长沙理工大学 电力系统暂态分析试卷

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大学考试试卷《电力系统暂态分析》及参考答案

大学考试试卷《电力系统暂态分析》及参考答案

电力系统暂态分析一、判断题(本大题共10分,共 5 小题,每小题 2 分)1. 对称短路时仅有正序分量,不对称短路时会出现正序、负序和零序分量。

2. 三相变压器负序电抗与其正序电抗相同。

3. 同步发电机负序电抗与其正序电抗相同。

4. 短路时网络中任意处的电流、电压均都满足用相量或序分量表示的边界条件。

5. 自耦变压器的零序电抗通常不会为无穷大。

二、填空题(本大题共60分,共 20 小题,每小题 3 分)1. 具有转子阻尼绕组的同步发电机机端短路瞬时的状态称为 ______ ,电枢反应磁通的路径是 ______ 。

2. 单相短路的复合序网图中三序网络是 ______ 关系。

3. 计算三相短路电流交流分量初始值时,远离短路点的电动机按 ______ 模型处理,短路点附近的电动机均按 ______ 模型处理。

4. 节点阻抗矩阵是 ______ 的逆矩阵。

5. 一般在工程实用计算中为了简便,通常用 ______ 替代交轴暂态电动势6. 同步发电机机端三相短路至稳态后,电枢反应磁通的路径是 ______ 、______ 、 ______ 。

7. 极限切除角度对应的切除时间被称为 ______ 。

8. 短路计算时通常假设各电源的电动势相位 ______ 。

9. 当接地短路点位于变压器三角形或不接地星形绕组侧时,变压器的零序电抗为 ______ 。

10. 通常,同步发电机和异步电动机定子绕组通常是 ______ 接线,其零序电抗为 ______ 。

11. 同步发电机负载三相短路时,定子绕组交轴感应电动势在短路前后是______ 。

12. ______ 定则可用于分析简单系统的暂态稳定性问题。

13. 利用节点导纳矩阵求解系统中三相短路,通常采用 ______ 方法求解网络方程。

14. 由于存在转子阻尼绕组,同步发电机定子绕组的次暂态电抗值比同步电抗值和暂态电抗值都 ______ 。

15. 同步发电机三相短路时,转子绕组电流存在交流分量的原因是 ______ 、______ 。

电力系统暂态分析试卷及答案5套

电力系统暂态分析试卷及答案5套

电力系统暂态分析试卷(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 =100MV A ,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 G 02.''=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)1250mx 1=0.083Ω/km r 1=0.37Ω/kmS=无穷大 6kV , 200A X R %=4 P φ =1.68KW LkX k =0.2ΩR K =0.1ΩS GN1=100MV A X ”d =0.2 S TN1 =20MV A u k %=10100kmX 0=0.4Ω/km P GN2 =40MW cos ф=0.8 X ”d =0.25k10.5KV115KV S TN2 =20MV A u k %=10.510.5KV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 =100MV A ,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='dx ,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?G1T 1T 2LfX n1G 2X n210.5KV 115KV X 1=X 2=0.1X 0=0.2X 1=X 2= 0.1 X 0 = 0.3X 1=X n =0.1KX n单回X L =0.6S=无穷大K10.5KV115KVX d =0.1X L =0.4X T =0.25U=1=ConstP 0=1 Q 0=0.8电力系统暂态分析试卷(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。

长沙理工大学电力系统稳态分析每周测试习题(2)

长沙理工大学电力系统稳态分析每周测试习题(2)

I 0 %=0.65。试求, PS(23) =270kW ,
三 绕 组 自 耦 变 压 器, 工 厂 给 实 验数 据 为
PS(31) =345kW , P0 =104kW , U 'S (12) %=10 , U 'S (23) %=121 , U 'S (31) %=18.6 ,
实验数据为:ΔPk=135kW , U k %=10.5,ΔP0 =22kW, I 0 %=0.8。分别计算归算到 高压侧和低压侧的变压器Γ型等值电路及其参数。 4、 三 相 三 绕 组 降 压 变 压 器 的 型 号 为 SFPSL-120000/220 , 额 定 容 量
(12) =601kW , PK (13) 120MVA/120MVA/60MVA ,额定电压 220kV/121kV/11KV, PK
d=400mm。试计算该电力线路单位长度的参数,并作其等值电路。 2、 一长度为 600km 的 500kV 架空线路,使用 LGJQ-4 400 四分裂导线,
r1 =0.02625
km
, x1 =0.281
km
, b1 =3.95 10-6 S
km
, g1 =0。画出Π形等值电
路并计算参数的精确值(函数表达) 和近似值。 3、 有一台 SFL1-20000/110 型的向 10kV 网络供电的降压变压器,铭牌给出的
182.5kW ,
(23) 132.5kW , U K (12) % 14.85 , U K (13) % 28.25 , PK
U K (23) % 7.96 , P0 = 135kW , I 0 % 0.663 ,求变压器归算到 220kV 侧的参
数,并作出等值电路。 5、 有一容量比为 90000/90000/45000kVA,额定电压为 220/121/11kV 的三相

