电力系统暂态分析重点及答案

单项选择题

1、短路电流最大有效值出现在（1）。A 、短路发生后约半个周期时；

2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时，应选（2）相作为分析计算的基本相。B 、特殊相

3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量，下述说法中正确的是（3）。

C 、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外，其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减到其稳态值。 4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路，短路电流中一定存在（2）。 B 、正序分量和负序分量； 5、在简单电力系统中，如某点的三序阻抗021

∑∑∑==Z Z Z ,则在该地点发生不同类型短路故障时，按对发电机并列运行暂态稳定性影响从

大到小排序，应为（2）。B 、三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路；

6、发电机－变压器单元接线，变压器高压侧母线上短路时，短路电流冲击系数应取（2）。B 、1.8；

7、电力系统在事故后运行方式下，对并列运行静态稳定储备系数(%)P K 的要求是（3）。C 、(%)P K ≧10。

8、下述各组中，完全能够提高电力系统并列运行暂态稳定性的一组是（2）。

B 、变压器中性点经小电阻接地、线路装设重合闸装置、快速切除线路故障； 9、对于三相三柱式变压器，其正序参数、负序参数和零序参数的关系是（2）。 B 、正序参数与负序参数相同，与零序参数不同；

10、分析计算电力系统并列运行静态稳定性的小干扰法和分析计算电力系统并列运行暂态稳定性的分段计算法，就其实质 而言都是为了求（1）。A 、t -δ

曲线

1、计算12MW 以上机组机端短路冲击电流时，短路电流冲击系数应取（2）。 B 、1.9；

2、发电机三相电压为：)sin(αω+=t U u m a

、)120sin(0-+=αωt U u m b ，)120sin(0++=αωt U u m c ，如将短路发生时刻

作为时间的起点（0=t

）

，当短路前空载、短路回路阻抗角为800（感性）时，B 相短路电流中非周期分量取得最大值的条件是（2） B 、0110=α；

3、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（1）。

A 、基频交流分量、倍频分量和非周期分量；

4、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（3）。

C 、可能存在，也可能不存在零序分量，应根据不对称短路类型确定。

5、在中性点直接接地的电力系统中，如电力系统某点不对称短路时的正序电抗、负序电抗和零序电抗的关系为)2()1()

0(22∑∑∑==Z Z Z ，

则该点发生单相接地短路、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（3）。 C 、单相接地短路、两相短路、两相短路接地、三相短路。

6、中性点不接地系统中，同一点发生两相短路和两相短路接地两种故障情况下，故障相电流的大小关系为（1）。

A 、相等；

7、电力系统中，f 点发生两相经过渡阻抗Z f 短路时，正序增广网络中附加阻抗?Z 为（2） B 、f

Z Z +∑)2(；

8、电力系统两相断线时的复合序网在形式上与（1）的复合序网相同。A 、单相金属性接地短路； 9、电力系统的暂态稳定性是指电力系统在受到（2）作用时的稳定性。B 、大干扰； 10、切除双回输电线路中的一回，对电力系统的影响是（2）。

B 、既会降低电力系统并列运行的静态稳定性，也会降低电力系统并列运行的暂态稳定性； 判断：

1、变压器中性点经小电阻接地可以提高接地短路情况下电力系统并列运行的暂态稳定性。（√）

2、对称分量法不能用于非线性电力网的不对称短路分析。（√）

3、不管电力系统中性点采用什么样的运行方式，其零序等值电路都是一样的。（╳）

4、在)0()2()

1(∑∑∑==x x x 的情况下，三相短路与单相接地短路时故障相的短路电流相同，因此它们对于电力系统并列运行暂态稳定性的影

响也相同。（╳）

5、输电线路采用单相重合闸与采用三相重合闸相比较，单相重合闸更有利于提高单相接地短路情况下电力系统并列运行的暂态稳定性。（√）

6、短路计算时，在任何情况下，变压器的正序励磁电抗和零序励磁电抗都可以视为无穷大。（╳）

7、采用良导体架空地线的架空输电线路，其正序、负序和零序电抗都比采用铁磁导体架空地线的架空输电线路大。（╳） 8、接地短路时，发电机机端负序电压最高，短路点零序电压最高。（╳）

9、在中性点不接地系统中，同一点发生两相金属性短路和两相金属性短路接地时，不仅两种情况下流过故障点的短路电流大小相等，两种情

况下短路点三相对地电压大小也相同。（╳） 10、小干扰法不能用于电力系统暂态稳定性的分析。（√） 1、从严格的意义上讲，电力系统总是处于暂态过程之中。（√）

2、无限大电源的频率保持不变，而电压却随着负荷的变化而变化，负荷越大，电源的端电压越低。（×）

3、不管同步发电机的类型如何，定子绕组与转子绕组之间互感系数都是变化的。（√）

4、对称分量法只能用于线性电力系统不对称故障的分析计算。（√）

5、派克变换前后，发电机气隙中的磁场保持不变。（√）

6、具有架空地线的输电线路，架空地线的导电性能越强，输电线路的零序阻抗越大。（×）

7、不对称短路时，发电机机端的零序电压最高。（×）

8、同步发电机转子的惯性时间常数J T 反映了转子惯性的大小。（√） 9、短路计算时的计算电抗是以发电机的额定容量为基准的电抗标幺值。（√）

10、切除部分负荷是在电力系统静态稳定性有被破坏的危机情况下，采取的临时措施。（√）

1、分析电力系统机电暂态过程时，通常认为电磁暂态过程已经结束，即不再考虑发电机内部的电磁暂态过程。（√）

2、短路冲击电流出现在短路发生后约半个周期。（√）

3、不管发电机的各个绕组是由超导体还是非超导体构成，短路电流中的非周期分量都将逐渐衰减到零。（×）

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、ABC 三相系统中的非周期分量变换到dq0系统中为基频交流分量。（√）

