电力系统暂态分析(第1次)

第1次作业
一、单项选择题（本大题共20分，共20 小题，每小题 1 分）
1.电力系统中发生概率最多的短路故障是()。

A.三相短
路
B.两相短路
C.两相短路接地
D.
单相接地短路
2.具有阻尼绕组的凸极式同步发电机，机端发生三相短路时，电磁暂态过程中
定子绕组中存在()。

A.基频交流分量、倍频分量和非周期分量B.基频交流分量和非周期分量C.非周期分量和倍频分量D.倍频分量和周期分量
3.理想同步发电机ABC坐标系下，定子绕组间的互感系数的变化周期()。

A.
常数B.πC.2πD.3π
4.电力系统暂态分析研究的是（）。

A.电力系统稳态运行B.电磁暂态和
机电暂态过程C. 电磁暂态过程和波过程 D. 机电暂态过程和波过程
5.理想同步发电机突然发生三相短路瞬间，定子三相绕组的初始磁链
（）。

A.增大
B.减小
C.不变
D.不确定
6.短路电流最大有效值出现在（）。

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D.短路发生后约一个周期时
7.无限大电源供电情况下突然发生三相短路时，各相短路电流中非周期分量的关系是
（）。

A.三相相等
B.三相可能相等，也可能不相等
C.不
相等
D.以上均错误
8. 小在发电机稳态运行状态中，机械功率
C. 相等
D. 无关系
与电磁功率相比，将() 。

A. 大 B.
9.关于同步发电机机端三相短路情况下的短路电流周期分量，下面说法中正确的是（）。

A.负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的起始有效值相等B.负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的稳态有效值相等C.负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的衰减时间常数是相同的D.负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的衰减时间常数是不相同的
10.冲击系数kim的数值变化范围是()。

A.0≤kim≤1
B.1≤kim≤2
C.0≤kim≤2
D.1≤kim≤3
11.在高压系统中，最恶劣短路情况是指（）。

A.短路前空载，短路发生在电源电动势瞬时值过零时B.短路前空载，短路发生在电源电动势瞬时值最大
时 C.短路前负荷电流最大，短路发生在电源电动势瞬时值过零时D.短路前负荷电流最大，短路发生在电源电动势瞬时值最大时
12.同步发电机突然发生三相短路瞬间，定子绕组将有直流电流，计及电阻，
此直流分量的衰减时间常数为（）。

A. B. C. D.
13. 一台发电机出口发生三相短路故障，如果发电机次暂态电抗，
则发电机提供的短路电流周期分量为额定电流的（）。

A.8倍
B.4倍
C.6倍
D.2倍
14.同步发电机机端发生三相短路时，转子励磁绕组和定子三相绕组电流之间存在一定
的对应关系，其中与转子励磁绕组中的周期自由分量相对应的定子绕
组短路电流分量为（）。

A. 基频周期分量B. 基频周期分量稳态值 C. 非周
期分量与倍频分量 D. 基频周期分量与倍频分量
15. 理想同步发电机的空载电势Eq的方向()A. 与d轴相同B. 与q轴相同
C.与d轴成45°角
D.与q轴成45°角
16.发电机同步电抗xd暂态电抗xd′次暂态电抗xd″之间的数值关系为()。

A. B. C. D.
17. 电力系统短路故障计算主要求取的物理量是（）。

A. 电压，电流
B. 电阻，电抗
C. 电阻，功率
D. 电流，电抗
18. 关于电力系统短路故障，下述说法中错误的是（）。

A.短路故障是指相与相或相与地之间的不正常连接
B.短路故障又称为纵向故障
C.短路故障中除三相短路外，其他短路故障都属于不对称故障
D.中性点接地系统中，单相接地短路发生的概率最高
19. 关于短路冲击电流，下述说法中错误的是（）。

