1、“電力系統(tǒng)分析2”綜合練習題一、填空題1.X是同步發(fā)電機的電抗。E是同步發(fā)電機的電勢，它正比于磁鏈。dq2.當同步發(fā)電機的外部電路突然三相短路時，由于外界阻抗減小，定子繞組突然增大，相應電樞反應磁鏈也將，原來穩(wěn)定狀態(tài)下電極內(nèi)部的電磁遭到破壞。3.電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)受到瞬時的小的時，能夠自動恢復到狀態(tài)的能Eqdd。力。靜態(tài)穩(wěn)定的實用判據(jù)是SEq4.當零序電壓加在變壓器繞組連接成或中性點不接地的星形一側時，無論另一側繞組的如何，變壓器中都沒有流通。5.當零序電壓加在變壓器繞組連接成三角形或不接地的星行一側時，無論另一側繞組的如何，變壓器中都沒有流通。此時，變壓器的零序電抗X0=。6.

2、同步發(fā)電機端外突然發(fā)生三相短路時，在電磁暫態(tài)過程中，勵磁繞組中的直流分量電流i和定子三相電流中同步頻率交流自由分量i按時間常數(shù)衰減，它是勵磁繞faf組與之比。7.引起電力系統(tǒng)較大擾動的主要原因是：、切除或投入系統(tǒng)的主要元件、。8.電力系統(tǒng)的故障可分為和兩大類。9.短路電流最大有效值Iimp是發(fā)生在短路后的時刻，并假定在該時刻前后內(nèi)非周期分量的電流有效值。10.有阻尼同步發(fā)電機突然三相短路時刻，電勢和不能突變。11.與單回路無避雷線三相架空電力線路相比，雙回路無避雷線三項架空電力線路的零序電抗值。12.電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的實用判據(jù)為：；電力系統(tǒng)頻率的靜態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)是；電動機靜態(tài)穩(wěn)定運行的轉矩轉差率

3、的判據(jù)是。13.14.同步發(fā)電機基本方程式經(jīng)派克變換后，內(nèi)部的電磁關系仍為。有阻尼繞組同步發(fā)電機三相短路的暫態(tài)過程通常可分為兩個階段：短路的最初階段稱為；稍后階段仍稱為。15.為了避免當高壓側發(fā)生單相接地短路時，自耦變壓器中性電位升高引起，通常將自耦變壓器中性點接地，也可經(jīng)接地，且均認為Xm0=。16.短路電流最大有效值Iimp是發(fā)生在短路后的，即t=時，當沖擊系數(shù)Kimp1.8時，IimpI。17.有阻尼同步發(fā)電機突然三相短路時刻，電勢和不能突變。(EqEd)18.電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性是指系統(tǒng)受后，各同步發(fā)電機能夠并能過渡到新支流分量電流i和定子三相電流中同步頻率交流自由分量i按時間常數(shù)衰減

4、，它的或恢復到原來的狀態(tài)的能力。19.與單回路無避雷線三相架空電力線路相比，雙回路無避雷線三相架空電力線路的零序電抗值。20.凸極式同步發(fā)電機以X后的暫態(tài)電勢E和暫態(tài)電抗表示功角特性方程d為P=，=。E21.隱極式發(fā)電機的轉子是對稱的，因而它的直軸同步電抗和是相等的，即Xd=。22.電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的實用判據(jù)為：；電力系統(tǒng)頻率的靜態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)是；電動機靜態(tài)穩(wěn)定運行的轉矩轉差率的判據(jù)是。23.同步發(fā)電機端外突然發(fā)生三相短路時，在電磁暫態(tài)過程中，勵磁繞組中的ffa是勵磁繞組與之比。二、簡答題1.同步發(fā)電機裝有的自動調節(jié)裝置的作用是什么？2.什么是無限大容量電源？3.為什么同步發(fā)電機的基本方程需經(jīng)過

5、派克變換變換？派克變換是什么變換？其實質為何？4.試寫出一對稱分量電流I、I和I表示的三相電流I、I、Ia1a2a0abc5.試寫出已知三相電流I、I、I以a相為基準量的對稱分量電流I、I和I。abca1a2a06.當電力系統(tǒng)中某輸電線路發(fā)生BC兩相短路時，已計算出I0，AI300-90A，I30090A。問以A向為基準相的各序電流I、CBA1I和I值為何？A2A07.何謂短路功率？計算短路功率目的和作用是什么？8.發(fā)電機經(jīng)高壓輸電線路輸電到無限大容量系統(tǒng)母線為恒定電壓U的簡單電力系統(tǒng)。則以暫態(tài)電勢E和系統(tǒng)電抗X角為何？9.什么叫電力系統(tǒng)穩(wěn)定性？如何分類？d表示的功角特性方程為何？方程中的功1

