湖南大学电力系统分析试卷(2017)

.湖南大学课程考试试卷课程名称： 电力系统分析 ；试卷编号： A ；考试时间：120分钟题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 应得分 25 27 12 36 / / / / / / 100 实得分 评分：评卷人答题要求：所有答案必须写在答题纸上，否则视为无效。

一、填空（本大题共8个小题，25空格，每空格1分，共25分）1. 电力系统简单短路故障包括______；______；______；______；等四种，其中最严重的短路故障是______；发生几率最大的短路故障是______。

2. 凸极同步发电机的同步直轴电抗与交轴电抗分别为 x d 与x q ，则比较其大小的关系为______＞______。

3. 当运行条件不变时，隐极同步发电机的空载电势E q 、暂态电势E ′q 、次暂态电势E ′′q 的数值大小排序是：______＞______＞______。

4. 同步发电机供电系统发生三相短路时，其短路前正常负荷电流I [0]、稳态短路电流I ∞、起始次暂态电流I 、短路冲击电流i imp 之间的大小关系是：______＞______＞______＞______。

5. 已知三相线路每相自阻抗为z s ，相间互阻抗为z m ，则线路正、负、零序阻抗分别为 z (1) =_______，z (2) =_______， z (0)=_______。

6. 用对称分量表示的两相短路不接地故障f (2)的边界条件是______；______；______。

7. 对于中性点非接地系统，单相接地短路故障时，故障相的短路电流为_______，非故障相电压等于故障前正常电压的_______倍。

考试中心填写：____年___月___日考 试 用 专业班级：学号：姓名：装订线（答题不得超过此线）湖南大学课程考试试卷湖南大学教务处考试中心.8. YN,d11接线变压器，已知星形侧A 相正序与负序电流标幺值分别为A(1)I 、A(2)I ，则三角形侧a 相正序与负序电流的标幺值分别为a(1)I =_______，a(2)I =_______。

.二、单选题（本大题共18个小题，每小题1.5分，共27分）1. 在我国，110KV电力系统一般采用中性点直接接地的中性点运行方式（）。

A. 正确B. 错误2. 同步发电机的暂态电势正比于（）。

A. 定子绕组的磁链B. 励磁电流C. 励磁绕组的磁链D. 励磁电压3. 在同步电机突然三相短路过程分析中，采用的基本假设以下说法错误的是（）。

A. 定子三相绕组完全对称B. 定子电流在气隙中产生正弦分布的磁势C. 考虑电磁暂态过程D. 不能忽略磁路饱和，不可用叠加定理4. 在发电机原始基本方程中，定子绕组自感系数为L a、L b、L c，互感系数为L ab、L bc、L ca。

经派克变换后的基本方程中，定子等效绕组自感系数为L d、L q、L0，以下说法正确的是（）。

A. L a与L ab是变化的，将L d变换成常数B. L a是常数，L ab是变化的，将L d变换成常数C. L a与L ab是常数，将L d变换成变数D. L a是变化的，L ab是常数，将L d变换成变数5. 当发电机机端发生突然三相对称短路时，下面说法正确的是（）。

A. 三相短路电流周期分量不对称B. 定子直流分量衰减时间常数主要由转子回路参数决定C. 三相短路电流非周期分量对称D. 转子直流分量衰减时间常数主要由转子回路参数决定6. 关于短路冲击电流正确的说法是（）。

A. 是短路电流的最大有效值B. 可校验电气设备的动稳定度C. 可校验电气设备热稳定度D. 是短路后的起始次暂态电流7. 设j120ea︒=，将三相不对称相量转换为三相对称分量的正确方程是（）。

A.a(1)a2a(2)b2ca(0)11111F FF a a FFF a a⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦⎣⎦ B.2a(1)a2a(2)bca(0)11111a aF FF a a FFF⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦⎣⎦C.2a(1)a2a(2)bca(0)1113111a aF FF a a FFF⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦⎣⎦ Da(1)a2a(2)b2ca(0)1111131F FF a a FFF a a⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦⎣⎦8. 如果A相电流为3∠0，B相电流为3∠0°，C相电流为3∠0，则A相电流中的零序分量为（）。

