压器的电抗()。 A. 可由空载损耗计算 B. 可由短路电压百分值计算 C. 可由短路损耗计算 D. 可由空载电流百分值计算 7、电力网络的无备用接线不包括()。 A. 单回路放射式 B. 单回路干线式 C. 单回路链式网络 D. 两端供电网络 8、关于电力系统等值电路参数计算时,变压器变比的选择,下述说法中正确的是()。 A. 精确计算时采用实际变比,近似计算时采用平均额定变比 B. 近似计算时,采用实际变比;精确计算时采用平均额定变比 C. 不管是精确计算还是近似计算均应采用额定变比 D. 不管是精确计算还是近似计算均应采用平均额定变比 9、变压器的运算负荷是()。 A. 变压器付方功率加上变压器阻抗的功率损耗 B. 变压器付方功率加上变压器导纳的功率损耗 C. 变压器副方功率加上变压器阻抗和导纳的功率损耗 D. 在C的基础上,再加上变压器所联线路导纳中的功率 10、三类节点中,只有一个且必须有一个的是()。 A.P-Q节点 B.P-V节点 C.平衡节点 D.都不是 11、对于输电线路,当P2R+Q2X<0时,首端电压与末端电压之间的关系

电力系统暂态分析(第四版)考试重点总结

第一章 电力系统故障分析的基础知识 1.(短路)故障 电力系统中相与相之间或相与地之间的非正常连接 类型 横向故障:短路故障;纵向故障:断线故障 危害 (1)短路时,由于回路阻抗减小及突然短路时的暂态过程,使短路电流急剧增加(短路 点距发电机电气距离愈近,短路电流越大) (2)短路初期,电流瞬时值最大,将引起导体及绝缘的严重发热甚至损坏;同时电气设备 的导体间将受到很大的电动力,可能引起导体或线圈变形以致损坏 (3)引起电网电压降低,靠近短路点处电压下降最多,影响用户用电设备的正常工作 (4)改变电网结构,引起系统中功率分布的变化,从而导致发电机输入输出功率的不平 衡,可能引起并列运行的发电机失去同步,破坏系统稳定,造成系统解列,引起大 面积停电(短路造成的最严重后果) (5)短路不平衡电流产生不平衡磁通,造成对通信系统的干扰 2.标幺值的计算 P6 3.无穷大功率电源 电源的电压和频率保持恒定,内阻抗为零 三相短路电流分量(1)稳态对称交流分量(2)衰减直流分量(衰减时间常数T a =L/R ,空载条件下短 路角满足/α - ? /=90 ? 时,直流分量起始值最大) 短路冲击电流 i M = K M I m ,K M :冲击系数 K M =1~2 短路电流最大有效值 ()2M m M 1-K 212 I +=I ; K M =1.8时,??? ??=252.1m I I M ;K M =1.9时,??? ? ?=262.1m I I M 第二章 同步发电机突然三相短路分析 1.三相短路电流分量 定子侧:直流分量,(近似)两倍基频交流分量,基频交流分量(两个衰减时间常数,暂态T d ''、次暂态T d ')转子侧:直流分量,基频交流分量 (暂态过程中,定子绕组中基频交流分量和转子中直流分量衰减时间常数相同,定子侧直流分 量和转子中基频交流分量衰减时间常数相同) 2.分析中引入的物理量及其物理意义 P27-P34 3.基频交流分量初始值的推导 (1)空载P34(2)负载P41 4.Park 变换 交流量→对称直流分量 将静止的abc 三相绕组中的物理量变换为旋转的dq0等值绕组中的物理量 5.空载短路电流表达式 P68 式(2-131) ()()000000'002t cos 1'12cos 1'12t cos 'θθθ+??? ??--??? ??+-+??????+??? ??-=---a a d T t q d q T t q d q d q T t d q d q a e x x E e x x E x E e x E x E i 6.自动调节励磁装置对短路电流的影响 自动调节励磁装置的动作将会使短路电流的基频交流分量增大,但由于励磁电流的增加是 一个逐步的过程,因而短路电流基频交流分量的初始值不会受到影响 第三章 电力系统三相短路电流的实用计算 1.简单系统短路电流交流分量初始值计算P82 2.计算机计算复杂系统短路电流交流分量初始值的原理及计算过程 P95 3.转移阻抗 即消去中间节点后网形网络中电源与短路点间的连接阻抗 第四章 对称分量法及电力系统元件的各序参数和等值电路 1.对称分量法 将三组不对称电流唯一地分解成三组对称的电流来处理 正序(1):幅值相等,相位相差 ,a 超前b 负序(2):幅值相等,相位与正序相反 零序(0):幅值相位相同 ()()()()()()()()()?????++=++=++=021021021c c c c b b b b a a a a F F F F F F F F F F F F ()()()???? ????????????????=??????????0a 2a 1a 22c b a 1a 1a 111F F F a a F F F