(完整版)电力系统暂态分析课程试卷1卷答案

(完整版)电力系统暂态分析课程试卷1卷答案

(完整版)电⼒系统暂态分析课程试卷1卷答案《电⼒系统暂态分析》课程试卷(1卷)答案⼀、选择题(每⼩题2分,共20分)1、A2、B3、C4、B5、B6、A7、C8、B9、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?/0Y 接法,如果在0Y 侧的中性点与地之间串联电抗n x ,则零序阻抗会增加 n x 3 ,⽽如果在?侧绕组中串联电抗n x ,则零序阻抗会增加n x 31。

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a q d f f f f f f 212121)120sin()120sin(sin )120cos()120cos(cos 320οοοοθθθθθθ…………..(2分)逆变换为: ??+-+----=01)120sin()120cos(1)120sin()120cos(1sin cos f f f f f f q d c b a οοοοθθθθθθ…………..(2分) 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分)在d 、q 、o 坐标系中,磁链⽅程成为常系数⽅程。

电力系统暂态分析试卷(C卷)知识分享

电力系统暂态分析试卷(C卷)知识分享

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(C 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、分析电力系统机电暂态过程时,通常认为电磁暂态过程已经结束,即不再考虑发电机内部的电磁暂态过程。

( )2、短路冲击电流出现在短路发生后约半个周期。

( )3、不管发电机的各个绕组是由超导体还是非超导体构成,短路电流中的非周期分量都将逐渐衰减到零。

( )4、当发电机定子绕组之间的互感系数为常数时,发电机为隐极机。

( )5、ABC 三相系统中的非周期分量变换到dq0系统中为基频交流分量。

( )6、电力系统发生不对称短路时,不仅短路点三相参数不对称,电力系统其他部分三相参数也将成为三相不对称的。

( )7、不管架空输电线路是否假设避雷线,其负序电抗都是一样的。

( )8、电力系统发生不对称接地短路时,故障处三相电压不对称分解出的零序电压是电力系统中出现零序电流的原因。

( )9、小干扰法既可用于电力系统静态稳定性的分析,也可用于电力系统暂态稳定性的分析。

( )10、线路串联电容器可以提高电力系统并列运行的静态稳定性。

( )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、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( )。

A 、2;B 、1.9;C 、1.8。

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( )。

电力系统暂态分析试卷

电力系统暂态分析试卷

电力系统暂态分析试卷长沙理工大学试卷1、当电源内阻抗占短路回路总阻抗的比例小于15%时,可以视为无限大电源。

()2、由于电力系统中三序分量是相互独立的,所以可以分别计算,然后再将各序分量迭加得到各相的电流和电压。

()3、快速切除故障有利于改善简单电力系统的暂态稳定性。

()4、无限大电源供电情况下突然发生三相短路时,短路电流中有基频交流、倍频交流和非周期三种电流分量。

()5、中性点不接地系统中发生两相短路接地时流过故障相的电流与同一地点发生两相短路时流过故障相的电流大小相等。

()6、任何情况下变压器的零序励磁电抗都可以视为无限大,即任何情况下变压器的励磁电抗都可以用开路表示。

()7、电力系统横向故障指各种类型的短路故障。

()8、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,所以在应用运算曲线法计算短路电流时,可以不再考虑负荷的影响。

()9、小干扰法既可以用于分析电力系统的静态稳定性,也可以用于分析电力系统的暂态稳定性。

()10、对于12MW以上发电机组,计算其机端短路冲击电流时,冲击系数应取2。

()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、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。

2、分析简单电力系统并列运行的暂态稳定性采用的是()。

A、小干扰法;B、分段计算法;C、对称分量法。

3、不计短路回路电阻时,短路冲击电流取得最大值的条件是()。

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。

4、电力系统并列运行的暂态稳定性是指()。

A、正常运行的电力系统受到小干扰作用后,恢复原运行状态的能力;B、正常运行的电力系统受到大干扰作用后,保持同步运行的能力;C、正常运行的电力系统受到大干扰作用后,恢复原运行状态的能力。

电力系统暂态分析模拟考试试题

电力系统暂态分析模拟考试试题

电力系统暂态分析模拟考试试题(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()。

电力系统暂态分析模拟考试试题

电力系统暂态分析模拟考试试题

电力系统暂态分析模拟考试试题(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()。

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长沙理工大学试卷课程编号 001892 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)电力系统暂态分析专业层次(本、专)本科专业电力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、当电源内阻抗占短路回路总阻抗的比例小于15%时,可以视为无限大电源。