A. 0∠0°B. 3∠0°C. 6∠0°D. 9∠0°.9 在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（）。

A. 一定存在零序分量B. 一定不存在零序分量C. 只有正序分量D. 是否存在零序分量，应根据不对称短路类型确定10. 两相接地短路故障的复合序网为（）。

A. 三个序网并联B. 正序网与负序网并联C. 三个序网串联D. 零序网与负序网并联后再与正序网串联11. 在中性点直接接地的电力系统中，某处发生单相接地短路、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. f(3) 、f(2)、f(1, 1) 、f(1)B. f(1)、f(2)、f(1, 1)、f(3)C. f(1, 1)、f(1)、f(2) 、f(3)D. f(2)、f(3)、f(1, 1)、f(1)12. 中性点不接地系统中，同一点发生f(2)和f(1, 1)两种故障情况下，故障相电流的大小为（）。

A. 相等B. f(2)故障时的电流大于f(1, 1)故障时的电流C. 不确定D. f(1, 1)故障时的电流大于f(2)故障时的电流13. 电力系统发生不对称故障，各序电压的分布特点是：越靠近短路点，（）A. 正序电压、负序与零电压都是越低B. 正序电压越低，而负序与零电压越高C. 正序电压、负序与零电压都是越高D. 正序电压越高，而负序与零电压越低14.系统发生不对称短路故障，负序最高电压为短路处。

（）A. 正确B. 错误15. 在简单电力系统暂态稳定分析中，以下说法正确的是（）。

A. 电力系统在正常运行情况下受到小干扰后系，统经过暂态过程后能否保持暂态稳定B. 分析系统的暂态稳定时，认为系统与发电机的的频率仍为50HzC. 分析系统的暂态稳定时，认为系统的频率仍为50Hz，但考虑发电机的频率发生变化D. 分析系统的暂态稳定时，认为发电机的频率仍为50Hz，但考虑系统的频率发生变化16. 暂态稳定计算分析中，摇摆曲线是指（）。

A. P V曲线B. ω-t曲线C. -t曲线D. U t曲线17. 对于单机无穷大系统，当同步发电机的阻尼系数D小于0时，系统将以何种形式失去稳定（）A. 受到干扰后，系统不会失去稳定B. 受到干扰后，系统发生增幅振荡而使系统失去稳定C. 受到干扰后，系统发生等幅振荡D. 受到干扰后，系统发生衰减振荡而使系统失去稳定18. 提高电力系统静态稳定储备系数的措施有（）。

A. 采用电气制动B. 增大发电机的容量C. 采用自动重合闸D. 采用性能良好的励磁调节系统.三、作零序网络等值电路图（26=12分）1. 在如图所示系统中，为了标注方便，各元件参数均已统一编号。

分别在f 1与f 2处发生短路故障，分别作这两种故障的零序等值电路图。

四. 计算题（20+16=36分） 1. 如图所示系统，各元件参数如下，发电机：S GN =30MVA ，X d = X =0.13；变压器：S TN =30MVA ，U S =10.5%，10.5/121，YN,d11接线方式；线路：X L =50，X L(0)= 3X L(1) (即零序电抗等于3倍正序电抗)。

在f 点发生A 相接地短路故障，要求：（20分） 1）计算短路点A 相电流I A 的有名值，计算流过变压器中性点电流I n 的有名值； 2）计算变压器高压侧母线(即m 点)A 相各序电压的标幺值(1)m U ，(2)m U ，(0)m U ； 3）计算流过发电机a 相各序电流的标幺值G(1)I ，G(2)I ，G(0)I 。

2. 图示系统，元件参数的标幺值均标于图中，试计算下述条件下发电机的功率极限P Gm 及静态稳定储备系数K P 。

（16分）1）隐极发电机无励磁调节，E q =常数；2）隐极发电机有比例式励磁调节，采用x ′d 后电势E ′=常数模型（δ=δ′）。

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