电力系统暂态分析期末复习重点

1无限大功率电源的特点是什么?无限大功率电源供电情况下,发生三相短路时,短路电流中包含有哪些电流分量,这些电流分量 的变化规律是什么?答:无限大功率电源的特点是频率恒定、端电压恒定;短路电流中包含有基频交流分量(周期分量)和非周期 分量;周期分量不衰减,而非周期分量从短路开始的起始值逐渐衰减到零。 2、中性点直接接地电力系统,发生概率最高的是那种短路?中性点直接接地电力系统发生概率最高的是单相接地短路;对电力系统并列运行暂态稳定性影响最大是三相短路。 3、输电线路装设重合闸装置为什么可以提高电力系统并列运行的暂态稳纵向故障 纵向故障指电力系统断线故障(非全相运行),它包括一相断线和两相断线两种形式。 2、负序分量是三相同频不对称正弦量的分量之一其特点是三相辐值相等频率相同、相位依次相差1200、相序为C—B— A —C o 4、转移阻抗转移阻抗是在经网络等效变换消去除短路点和电源节点后,所得网形网络中电源节点与短路点之间的连接阻抗。 5、同步发电机并列运行的暂态稳定性答:同步发电机并列运行的暂态稳定性指受到大干扰作用后,发电机保持同步运行的能力,能则称为暂态稳定,不能则称为暂态不稳定。 6、等面积定则答:在暂态稳定的前提下,必有加速面积等于减速面积,这一定则称为等面积定则。 8、在隐极式发电机的原始磁链方程中,那些电感系数是常数?哪些是变化的?变化的原因是什么?答:在隐极式发电机的原始磁链方程中,转子各绕组的自感系数、转子绕组之间的互感系数、定子绕组的自感系数、定子各绕组之间的互感系数均为常数;定子三相 绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的,变化的原因是转子旋转时,定子绕组和转子绕组之间存在相对位置的周期性改变。 9、提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是什么?具体措施有那些?答:提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是缩 短“电气距离”,具体的措施有:1)采用分裂导线2)线路串联电力电容器;3)采用先进的励磁调节装置;4)提高输电线路的电 压等级;5)改善系统结构和选择适当的系统运行方式; 10、简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是什么?简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是受扰运动中加速面积小于最大减速面积。 11、转移电抗与计算电抗有何异同?答:相同点是:转移电抗和计算电抗都是网络经化简消去除电源点和短路点之外的所有节点 后,连接短路点与电源点的电抗标幺值。不同的是:转移电抗是以统一的功率基准值BS为基准的电抗标幺值;计算电抗是以电源的 额定容量NS为基准的电抗标幺值。 12、简述应用对称分量法计算不对称短路故障处短路电流的步骤。 答:(1)绘制三序等值电路,计算三序等值电路参数;②对三序等值电路进行化简,得到三序等效网络(或三序电压平衡方程); ③列故障处边界条件方程;④根据边界条件方程绘制复合序网,求取故障处基本相的三序电流分量(或利用三序电压方程和边界条 件方程求解故障处基本相三序电流分量)⑤利用对称分量法公式,根据故障处基本相三序电流分量求故障处各相电流。 2、短路的危害答:短路的主要危害主要体现在以下方面:1)短路电流大幅度增大引起的导体发热和电动力增大的危害;2)短路时电压大幅度下降引起的危害;3)不对称短路时岀现的负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。 1、短路电流最大有效值岀现在(1)o A、短路发生后约半个周期时; 2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时,应选(2)相作为分析计算的基本相。B、特殊相 3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量,下述说法中正确的是(3)o C、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外,其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减到其稳态值。 4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路,短路电流中一定存在(2)o B、正序分量和负序分量; 5、在简单电力系统中,如某点的三序阻抗Z^ = Z 5= Z 5 ,则在该地点发生不同类型短路故障时,按对发电机并列运行暂态稳定 性影响从大到小排序,应为(2)o B、三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路; 6、发电机—变压器单元接线,变压器高压侧母线上短路时,短路电流冲击系数应取(2)o B、1.8; 7、电力系统在事故后运行方式下,对并列运行静态稳定储备系数K p(%)的要求是()。C、K p(%)仝10o 8、下述各组中,完全能够提高电力系统并列运行暂态稳定性的一组是( 2 )。 B、变压器中性点经小电阻接地、线路装设重合闸装置、快速切除线路故障;

