暂态分析部分复习题
8．用对称分量法计算不对称故障，当三相阻抗完全对称时，则其序阻抗矩阵Zsc 的非对角元素为 。
9．系统中发生单相接地短路时故障点短路电流的大小是正序电流的 倍。
25．同步机的各种电抗间关系为( )
①'x "x x x d d q d >>> ②"x 'x x x d d d q >>>
③ "x 'x x x d d q d >>> ④"x x 'x x d q d d >>>
27．下网K 点发生两相短路接地，其复合序网为图所示( )(其中，1,2，0分别为正序、负序、零序阻抗)
28．越靠近电源点负序电压越( )
①低 ②高 ③不变 ④无法确定
29．作为判据0d dP E >δ
主要应用于分析简单系统的（ ） ①暂态稳定 ②故障计算 ③静态稳定 ④调压计算
30．分析简单系统的暂态稳定性可以应用（ ）
①等耗量微增率准则 ②等面积定则 ③小干扰法 ④对称分量法
34．为什么变压器中性点经小电阻接地能够提高当系统发生接地故障进的暂态稳定性？
38．网K 点发生两相短路接地，求K 点短路电流值。
40．某简单系统如图若在K 点发生三相短路，求使得系统保持暂态稳定的极限切除角。
２． 是分析电力系统不对称故障的有效方法。在三相参数对
称的线性电路中，各序对称分量具有 。
1．无限大功率供电系统，发生三相短路，短路电流非周期分量起始值（ ）
①cp bp ap i i i == ②cp bp ap i i i ≠≠
③cp bp ap i i i ≠= ④cp bp ap i i i =≠
2.短路电流量最大的短路为（ ）
①单相短路 ②两相短路 ③两相短路接地 ④三相短路
3.理想同发电机，q 轴电抗的大小顺序是（ ）
①xq=xq ″ ②xq ＞xq ″ ③xq ＜xq ″ ④都不对
4.a 为旋转因子1+a+a 2
等于多少（ ）
①0 ②1 ③－1 ④2
5.输电线路的正序阻抗与负序阻抗相比，其值要（ ）
①大 ②小 ③相等 ④都不是
6.系统中发生单接地故障时，零序回路中不包含（ ）
①零序电流 ②零序电压 ③零序阻抗 ④电源电势
7.两相短路接地故障中，附加阻抗Z △为（ ）
①Z 0Σ ②Z 2Σ ③Z 0Σ+ Z 2Σ ④Z 0Σ∥Z 2Σ
8.在发电机稳态运行状态中，机械功率P T 与电磁功率相比，将（ ）
①大 ②小 ③相等 ④无关系
9.P －δ曲线被称为（ ）
①耗量特性曲线 ②负荷曲线 ③正弦电压曲线 ④功角曲线
10.故障计算可以应用（ ）
①等面积定则 ②小干扰法 ③正序增广定则 ④等耗量微增率
原则
三、简答题
1． 列出三种提高系统静态稳定的措施。
2． 写出对称分量变换矩阵的表达式。
3． 写出系统f 点发生a 、c 两相短路时的原始边界条件。
四、 电力系统接线下图所示。其中，
发电机G1：S N1=∞ d
X ''=0 *E ''=1 发电机G2：S N2=100/0.85 d
X ''=0.125 *E ''=1 变压器T1：S NT1=120MVA U k %=10.5
线 路l 1： l 1=50km x 1=0.4Ω/km
线 路l 2： l 2=40km x 2=0.4Ω/km
当母线4发生三相短路时，求短路点短路电流周期分量有效值I ''、冲击电流i M 。
（S B =100MVA ，U B = U av ，K M =1.8）
五、 已知发电机d 、q 轴的同步电抗X d =1.1，X q =1.08，负载的电压U
1=1.0 30°，电流I
=0.8 -15°，试计算暂态电动势E q 。
三、如图3所示网络中，A 、B 、C 为三个等值电源，其中S A =75MVA ，X A =0.380，S B =535MVA ，
X B =0.304。C 的容量和电抗不详，只知装设在母线4上的断路器QF 的断开容量为3500MVA 。
线路l 1、l 2、l 3的长度分别为10、5、25km ，电抗均为0.4Ω/km 。试计算在母线1三相
直接短路时的起始次暂态电流和短路冲击电流。
图3 题3图
四、如图4所示的某三相系统中k 点发生单相接地故障，已知1j a1Σ
E ， Z 1∑=j0.4， Z 2∑=j0.5，Z 0∑=j0.25，Z k =j0.35。求a 相经过阻抗Z k 接地短路时短路点的
各相电流、电压。
四、如图三所示的网络中，当降压变压所10.5kV母线上发生三相短路时，可将系统视为无
限大功率电源，试求此时短路点的冲击电流和短路功率。
图三题四图
五、已知某系统接线如图四所示，各元件电抗均已知，当k点发生BC两相接地短路时，求
短路点各序电流、电压及各相电流、电压，并绘出短路点的电流、电压相量图。
图
自测题（四）—电力系统三相短路分析计算
一、 单项选择题（下面每个小题的多个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题2.5分，共50分）
1、下面各组中完全属于系统参数的一组是（ ）。
A 、k U P Z 、、、；
B 、k U Z 、、、δ；
C 、k f Z 、、、ω；
D 、k Y X R 、、、。
2、系统参数在某一平均值附近做微小变化时，系统状态变量在某组平均值附近微小波
动，此时的电力系统运行状态属于（ ）。
A 、稳态运行；
B 、电磁暂态过程；
C 、机电暂态过程；
D 、波过程。
3、电力系统暂态分析研究的是（ ）。
A 、电力系统稳态运行；
B 、电磁暂态和机电暂态过程；
C 、电磁暂态过程和波过程；
D 、机电暂态过程和波过程。
4、关于电力系统短路故障，下述说法中错误的是（ ）。
A 、短路故障是指相与相或相与地之间的不正常连接；
B 、短路故障又称为纵向故障；
C 、短路故障中除三相短路外，其他短路故障都属于不对称故障；
D 、中性点接地系统中，单相接地短路发生的概率最高。
5、关于无限大功率电源，下述说法中错误的是（ ）。
A 、无限大功率电源的端电压和功率保持不变；
B 、无限大功率电源供电情况下，三相短路电流中的周期分量在暂态过程中幅值保持不
变；
C 、无限大功率电源供电情况下； 三相短路电流中的非周期分量起始值均相等；
D 、无限大功率电源供电情况下，发生三相短路后的暂态过程中，各相短路电流中都包
含有周期分量和非周期分量。
6、在无限大功率电源供电情况下，如果短路前空载，短路点与电源之间的线路和变压
器的电阻参数均可忽略不计，短路发生在A 相电压从副半周进入正半周的瞬间，此时三相短路电流中非周期分量的起始值为（ ）。
A 、pm fc fb Pm fa I i i I i 21000=
=-=、； B 、pm fc fb Pm fa I i i I i 21000===、； C 、pm fc fb Pm fa I i i I i 2
1000-===、； D 、pm fc fb fa I i i i ===000。 7、关于短路冲击电流，下述说法中错误的是（ ）。
