电力系统暂态分析试卷及答案5套..

第1页共10页答案参见我的新浪博客：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30KA,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=100MVA，UB=Uav，试计算：(1)电源G及系统S对f点的转移电抗xGf、xSf。(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IG02.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)1250mx1=0.083Ω/kmr1=0.37Ω/kmS=无穷大6kV,200AXR%=4Pφ=1.68KWLkXk=0.2ΩRK=0.1ΩSGN1=100MVAX”d=0.2STN1=20MVAuk%=10100kmX0=0.4Ω/kmPGN2=40MWcosф=0.8X”d=0.25k10.5KV115KVSTN2=20MVAuk%=10.510.5KV第2页共10页答案参见我的新浪博客：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2.0dx，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000.1cU，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?G1T1T2LfXn1G2Xn210.5KV115KVX1=X2=0.1X0=0.2X1=X2=0.1X0=0.3X1=Xn=0.1KXn单回XL=0.6S=无穷大K10.5KV115KVXd=0.1XL=0.4XT=0.25U=1=ConstP0=1Q0=0.8第3页共10页答案参见我的新浪博客：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。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)。SGN1=50MVAX”d=0.2STN1=50MVAuk%=10L=100kmX0=0.4Ω/kmPGN2=40MWcosф=0.8X”d=0.2510.5KV115KVSTN2=20MVAuk%=10.510.5KV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)？SGN1=50MVAX”d=0.1STN1=50MVAuk%=10XL=?K10.5KV115KV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。第4页共10页答案参见我的新浪博客：=X2=0.1X0=0.2X1=X2=0.1X0=0.3X1=Xn=0.1KXn五、（15分）试用物理方法分析系统保持静态稳定的条件是0ddPE。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=1.00，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)单回XL=0.4S=无穷大BCUcK1X03478X0f22Xm956第5页共10页答案参见我的新浪博客：电力系统暂态分析试卷（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。100kmX0=0.4Ω/kmPGN2=40MWcosф=0.8X”d=0.25kS110KVSTN2=20MVAUK%=10.510.5KV10.5KV115KVX1=X2=0.1X0=0.2X1=X2=0.1X0=0.3X1=Xn=0.1KXn第6页共10页答案参见我的新浪博客：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2.0dx，E΄=1.2，原动机功率5.1TP，线路参数如图所示，无穷大电源电压000.1cU，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)E΄未知X΄d=0.1j0.2j0.3j0.3P0=1Q0=0.8U=1.000单回XL=0.4S=无穷大B1X03478X0f22Xm956f1第7页共10页答案参见我的新浪博客：电力系统暂态分析试卷（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dqdxxx滞后。试求额定运行时的空载电势Eq、虚构电势EQ、暂态电势Eq和E,并作电流电压相量图。三、(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？SGN1=50MVAX”d=0.2STN1=50MVAuk%=10100kmX0=0.4Ω/kmPGN2=50MWcosф=0.8X”d=0.25k10.5KV115KVSTN2=63MVAuk%=10.510.5KVG1G2第8页共10页答案参见我的新浪博客：(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）10.5KV115KV37KVX0=0.2X1=X2=0.1X1=X2=0.1X0=0.3X1=0.15X1=0.105KXnXn＝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：ddtddtTDdPdJE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dx，05.0sx，E=1.2，原动机功率5.1TP，线路参数如图所示，无穷大电源电压000.1cU，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?单回XL=0.4S=无穷大BC第9页共10页答案参见我的新浪博客：电力系统暂态分析试卷（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8.0cos,3.0,0.1ddxx滞后。试求额定运行时的空载电势Eq、暂态电势Eq,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