电力系统暂态分析word版
（1）
一、（25分）简答
1．什么是电力系统短路故障？故障的类型有哪些？
2．列出电力系统的各电压等级对应的平均额定电压？
3．同步发电机三相短路时为什么要进行派克变换？
4．分裂电抗的作用是什么？
5．简述运算曲线法计算三相短路电流的步骤。
二、(15分)下图为一无穷大功率电源供电系统，设在K点发生三相短路，如果设计要求
通过电源的冲击电流不得超过30 KA,问并行敷设的电缆线路最多容许几条？
(K M=1.8)
三、(15分) 某系统接线及各元件参数如上图所示，设在f 点发生三相短路。若选S B=100 MVA，
U B=U av，试计算：
(1) 电源G及系统S对f 点的转移电抗x
Gf、
x
Sf。
(2) 如果根据运算曲线查得t = 0.2 秒时电源G的短路电流标么值为I G02.''=2.6，
则t = 0.2 秒时短路点总电流的有名值是多少？
四、（10分）系统接线如图所示, 当f 点发生不对称接地短路故障时, 试作出相应的各序
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、（10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；
六、（10分）如图所示系统，求发电机电势E q 和静态稳定储备系数K p ？（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）
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P T =1.5，线路
参数如图所示，无穷大电源电压000.1∠=c U ，如果开关K 突然合上，电容电抗Xc=0.3
试判断该系统能否保持暂态稳定?
(2)
一、简答（25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. 为什么同步发电机定、转子绕组的电感系数矩阵中会有零元素？
4. 变压器中性点接小电阻的作用是什么？简要分析理由。
5. 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)。
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)？
K
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。
10.5KV
115KV X 1=X 2=0.1
X 0=0.2
X 1=X 2= 0.1 X 0 = 0.3
X 1=X n =0.1
K
X n
五、（15分）试用物理方法分析系统保持静态稳定的条件是 0>δd dP E 。
六、（15分）一简单系统如图所示，已知发电机参数x
d
=0.2，E ? =1.2，原动机功
率P T =1.5，线路参数如图所示，无穷大电源电压U c =1.00，如果在K 点突然发生三相短路，短路后转子角度增加20o时，C 跳开，B 在C 跳开后转子角度增加
20o才跳开，试判断该系统能否保持暂态稳定?
七、（10分）试画出下图中当f 2点发生不对称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)
单回X L =0.4 S=无穷大
B
C
U c
K
1
X 0
3 4
7 8
X 0
f 2
2
X m
9
5 6
（3）
一、简答（25分）
6.简述短路的现象和危害？
7.列出电力系统的各电压等级及其对应的平均额定电压？
8.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？
9.输电线路中串联电容在电力系统中的作用是什么？
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。
三、（15分）电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，系统S的短路容量为2000MVA当
K点发生三相短路时，试计算: （S B=100MVA，U B=平均额定电压）
(1)短路点的短路电流周期分量起始值I?
(2)发电机对K点的计算电抗X Gf。
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。
五、（15分）图示系统， 一并联电抗通过一开关挂在线路的中端，参数已在图中给出，求（1）
开关断开时，发电机的最大出力；（2）假设E ?=常数，开关闭合时发电机的最大出力为多少，系统的静态稳定性比原来如何？
六、（15分）有一简单系统，已知发电机参数
d
，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000.1∠=c
U ，如果因为保护误动致使断路器B
突然跳开，试判断该系统能否保持暂态稳定?
七、（15
分）试画出下图中当f 1和f 2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)
（4）
一、简答（18分）
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
（3） t=0s 时短路点总电流的标么值及有名值各是多少？ （4） 若依运算曲线查得t=0.2s 电源G1和G2的短路电流标么值
分别为2.44和2.05，求t=0.2s 时短路点总电流的有名值为多少？
(S B =50MVA ，U B =平均额定电压)。
四、（20分）
如图所示的简单系统，当K 点发生A 相接地短路时，求发电机端各相电流和电压的有名值及经阻抗Xn 接地的变压器中性点电压。（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）
10.5KV
37KV
X 1=X 2=0.1
X 0 = 0.3
X 1=0.15 K
X n ＝0.1
五、(16分)
已知计及阻尼功率后发电机转子运动方程（增量形式）为：
d dt d dt T D dP d J E ?????δ
ωωωωδδδ=?=-?+?? ???????????
??????
??010 试用小干扰法推导该系统保持静态稳定的条件。
六、（20分）
一简单系统如图所示，已知发电机参数15.0='d
x ，05.0=s 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 ，如果在线路末端断路器C 处突然发生三相短路，短路后转子角度增加?15时，C 跳开，B 在C 跳开后转子角度增加?15才跳开，试判断该系统能否保持暂态稳定?
（5）
一、填空及简答（18分）
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