A 、短路冲击电流是最恶劣短路条件下发生三相短路时，短路电流的最大瞬时值；
B 、短路冲击电流出现在短路发生后约二分之一周期时；
C 、短路回路阻抗角越大，则短路冲击系数越大；
D 、短路回路阻抗角越小，则短路冲击系数越大。
8、为简化同步发电机三相短路的分析计算，采用了一些假设条件，下面各组条件中属
于同步发电机三相短路分析假设条件的一组是（ ）
A 、发电机绕组阻抗为零、发电机频率保持不变；
B 、发电机磁路不饱和、发电机频率保持不变；
C 、发电机绕组阻抗为零、发电机磁路不饱和；
D 、发电机绕组电阻为零，发电机磁路已饱和。
9、同步发电机机端发生三相短路时，短路电流中包含的分量为（ ）。
A 、基频周期分量、非周期分量、倍频分量；
B 、基频周期分量、非周期分量；
C 、基频周期分量、倍频分量；
D 、非周期分量、倍频分量。
10、同步发电机机端发生三相短路时，转子励磁绕组和定子三相绕组电流之间存在一
定的对应关系，其中与转子励磁绕组中的周期自由分量相对应的定子绕组短路电流分量为（ ）。
A 、基频周期分量；
B 、基频周期分量稳态值；
C 、非周期分量与倍频分量；；
D 、基频周期分量与倍频分量。
11、关于同步发电机各电抗参数之间的关系，下述各组中正确的是（ ）。
A 、d d d
q d x x x x x >'>''>、； B 、d d d q d x x x x x <'<''>、； C 、d d d
q d x x x x x >'>''<、； D 、d d d q d x x x x x <'<''<、。 12、关于同步发电机机端发生三相短路时短路电流中各分量的变化，下述说法中错误
的是（ ）。
A 、定子短路电流中的非周期分量和倍频分量以同一时间常数逐渐衰减到零；
B 、定子绕组中的基频周期分量有效值从短路瞬间的数值逐渐衰减到稳态值；
C 、定子绕组的基频周期分量保持不变，其他分量逐渐衰减到零；
D 、定子绕组中的基频周期电流分量在短路发生后开始阶段衰减速度快，后阶段衰减
速度慢。
13、关于同步发电机机端三相短路情况下的短路电流周期分量，下面说法中正确的是
（ ）。
A 、负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的起始
有效值相等；
B 、负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的稳态
有效值相等；；
C 、负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的衰减
时间常数是相同的；
D 、负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的衰减
时间常数是不相同的。
14、对于隐极式同步发电机原始磁链方程中的电感系数，下述说法中正确的是（ ）。
A 、定子各绕组与转子各绕组之间的互感系数为常数，因为转子转动不影响磁路的磁阻；
B 、转子各绕组的自感系数和转子各绕组之间的互感系数都是常数；
C 、定子各绕组的自感系数是随着转子的转动周期性变化的；
D 、定子各绕组之间的互感系数是随着转子的转动周期性变化的。
15、关于派克变换，下述说法中错误的是（ ）。
A 、派克变换是一种等效变换，其等效体现在变换前后发电机气隙电枢反应磁场不变；
B 、派克变换将定子三相绕组中的基频周期分量变换为d 、q 等效绕组中的非周期分量；
C 、派克变换将定子三相绕组中的非周期分量变换为d 、q 等效绕组中的周期分量；
D 、派克变换将定子三相绕组中的周期分量和非周期分量都变换为d 、q 等效绕组中的
非周期分量。
16、关于同步发电机机端三相短路的分析，下述说法中错误的是（ ）。
A 、派克变换的目的是为了将描述发电机电磁暂态过程的原始电压方程由变系数微分方
程变为常系数微分方程；
B、将派克变换后的同步发电机基本方程进行拉普拉斯变换的目的是将基本方程由微分方程变为代数方程；
C、对同步发电机机端三相短路进行定量分析的基本方法是，利用用象函数表示的发电机基本方程和边界条件，求出待求量的象函数，再进行拉普拉斯反变换求待求量的原函数（d、q、0等效绕组系统中的电气量），最后通过派克变换求出定子三相绕组系统中的电气量；
D、派克变换仅适用于同步发电机三相对称短路的分析计算。
17、三相短路实用计算的容是（）。
A、短路电流周期分量起始有效值计算、任意时刻短路电流周期分量有效值的计算；
B、短路电流非周期分量有效值计算、短路电流周期分量起始有效值计算；
C、短路电流周期分量起始有效值的计算；
D、短路电流周期分量稳态有效值计算。
18、同步发电机三相短路实用计算中在发电机方面所采取的假设条件是（）。
A、发电机用次暂态电动势和直轴次暂态电抗表示，系统中所有发电机电动势相位相同；
B、发电机用空载电动势和直轴同步电抗表示，系统中所有发电机的电动势相位相同；
C、发电机用次暂态电动势和直轴同步电抗表示，系统中所有发电机的电动势相位相同；
D、发电机用次暂态电动势和交轴次暂态电抗表示，系统中所有发电机的电动势相位相同。
19、运用运算曲线法计算任意时刻短路电流周期分量有效值时，对于负荷的处理方法是（）。
A、不考虑负荷的影响；
B、需要考虑负荷的影响；
C、仅需要考虑短路点附近大容量电动机的影响；
D、需要部分考虑负荷的影响。
20、短路电流运算曲线编制时，计算电抗仅编制到3.5，其原因是（）。
A、对于计算电抗大于3.5的电源可以视为无限大功率电源，其任意时刻的短路电流周期分量有效值，就是短路瞬间短路电流周期分量的起始有效值；
B、实际工程上不存在计算电抗大于3.5的情况；
C、由于计算电抗大于3.5的电源，其向短路点提供的短路电流很小，实际计算时可以忽略。
二、判断题（下述说法中，对于你认为正确的请选择“Y”，错误的选择“N”，每小题 2.5分，共50分）
1、电力系统的暂态过程是指系统参数变化后，系统从原来的运行状态向新的稳定运行状态过渡的过程。（）Y
2、电力系统暂态分析中将暂态过程分为波过程、电磁暂态过程和机电暂态过程是为了分析计算方便。（）Y
3、分析电磁暂态过程时，必须考虑发电机转速变化所引起的频率变化对系统电抗参数的影响。（）N
4、当电源阻抗小于电源与短路点之间的短路阻抗的10%时，可以视为无限大电源。（）Y
5、无限大电源供电情况下突然发生三相短路时，短路电流中的非周期分量电流是为了维持短路瞬间电流不发生突变而出现的自由分量。（）Y
6、无限大电源供电情况下发生三相短路时，短路电流的特点是周期分量电流不衰减。（）Y
7、无限大功率电源供电情况下，突然发生三相短路时，三相短路电流非周期分量的起始值都不可能出现零的情况。（）N
8、短路瞬间任何闭合回路的磁链保持不变。（）Y
