《电力系统暂态分析》往届考题集（杨耿杰老师）

MK

44. 在计算非故障点处的电压电流时，正序分量经过11点钟变压器应乘以计算因子（ ），负序分量经过11点钟变压器应乘以计算因子（ ）。 45. 电力系统稳定性一般按照扰动量的大小分为（ ）和（ ）两种类型。

46. 当?用弧度表示时，发电机转子运动方程（标么值形式的一阶状态方程）为（ ）；当?用电角度表示时，发电机转子运动方程（标么值形式的一阶状态方程）为（ ）；其中的变量（ ）是状态量?的正弦函数。 47. 发电机转子惯性时间常数的物理意义是（ ）。已知以发电机额定容量SN为基准功率的转子惯性时间常数为TJ(N)，则以SB为基准的转子惯性时间常数TJ(B)等于（ ）。

48. 不调节励磁时，凸极式同步发电机的功角特性方程为（ ）；近似考虑调节励磁作用时，同步发电机的功角特性方程为（ ）。

49. 采用不同的励磁方式可以保持不同的电势在暂态过程中不变，当（ ）电势为定值时，凸极发电机的功率极限最大。

50. 简单电力系统静态稳定条件是整步功率系数应（ ），阻尼功率系数应（ ）。

51. 同步发电机比例型励磁调节的放大倍数Ke应合理配置，若太大，电力系统可能会以（ ）方式失去稳定；若太小，电力系统可能会以（ ）方式失去稳定。从发电机调压效果来说，Ke越大越好，当Ke过大，则可能引起系统（ ）阻尼，这是一对矛盾。为了解决该矛盾，须对励磁调节进行改进，具体措施有（ ）、（ ）和（ ）。

52. 提高电力系统静态稳定性的措施有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。

53. 提高电力系统静态稳定性措施中，直接减小电抗值的方法有（ ）、（ ）和（ ）。

54. 在分析不对称故障的暂态稳定时，可以用正序等效定则，是因为负序电流产生的转矩（ ），零序电流产生的转矩（ ）。

55．提高电力系统暂态稳定性的主要措施有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。

56. 提高电力系统暂态稳定性的措施中，提高发电机输出电磁功率的方法有

（ ）、（ ）和（ ）。

57. 提高电力系统暂态稳定性的措施中，减少原动机输出机械功率的方法有（ ）、（ ）和（ ）。

58. 当发电机出口发生三相短路时，发电机输出的电磁功率的标幺值为（ ）。

59. 已知基准功率为SB，某一系统的短路容量为SK，则该系统的标幺值电抗为（ ）。

三、问答题

1．试从电力系统短路时的基本现象分析其主要危害。

2. 三相交流电力系统标幺值计算中，基准值SB、UB、IB和ZB之间应满足什么约束关系？为什么要有这些约束？

3. 三相交流电路中，已知功率标幺值为S*，电压标幺值为U*，那么电流标幺值 为I*?S*S*还是I*?？为什么？ U*3U*4. 如图所示的电压源u(t)?311?sin(314.16t??)，在t?0??时刻突然加到RL电路上，其中R?2?，L?0.05H。问：（1）?取什么值时，电流不存在直流分量？（2）?取什么值时，电流直流分量最大？

4. 研究电力系统电磁暂态过程，为什么要引用派克变换？派克变换的实质是什么？

5．试说明发电机的基本结构，都有哪些绕组。进行派克变换后，同步发电机的等值模型有什么变化，又有哪些绕组？并进一步分析为什么进行派克变换后发电机的磁链方程的电感矩阵变得更为稀疏。

6. 同步发电机派克方程中，哪些分量为变压器电势？哪些分量为发电机电势？为什么？

7 列出同步发电机派克方程，并解释方程中各项的物理意义。

??的等值电路和等值磁路，并证明：Tq???Tqo??8. 画出Xq和Xq??XqXq。

?、Eq??的大小，并简要说明理由。 9．试比较凸极式同步发电机电势EQ、Eq、Eq?、Eq??的大小，并简要说明理由。 10. 若Xd=Xq，试比较EQ、Eq 、Eq11．同步发电机机端三相短路时，定子三相电流中有哪些分量？为什么会出现这些分量？各分量以什么时间常数衰减？当同步发电机交、直轴参数对称时，会否出现倍频分量？

12. 有阻尼绕组同步发电机机端发生三相短路，定子三相绕组电流中为什么会出现非周期与倍频分量，其衰减时间常数如何计算？

13. a相短路电流计算表达式为

tt????|0|Eq?|0|?EqEEia?cos(t??0)?(?)cos(t??0)eTd???(q|0|?q|0|)cos(t??0)eTd?????xdxdxdxdxdEq|0|??|0|Ed?sin(t??0)e??xq?tTq???u|0|11(?)cos(?0??0)e??xq??2xdt?Ta?u|0|11(?)cos(2t??0??0)e??xq??2xdt?Ta

请回答以下问题：

??|0|、Eq?|0|、Eq|0|、Ed??|0|各表示什么？ （1）式中?0、?0、u|0|、Eq（2）该式所示为哪种发电机机端三相短路的a相短路电流？试写出无阻尼绕组同步发电机机端三相短路的a相短路电流表达式。

（3）该式中哪些电流是为了保持定子绕组的磁链守恒而产生的？ （4）该中为什么会出现倍频分量？其产生的原因是什么？

（5）该式中，哪些电势是短路前后不会突变的电势？哪些电势是最终会回复到短路前状态的电势？

（6）该式与无限大功率电源三相短路的a相短路电流表达式有何差异？为什么会有这些差异？

（7）当该汽轮发电机的转子为圆柱形永磁体，且只在q轴上绕有一QQ绕组时，汽轮发电机空载运行发生突然三相短路(电阻r?0)，问ia的电流表达式是什么，都有那些分量(和公式对应)？产生的原因是什么？（不需要改写时间常数和电抗表达式）其中那些电抗值是相等的？哪些时间常数是相等的？(6分) 14. 无阻尼绕组同步发电机机端突然三相短路时，利用派克方程采用拉氏变换后计算其短路电流。已知，考虑定子绕组对励磁绕组的影响后，其时间常数为Td?，考虑励磁绕组对定子绕组的影响时，定子绕组的时间常数为Ta。

并已求得短路前的稳态电流为

id|0|?Ad|0| iq|0|?Aq|0|

故障量的其初始值为

??Bdcos(t??0) ?id(t?0)?Ad??Bqsin(t??0) ?iq(t?0)?Aq 故障量的稳态值为

?id(t??)?Ad?

?iq(t??)?Aq?

试写出id和iq的表达式。并说明时间常数和衰减量对应的原因。

15．超高压输电线路采用紧凑型布置（缩小了线间距离）可以提高线路输电功率。为什么？

16. 用数学和物理概念解释架空线路的正序电抗与零序电抗的差别。

17. 输电线路的零序电抗比正序电抗大还是小？试用输电线路的自电抗和互电抗加以分析。

18. 图中Xp、Xg为自感抗，Xm为互感抗，试求该电路的等效正、负、零序电抗X1、X2、X0。请写出具体过程。

19. 为什么三绕组变压器一般总有一个绕组连成三角形？ 20. 为什么自耦变压器的中性点要直接接地或者经小电抗接地？

21. 在三相输电线路的结构与导线截面不变的条件下，有架空地线的输电线路与无架空地线的输电线路相比，零序电阻是大还是小？为什么？零序电抗情况又如何？

22. 试说明负序网、零序网与正序网的不同之处。

23. 如图所示系统，在f点发生两相接地短路故障。请画出下图对应的正序、负序、零序等值电路，并求出正、负、零序等值短路电抗（其中两回输电线参数相同）；说明正、负、零序等值电路对应的电压分布特点。

GT1T2f(1,1)