(完整版)电力系统暂态分析重点及答案
电力系统暂态分析考试

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。
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。
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。
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。
输电线路装设重合闸装置可以提高电力系统并列运行的暂态稳定性的原因是它增大了受扰运动过程中的最大减速面积。
4、提高和改善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(列出三种以上)?答:提高和改善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;具体措施有输电线路采用分裂导线、输电线路串联电容器、改善电网结构、发电机装设先进的励磁调节装置、提高电力网的运行电压或电压等级等。
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S为基准的电抗标幺值;计算电抗是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。
以电源的额定容量N为什么小干扰法不能用来分析电力系统的暂态稳定性?小干扰法分析电力系统稳定性的原理是将描述电力系统受扰运动的非线性微分方程在原始运行点按泰勒级数展开,并略去其中状态变量增量的平方项以上的高次项,将描述电力系统受扰运动的非线性微分方程简化为关于状态变量增量的线性微分方程,然后通过求解该线性微分方程,确定状态变量的变化规律(即确定电力系统的稳定性)。
(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。
电力系统暂态分析第一章作业参考答案

第一章作业参考答案一、简答题1、电力系统得干扰指什么?什么情况下得干扰最大?答:电力系统得干扰指任何可以引起系统参数变化得事件。
例如短路故障、电力元件得投入与退出等。
其中短路造成得干扰最大。
2、为什么说电力系统得稳定运行状态就是一种相对稳定得运行状态?答:由于实际电力系统得参数时时刻刻都在变化,所以电力系统总就是处在暂态过程之中,如果系统参数在某组数值附近作微小得持续变化,则描述电力系统运行状态得运行参量持续在某一平均值附近做微小得变化,我们就认为其运行参量保持平均值不变,即系统处于稳定工作状态。
由此可见系统得稳定运行状态实际就是一种相对稳定得工作状态。
3、为简化计算,在电力系统电磁暂态过程分析与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得机电暂态过程已经结束。
4、简述电力系统得故障类型答:电力系统得故障主要包括短路故障与断线故障。
短路故障(又称横向故障)指相与相或相与地之间得不正常连接,短路故障又分为三相短路、两相短路、单相接地短路与两相短路接地,各种短路又有金属性短路与经过渡阻抗短路两种形式。
三相短路又称为对称短路,其她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,单相接地短路与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)得运行状态。
5、简述电力系统短路故障得危害答:短路得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得导体发热与电动力增大得危害;2)短路时电压大幅度下降引起得危害;3)不对称短路时出现得负序电流对旋转电机得影响与零序电流对通讯得干扰。
6、简述断线得特点及危害答:断线得特点就是不会出现大得电流与低电压,但由于三相不对称,将在系统中产生负序与零序电流,所以断线得主要危害就是负序电流对旋转电机得影响与零序电流对通讯得干扰。
电力系统暂态分析(第三版)习题集规范标准答案

U B110.5kV ,I B 1第一章电力系统分析基础知识 1-2-1对例1-2,取U B 2 110kV ,S B 30MVA ,用准确和近似计算法计算参数标幺值。
解:①准确计算法:U B 2 110kV ,S B 30MVA ,则其余两段的电压基准值分各元件的电抗标幺值分别为:发电机:X 110.52 3 40.26 ------30誥 0.5单 0.121 31.5②近似算法:212120.105 —211023-T ------------ 0.15kA V 3 115输电线路:X 30.480理11020.079 变压器T 2 :X 40.1051102超 0.21110 66.6 2.620.3 30 0.08 2.5 —20.146.62 11电源电动势标幺值:E — 1.169.5电抗器:x 5电缆线路: X 60.050.4 选取第二段为基本段,取 别为:U B 110.5 121 110kV9.5kVI B2U B2110 k2110//6.6S B 30V 3U B 143 9.5S B30 0.16kA变压器T 1 : X 2取S B30MVA ,各段电压电流基准值分别为:6.6kV电流基准值:1.8kAkQ B2 IB1V 3 110U B 373U B 2丁旦一1.65kAV3 10.5U B2 115kV,I B1U B1 10.5kV,I B1U a6.3cos( s t )U B 3 6.3kV ,I B 1 丁— 2.75kA V 3 6.3 各元件电抗标幺值: 发电机:x 1 0.26 10.5230 0.26 10.5 变压器T i : 1212 300.105 荷丽 0.11 输电线路: X 3 0.4 80竺1152 0.073 变压器T 2 : X 4 0.105 11521152 30——0.21 15电抗器:X 5 0.05 2.75 电缆线路: X 6 电源电动势标幺值: 发电机: X i 变压器T 1 : X 2输电线路: X 36.3 0.44 0.3 30一2 0.151 6.32110.08 2.5 0.26 变压器T 2: X 4 电抗器: X 5 电缆线路: X 6 E 亠1.0510.5 畔誥0.32 1212o.105而 笔 0.121 31.520.4 80理 11020.105 1102152 0.07930荷 o.21 2.62 C ,—— 0.4 0.330 0.08 2.5 丄00.14 6.6211丄1 1.16 9.5母线的三相电压为:0.05 — 6.6 电源电动势标幺值: 1-3-1 在例 1-4 中,若 6.3kVU a 6.3cos( s t120) U a6.3cos(st120)在空载情况下f 点突然三相短路,设突然三相短路时30。
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U B 2 =110kV , S B =30MVA ,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 U B2 =110kV , S B =30MVA ,则其余两段的电压基准值分 别为:U B1=k 1U B2=105 110kV =9.5kV121电流基准值:各元件的电抗标幺值分别为:2发电机:x 「. =0.26 105理=0.32309.5 _ .2121 30X2. =0.10522 =0.121110 31.5一一.,30 ___输电线路:x 3 =0.4 80 飞 =0.079110、一1102 30变压器 T 2 : x 4*=0.105K — 乂— =0.212 152 1102电抗器:x 5. =0.05 — 262 =0.46.60.3.......... 30 -. 电缆线路:x 6.. =0.08 2.5 — =0.146.6............... - 11电源电动势标幺值: E =——=1.169.5②近似算法:取S B =30MVA ,各段电压电流基准值分别为:30 U B1=10.5kV , I B1= —=1.65kA .3 10.5U B3U B21101106.6= 6.6kVB1S B_ 30 3U B1 一 3 9.5= 1.8kAB2S B , 3U B 230 .3 110=0.16kA变压器T1 :U B2=115kV , I B 1 30=0.15kA3 115各元件电抗标幺值:发电机:x1..:=0.26210.5 30------ -------- z = 0.2 630 10.5230 _ .电缆线路:x 6. =0.08 2.5― =0.151U B3=6.3kV , I BI30 =2.75kA .3 6.3变压器T1 :_ 2-121 30x 2 =0.105 —z ——=0.111152 31.5输电线路: 30x 3 =0.4 80 ---------- =0.0732115 变压器T 2:2115 30 “ =0.105 0.211152 15电抗器:x 5 =0.05 — 275 =0.446.3 0.36 6.32.............. - 11 电源电动势标幺值: E =1.0510.52发电机:x 1 =0.26 105兰=0.32309.5 变压器T1 :_ 2-12130x 2.“ =0.105 2 2=0.121 2 1102 31.52输电线路: 30x 3 . =0.4 80 --------- = 0.079110变压器T2: 2 -110 30 x 4. =0.1052 2=0.211521102电抗器:x5..=0.05互维=0.46.60.3......... 30 _ . 电缆线路:x 6.. =0.08 2.5 — =0.146.6.............. - 11 电源电动势标幺值: E..=——=1.169.51-3-1在例1-4中,若6.3kV 母线的三相电压为:Ua = 2 6.3cos(t :) U a = 2 6.3cos( s t : -120) Ua = 2 6.3cos(成七-120)在空载情况下f 点突然三相短路,设突然三相短路时 :-=30 o试计算:(1) 每条电缆中流过的短路电流交流分量幅值; (2) 每条电缆三相短路电流表达式;(3) 三相中哪一相的瞬时电流最大,并计算其近似值; (4) ot 为多少度时,a 相的最大瞬时电流即为冲击电流。
《电力系统暂态分析》复习资料

电力系统暂态分析复习提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。