9、不管是隐极机还是凸极机，机端三相短路时，短路电流中都包含有基频周期分量、非周期分量和倍频分量。（）Y
10、同无限大功率电源供电情况下三相短路一样，短路电流中的非周期分量将逐渐衰减到零，基频周期分量保持不变。（）N
11、短路电流中的基频周期分量与转子励磁绕组和转子阻尼绕组中的非周期分量相对应。（）Y
12、短路电流基频周期分量与转子绕组中的非周期分量以同一时间常数衰减。（）Y
13、凸极机原始磁链方程中，除转子各绕组的自感系数和互感系数外，所有的电感系数都是随着转子的旋转变化的。（）Y
14、派克变换是一种等效变换，其等效体现在变换前后，发电机气隙中的电枢反应磁通不变。（）Y
15、派克变换后的发电机磁链方程中所有电感系数都是常数。（）Y
16、三相短路实用计算时，不考虑对地导纳支路和各元件电阻的影响。（）Y
17、各个电源的计算电抗是同一基准值下的电抗标幺值。（）N
18、短路计算采用近似计算法，计算中各元件额定电压都为平均额定电压。（）Y
19、短路计算时间超过4s时的短路电流周期分量有效值就是4s时短路电流周期分量有效值。（）Y
20、在计算电抗小于1的情况下，不同类型的同步发电机不允许合并。（）Y
自测题（五）—电力系统不对称短路分析计算
一、单项选择题（下面每个小题的多个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题2.5分，共50分）
1、分析不对称短路的方法是（）。
A、对称分量法；
B、叠加原理；
C、运算曲线法；
D、节点电压法。
2、短路电流中一定存在零序分量的短路类型是（）。
A、接地短路；
B、相间短路；
C、不对称短路；
D、三相短路。
3、关于不对称短路，下述说法中错误的是（）。
A、对称分量法仅适用于线性电力系统；
B、任何不对称短路情况下，短路电流中都存在负序分量；
C、相间短路情况下，短路电流中不存在零序分量；
D、同短路电流中的非周期分量一样，不对称短路时短路电流中的负序分量和零序分量都将逐渐衰减到零。
4、关于电力元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗阻抗，下述说法中错误的是（）。
A、静止元件的正序阻抗等于负序阻抗；
B、旋转元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗严格讲各不相同；
C、静止元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗都不相同；
D、电抗器正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗相等。
5、关于电力变压器的励磁电抗，下述说法中错误的是（）。
A、不管电力变压器的类型和绕组接线方式如何，其正序励磁电抗和负序励磁电抗都可以视为无限大；
B、不管电力变压器的类型和绕组接线方式如何，其零序励磁电抗都可以视为无限大；
C、对于三相组式变压器，其正序励磁电抗、负序励磁电抗和零序励磁电抗都可以视为无限大；
D、当三相变压器包含有三角形接线绕组时，不管变压器的类型如何，其零序励磁电抗都可以视为无限大。
6、关于架空输电线路的零序阻抗，下述说法中错误的是（）。
A、输电线路的零序阻抗大于正序阻抗；
B、双回输电线路的零序阻抗大于单回输电线路的零序阻抗；
C、有架空地线的输电线路，其零序阻抗小于无架空地线的同类型架空线路的零序阻抗；
D、架空地线的导电性能越好，输电线路的零序阻抗越大。
7、对于下述电力系统的零序等值电路，正确的是（）。
A 、
B 、
C 、
D 、
8、利用对称分量法分析不对称短路时，基本相的选择原则是（ ）。
A 、选择特殊相为基本相；
B 、选择A 相为基本相；
C 、选择B 相为基本相；
D 、选择C 相为基本相。
9、关于各种金属性短路情况下的边界条件方程，错误的是（ ）。
A 、A 相单相接地短路时，0)0()2()1(=++fa fa fa U U U ；)0()2()1(fa fa fa I I I ==；
B 、B 、
C 两相短路时，)2()1(fa fa U U =；)2()1(fa fa I I -=；0)0(=fa I ；
C 、B 、C 两相接地短路时，)0()2()1(fa fa fa U U U ==；0)0()2()1(=++fa fa fa I I I ；
D 、B 、C 两相接地短路时，0)0()2()1(=++fa fa fa U U U ；)0()2()1(fa fa fa I I I ==。
10、在中性点不接地系统中同一地点发生两相短路和两相短路接地时，关于短路点故
障相短路电流有效值，下述说法中正确的是（ ）。
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。
11、对于)0()2()1(∑∑∑==x x x 的电力系统，同一地点发生三相金属性短路、两相金属
性短路、两相金属性短路接地和单相金属性接地短路时，短路点的负序电流大小关系是（ ）。
A 、0)3()2()1()2()1.1()2()2(
)2(=>=>f f f f I I I I ； B 、0)3()2()1()2()1.1()2()2()2(=>>>f f f f I I I I ；
C 、0)3()2()1()2()2()2()1.1(
)2(=>>>f f f f I I I I ； D 、0)3()2()2()2()1.1()2()1()2(=>=>f f f f I I I I 。
12、与一相断线故障复合序网形式上相同的短路故障是（ ）。
A 、单相接地短路；
B 、两相短路；
C 、两相短路接地；
D 、三相短路。
13、关于短路故障时正序电压、负序电压和零序电压的分布，下述说法中正确的是
（ ）。
A 、故障处正序电压、负序电压和零序电压均最高；
B 、发电机机端正序电压、负序电压、零序电压均为最高；
C 、发电机机端正序电压最高、短路点负序电压和零序电压最高；
D 、发电机中性点负序电压和零序电压最高，正序电压最低。
14、电力系统同一点发生不同类型短路故障时，按照故障处正序电压从高到低的短路
类型排列顺序是（ ）。
A 、三相短路、两相短路、两相短路接地、单相接地短路；
B 、单相接地短路、两相短路、两相短路接地、三相短路；
C 、两相短路接地、两相短路、单相接地短路、三相短路；
D 、两相短路、两相短路接地、单相接地短路、三相短路。
15、在)0()2()1(∑∑∑<=x x x 的系统中，同一地点发生各种不同类型短路故障时，故障
处负序电压从大到小的故障排序为（ ）。
A 、三相短路、单相接地短路、两相短路、两相短路接地；
B 、单相接地短路、三相短路、两相短路、两相短路接地；