6、0.何謂短路的沖擊電流iimp？計算短路沖擊電流的目的和作用是什么？11.什么叫電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性？電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的實用判據(jù)是什么？12.電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的實用判據(jù)是什么？何謂整步功率系數(shù)？13.何謂電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定？引起電力系統(tǒng)大擾動的主要原因是什么？14.小擾動法的基本原理是什么?15.當電力系統(tǒng)中某輸電線路發(fā)生BC兩相短路時，已計算出I0，AI300-90A，I30090A。問以A向為基準相的各序電流I、CBA1I和I值為何？A2A016.為什么快速切除故障能有效地提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性？17.什么叫電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性？電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的實用判據(jù)是什么？18.引起電力系統(tǒng)較大擾動的

7、主要原因是什么？三、綜合題1.試繪出中性點直接接地YN，d界限雙繞組變壓器的零序電流回路和零序等值電路，并寫出它的零序電抗X的計算式。02.試繪出中性點經(jīng)Xn接地的YN，d接線雙繞組變壓器的零序電流回路和零序等值電路，并寫出它的零序電抗X的計算式。03.試寫出電力系統(tǒng)a相直接接地短路時，短路點的邊界條件和繪出復合序網(wǎng)圖。4.試寫出電力系統(tǒng)bc兩相直接接地短路時，短路點的邊界條件和繪出復合序網(wǎng)圖。5.一簡單電力系統(tǒng)，發(fā)電機為隱極機，各元件以發(fā)電機額定功率為基準值，系統(tǒng)綜合電抗標么值為Xd2.14，系統(tǒng)受端電壓標么值U1。輸?shù)绞芏说挠泄β蕵嗣粗禐?，無功功率為0.203。試計算此時電力系統(tǒng)的靜態(tài)

8、穩(wěn)定儲備系數(shù)。6.如下圖所示電力系統(tǒng)，發(fā)電機經(jīng)220kV輸電線路和變壓器接到無限大容量系統(tǒng)。各元件參數(shù)的標么值為：X1.7，X0.461，XddT10.197，X0.7，XLT20.142。向無限大系統(tǒng)輸送的功率為P0.583，cos0.85，U1。若發(fā)電機采用比例式自動電壓調節(jié)器，認為發(fā)電機暫態(tài)電勢E為常數(shù)。試求電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)。1217.如圖所示簡單電力系統(tǒng)，取基準值S230MVA，220kV電壓級BU115220209kV，已計算出各元件參數(shù)的標么值為：X0.766，BdXT10.1935，X0.63，XlT20.092。受端母線電壓U115kV，電源向受端系統(tǒng)輸送有功功率P2

9、30MW，cos0.99。試計算電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)。1218.如圖所示簡單電力系統(tǒng)，取基準值S230MVA，220kV電壓級BU115220209kV，已計算出各元件參數(shù)的標么值為：X0.766，BdXT10.1935，X0.63，XlT20.092。受端母線電壓U115kV，電源向受端系統(tǒng)輸送有功功率P230MW，cos0.99。試計算電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)。答案一、填空題1.直軸暫態(tài)交軸暫態(tài)f2.電流增大平衡關系3.擾動起始04.三角形接線方式零序電流5.中性點接線方式零序電流d有效電抗電阻6.T7.負荷的突然變化電力系統(tǒng)的短路故障8.簡單故障復合故障9.半個周期（或t=0.0

10、1秒）一個周期近似不變10.EEq11.增大d12.SEq=dP0ddfdf0dEqdPdPPGLMdse013.等效的14.簡單故障復合故障15.次暫態(tài)過程暫態(tài)階段EU16.sinEUXd17.半個周期T2（或0.01s）1.5218.大擾動保持同步運行穩(wěn)定運行19.增大20.交軸同步電抗Xq21.SEq=dP0ddfdf0dEqdPdPPGLMdse022.T有效電抗電阻d二、簡答題1.（1）提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性；（2）在并聯(lián)運行的同步發(fā)電機漸進性無功功率的合理分配；（3）維持發(fā)電機端電壓在一定水平上。2.所謂無限大容量電源，是指當電力系統(tǒng)的電源距短路點的電氣距離較遠時，由短路而引起的

11、電源送出功率的變化為S（=P+jQ），遠小于電源的容量S（=P+jQ），即SS，這時可設S=，則稱該電源為無限大容量電源。3.由于同步發(fā)電機轉子旋轉時，定子與轉子繞組的相對位置不斷變化，在凸極式發(fā)電機中有些磁路的磁導也隨轉子旋轉做周期性變化。因此基本方程中的磁鏈方程組中許多自感和互感系數(shù)也隨之變化，使同步發(fā)電機的電壓方程是變系數(shù)微分方程組，求解困難。（2分）為此，通過派克變換，將變系數(shù)微分方程組變換為長系數(shù)微分方程組。派克變換是一種線性變換，它將靜止a、b、c三相左邊系統(tǒng)表示的電磁兩變換為在空間隨轉子一起旋轉的兩相直角坐標a、q系統(tǒng)和靜止O軸系統(tǒng)的電磁量（2分）。派克變換的實質是將同步發(fā)電機的