电力系统暂态分析(第三版)习题答案

第一章 电力体系剖析基本常识1-2-1 对例1-2,取kV 1102=B U ,MVA S B 30=,用精确和近似盘算法盘算参数标幺值. 解:①精确盘算法:拔取第二段为根本段,取kV 1102=B U ,MVA S B 30=,则其余两段的电压基准值分离为:9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U 电流基准值:各元件的电抗标幺值分离为:发电机:32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路:079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x电抗器:4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路:14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x电源电动势标幺值:16.15.911==*E②近似算法:取MVA S B 30=,各段电压电流基准值分离为:kV U B 5.101=,kA I B 65.15.103301=⨯=kV U B 1152=,kA I B 15.01153301=⨯=kV U B 3.63=,kA I B 75.23.63301=⨯=各元件电抗标幺值:发电机:26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :11.05.3130115121105.0222=⨯⨯=*x 输电线路:073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01530115115105.0224=⨯⨯=*x电抗器:44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路:151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x电源电动势标幺值:05.15.1011==*E发电机:32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x 输电线路:079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x电抗器:4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x 电缆线路:14.06.6305.208.026=⨯⨯=*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:在空载情况下f 点忽然三相短路,设忽然三相短路时 30=α. 试盘算:(1)每条电缆中流过的短路电流交换分量幅值; (2)每条电缆三相短路电流表达式;(3)三相中哪一相的瞬时电流最大,并盘算其近似值; (4)α为若干度时,a 相的最大瞬时电流即为冲击电流. 解:(1)由例题可知:一条线路的电抗Ω=797.0x ,电阻Ω=505.0r ,阻抗943.022=+=x r Z ,衰减时光常数s T 005.0505.0314797.0=⨯=α三相短路时流过的短路电流交换分量的幅值等于: (2)短路前哨路空载,故00=m I 所以(3)对于abc 相:64.27=-a ϕα,64.147=-b ϕα,36.92=-c ϕα,可以看出c 相跟接近于 90,即更与时光轴平行,所以c 相的瞬时价最大.(4) 若a 相瞬时价电流为冲击电流,则知足 90=-a ϕα,即64.14736.32或-=α.第二章 同步发电机忽然三相短路剖析2-2-1 一发电机.变压器组的高压侧断路器处于断开状况,发电机空载运行,其端电压为额定电压.试盘算变压器高压侧忽然三相短路后短路电流交换分量初始值mI ''. 发电机:MW S N 200=,kV U N 8.13=,9.0cos =N ϕ,92.0=d x ,32.0='dx ,2.0=''d x 变压器:MVA S N 240=,kV kV 8.13/220,13(%)=S U解: 取基准值kV U B 8.13=,MVA S B 240= 电流基准值kA U S I B B B 04.108.1332403=⨯==则变压器电抗标幺值13.0.813240240.81310013100%2222=⨯⨯=⨯⨯=*B B N TN S T U S S U U x发电机次暂态电抗标幺值216.08.132409.02008.132.0cos 22222=⨯⨯=⨯⨯''=''*B B NN Nd d U S S U x x ϕ次暂态电流标幺值86.222.013.011=+=''+=''***dT x x I 著名值kA I m05.3804.1086.22=⨯⨯='' 2-3-1 例2-1的发电机在短路前处于额定运行状况.(1)分离用E '',E '和qE '盘算短路电流交换分量I '',I '和d I '; (2)盘算稳态短路电流∞I .