A. 短路冲击电流是最恶
劣短路条件下发生三相短路时，短路电流的最大瞬时值B.短路冲击电流出现在短路发生后约
二分之一周期时C.短路回路阻抗角越大，则短路冲击系数越大D.短路回路阻抗角越小，则
短路冲击系数越大
20.在无限大功率电源供电情况下，如果短路前空载，短路点与电源之间的线路和变压器
的电阻参数均可忽略不计，短路发生在A相电压从副半周进入正半
周的瞬间，此时三相短路电流中非周期分量的起始值为（）。

A.
B. C.
D.
二、判断题（本大题共10分，共5 小题，每小题 2 分）
1.短路冲击电流是短路电流最大可能的瞬时值。

2.分析电力系统机电暂态过程时不考虑发电机内部的电磁暂态过程。

3.非全相运行又称为纵向故障。

4.当发电机定子绕组之间的互感系数为常数时，发电机为隐极机。

5.中性点不接地系统中某点发生两相短路和两相短路接地时，不仅故障相的电
流大小相等，故障相的对地电压也相同。

三、填空题（本大题共10分，共4 小题，每小题 2.5 分）
1.同步发电机负载三相短路时，定子绕组交轴感应电动势在短路前后是
______。

2.在三相系统中短路的基本形式有______。

3.同步发电机，三种电势、E′、E″之间的大小关系为______。

4.电力系统机电暂态过程主要研究______。

四、计算题（本大题共50分，共5 小题，每小题10 分）
1.如图1.4.2所示系统，A母线电压保持不变，计算k处三相短路时的短路冲击电流和最
大短路电流有效值。

2.隐极同步发电机的同步电抗为xd=1.0，凸极同步发电机的同步电抗为
xd=1.0，xq=0.65。

它们的额定功率因素都为，忽略电阻，计
算在额定运行状态下，两台同步发电机的电动势以及电流的直轴和交
轴分量。

3. 已知发电机d、q轴的同步电抗Xd=1.1，Xq=1.08，负载的电压1=1.0 30°，电流，试计算暂态电动势Eq。

4. 已知同步发电机的参数为：要额定运行时，试计算在额定运行状态下同步发电机的
5.简单电力系统的接线如下图所示，各电力元件的有关参数已标于图中，请计算空载情
况下K点发生三相短路时的短路电流周期分量起始有效值、短路冲击电流和最大有效值
电流。

五、问答题（本大题共10分，共2 小题，每小题 5 分）
1.暂态电动势有何特点？
2.什么是短路冲击电流？其主要用途是什么？
答案：
一、单项选择题（20分，共20 题，每小题1 分）
1.D
2.A
3.B
4.B
5.C
6.A
7.C
8.C
9.C10.B11.A12.C13.B
14.C15.B16.A17.A18.B19.D20.A
二、判断题（10 分，共5 题，每小题2 分）
1.√
2.√
3. √
4.√
5.×
三、填空题（10 分，共4 题，每小题2.5 分）
1.
参考答案：
相等（或不变）
解题方案：
一般认为短路过程中，励磁电流均未发生变化。

评分标准：
2.
参考答案：
三相短路、两相短路、单相短路接地、两相短路接地解题
方案：
评分标准：
3.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
故障后发电机转速变化
解题方案：
评分标准：
四、计算题（50分，共5 题，每小题10 分）
1.
参考答案：
[P_EF0F230B4472DF0D06FAAB8E87832ED5]
解题方案：
[P_05F6F529AF64CC59B5960941223E354B]
评分标准：
2.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
3.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
4.
参考答案：
解题方案：
评分标准：
5.
参考答案：
则发电机、变压器和取
线路的电抗标幺值如下
解题方案：
评分标准：
五、问答题（10分，共2 题，每小题5 分）
1.
参考答案：
暂态电动势是运行参数，只能根据给定的运行状态计算出来，但无法进行实测。

不论在稳态下还是暂态下，暂态电动势都不是常数，它是随运行情况不同而变化的，只是在突变瞬间它不发生变化。

解题方案：
评分标准：
2.
参考答案：
短路电流在最恶劣短路情况下最大瞬时值，称短路冲击电流。

主要用途是检验电气设备和载流导体的动稳定度。

解题方案：
评分标准：。