湖南大学电力系统分析试卷()

湖南大学课程考试试卷
课程名称： 电力系统分析 ；试卷编号： A ；考试时间：120分钟
题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 应得分
25 2
7
1
2 3
6 / / / / / / 100
实得分 评分：
评卷人
答题要求：所有答案必须写在答题纸上，否则视为无效。

一、填空（本大题共8个小题，25空格，每空格1分，共25分）
1. 电力系统简单短路故障包括______；______；______；______；等四种，其中最严重的短路故障是______；发生几率最大的短路故障是______。

2. 凸极同步发电机的同步直轴电抗与交轴电抗分别为 x d 与x q ，则比较其大小的关系为______＞______。

3. 当运行条件不变时，隐极同步发电机的空载电势E q 、暂态电势E ′q 、次暂态电势E ′′q 的数值大小排序是：______＞______＞______。

4. 同步发电机供电系统发生三相短路时，其短路前正常负荷电流I [0]、稳态短路电流I ∞、起始次暂态电流I 、短路冲击电流i imp 之间的大小关系是：
______＞______＞______＞______。

5. 已知三相线路每相自阻抗为z s ，相间互阻抗为z m ，则线路正、负、零序阻抗分别为 z (1) =_______，z (2) =_______， z (0)=_______。

6. 用对称分量表示的两相短路不接地故障f (2)
的边界条件是______；______；______。

7. 对于中性点非接地系统，单相接地短路故障时，故障相的短路电流为_______，非故障相电压等于故障前正常电压的_______倍。

8. YN,d11接线变压器，已知星形侧A 相正序与负序电流标幺值分别为A(1)I 、A(2)I ，则三角形侧a 相正序与负序电流的标幺值分别为a(1)I =_______，a(2)I =_______。

____年___月___日
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姓名：
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卷湖南大学教务处考试中心
二、单选题（本大题共18个小题，每小题分，共27分）
1. 在我国，110KV 电力系统一般采用中性点直接接地的中性点运行方式（ ）。

A. 正确 B. 错误
2. 同步发电机的暂态电势正比于（ ）。

A. 定子绕组的磁链 B. 励磁电流 C. 励磁绕组的磁链 D. 励磁电压
3. 在同步电机突然三相短路过程分析中，采用的基本假设以下说法错误的是（ ）。

A. 定子三相绕组完全对称 B. 定子电流在气隙中产生正弦分布的磁势 C. 考虑电磁暂态过程 D. 不能忽略磁路饱和，不可用叠加定理
4. 在发电机原始基本方程中，定子绕组自感系数为L a 、L b 、L c ，互感系数为L ab 、L bc 、L ca 。

经派克变换后的基本方程中，定子等效绕组自感系数为L d 、L q 、L 0，以下说法正确的是（ ）。

A. L a 与L ab 是变化的，将L d 变换成常数
B. L a 是常数，L ab 是变化的，将L d 变换成常数
C. L a 与L ab 是常数，将L d 变换成变数
D. L a 是变化的，L ab 是常数，将L d 变换成变数 5. 当发电机机端发生突然三相对称短路时，下面说法正确的是（ ）。

A. 三相短路电流周期分量不对称
B. 定子直流分量衰减时间常数主要由转子回路参数决定
C. 三相短路电流非周期分量对称
D. 转子直流分量衰减时间常数主要由转子回路参数决定
6. 关于短路冲击电流正确的说法是（ ）。

A. 是短路电流的最大有效值
B. 可校验电气设备的动稳定度
C. 可校验电气设备热稳定度
D. 是短路后的起始次暂态电流 7. 设j120e
a ︒
=，将三相不对称相量转换为三相对称分量的正确方程是（ ）。

A. a(1)a 2a(2)b 2
c a(0)1
1111F F F a a F F F a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤
⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦
⎢⎥⎣⎦⎣
⎦ B. 2a(1)a 2a(2)b c a(0)11111a
a F F F a a F F F ⎡⎤⎡⎤⎡⎤
⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣
⎦⎣⎦ C. 2a(1)a 2a(2)b c a(0)1113111a a F F F a a F F F ⎡⎤⎡⎤
⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦⎣⎦ D a(1)a 2
a(2)b 2
c a(0)1111131F F F a a F F F a a ⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦
⎢
⎥⎣⎦⎣⎦
8. 如果A 相电流为3∠0，B 相电流为3∠0°，C 相电流为3∠0，则A 相电流中的零序分量为（ ）。