电力系统暂态分析考试试题

电力系统暂态分析考试试题 (时间100分钟,满分100分) 一、判断题(下述说法是否正确,在你认为正确的题号后打“√”,错误的打“×”,每小题1分,共10分) 1、分析电力系统并列运行稳定性时,不必考虑负序电流分量的影响。() 2、任何不对称短路情况下,短路电流中都包含有零序分量。() 3、发电机中性点经小电阻接地可以提高和改善电力系统两相短路和三相短路时并列运行的暂态稳定性。() 4、无限大电源供电情况下突然发生三相短路时,短路电流中的周期分量不衰减,非周期分量也不衰减。() 5、中性点直接接地系统中,发生几率最多且危害最大的是单相接地短路。() 6、三相短路达到稳定状态时,短路电流中的非周期分量已衰减到零,不对称短路达到稳定状态时,短路电流中的负序和零序分量也将衰减到零。() 7、短路电流在最恶劣短路情况下的最大瞬时值称为短路冲击电流。() 8、在不计发电机定子绕组电阻的情况下,机端短路时稳态短路电流为纯有功性质。() 9、三相系统中的基频交流分量变换到系统中仍为基频交流分量。() 10、不对称短路时,短路点负序电压最高,发电机机端正序电压最高。() 二、单项选择题(在每小题的三个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分,共20分) 1、近似计算法中,变压器的变比应采用()。 A、实际变比; B、额定变比; C、平均额定变比。 2、电力系统一相断线时的复合序网在形式上与()的复合序网相同。 A、单相接地短路; B、两相短路接地; C、两相短路。 3、电力系统的复杂故障是指()。 A、横向故障; B、纵向故障; C、电力系统中不同地点同时发生不对称故障。 4、如三相短路瞬间A相非周期电流起始值为最大值,则B、C两相非周期分量电流起始值()。 A、大小相等,均等于A相非周期分量的一半; B、大小相等,均等于零; C、大小不相等。 5、下图所示网络中,f点发生三相短路时,关于短路点右侧网络中的电流正确的说法是()。 A、不存在电流; B、过渡过程中存在电流; C、电流始终存在。

电力系统暂态分析复习大纲()

电力系统暂态分析复习提纲 第一篇电力系统故障分析 1.短路的定义、基本类型;短路计算的意义;产生短路故障的原因;短路冲击电流定义及定义式 2.无限大功率电源的定义;有无限大功率电源供电的三相电路发生短路时短路电流的特点 3.输电系统等值电路参数标幺值计算 4.空载情况下短路后定子回路与转子回路各电流分量及相互对应关系 5.短路电流交流分量初始值计算 6.派克变换物理意义及计算 7.计算空载电动势 8.电力系统三相短路的实用计算 9.运算曲线法计算短路电流(个别变化法及同一变化法) 10.对称分量法基本概念及计算(相序分量) 11.变压器零序等值电路 12.架空输电线零序阻抗

13.作零序等值网络图 14.不对称短路故障、各相、序电流及电压的推导;作电流电压相量图 15.各序电流比较 16.正序等效定则 17.不同短路形式,变压器两侧电流相量图 第二篇电力系统稳定性分析 1.电力系统稳定性问题基本概念 2.发电机功率角特性推导及特性曲线 3.静态稳定概念;静态稳定实用判据;静态稳定极限;整步功率系数;静态稳定储备系数 4.小干扰;小干扰法分析系统静态稳定性 5.提高系统静态稳定性措施 6.暂态稳定概念;影响电力系统暂态稳定的因素 7.等面积定则及定义 8.提高系统暂态稳定性措施

电力系统暂态分析复习思考题及参考答案 绪论: 1、电力系统运行状态的分类 答:电力系统的运行状态分为稳态运行和暂态过程两种,其中暂态过程又分为波过程、电磁暂态过程和机电暂态过程。波过程主要研究与大气过电压和操作过电压有关的电压波和电流波的传递过程;电磁过渡过程主要研究与各种短路故障和断线故障有关的电压、电流的变化,有时也涉及功率的变化;机电暂态过程主要研究电力系统受到干扰时,发电机转速、功角、功率的变化。 2、电力系统的干扰指什么? 答:电力系统的干扰指任何可以引起系统参数变化的事件。例如短路故障、电力元件的投入和退出等。 3、为什么说电力系统的稳定运行状态是一种相对稳定的运行状态? 答:由于实际电力系统的参数时时刻刻都在变化,所以电力系统总是处在暂态过程之中,如果其运行参量变化持续在某一平均值附近做微小的变化,我们就认为其运行参量是常数(平均值),系统处于稳定工作状态。由此可见系统的稳定运行状态实际是一种相对稳定的工作状态。 4、为简化计算在电力系统电磁暂态过程分析和机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设? 答:电磁暂态分析过程中假设系统频率不变,即认为系统机电暂态过程还没有开始;机电暂态过程中假设发电机内部的电磁暂态过程已经结束。 第一章: 1、电力系统的故障类型 答:电力系统的故障主要包括短路故障和断线故障。短路故障(又称横向故障)指相与相或相与地之间的不正常连接,短路故障又分为三相短路、两相短路、单相接地短路和两相短路接地,各种短路又有金属性短路和经过渡阻抗短路两种形式。三相短路又称为对称短路,其他三种短路称为不对称短路;在继电保护中又把三相短路、两相短路称为相间短路,单相接地短路和两相短路接地称为接地短路。断线故障(又称纵向故障)指三相中一相断开(一相断线)或两相断开(两相断线)的运行状态。 2、短路的危害 答:短路的主要危害主要体现在以下方面: 1)短路电流大幅度增大引起的导体发热和电动力增大的危害; 2)短路时电压大幅度下降引起的危害; 3)不对称短路时出现的负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。 3、断线的特点及危害 答:断线的特点是不会出现大的电流和低电压,但由于三相不对称,将在系统中产生负序和零序电流,所以断线的主要危害是负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。 4、中性点直接接地系统中各种短路故障发生的概率

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