电力系统分析试题第一套

第一套 一、填空题

'd

X 是同步发电机的 电抗。

'q

E 是同步发电机的 电势，它正比于磁

链 。

当同步发电机的外部电路突然三相短路时，由于外界阻抗减小，定子绕组 突然增大，相应电枢反应磁链也将 ，原来稳定状态下电极内部的电磁 遭到破坏。

电力系统的静态稳定性是指电力系统受到瞬时的小的 时，能够自动恢复到

状态的能力。静态稳定的实用判据是

＞

d δ

d S Eq Eq p =

。

当零序电压加在变压器绕组连接成 或中性点不接地的星形一侧时，无论另一侧绕组的 如何，变压器中都没有 流通。

当零序电压加在变压器绕组连接成三角形或 不接地的星行一侧时，无论另一侧绕组的 如何，变压器中都没有 流通。此时，变压器的零序电抗X0= 。

同步发电机端外突然发生三相短路时，在电磁暂态过程中，励磁绕组中的直流分量电流fa

i ∆和定子三相电流中同步频率交流自由分量

f ω

i ∆按时间常数 衰减，它是励磁绕组

与 之比。

引起电力系统较大扰动的主要原因是： 、切除或投入系统的主要元件、 。

电力系统的故障可分为 和 两大类。 短路电流最大有效值

imp

I 是发生在短路后的 时刻，并假定在该时刻前后 内

非周期分量 的电流有效值。

有阻尼同步发电机突然三相短路时刻，电势 和 不能突变。 与单回路无避雷线三相架空电力线路相比，双回路无避雷线三项架空电力线路的零序电抗值 。

电力系统静态稳定的实用判据为： ；电力系统频率的静态稳定的判据是 ； 电动机静态稳定运行的转矩—转差率的判据是 。 同步发电机基本方程式经派克变换后，内部的电磁关系仍为 。

有阻尼绕组同步发电机三相短路的暂态过程通常可分为两个阶段：短路的最初阶段称为 ；稍后阶段仍称为 。 短路电流最大有效值

imp

I 是发生在短路后的 ，即t= 时，当冲击系数

8

.1im p =K 时，

=

im p I

ω

I 。

有阻尼同步发电机突然三相短路时刻，电势 和 不能突变。( E q

'' E d '

')

电力系统的暂态稳定性是指系统受 后，各同步发电机能够 并能过渡到新的或恢复到原来的 状态的能力。

与单回路无避雷线三相架空电力线路相比，双回路无避雷线三相架空电力线路的零序电抗值 。

隐极式发电机的转子是对称的，因而它的直轴同步电抗和 是相等的，即Xd= 。

同步发电机端外突然发生三相短路时，在电磁暂态过程中，励磁绕组中的支流分量电流

i fa

∆和定子三相电流中同步频率交流自由分量i f ω∆

按时间常数 衰减，它是励磁绕组

与 之比。 二、简答题

同步发电机装有的自动调节装置的作用是什么？ 什么是无限大容量电源？

为什么同步发电机的基本方程需经过派克变换变换？派克变换是什么变换？其实质为何？ 试写出一对称分量电流a1

I &、

a2

I &和

a0

I &表示的三相电流

a

I &、

b

I &、

c

I & 试写出已知三相电流

a I &、

b I &、

c

I &以a 相为基准量的对称分量电流

a1I &、

a2

I &和

a0

I &。

当电力系统中某输电线路发生BC 两相短路时，已计算出0A =I &，A 90-300B ︒∠=I &，A 90300C

︒∠=I &。问以A 向为基准相的各序电流A1I &、A2I &

和

A0

I &值为何？

何谓短路功率？计算短路功率目的和作用是什么？

发电机经高压输电线路输电到无限大容量系统母线为恒定电压U 的简单电力系统。则以暂态电势'

E 和系统电抗∑

d 'X

表示的功—角特性方程为何？方程中的功角为何？

什么叫电力系统稳定性？如何分类？ 何谓短路的冲击电流

imp

i ？计算短路冲击电流的目的和作用是什么？

什么叫电力系统的静态稳定性？电力系统静态稳定的实用判据是什么？ 电力系统静态稳定的实用判据是什么？何谓整步功率系数？

何谓电力系统的暂态稳定？引起电力系统大扰动的主要原因是什么？ 小扰动法的基本原理是什么?

当电力系统中某输电线路发生BC 两相短路时，已计算出0A =I &，A 90-300B ︒∠=I &，A 90300C

︒∠=I &。问以A 向为基准相的各序电流A1I &、A2I &和A0I &值为何？

三、综合题

试绘出中性点直接接地YN ，d 界限双绕组变压器的零序电流回路和零序等值电路，并写出它的零序电抗

X 的计算式。

试绘出中性点经Xn 接地的YN ，d 接线双绕组变压器的零序电流回路和零序等值电路，并写出它的零序电抗

X 的计算式。

试写出电力系统a 相直接接地短路时，短路点的边界条件和绘出复合序网图。 试写出电力系统bc 两相直接接地短路时，短路点的边界条件和绘出复合序网图。

一简单电力系统，发电机为隐极机，各元件以发电机额定功率为基准值，系统综合电抗标么值为

14

.2d =∑⋅X ，系统受端电压标么值1=U 。输到受端的有功功率标么值为1，无功功

率为0.203。试计算此时电力系统的静态稳定储备系数。 如下图所示电力系统，发电机经220kV 输电线路和变压器接到无限大容量系统。各元件参数的标么值为：

7

.1d =X ，

461

.0'

d =X ，197.0T1=X ，7.0L =X ，142.0T2=X 。向无

限大系统输送的功率为583.0=P ，85.0cos =ϕ，1=U 。若发电机采用比例式自动电压调节器，认为发电机暂态电势'

E 为常数。试求电力系统的静态稳定储备系数。

参考答案

一、填空题

1. 直轴暂态 交轴暂态 fψ

2. 电流 增大 平衡关系

3. 扰动 起始 0

4. 三角形 接线方式 零序电流

5. 中性点 接线方式 零序电流 ∞

6. 'dT 有效电抗 电阻

7. 负荷的突然变化 电力系统的短路故障 8. 简单故障 复合故障 9. 半个周期（或t=0.01秒） 一个周期 近似不变 10. Eq'' Ed'' 10. Eq'' Ed'' 11. 增大 12. SEq =

13. 等效的 14. 简单故障 复合故障 15. 次暂态过程 暂态阶段 16. ’sin ‘d ’XUE U'ˆ E 17. 半个周期 0.01s 1.52

18. 大扰动 保持同步运行 稳定运行 19. 增大 20. 交轴同步电抗 Xq 21. SEq =