电力系统暂态分析.doc

（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？(KM=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SB=100 MVA，UB=Uav，试计算：
(1) 电源G及系统S对 f 点的转移电抗、。
(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（SB=100MVA，UB=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Eq和静态稳定储备系数Kp？（注：图中参数为归算到统一基准值下的标么值SB=100MVA，UB=平均额定电压）

七、（15分）有一简单系统，已知发电机参数，E΄ =1.2，原动机功率PT=1.5，线路参数如图所示，无穷大电源电压，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(SB=50MVA，UB=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Sd不大于100MVA，试求线路允许的电抗有名值(SB=100MVA，UB=平均额定电压)？

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（SB=100MVA，UB=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。

五、（15分）试用物理方法分析系统保持静态稳定的条件是 。

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PT =1.5，线路参数如图所示，无穷大电源电压Uc =1.0Ð0°，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f2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)

（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Xd=1.0, Xq=0.6, Xd΄=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EQ、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: （SB=100MVA，UB=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XGf。

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（SB=100MVA，UB=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，E΄ =1.2，原动机功率，线路参数如图所示，无穷大电源电压，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)

（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滞后。试求额定运行时的空载电势、虚构电势、暂态电势和, 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？
(SB=50MVA，UB=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SB=100MVA，UB=平均额定电压，设系统短路前空载）

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：

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，，=1.2，原动机功率，线路参数如图所示，无穷大电源电压，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时，C跳开，B在C跳开后转子角度增加才跳开，试判断该系统能否保持暂态稳定?

单回
X
L
=0.4

S=
无穷大

B

C

（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滞后。试求额定运行时的空载电势、暂态电势, 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SB=100MVA，UB=平均额定电压，设系统短路前空载）

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，=1.2，原动机功率，线路参数如图所示，无穷大电源电压，如果在线路始端突然发生三相短路，短路后转子角度增加时，才切除故障线路，试判断该系统能否保持暂态稳定?