12、變系數(shù)微分方程組變換為常系數(shù)微分方程組（2分）。4.IIIIIa2IaIIIaIa2IIaa1a2a0ba1a2a0ca1a2a01(IaIa2I)I(Ia2II)I(III)33a3a5.Ia1abca2bca0bc116.I1730A，I1730A，IA1A2A007.何謂短路功率？計算短路功率目的和作用是什么？8.PEEUXd，EU9.所謂電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，就是電力系統(tǒng)受到一定的擾動后能否繼續(xù)運行的能力。根據(jù)擾動的大小，把電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題又分為靜態(tài)穩(wěn)定性和暫態(tài)穩(wěn)定性。10.短路沖擊電流iimp是短路電流的可能最大瞬時值。計算Iimp的目的和作用是用來校驗電氣設備和載流導體的電動力穩(wěn)定

13、性。11.小擾動法的基本原理是李雅普諾夫對于一般運動穩(wěn)定性的理論:任何一個系統(tǒng),可以用下列參數(shù)(x1,x2,)的函數(shù)(x1,x2,)表示時，當某種微小的擾動使其參數(shù)發(fā)生了變化，其函數(shù)變?yōu)?x1+eqoac(,x)1,x2eqoac(,+)x2,)；若其所有參數(shù)的微小增量能趨近于零（當微小擾動消失后），即limx0，則該系統(tǒng)認為是穩(wěn)定的。t12.dPd0；Sd。EqEqdPEq13.電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性，是指系統(tǒng)受到大擾動后，各同步發(fā)電機能夠保持同步運行并能過渡到新的或恢復到原來的穩(wěn)定運行狀態(tài)的能力。引起電力系統(tǒng)大擾動的主要原因是各種短路故障，短路故障元件的切除或自動重合閘不成功等引起的系統(tǒng)結構

14、的變化，以及切除或投入大容量用戶或發(fā)電機、變壓器、輸電線路等元件。14.電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性指的是正常運行的電力系統(tǒng)承受微小的、瞬時出現(xiàn)但又立即消失的擾動后，恢復到它原有運行狀況的能力；或者，這種擾動雖不消失，但可用原有的運行狀況近似地表示新運行狀況的可能性。SEq=dPEq0d15.I1730A，I1730A，IA1A2A0016.快速切出故障減小了加速面積，增加了減速面積，從而提高了電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。另一方面，可以加快系統(tǒng)電壓的恢復，提高負荷的穩(wěn)定性。17.電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性指的是正常運行的電力系統(tǒng)承受微小的、瞬時出現(xiàn)但又立即消失的擾動后，恢復到它原有運行狀況的能力；或者，這種擾動雖

15、不消失，但可用原有的運行狀況近似地表示新運行狀況的可能性。SEq=dPEq0d18.（1）負荷的突然變化。（2）切除或投入系統(tǒng)的主要元件。（3）電力系統(tǒng)的短路故障。三、綜合題零序電路回路見答圖（a）零序等值電路見答圖（b）XXXXXXm00m01.零序電流回路：XXX零序等值電路回路：因Xmo，則零序電抗為XX0X3XnXXm0XXm03XXX3Xnn2.解：短路點邊界條件：II0，U0（4分）bcaa01IIa1a2II（3分）3aUUa1a2Ua0U0（3分）a復合序網(wǎng)圖見答圖3.短路點的邊界條件：I0，UU0（4分）I(II)abCa1a2a0UUU（6分）3aUa1a2a01復合序網(wǎng)圖

16、見答圖4.解：（1）計算空載電勢E(UQXUUPXd)2(d)2q(10.2032.14)2(12.14)2Eqmax（2）計算發(fā)電機功率極限PEUqXd2.5811.202.14EqmaxP（3）計算系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)為K%P1.2110020%1PP1005.解：1）計算系統(tǒng)綜合電抗XdXXd2T11XXLT20.4610.1970.70.1421.15（3分）2（2）計算暫態(tài)電勢Ecos10.8531.79（1分）QPtg0.583tg31.790.36（2分）E(UQXPXd)2(d)2UU(10.360.15)2(0.5831.15)21.565（5分）（3）計算功率極限EqmaxPEU1.56511.36（4分）X1.15dK%PEqmaxP（4）計算靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)為pP1001.360.5830.583100133.2%6.解：（1）計算系統(tǒng)