C 、两相短路、单相接地短路、两相短路接地、三相短路；
D 、两相短路、两相短路接地、单相接地短路、三相短路。
16、在)0()2()1(∑∑∑<=x x x 的电力系统中，，同一地点发生各种不同类型短路故障时，
故障处零序电压从大到小的故障排序为（ ）。
A 、三相短路、单相接地短路、两相短路、两相短路接地；
B 、单相接地短路、三相短路、两相短路、两相短路接地；
C 、单相接地短路、两相短路接地、两相短路和三相短路相等（都等于零）；
D 、两相短路、两相短路接地、单相接地短路、三相短路。
17、在Y/?-11接线变压器三角形侧两相短路时，关于变压器星形侧三相线路中的电
流，下述说法中正确的是（ ）。
A、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；
B、变压器星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；
C、变压器星形侧三相线路中只有故障相有电流流过；
D、变压器星形侧三相线路中都有电流流过，其中非故障相中电流为故障相电流的两倍。
18、在Y/ -11接线变压器星形侧两相短路时，关于变压器三角形侧三相线路中的电流，下述说法中正确的是（）
A、变压器三角形侧三相线路中都有电流流过，其中故障相中的滞后相电流为其它两相的两倍；
B、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；
C、变压器三角形侧仅故障相线路中有电流流过；
D、变压器三角形侧三相线路中都有电流流过，其中非故障相线电流为其它两相线电流的两倍。
19、关于电力系统发生短路故障时的零序电流，下述说法中错误的是（）。
A、不对称短路时，故障处三相电压不对称所分解出的零序电压是电力系统出现零序电流的充分必要条件；
B、只有中性点直接接地系统中发生接地短路时才会产生零序电流；
C、零序电流从短路点流向中性点接地变压器或中性点接地发电机的中性点；
D、不对称短路时，故障处三相电压不对称所分解出的零序电压是电力系统出现零序电流的必要条件，但不是充分条件。
20、关于短路故障时的负序电流，下述说法中正确的是（）。
A、任何短路情况下，短路电流中都包含有负序分量；
B、任何相间短路情况下，短路电流中都包含负序分量；
C、只有在发生不对称短路时，短路电流中才会出现负序分量；
D、只有在中性点接地系统发生接地短路时，短路电流中才会出现负序分量。
二、判断题（下述说法中，对于你认为正确的请选择“Y”，错误的选择“N”，每小题 2.5分，共50分）
1、只要三相电流不对称，电流中就一定包含有零序分量。（）N
2、发生不对称短路时，不仅相电压中可能出现零序电压分量，线电压中也可能出现零序电压分量。（）N
3、对称分量法不能用于非线性电力系统的分析计算。（）Y
4、利用对称分量法分析不对称短路时，可以选择任何一相作为分析计算的基本相，但选择特殊相作为基本相更有利于计算过程的简化。（）Y
5、变压器的正序等值电路、负序等值电路和零序等值电路完全相同。（）N
6、架空输电线路导线之间的几何平均距离越大，其正序电抗（负序电抗）越大，零序电抗越小。（）Y
7、具有架空地线的输电线路，其零序阻抗比无架空地线时要小。（）Y
8、电力系统中某点发生不对称短路时，其正序等效阻抗（负序等效阻抗）与中性点接地变压器的数量无关，但其零序等效阻抗却与中性点接地变压器的数量有关。（）Y
9、中性点不接地系统中某点发生两相短路和两相短路接地时，不仅故障相的电流大小相等，故障相的对地电压也相同。（）N
10、电力系统发生不对称短路时，越靠近发电机机端正序电压越高，负序电压越低。
（）Y
11、中性点不接地系统发生接地故障时，由于没有零序电流的通道，所以没有零序电流存在，也没有零序电压存在。（）N
12、中性点不接地变压器三相绕组中无零序电流流过，所以其中性点的零序电压一定为零。（）N
13、利用三序等值电路求得电力系统中非故障处的各序分量电压、电流后，只要根据对称分量法将各序分量电压、电流叠加即可求得非故障处的各相电流和电压。（）N
14、实际工作中，通常认为电力系统某点发生三相短路故障时的短路电流最大，这一结论是以系统的零序等效阻抗大于正序阻抗（负序阻抗）为前提的。（）Y
15、短路计算时，变压器的正序（负序）励磁电抗和零序励磁电抗都可以视为无限大。（）N
16、电力系统中性点运行方式对电力系统的正序等值电路和负序等值电路没有影响。（）Y
17、电力系统的零序等效阻抗越大，接地短路时短路点的零序电压越高。（）Y
18、电力系统发生不对称短路时，电力系统中零序电流和负序电流所产生的电能损耗均由发电机供给。（）Y
19、非全相运行又称为纵向故障。（）Y
20、电力系统发生单相接地短路时，故障处非故障相电流为零，非故障相中的各序分量电流也一定为零。（）N
st1
4、在电力系统中产生短路冲击电流的条件是什么？
6、若想提高电力系统暂态稳定性所要考虑的基本原则是什么？提高电力系统静态稳定性
呢？
7、在同步发电机出口发生三相短路时，为什么用次暂态和暂态电势来分析、计算短路电流？
是否可只用Eq来分析、计算短路电流？为什么？
2、简单系统如图，发电机保持Eq不变，运行规程要求K P值不得小于15%，问：允许发电机
输出的最大功率为多少？（6分）
Eq U =1
G
Xd =1.0 XT=0.2 XL=0.3
S=0.8+j0.6
3、某系统如图所示，f点发生三相短路，求：极限切除角δcm=？（8分）
三、计算下列各题：（共30分）
1、空载系统中ｆ点a相接地短路，求： 1）接地电流有名值I?″=？
2）T2中性点电压有名值V T2N=？（10分）
1.什么是短路？简述短路的现象和危害？
2.什么是短路冲击电流？出现冲击电流的条件是什么？
3.什么是静态稳定、暂态稳定，其主要区别是什么？
二、（10分）电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，用标么值的近似计算法计
算各元件电抗标么值(S B=50MVA，U B=平均额定电压)。
S GN1=50MV A X”d=0.2 S TN1 =50MV A
u k%=10
L=100km
X0=0.4Ω/km
P GN2 =40MW
cosф=0.8
X”d=0.25
10.5KV 115KV
S TN2 =20MV A
u k%=10.5
10.5KV
三、（10分）电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，当K点发生三相短路时，
若要使短路后0.2S的短路功率S d不大于100MVA，试求线路允许的电抗有名值(S B=100MVA，U B=平均额定电压)？
S GN1=50MV A X”d=0.1 S TN1 =50MV A
u k%=10
X L=?