()2、由于电力系统中三序分量是相互独立的,所以可以分别计算,然后再将各序分量迭加得到各相的电流和电压。

()3、快速切除故障有利于改善简单电力系统的暂态稳定性。

()4、无限大电源供电情况下突然发生三相短路时,短路电流中有基频交流、倍频交流和非周期三种电流分量。

()5、中性点不接地系统中发生两相短路接地时流过故障相的电流与同一地点发生两相短路时流过故障相的电流大小相等。

()6、任何情况下变压器的零序励磁电抗都可以视为无限大,即任何情况下变压器的励磁电抗都可以用开路表示。

()7、电力系统横向故障指各种类型的短路故障。

()8、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,所以在应用运算曲线法计算短路电流时,可以不再考虑负荷的影响。

()9、小干扰法既可以用于分析电力系统的静态稳定性,也可以用于分析电力系统的暂态稳定性。

()10、对于12MW以上发电机组,计算其机端短路冲击电流时,冲击系数应取2。

()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、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。

2、分析简单电力系统并列运行的暂态稳定性采用的是()。

A、小干扰法;B、分段计算法;C、对称分量法。

3、不计短路回路电阻时,短路冲击电流取得最大值的条件是()。

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。

4、电力系统并列运行的暂态稳定性是指()。

A、正常运行的电力系统受到小干扰作用后,恢复原运行状态的能力;B、正常运行的电力系统受到大干扰作用后,保持同步运行的能力;C、正常运行的电力系统受到大干扰作用后,恢复原运行状态的能力。

共3页第1页5、中性点直接接地系统中发生单相金属性接地短路时,流过故障相的短路电流大小与同一地点发生三相金属性短路时的短路电流大小相比较,其关系为( )。

A 、三相短路电流大于单相短路电流;B 、三相短路电流小于单相短路电流;C 、不能简单地确定二者的大小关系,还需要考虑其它条件。

6、对于旋转电力元件(如发电机、电动机等),其正序参数、负序参数和零序参数的特点是( )A 、正序参数、负序参数和零序参数均相同;B 、正序参数与负序参数相同,与零序参数不同;C 、正序参数、负序参数、零序参数各不相同。

7、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n Z 的处理方法是( )。

A 、中性点阻抗仅以n Z 出现在零序等值电路中;B 、中性点阻抗以3n Z 出现在零序等值电路中;C 、中性点阻抗以n Z 出现三序等值电路中。

8、单相接地短路时,故障处故障相短路电流与正序分量电流的关系是( )。

A 、故障相短路电流为正序分量电流的3倍;B 、故障相短路电流为正序分量电流的3倍;. C 、故障相电流等于正序分量电流。

9、对于11/-∆Y 接线变压器,两侧正序分量电压和负序分量电压的相位关系为( )A 、正序分量三角形侧电压与星形侧相位相同,负序分量三角形侧电压与星形侧相位也相同;B 、正序分量三角形侧电压较星形侧落后030,负序分量三角形侧电压较星形侧超前030;C 、正序分量三角形侧电压较星形侧超前030,负序分量三角形侧电压较星形侧落后030。

10、在中性点不接地系统中,在不计电阻影响并认为)2()1(∑∑=x x 的情况下,发生两相短路金属性接地时,故障处非故障相对地电压的大小为( )A 、0B 、|0|f UC 、|0|5.1f U三、问答题(每小题5分 共25分)1、以下图所示简单电力系统f 点发生三相短路为例,作图说明快速切除故障对电力系统并列运行暂态稳定性的影响。

(假定发电机为隐极机,电动势E '保持不变)共3页第2页2、隐极式同步发电机原始磁链方程中,都有那些电感系数为常数,那些电感系数是随着转子的旋转而变化?变化的原因是什么?3、写出单相金属性接地短路、 两相金属性短路接地和两相金属性短路时的边界条件方程,并绘制其复合序网。

4、分析发电机的短路电流时,常采用迭加原理进行分析,这种分析方法是以什么假设条件为前提的?5、已知描述电力系统受扰运动的状态方程的特征方程为010643234=++++λλλλ请问系统在原始运行点的运行是静态稳定的还是静态不稳定的?如果静态不稳定,则以什么样的方式失去稳定?四、作图题(7分)画出下图所示电力系统在f 点发生单相接地短路时的零序等值电路。

五、计算题(每小题9分,共18分)1、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。

2、简单电力系统的接线如下图所示,各电力元件的有关参数已标于图中,请计算空载情况下K 点发生三相短路时的短路电流周期分量起始有效值、短路冲击电流和最大有效值电流。