解:(1)010∠=•U , 32185.0cos 110-∠=-∠=-•I短路前的电动势:4.7097.132167.01000∠=-∠+=''+=''••j I x j U E d所以有:(2)29.126.2/92.2/0===∞d q x E I第三章 电力体系三相短路电流的适用盘算第四章 对称分量法即电力体系元件的各序参数和等值电路 4-1-1 如有三相不合错误称电流流入一用电装备,试问:(1)改用电装备在什么情况下,三相电流中零序电流为零?(2)当零序电流为零时,用电装备端口三相电压中有无零序电压?答:(1)①负载中性点不接地; ②三相电压对称;③负载中性点接地,且三相负载不合错误称时,端口三相电压对称.(2)4-6-1 图4-37所示的体系中一回线路停运,另一回线路产生接地故障,试做出其零序收集图. 解:画出其零序等值电路第五章 不合错误称故障的剖析盘算5-1-2 图5-33示出体系中节点f 处不合错误称的情况.若已知1=f x .10=f U ,由f点看入体系的1)2()1(==∑∑x x ,体系内无中性点接地.试盘算c b 、、fa I •.解:正负零三序网如图(a ),各序端口的戴维南等值电路如图(b )(a )单相短路,复合序网图如图(c ) 则:5.015.05.01////)2()1(0)0()2()1(=++=++===∑∑ff f f x x x x x U I I I(b )5-1-3 图5-34示出一简略体系.若在线路始端处测量aag a I U Z ••=.b bg b I U Z ••=.c cg c I U Z ••=.试分离作出f 点产生三相短路和三种不合错误称短路时a Z .b Z .c Z 和λ(可取0.0.5.1)的关系曲线,并剖析盘算成果. 解:其正序等值电路:5-2-1 已知图3-35所示的变压器星形侧B.C 相短路的f I •.试认为fI •参考向量绘制出三角形侧线路上的三相电流相量:(1)对称分量法; (2)相分量法. 1.对称分量法三角侧零序无通路,不含零序分量, 则: 2.相分量法① 电流向量图:个中相电流•'aI 与相电流•A I 同相位,•'b I 与•BI .•'c I 与•C I 同相位.且••='A aI I 31.••='B b I I 31.••='C c I I 31.原副边匝数比1321::=N N . 化为矩阵情势为:第六章 电力体系稳固性问题概述和各元件的机电特征 6-2-2 若在例6-2中的发电机是一台凸极机.其参数为:MWS N 300=,kV U N 18=,875.0cos =N ϕ,298.1=d x ,912.0=q x ,458.0='d x试盘算发电机分离保持0q E ,0qE ',0q U 为常数时,发电机的功率特征. 解:(1)取基准值MVA S B 250=,kV U B 115)110(=,kV U B 209121220115)220(=⨯=,则阻抗参数如下:体系的分解阻抗为:(2)正常运行时的0G U ,0E ',0q E ,0qE ': 12502500==P ,2.0)98.0(cos 110=⨯=-tg Q ,1115115==U ①由凸极机向量图得:令01∠=•S U ,则:3099.110198.101)2.01()(00-∠=∠-=-=••j U jQ P I S②与例题6-2(3)各电动势.电压分离保持不变时发电机的功率特征: (4)各功率特征的最大值及其对应的功角 1)const E q =0.最大功率角为2)const E q='0.最大功率角为 3)const E ='0.最大功率角为 90='δ,则有 4)const U G =0.最大功率角为 90=G δ,则有 第七章 电力体系静态稳固7-2-1 对例7-1,分离盘算下列两种情况的体系静态稳固储备系数:(1)若一回线停运检修,运行参数(•U ,G U ,0P )仍不变. (2)发电机改为凸极机(1=d x ,8.0=q x )其他情况不变. (1)一回线路停运,其等值电路为:1)8.0sin 1.06.01.005.11sin 21=++⨯=++=G G T L T G E x x x UU P δδ求得: 56.37=G δ2)7.1483.08.00156.3705.1)(21∠=∠-∠=++-=•••j x x x J U U I T L T G 3) 6.6657.18.17.1483.001∠=⨯∠+∠=+=∑•••j x I j U E d q 4)功率极限872.08.1157.1=⨯===∑d q M E M x U E P P q5)静态稳固储备系数%98.08.0872.0=-=P K(2)凸极机1)8.0sin 1.03.01.005.11sin 2121=++⨯=++=G G T L T G E x x x UU P δδ求得: 4.22=G δ2)29.48.05.0014.2205.1)21(21∠=∠-∠=++-=•••j x x x J U U I T L T G3) 36.4838.13.129.48.001∠=⨯∠+∠=+=∑•••j x I j U E q Q37.5251.1)29.436.48sin(29.48.036.4838.1)(∠=+∠+∠=-+=∑∑•••j x x I j E E q d d Q q 4)δδδδ2sin 051.0sin 01.12sin 2sin 20+=-⨯+=∑∑∑∑∑q d q d d q E x x x x U x U E P q由0=δd dP q E 得 26.84=δ5)015.1)26.84(== qqE M E P P第八章 