K
10.5KV 115KV
四、（15分）如图所示系统，电抗为归算到统一基准值下的标么值（S B=100MVA，U B=
平均额定电压），计算BC相接地短路时，短路点A相各序电流有名值及中性点电压。
K
X1
X0
X1=X n=0.1
一、简答（25分）
4.简述短路的现象和危害？
5.为什么在分析同步发电机三相短路电流过程时要进行派克变换？
5.静态稳定及暂态稳定的区别是什么？
二、（15分）已知同步发电机的参数为X d=1.0, X q=0.6, X d?=0.3, cosΦ=0.85滞后，当电
流、电压标么值均为1时，求发电机的空载电势Eq、虚构电势E Q、暂态电势Eq?和E?, 并作电流电压相量图。
四、（15分）如图所示系统，电抗为归算到统一基准值下的标么值（S B=100MVA，U B=平均额
定电压），用正序等效定则计算以下各种情况短路时，短路点的A相正序电流有名值，（1）三相短路；（2）A相接地短路；（3）BC相接地短路。(4)两相短路。
K
X1
X0
X1=X n=0.1
七、（15分）试画出下图中当f1和f2点分别发生单相接地短路时的零序等值电路图。(略去
各元件电阻和所有对地导纳及变压器励磁导纳)
1. 同步发电机出口突然发生三相短路后，定子绕组和转子绕组会产生哪些
电流分量？各按什么时间常数衰减？
2. 说出静态稳定和暂态稳定的区别，并分别说出三种提高静态稳定和暂态
稳定的措施。
3. 比较下列几种情况下输电线路阻抗的大小。
(1). 单回输电线零序阻抗 Z (0)和双回输电线零序阻抗Z (0)(2) 。
(2).单回输电线零序阻抗 Z (0)和有架空地线的单回输电线零序阻抗
Z (0)(w) 。
(3). 单回输电线零序阻抗 Z (0) 和单回输电线正序阻抗Z (１) 。
二、（13分）
已知同步发电机的参数为8.0cos ,2.0,6.0,2.1=='==?d
q d x x x 滞后。试求额定运行时的空载电势E q 、虚构电势E Q 、暂态电势'E q
和'E , 并作电流电压相量图。
三、(13分)
电力系统接线和元件参数如图所示，当K 点发生三相短路时，计算
（1） 电源G1和G2对K 点的转移阻抗
（2） G1和G2对K 的计算阻抗
1. 选择填空: (供选答案均为①变数②常数③零)
凸极同步发电机定子各相绕组的自感系数是( )；定子各相绕组间的互感系数是( )；转子各绕组的自感系数是( )；励磁绕组与D轴阻尼绕组间的互感系数是( )；励磁绕组与Q轴阻尼绕组间的互感系数是( )；定子绕组与转子绕组间的互感系数是( )。
4.同步发电机出口突然发生三相短路后，定子绕组和转子绕组会产生哪些电
流分量？各按什么时间常数衰减？
5.说出三种提高电力系统静态稳定性的措施。
二、（12分）已知隐极同步发电机的参数为
8.0
cos
,3.0
,0.1=
=
'
=?
d
d
x
x滞
后。试求额定运行时的空载电势E q、暂态电势'E q, 并作电流电压相量图三、(12分)电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，当K点发生三相短路时，
计算发电机G1和G2对K点的转移电抗。
四、（13分）
系统接线如图所示, 当f 点发生不对称接地短路故障时, 试作出相应的零序等值网络。(略去各元件电阻和所有对地导纳及变压器励磁导纳)
五、（15分）
如图所示的简单系统，当K点发生BC两相接地短路时，求故障点各相电流
和电压的有名值。（注：图中参数为归算到统一基准值下的标么值S B =100MVA ，U B =平均额定电压，设系统短路前空载）
X 0 X 1=X 2=0.1
X 0 = 0.3X 1=0.15
六、(15分) 图示系统， 一并联电抗通过一开关
挂在线路的中端，求（1）开关断开
时的参数已在图中给出，求发电机的
最大出力；（2）假设自动调节励磁装
置不动作，开关合上后，发电机的最
大出力为多少，系统的静态稳定性比
原来如何？
七、（15分）
有一简单系统，已知发电机参数2.0='d
x ，'E =1.2，原动机功率5.1=T P ，线路参数如图所示，无穷大电源电压0
00.1∠=c
U ，如果在线路始端突然发生三相短路，短路后转子角度增加?30时，才切除故障线路，试判断该系统能否保持暂态稳定?
P 0=1 Q 0=0.8U =1.0∠00
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
电力系统暂态分析试卷答案1汇总
《电力系统暂态分析》课程试卷（1）答案 一、选择题（每小题2分，共20分） 1、A 2、B 3、C 4、B 5、B 6、A 7、C 8、B 9、D 10、C 二、填空题（共20分） 11、（3分）理想同步电机由 6 个绕组构成，数学模型共有 18 个未知数。 12、（4分）假定变压器为Y 0/?接法，如果在Y 0侧的中性点与地之间串联电抗x n ，则零序阻抗会增加 3x n ，而如果在?侧绕组中串联电抗x n ，则零序阻抗会增 1 加x n 。 3 13、（2分）短路冲击电流指的是短路电流最大可能的瞬时值。它主要是用来校验电气设备和载流导体的电动力稳定度。 14、（1分）经过派克变换后同步发电机等效的dd 、qq 绕组之间的互感为 0 。 15、（3分）直流分量也称为非周期分量，倍频电流和非周期电流都是为了维持磁链初值守恒而出现的，都属于自由分量。 16、（2分）起始次暂态电流指的是短路电流周期分量（指基频分量）的初值。 17、（5分）短路周期电流是许多参数的复杂函数，这些参数包括： （1）发电机的各种电抗和时间常数以及反映短路前运行状态的各种电势的处置； （2）说明励磁效果的励磁系统的参数；（3）短路点离机端的距离；（4）时间t 。 三、简答题（共30分）
18、（10分）什么是派克变换？试简述派克变换的作用和意义。答：派克变换表示为 ? ?f d ??cos θ?f ?=2?-sin θ?q ?3???1?f 0?? ?2? cos(θ+120 ??f a ? ? (2) -sin(θ-120 -sin(θ+120 ??f b ???11???f c ?? 22?cos(θ-120 cos θ-sin θ1??f d ??f a ?? ?=?cos(??f ?…………..(2分f θ-120 -sin(θ-120 1逆变换为：?b ?????q ??θ+120 -sin(θ+120 1??f c ????cos(???f 0?? 派克变化是一种线性变换，将定子abc 坐标变换到转子同步旋转的dqo 坐标。................... (2) 在d 、q 、o 坐标系中，磁链方程成为常系数方程。从而使得同步电机的数学模型成为常系数方程，或者说将abc 坐标下“理想电机”的时变数学模型转化为非时变数学模型。....... (2) 派克变换是电机模型取得的一次巨大的突破。………………………(2分 19、（10分）利用单机无穷大系统解释等面积定则。
电力系统暂态分析考点总结
一、绪论 1.电力系统的运行状态由运行参量来描述，运行参量包括：功率，电压，电流， 频率以及电动势向量间的角位移等。 2.电力系统的运行状态有两种：稳态和暂态。 3.暂态过程分为机电过程和电磁过程。其中机电过程是由于机械转矩和电磁转 矩（或功率）之间的不平衡引起的。 4.电磁暂态过程主要分析短路故障后电网电流，电压的变化；机电过程（稳定 问题）主要分析发电机组转子的运动规律。 第一章电力系统故障分析的基本知识 1.短路，是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。 2.三相系统中短路的基本类型：三相短路接地；两相短路接地；两相短路；单 相短路接地。 3.三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路；其他几种短路均使三 相回路不对称，故称为不对称短路。 4.产生短路的主要原因：电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被损坏。 5.短路对电力系统的危害（电源——线路——负荷） 一、短路电流的热效应会引起导体和绝缘的损坏；有短路电流流过时导体 会受到很大的冲击力的作用；短路点的电弧可能会烧坏电气设备。 二、短路会引起电网的电压降低，使异步电机（最主要的电力负荷）的电磁 转矩降低，电机转速减慢甚至停转，从而造成产品的报废和设备的损坏。 三、系统中发生短路相当于改变了电网结构，会引起系统中功率分布的变化， 使发电机的输入输出功率不平衡，引起发电机失去同步，破坏系统的稳 定性。 四、对通信系统产生干扰。 6.如何降低短路电流发生的概率 一、线路始端添加电抗器 二、添加继电保护装置 三、添加自动重合闸装置 7.短路计算的目的