(6分)共3页第3页长沙理工大学标准答案纸课程名称: 电力系统暂态分析 专业、班级:电力本科一、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、当电源内阻抗占短路回路总阻抗的比例小于15%时,可以视为无限大电源。

“×”2、由于电力系统中三序分量是相互独立的,所以可以分别计算,然后再将各序分量迭加得到各相的电流和电压。

“√”3、快速切除故障有利于改善简单电力系统的暂态稳定性。

“√”4、无限大电源供电情况下突然发生三相短路时,短路电流中有基频交流、倍频交流和非周期三种电流分量。

“×”5、中性点不接地系统中发生两相短路接地时流过故障相的电流与同一地点发生两相短路时流过故障相的电流大小相等。

“√”6、任何情况下变压器的零序励磁电抗都可以视为无限大,即任何情况下变压器的励磁电抗都可以用开路表示。

“×”7、电力系统横向故障指各种类型的短路故障“√”8、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,所以在应用运算曲线法计算短路电流时,可以不再考虑负荷的影响。

“√”9、小干扰法既可以用于分析电力系统的静态稳定性,也可以用于分析电力系统的暂态稳定性。

“×”10、对于12MW 以上发电机组,计算其机端短路冲击电流时,冲击系数应取2。

“×”二、选择题(每小题3分,共30分)1、C ;2、B ;3、A ;4、B ;5、C ;6、C ;7、B ;8、A ;9、C ;10、C 。

三、问答题(每小题5分 共25分)1、以下图所示简单电力系统f 点发生三相短路为例,作图说明快速切除故障对电力系统并列运行暂态稳定性的影响。

(假定发电机空载电动势q E 保持不变)答:作出正常运行和故障以及故障切除后的功角特性曲线如下,其中功角特性曲线I P 对应于正常运行情况、II P 对应于故障情况、III P 对应于故障切除后的情况,c 对应于故障切除较慢的情况,c 对 共5页第1页应故障切除速度较快的情况,显然切除故障较快时,加速面积减小了d cd c S ''∆,而最大减速面积增大了e de d S ''∆,根据等面积定则可知快速切除故障可以改善或提高简单电力系统并列运行的暂态稳定性。

(2分)(3分)2、隐极式同步发电机原始磁链方程中,都有那些电感系数为常数,那些电感系数是随着转子的旋转而变化的?变化的原因是什么?答:隐极式同步发电机原始磁链方程中,转子绕组的自感系数、转子绕组之间的互感系数、定子三相绕组的自感系数以及定子三相绕组之间的互感系数为常数(2分);转子绕组与定子绕组之间的互感系数是随着转子的旋转而变化的(1分),变化的原因是转子旋转时,转子各绕组与定子绕组之间存在着相对位置的改变(2分)。

3、写出单相金属性接地短路、 两相金属性短路接地和两相金属性短路时的边界条件方程,并绘制其复合序网。

答:各种情况下的边界条件如下:1、单相接地短路(以A 相为例)(1分)0)0()2()1()0()2()1(=++==fa fa fa fa fa fa U U U I I I 、2、两相短路接地(以B 、C 两相短路接地为例)(1分))0()2()1()0()2()1(0fa fa fa fa fa fa U U U I I I ===++、3、两相短路(以B 、C 短路为例)(1分))2()1()2()1(fa fa fa fa U U I I =-=、三种短路情况下的复合序网分别如下图1、2、3所示。

(2分)共5页第2页4、分析发电机的短路电流时,常采用迭加原理进行分析,这种分析方法是以什么假设条件为前提的?答:是以发电机磁路不饱和,其等值电路为线性等值电路为前提的。

(5分)5、已知描述电力系统受扰运动的状态方程的特征方程为010643234=++++λλλλ请问系统在原始运行点的运行是静态稳定的还是静态不稳定的?如果静态不稳定,则以什么样的方式失去稳定?答:作劳斯阵列如下:(2分)1 4 103 62 10-910根据劳斯判据,可知系统在原始运行点的运行是静态不稳定的。

由于劳斯阵列的第一列的倒数第二个元素为负值,特征方程有一对实部为正的共扼复根,系统将周期性失去稳定(3分)。

四、作图题(7分)画出下图所示电力系统在f 点发生单相接地短路时的零序等值电路。

答:零序等值电路如下: (画出任何一个都可得分)五、计算题(每小题9分,共18分)1、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。

共5页第3页解:1、根据正常运行状态计算发电机的空载电动势q E (3分)因为 22)()(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)155.28.0()155.26.01(22=⨯+⨯+=q E 2、计算正常运行时的静态稳定储备系数(3分)275.155.2125.3=⨯==∑X UE P q M 4.591008.08.0275.1100(%)00=⨯-=⨯-=P P P K M P >(15~20)满足要求。

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