电力体系暂态稳固8-2-2 在例8-1中若扰动是忽然断开一回线路,是断定体系可否保持暂态稳固.300MW P 2200=18cos 36.2==q d x x 32.0='dx 23.02=x sT J 6.0=kV 242/1814(%)=S U kM x /41.01Ω=104x x =kV 121/22014(%)=S U kVU 115=98.0cos 0=ϕ取基准值:S B =220MVA,U B =Uav 末尾标幺值:1115115===*B U U U ,12202200===*B S P P ,2.0)sin(arccos sin 0====*ϕϕBBB S S S Q Q , 如未特别解释,参数应当都是标幺值,省略下标*号 正常运行时:依据例6-2的成果777.0='∑dx ,3924.1777.0)777.02.01(22=+⨯+='E功率最大值:7920.1777.03924.1max ==''=∑d x U E P Ⅰ 9201.33777.02.01777.0tan 10=⨯+=-δ此处有修改切除一条线路012.1='∑d x , 功率最大值3759.1012.13924.1max ==''=∑d x U E P Ⅱ 6185.461sinarc max==ⅡP c δ, 3815.1331sinarc -180max==ⅡP h δ加快面积0245.0)sin 376.11()sin (6185.469201.33max 6185.469201.330=-=-=⎰⎰δδδδd d P P S T abcⅡ 最大可能的减速面积:cde abc S S <体系能保持暂态稳固8-2-3 在例7-1中,已知3.0='dx ,假设发电机C E =',若在一回线路始端产生忽然三相短路,试盘算线路的极限切除角.解:正常运行时:8.0='∑dx , 由例7-1 29.480.0∠=•I ,盘算电流①••-=U jQ P I )(00依据末尾功率电压(此处未知末尾参数) ②例7-1 因为三相短路0=∆x故障中的∞=Ⅱx ,即三相短路割断了体系与发电机的接洽.此时0max =ⅡP .故障切除后:1.1=Ⅲx ,0420.11.11462.1max ==ⅢP 极限切除角:6444.0cos cos )(cos maxmax 0max max 0=--+-=ⅡⅢⅡⅢP P P P P h h T cm δδδδδ。
电力系统暂态分析第三版习题答案

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kV1102=B U,MVASB30=,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kV1102=B U,MVASB30=,则其余两段的电压基准值分别为:9.5kV kV 1101215.10211=⨯==B B U k U kV 6.66.6110110223===k U U B B电流基准值:kA U S I B B B 8.15.9330311=⨯==kA U S I B B B 16.0110330322=⨯==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 :121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x输电线路:079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x电抗器:4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x电缆线路:14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x电源电动势标幺值:16.15.911==*E②近似算法: 取MVASB30=,各段电压电流基准值分别为:kVU B 5.101=,kAI B 65.15.103301=⨯=kV U B 1152=,kAIB 15.01153301=⨯=kVU B 3.63=,kA IB 75.23.63301=⨯=各元件电抗标幺值: 发电机:26.05.1030305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :11.05.3130115121105.0222=⨯⨯=*x输电线路:073.011530804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01530115115105.0224=⨯⨯=*x电抗器:44.03.075.23.6605.05=⨯⨯=*x电缆线路:151.03.6305.208.026=⨯⨯=*x电源电动势标幺值:05.15.1011==*E发电机:32.05.930305.1026.0221=⨯⨯=*x 变压器1T :121.05.3130110121105.02222=⨯⨯=*x输电线路:079.011030804.023=⨯⨯=*x 变压器2T :21.01103015110105.02224=⨯⨯=*x电抗器:4.03.062.26.6605.05=⨯⨯=*x电缆线路:14.06.6305.208.026=⨯⨯=*x电源电动势标幺值:16.15.911==*E1-3-1 在例1-4中,若6.3kV 母线的三相电压为: )cos(3.62αω+⨯=t Us a)120cos(3.62 -+⨯=αωt Us a)120cos(3.62 ++⨯=αωt U s a在空载情况下f 点突然三相短路,设突然三相短路时30=α。