一、电气设备的合理选择 二、继电保护装置的计算与整定 三、电力系统接线方式的合理选择 8.电抗器在电力系统中用来限制短路电流，而不是变换能量。 9.平均额定电压（kV） 10.无限大功率电源：电源电压幅值和功率均为恒定的电源。 一、电源功率无限大：外电路发生短路引起的功率改变对于电源来说可以 忽略不计。 二、无限大功率电源可以看作是无数个有限大功率电源并联而成，内阻抗 为零，电源电压保持恒定。 11.若供电电源内阻抗小于短路回路总阻抗的10％时，则可以认为供电电源为无 限大功率电源 12.无限大功率电源三相短路电流的表达式； 13.短路电流的直流分量； 14.短路电流的交流分量。
电力系统暂态分析课后答案(整理版)最新
第一章 1-2-1 对例1-2，取kV 1102 =B U ，MVA S B 30=,用准确和近似计算法计算参数标幺 值。 解：①准确计算法： 选取第二段为基本段，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=，则其余两段的电压基准值分别为： 9.5kV kV 110121 5 .10211=?= =B B U k U kV 6.66 .6110 110 223=== k U U B B 电流基准值： kA U S I B B B 8.15 .9330 311=?== kA U S I B B B 16.0110 330 322=?== 3 2.62B I kA = == 各元件的电抗标幺值分别为： 发电机： 32.05.930305.1026.0221=??=*x 变压器1T ： 121.05.3130 110121105.02222=??=*x 输电线路： 079.011030 804.02 3=? ?=*x 变压器2T ： 21.011030 15110105.02224=??=*x 电抗器： 4.03 .062.26.6605.05=?? =*x 电缆线路： 14.06.630 5.208.026=??=*x
电源电动势标幺值： 16.15 .911 == *E ②近似算法： 取MVA S B 30=，各段电压电流基准值分别为： kV U B 5.101=，kA I B 65.15.10330 1=?= kV U B 1152= ，20.15B I kA = = kV U B 3.63= ，3 2.75B I kA = = 各元件电抗标幺值： 发电机： 26.05.1030 305.1026.0221=??=*x 变压器1T ： 230 0.1050.131.5x *=? = 输电线路： 073.011530 804.023=??=*x 变压器2T ： 430 0.1050.2115 x *=?= 电抗器： 44.03 .075 .23.6605.05=??=*x 电缆线路： 151.03.630 5.208.026=??=*x 电源电动势标幺值： 05.15.1011 ==*E 习题2 解：（1）准确计算： 3(110)115B B U U kV == 322220 115209.1121 B B U U kV k = =?= 312122010.51159.1121242 B B U U kV k k = =??= 各段的电流基准值为：
推荐-电力系统暂态分析 第1次 精品
第1次作业 一、问答题（本大题共16分，共 4 小题，每小题 4 分） 1. 电力系统静态稳定的定义和分析方法是什么？ 2. 设置解列点的基本原则是什么？ 3. 在简单系统中，如果功角一直变化，则发电机的电磁功率会怎样？ 4. 什么是短路冲击电流？其主要用途是什么？ 二、单项选择题（本大题共20分，共 20 小题，每小题 1 分） 1. 绘制电力系统的三序单相等值电路时，对普通变压器中性点所接阻抗的处理方法是（） A. 中性点阻抗仅以出现在零序等值电路中 B. 中性点阻 抗以3出现在零序等值电路中 C. 中性点阻抗以出现三序等值电路中 D. 中性点阻抗不出现在等值电路中 2. 等面积定则中所涉及的加速面积的物理意义是（）。 A. 转子动能维持不变的量 B. 转子动能的减少量 C. 转子动能的增加量 D. 定子动能的减少量 3. 小干扰法适用于简单电力系统的( )。 A. 静态稳定分析 B. 暂态稳定分析 C. 大扰动分析 D. 潮流分析 4. 单相短路的序分量电流边界条件是( )。 A. B. C. D. 5. 故障计算可以应用（）。 A. 等面积定则 B. 小干扰法 C. 正序增广定则 D. 等耗量微增率原则 6. 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（）。 A. B. C. 故障切除极限时间 D. f—t曲线 7. 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，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( )。 A. 两相短路接地、单相接地短路、两相短路、三相短路 B. 单相接地短路、两相短路接地、两相短路、三相短路
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(第三版)习题答案
第一章 电力系统分析基础知识 1-2-1 对例1-2，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=,用准确和近似计算法计算参数标幺值。 解：①准确计算法： 选取第二段为基本段，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=，则其余两段的电压基准值分别为：9.5kV kV 110121 5 .10211=?= =B B U k U kV 6.66 .6110110 2 23=== k U U B B 电流基准值： kA U S I B B B 8.15.9330 311=?== kA U S I B B B 16.0110 330 322=?== 各元件的电抗标幺值分别为： 发电机：32.05.930 305.1026.0221=??=*x 变压器1T ：121.05.3130 110121105.02 222=?? =*x 输电线路：079.011030 804.02 3=? ?=*x 变压器2T ：21.011030 15110105.02 224=?? =*x 电抗器：4.03 .062.26.6605.05=??=*x 电缆线路：14.06.630 5.208.026=??=*x 电源电动势标幺值：16.15 .911 ==*E ②近似算法： 取MVA S B 30=，各段电压电流基准值分别为： kV U B 5.101=，kA I B 65.15.10330 1=?= kV U B 1152=，kA I B 15.0115 330 1=?=
kV U B 3.63=，kA I B 75.23 .6330 1=?= 各元件电抗标幺值： 发电机：26.05.1030 305.1026.0221=??=*x 变压器1T ：11.05 .3130 115121105.0222=?? =*x 输电线路：073.0115 30 804.02 3=? ?=*x 变压器2T ：21.015 30 115115105.02 24=??=*x 电抗器：44.03 .075.23.6605.05=?? =*x 电缆线路：151.03.630 5.208.02 6=??=*x 电源电动势标幺值：05.15 .1011 ==*E 发电机：32.05.930 305.1026.0221=??=*x 变压器1T ：121.05 .3130 110121105.02 222=??=*x 输电线路：079.011030 804.02 3=? ?=*x 变压器2T ：21.011030 15110105.02 224=?? =*x 电抗器：4.03 .062.26.6605.05=?? =*x 电缆线路：14.06.630 5.208.026=??=*x 电源电动势标幺值：16.15 .911 ==*E 1-3-1 在例1-4中，若6.3kV 母线的三相电压为： )cos(3.62αω+?= t U s a )120cos(3.62ο-+?=αωt U s a )120cos(3.62ο++?=αωt U s a
