广西大学电力系统暂态分析汇总

第一套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。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？由于切除的只是故障相而非三相，从切除故障相后到重合闸前的一段时间里，即使是单回路输电的场合，送电端的发电厂与受端系统也没有完全失去联系，故可以提高系统暂态稳定。纵向故障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。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。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。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。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(fafaII、0)0(faI、)2()1(fafaUU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？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、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(xxx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（╳）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。（√）2、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提高同步发电机并列运行稳定性的原答：故障切除较慢和故障切除速度较快两种情况下的加速面积和最大减速面积如下图所示，从图可以看到快速切除故障一方面减小了加速面积，另一方面增大了最大减速面积，根据简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定性的条件可知，快速切除故障可以提高同步发电机并列运行的暂态稳定性。图中：IP－正常运行情况下发电机的功角特性；IIP－故障情况下发电机的功角特性；IIIP－故障切除后发电机的功角特性；第一套1、画出下图所示电力系统f点发生接地短路时的零序等值电路。答：电力系统的零序等值电路如下图3．下图所示简单电力系统f点发生三相短路时的实际切除角为500，请判断此系统能否保持暂态稳定。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：8.0cos8.00.15.025.08.121、、正常运行时、、、PUxxxxLTTd,不考虑发电机励磁调节装置的作用，即认为发电机的空载电动势为常数。解：1)利用同步发电机的正常运行状态计算发电机的空载电动势取系统电压作为参考相量，则电压降落的纵分量为UQXUQXPRU;电压降落的横分量为UPXUQRPXU.电压相量图如下：根据相量图可得：22)()(UPXUQXUEq将6.0tgPQ、U=1.0、55.22/21TLTdXXXXX代入上式得：25.3)155.28.0()155.26.01(22qE2）计算同步发电机在各种运行状态下的功角特性正常运行时sin275.1sin55.2125.3sinIqIXUEP：故障情况下：0IIIIPX、故障切除后：sin161.1sin8.2125.3sinIIIqIIIXUEP3）计算极限切除角将678.0)275.18.0(sin)(sin1010IMPP（弧度）、38.2)161.18.0(sin14.3)(sin14.3101IIIMhPP代入IIMIIIMIIMhIIIMhcmPPPPP)coscos)((cos0001得：0135.63(105.1161.138.2cos161.1)678.038.2(8.0(cos弧度）＝cm4）稳定性分析由于实际的故障切除角小于极限切除角，所以系统能保持暂态稳定。第一套第二套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JT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、短路电流最大有效值出现在（A）。A短路发生后约半个周期时B、短路发生瞬间；C、短路发生后约1/4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（B）相作为分析计算的基本相。A、故障相；B、特殊相；C、A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（C）。A、短路电流中除正序分量外，其它分量都将逐渐衰减到零；B、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外，其它电流分量都不会衰减；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（B）。A、正序分量、负序分量和零序分量；B、正序分量和负序分量；C、零序分量。5、在简单电力系统中，如某点的三序阻抗021ZZZ,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（B）。A、单相接地短路、两相短路、两相短路接地、三相短路；B、三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路；C、两相短路、两相短路接地、单相接地短路、三相短路。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（B）。A．2；B。1.8；C。1.9。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(%)PK的要求是（C）。A、(%)PK30；B、(%)PK≧15~20；C、(%)PK≧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（B）。A、装设有载调压变压器、线路装设重合闸装置、快速切除线路故障；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；C、线路两端并联电抗器、快速切除线路故障、线路装设重合闸装置。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（B）。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。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（A）。A、t曲线；B、tP曲线；C、故障切除极限时间。第二套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。三相短路：X=0；单相接地短路：)0()2(XXX；两相短路：)2(XX两相短路接地：)0()2()0()2(XXXXX。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？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(fbfbfbUUU、)0()2()1(fbfbfbIII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。答：正常运行、单相接地短路、故障线路切除后和重合闸成功后发电机的功角特性分别如下图中曲线I、II、III和Ⅳ所示。无重合闸时的情况如图A；有重合闸时的情况如图B。由图可以看到有重合闸与无重合闸相比最大减速面积增大了hhfgS，电力系统暂态稳定的条件可知，采用重合闸装置可以提高电力系统并列运行的暂态稳定性。四、作图题（9分）画出下图所示电力系统f点发生金属性接地短路时的零序等值电路。第二套五、计算题（每小题8分，共16分）1、用单位电流法计算下图所示网络中各电源与短路点之间的转移阻抗。（图中各元件参数为标幺值）解：在下图中设电流11I，则5.95.545.01143jjjjIUEIIIfbff、85.04311325.01342142jUIjjjjIUUIIIjUIjUbabaa、、、、由此可得：5.915.911jjIExff、75.425.922jjIExff、1875.185.933jjIExff2、系统接线如下图所示，设在一回线路始端突然发生三相短路，已知原动机机械功率5.1TP,双回线运行时系统的功角特性为sin3