A. 0∠0°
B. 3∠0°
C. 6∠0°
D. 9∠0°
9 在中性点直接接地系统中发生不对称短路时，故障处短路电流中（）。

A. 一定存在零序分量
B. 一定不存在零序分量
C. 只有正序分量
D. 是否存在零序分量，应根据不对称短路类型确定
10. 两相接地短路故障的复合序网为（）。

A. 三个序网并联
B. 正序网与负序网并联
C. 三个序网串联
D. 零序网与负序网并联后再与正序网串联
11. 在中性点直接接地的电力系统中，某处发生单相接地短路、两相短路、两相短路接地和三相短路时，按故障处正序电压从大到小的故障排列顺序是（）。

A. f(3) 、f(2)、f(1, 1) 、f(1)
B. f(1)、f(2)、f(1, 1)、f(3)
C. f(1, 1)、f(1)、f(2) 、f(3)
D. f(2)、f(3)、f(1, 1)、f(1)
12. 中性点不接地系统中，同一点发生f(2)和f(1, 1)两种故障情况下，故障相电流的大小为（）。

A. 相等
B. f(2)故障时的电流大于f(1, 1)故障时的电流
C. 不确定
D. f(1, 1)故障时的电流大于f(2)故障时的电流
13. 电力系统发生不对称故障，各序电压的分布特点是：越靠近短路点，（）
A. 正序电压、负序与零电压都是越低
B. 正序电压越低，而负序与零电压越高
C. 正序电压、负序与零电压都是越高
D. 正序电压越高，而负序与零电压越低
14.系统发生不对称短路故障，负序最高电压为短路处。

（）
A. 正确
B. 错误
15. 在简单电力系统暂态稳定分析中，以下说法正确的是（）。

A. 电力系统在正常运行情况下受到小干扰后系，统经过暂态过程后能否保持暂态稳定
B. 分析系统的暂态稳定时，认为系统与发电机的的频率仍为50Hz
C. 分析系统的暂态稳定时，认为系统的频率仍为50Hz，但考虑发电机的频率发生变化
D. 分析系统的暂态稳定时，认为发电机的频率仍为50Hz，但考虑系统的频率发生变化
16. 暂态稳定计算分析中，摇摆曲线是指（）。

A. P V曲线
B. ω-t曲线
C. -t曲线
D. U t曲线
17. 对于单机无穷大系统，当同步发电机的阻尼系数D小于0时，系统将以何种形式失去稳定（）
A. 受到干扰后，系统不会失去稳定
B. 受到干扰后，系统发生增幅振荡而使系统失去稳定
C. 受到干扰后，系统发生等幅振荡
D. 受到干扰后，系统发生衰减振荡而使系统失去稳定
18. 提高电力系统静态稳定储备系数的措施有（）。

A. 采用电气制动
B. 增大发电机的容量
C. 采用自动重合闸
D. 采用性能良好的励磁调节系统
三、作零序网络等值电路图（26=12分）
1. 在如图所示系统中，为了标注方便，各元件参数均已统一编号。

分别在f 1与f 2处发生短路故障，分别作这两种故障的零序等值电路图。

四. 计算题（20+16=36分）
1. 如图所示系统，各元件参数如下，发电机：S GN =30MVA ，X d = X =；变压器：S TN =30MVA ，U S =%，121，YN,d11接线方式；线路：X L =50，X L(0)= 3X L(1) (即零序电抗等于3倍正序电抗)。

在f 点发生A 相接地短路故障，要求：（20分）
1）计算短路点A 相电流I A 的有名值，计算流过变压器中性点电流I n 的有名值； 2）计算变压器高压侧母线(即m 点)A 相各序电压的标幺值(1)m U ，(2)m U ，(0)m U ； 3）计算流过发电机a 相各序电流的标幺值G(1)I ，G(2)I ，G(0)I 。

2. 图示系统，元件参数的标幺值均标于图中，试计算下述条件下发电机的功率极限P Gm 及静态稳定储备系数K P 。

（16分）
1）隐极发电机无励磁调节，E q =常数；
2）隐极发电机有比例式励磁调节，采用x ′d 后电势E ′=常数模型（δ=δ′）。

L
~
G T
(1)
f l
~
211f 3
7T1T2
G
6
5
10kV 742
f 110kV 220kV。