第三章 电路的暂态分析1
第三章 电路的暂态分析 一、填空题： 1. 一阶RC 动态电路的时间常数τ=___RC____,一阶RL 动态电路的时间常数τ=__L/R______。 2. 一阶RL 电路的时间常数越__大/小 _ (选择大或小)，则电路的暂态过程进行的越快 慢/快 （选择快或慢）。。 3. 在电路的暂态过程中，电路的时间常数τ愈大，则电压和电流的增长或衰减就 慢 。 4. 根据换路定律，(0)(0)c c u u +-=，()+0L i =()0L i — 5. 产生暂态过程的的两个条件为 电路要有储能元件 和 电路要换路 。 6. 换路前若储能元件未储能，则换路瞬间电感元件可看为 开路 ，电容元件可看为 短路 ；若储能元件已储能，则换路瞬间电感元件可用 恒流源 代替，电容元件可用 恒压源 代替。 7. 电容元件的电压与电流在关联参考方向下，其二者的关系式为1 u idt C = ?；电感元件的电压与电流在关联参考方向下，其二者的关系式为di u L dt =。 8. 微分电路把矩形脉冲变换为 尖脉冲 ，积分电路把矩形脉冲变换为 锯齿波 。 9．下图所示电路中，设电容的初始电压(0)10C u V -=-，试求开关由位置1打到位置2后电容电压上升到90 V 所需要的时间为 4.8*10-3 秒。 F μ100 10. 下图所示电路中，V U u C 40)0(0_==，开关S 闭合后需 0.693**10-3
秒时间C u 才能增长到80V ？ + U C - 11. 下图所示电路在换路前处于稳定状态，在0t =时将开关断开，此时电路的时间常数τ为 （R 1 +R 2 ）C 。 U 12. 下图所示电路开关S 闭合前电路已处于稳态，试问闭合开关的瞬间， )0(+L U 为 100V 。 1A i L 13. 下图所示电路开关S 闭合已久，t=0时将开关断开，则i L (0-)= 4A ，u C (0+)= 16V ，i C (0+)= 0 。 u c 14．下图所示电路，当t=0时将开关闭合，则该电路的时间常数为 0.05S 。
电力系统暂态分析的课件以及习题答案全集
１－２ 发电机G 1和G 2具有相同的容量，他们的额定电压分别为 6.3 kV 和 10.5 kV 。若以其额定条件为基准的发电机电抗标幺值相等，这两台发电机电抗的欧姆数的比值是多少？ 解： S G1=S G2 U G1=6.3kV U G2=10.5kV x G1*=x G2* 2111 *1G G G G U S x x = 2 2 2 2*2G G G G U S x x = 36.05 .103.62 2222 1 22212121====G G G G G G G G U U U U S S x x １－３ 如图所示的电力网，图中已标明各元件的参数。要求： ⑴准确计算各元件电抗的标幺值（采用变压器实际变比），基本级为I 段，U BI =10.5 kV 。 ⑵近似计算各元件电抗的标幺值（采用变压器平均额定变比）。 S B 取 100 MV A 。 100km III X ”d=0.15 10.5/121 kV 50MVA I II 10.5kV 110/6.6kV U k %=10.5 0.4Ω/km U k %=10.5 解 ： (1) S B =100 MV A U BI =10.5 kV U BII =121kV kV U BIII 26.76.6110 121=?= 3.05 .105.105010015.02 222""*=??==BI N N B d d U U S S x x 175.05 .105.10601001005.10100%2 222* 1=??==BI N N B k T U U S S u x 2732.0121 1001004.02 21* =??==BII B L U S l x x 2892.0121 110301001005.10100%2 222* 2=??==BII N N B k T U U S S u x
电力系统暂态分析(第1次)
第1次作业 一、单项选择题（本大题共20分，共20 小题，每小题 1 分） 1.电力系统中发生概率最多的短路故障是()。A.三相短 路 B.两相短路 C.两相短路接地 D. 单相接地短路 2.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()。A.基频交流分量、倍频分量和非周期分量B.基频交流分量和非周期分量C.非周期分量和倍频分量D.倍频分量和周期分量 3.理想同步发电机ABC坐标系下，定子绕组间的互感系数的变化周期()。A. 常数B.πC.2πD.3π 4.电力系统暂态分析研究的是（）。A.电力系统稳态运行B.电磁暂态和 机电暂态过程C. 电磁暂态过程和波过程 D. 机电暂态过程和波过程 5.理想同步发电机突然发生三相短路瞬间，定子三相绕组的初始磁链 （）。 A.增大 B.减小 C.不变 D.不确定 6.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D.短路发生后约一个周期时 7.无限大电源供电情况下突然发生三相短路时，各相短路电流中非周期分量的关系是 （）。 A.三相相等 B.三相可能相等，也可能不相等 C.不 相等 D.以上均错误 8. 小在发电机稳态运行状态中，机械功率 C. 相等 D. 无关系 与电磁功率相比，将() 。 A. 大 B. 9.关于同步发电机机端三相短路情况下的短路电流周期分量，下面说法中正确的是（）。A.负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的起始有效值相等B.负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的稳态有效值相等C.负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的衰减时间常数是相同的D.负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的衰减时间常数是不相同的 10.冲击系数kim的数值变化范围是()。 A.0≤kim≤1 B.1≤kim≤2 C.0≤kim≤2 D.1≤kim≤3 11.在高压系统中，最恶劣短路情况是指（）。A.短路前空载，短路发生在电源电动势瞬时值过零时B.短路前空载，短路发生在电源电动势瞬时值最大 时 C.短路前负荷电流最大，短路发生在电源电动势瞬时值过零时D.短路前负荷电流最大，短路发生在电源电动势瞬时值最大时
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 响也相同。（╳） 5、输电线路采用单相重合闸与采用三相重合闸相比较，单相重合闸更有利于提高单相接地短路情况下电力系统并列运行的暂态稳定性。（√）
电力系统暂态分析课程设计报告书
科技大学 电力系统稳态分析课程设计 题目：基于MATLAB的电力系 统复杂潮流分析 学生：建峰 学号：1167130207 专业：电气工程及其自动化 班级：电气2011—2班 指导教师：景霞
摘要 电力系统潮流计算是电网分析的基础应用，是对复杂电力系统正常和故障条件下稳态运行状态的计算。给定电力系统的网络结构、参数和决定电力系统运行状况的边界条件，确定电力系统运行的方法之一是朝流计算。 MATLAB是一种交互式、面向对象的程序设计语言，广泛应用于工业界与学术界，主要用于矩阵运算．采用迭代法，通过建立矩阵的修正方程来依次迭代，逐步逼近真值来计算出电力网的电压，功率分布。 PQ分解法是极坐标形式牛顿-拉潮流计算的一种简化计算方法，。P—Q分解法通过对电力系统具体特点的分析，对牛顿法修正方程式的雅可比矩阵进行了有效的简化和改进。由于这些简化只涉及修正方程式的系数矩阵，并未改变节点功率平衡方程和收敛判据，因不会降低计算结果的精度。 用手算和计算机算法对其进行设计。使用MATLAB软件进行编程，在很大程度上节省了存，减少了计算量。通过对本题计算我们了解了一些工程计算和解决工程问题的方法。 关键词：潮流计算，PQ分解法，MATLAB