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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。
(√)6、短路计算时,在任何情况下,变压器的正序励磁电抗和零序励磁电抗都可以视为无穷大。
(╳)7、采用良导体架空地线的架空输电线路,其正序、负序和零序电抗都比采用铁磁导体架空地线的架空输电线路大。
(╳)8、接地短路时,发电机机端负序电压最高,短路点零序电压最高。
(╳)9、在中性点不接地系统中,同一点发生两相金属性短路和两相金属性短路接地时,不仅两种情况下流过故障点的短路电流大小相等,两种情况下短路点三相对地电压大小也相同。
(╳)10、小干扰法不能用于电力系统暂态稳定性的分析.(√)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。
(√)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。
(√)名词解释1、纵向故障:答: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:答: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 。
3、转移阻抗:答: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。
或:电源i 与短路点f 之间的转移阻抗是在除电动势i E 外,所有电源电动势都为零情况下,i E 与流入短路点f 的fI 的比值,即i j E f i if j I E Z ≠==,0| 。
或:电源i 与短路点f 之间的转移阻抗是在所有电源电动势都为零,短路点f 施加电动势f E 时,f E 与流入电源点i 的电流i I 的比值,即G i E f f if i I E Z ∈==,0| . 4、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。
5、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.问答题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?1、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?对电力系统并列运行暂态稳定性影响最大是那种短路?2、答: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定性?3、答:输电线路装设重合闸装置可以提高电力系统并列运行的暂态稳定性的原因是它增大了受扰运动过程中的最大减速面积。
4、提高和改善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(列出三种以上)?4、答:提高和改善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;具体措施有输电线路采用分裂导线、输电线路串联电容器、改善电网结构、发电机装设先进的励磁调节装置、提高电力网的运行电压或电压等级等.5、写出电力系统发生两相金属性短路时的边界条件方程,并画出其复合序网。
5、答:电力系统发生两相金属性短路(以BC 两相短路为例)时的边界条件方程为:)2()1(fa fa I I -=、0)0(=fa I 、)2()1(fa fa U U =其复合序网如下图6、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?6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。
1、写出正序增广网络中,短路点串入的附加阻抗∆X 在各种金属性短路故障情况下的表达式。
答:三相短路:∆X =0;单相接地短路:)0()2(∑∑∆+=X X X ;两相短路:)2(∑∆=X X ;两相短路接地:)0()2()0()2(∑∑∑∑∆+=X X X X X 。
2、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;3、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?答: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。
4、写出电力系统中f 点发生B 相金属性接地的边界条件方程,并画出其复合序网。
答: 1)电力系统中f 点发生B 相金属性接地的边界条件方程为:0)0()2()1(=++fb fb fb U U U 、)0()2()1(fb fb fb I I I ==2)复合序网如下:5、采用重合闸可以提高电力系统并列运行的暂态稳定性,以下图所示的简单电力系统中f 点发生单相接地短路为例,作图说明其工作原理。