Electrical power system complex tidal current analysis based on MATLAB Power Flow Analysis Grid computing is the basis of applications, the complex power system under normal and fault conditions for the calculation of steady state operation. Given the power system network structure, parameters and decisions operation of the power system boundary conditions, to determine the method of operation of the power system is one of North Korea flow calculation. MATLAB is an interactive, object-oriented programming language, widely used in industry and academia, mainly for matrix calculation. Using iteration, the amendment through the establishment of matrix iterative equation to turn, gradually moving towards a true value to calculate the voltage electricity grid, power distribution. PQ decomposition method is the form of polar coordinates Newton - the widening trend of a simplified calculation method. P-Q decomposition method adopted by the specific characteristics of the power system analysis, Newton’s Law of the Jacobian matrix formula has effectively simplified and improved. As a result of these simplified formula that involves only the coefficient matrix, the balance of power has not changed node equations and the convergence criterion, because the results will not reduce the accuracy. Use MATLAB software programming, saving memory to a large extent, reduce the amount of computation. By this calculation we understand that a number of engineering calculation and solve engineering problems
电力系统暂态分析习题答案
电力系统暂态分析习题答 案 Last revision on 21 December 2020
电力系统暂态分析李光琦 习题答案 第一章 电力系统分析基础知识 1-2-1 对例1-2，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=,用准确和近似计算法计算参数标幺值。 解：①准确计算法： 选取第二段为基本段，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=，则其余两段的电压基准值分别为：9.5kV kV 110121 5 .10211=?==B B U k U 电流基准值： 各元件的电抗标幺值分别为： 发电机：32.05.930 305.1026.0221=??=*x 变压器1T ：121.05 .3130 110121105.02 222=??=*x 输电线路：079.0110 30 804.02 3=? ?=*x 变压器2T ：21.0110 30 15110105.02224=??=*x 电抗器：4.03 .062.26.6605.05=?? =*x 电缆线路：14.06.630 5.208.02 6=??=*x 电源电动势标幺值：16.15 .911 ==*E ②近似算法： 取MVA S B 30=，各段电压电流基准值分别为：
kV U B 5.101=，kA I B 65.15.10330 1=?= kV U B 1152=，kA I B 15.0115330 1=?= kV U B 3.63=，kA I B 75.23 .6330 1=?= 各元件电抗标幺值： 发电机：26.05.1030 305.1026.0221=?? =*x 变压器1T ：11.05 .3130 115121105.0222=? ?=*x 输电线路：073.0115 30 804.02 3=? ?=*x 变压器2T ：21.015 30 115115105.0224=??=*x 电抗器：44.03 .075.23.6605.05=?? =*x 电缆线路：151.03.630 5.208.02 6=??=*x 电源电动势标幺值：05.15 .1011 == *E 发电机：32.05.930 305.1026.0221=??=*x 变压器1T ：121.05 .3130 110121105.02 222=??=*x 输电线路：079.0110 30 804.02 3=? ?=*x 变压器2T ：21.0110 30 15110105.02224=??=*x
电力系统暂态分析(自己总结的)
电力系统暂态分析过程（复习提纲）第一篇电力系统电磁暂态过程分析（电力系统故障分析） 1 第一章电力系统故障分析的基本知识 1.1故障概述 1.2标幺制 1.2.1标幺值 1.2.2基准值的选取 1.2.3基准值改变时标幺值的换算 1.2.4变压器联系的不同电压等级电网中各元件参数标幺值的计算 一、准确计算法 二、近似计算法 1.3无限大功率电源供电的三相短路电流分析 1.3.1暂态过程分析 1.3.2短路冲击电流和短路电流有效值 一、短路冲击电流 二、短路电流有效值 习题 2 第二章同步发电机突然三相短路分析 2.1同步发电机在空载情况下定子突然三相短路后的电流波形及其 分析 2.2同步发电机空载下三相短路后内部物理过程以及短路电流分析 2.2.1短路后各绕组的此联及电流分量 一、定子绕组磁链和短路电流分量 1、励磁主磁通交链定子三相绕组的磁链 2、短路瞬间三相绕组磁链的瞬时值 3、磁链守恒原理的作用
4、三相短路电流产生的磁链 5、对应的i 的三相短路电流 二、励磁绕组磁链和电流分量 1、强制励磁电流产生的磁链 2、电子三相交流电流的电枢反应 3、定子直流电流的磁场对励磁绕组产生的磁链 4、按照磁链守恒原理励磁回路感生的电流和磁链 三、等效阻尼绕组的电流 四、定子和转子回路（励磁和阻尼回路的统称）电流分量的对应关系和 衰减 2.2.2短路电流极基频交流分量的初始和稳态有效值 一、稳态值 二、初始值 1、不计阻尼回路时基频交流分量初始值 2、计及阻尼回路作用的初始值
2.2.3 短路电流的近似表达式 一、基频交流分量的近似表达式 二、全电流的近似表达式 2.3 同步发电机负载下三相短路交流电流初始值 2.3.1 正常稳态运行时的相量图和电压平衡关系 2.3.2 不计阻尼回路时的初始值'I 和暂态电动势' q|0|E 、' |0|E 一、交轴方向 二、直轴方向 2.3.3 计及阻尼回路的''I 和次暂态电动势'' |0|E 一、交轴方向 二、直轴方向 2.4 同步发电机的基本方程 2.4.1 同步发电机的基本方程和坐标转换 一、发电机回路电压方程和磁链方程 二、派克变换及d 、q 、0、坐标系统的发电机基本方程 1、磁链方程的坐标变换 2、电压平衡方程的坐标变换