6、电力系统发生不对称短路时，不仅短路点三相参数不对称，电力系统其他部分三相参数也将成为三相不对称的。（×）

7、不管架空输电线路是否假设避雷线，其负序电抗都是一样的。（√）

8、电力系统发生不对称接地短路时，故障处三相电压不对称分解出的零序电压是电力系统中出现零序电流的原因。（√） 9、小干扰法既可用于电力系统静态稳定性的分析，也可用于电力系统暂态稳定性的分析。（×） 10、线路串联电容器可以提高电力系统并列运行的静态稳定性。（√）

名词解释

1、纵向故障：答：纵向故障指电力系统断线故障（非全相运行），它包括一相断线和两相断线两种形式。

2、负序分量：答：是三相同频不对称正弦量的分量之一，其特点是三相辐值相等、频率相同、相位依次相差1200、相序为C －B －A －C 。

3、转移阻抗：答：转移阻抗是在经网络等效变换消去除短路点和电源节点后，所得网形网络中电源节点与短路点之间的连接阻抗。或：电源i 与短路点f 之间的转移阻抗是在除电动势

i E &外，所有电源电动势都为零情况下，i

E &与流入短路点f 的

f

I &的比值，即i

j E f

i

if

j I E Z ≠==,0|&&&。或：电源i 与短路点f 之间的转移阻抗是在所有电源电动势都为零，短路点f 施加电动势f

E &时，f

E &

与流入电源点i 的电流i I &的比值，即G i E f

f

if

i I

E Z ∈==,0|&&&。

4、同步发电机并列运行的暂态稳定性：答：同步发电机并列运行的暂态稳定性指受到大干扰作用后，发电机保持同步运行的能力，能则称为

暂态稳定，不能则称为暂态不稳定。

5、等面积定则：答：在暂态稳定的前提下，必有加速面积等于减速面积，这一定则称为等面积定则。 问答题

1、无限大功率电源的特点是什么？无限大功率电源供电情况下，发生三相短路时，短路电流中包含有哪些电流分量，这些电流分量的变化规律是什么？

1、答：无限大功率电源的特点是频率恒定、端电压恒定；短路电流中包含有基频交流分量（周期分量）和非周期分量；周期分量不衰减，而非周期分量从短路开始的起始值逐渐衰减到零。

2、中性点直接接地电力系统，发生概率最高的是那种短路？对电力系统并列运行暂态稳定性影响最大是那种短路？ 2、答：中性点直接接地电力系统，发生概率最高的是单相接地短路；对电力系统并列运行暂态稳定性影响最大是三相短路。

3、输电线路装设重合闸装置为什么可以提高电力系统并列运行的暂态稳定性？

3、答：输电线路装设重合闸装置可以提高电力系统并列运行的暂态稳定性的原因是它增大了受扰运动过程中的最大减速面积。

4、提高和改善电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是什么？具体措施有那些（列出三种以上）？

4、答：提高和改善电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是缩短电气距离；具体措施有输电线路采用分裂导线、输电线路串联电容器、改

善电网结构、发电机装设先进的励磁调节装置、提高电力网的运行电压或电压等级等。 5、写出电力系统发生两相金属性短路时的边界条件方程，并画出其复合序网。 5、答：电力系统发生两相金属性短路（以BC 两相短路为例）时的边界条件方程为：

)2()1(fa fa I I &&-=、0)0(=fa I &、)

2()1(fa fa U U &&= 其复合序网如下图

6、在隐极式发电机的原始磁链方程中，那些电感系数是常数？哪些是变化的？变化的原因是什么？

6答：在隐极式发电机的原始磁链方程中，转子各绕组的自感系数、转子绕组之间的互感系数、定子绕组的自感系数、定子各绕组之间的互感系数均为常数；定子三相绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的，变化的原因是转子旋转时，定子绕组和转子绕组之间存在相对位置的周期性改变。

1、写出正序增广网络中，短路点串入的附加阻抗?X 在各种金属性短路故障情况下的表达式。 答：

三相短路：?X =0；单相接地短路：

)0()2(∑∑?+=X X X ；两相短路：)2(∑?=X X ；两相短路接地：)

0()2()0()2(∑∑∑∑?+=

X X X X X 。

2、提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是什么？具体措施有那些？

答：提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是缩短“电气距离”。具体的措施有： 1）采用分裂导线

2）线路串联电力电容器； 3）采用先进的励磁调节装置； 4）提高输电线路的电压等级；

5）改善系统结构和选择适当的系统运行方式；

3、简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是什么？

答：简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是受扰运动中加速面积小于最大减速面积。 4、写出电力系统中f 点发生B 相金属性接地的边界条件方程，并画出其复合序网。

答： 1)电力系统中f 点发生B 相金属性接地的边界条件方程为：

0)0()2()1(=++fb fb fb U U U &&&、)

0()2()1(fb fb fb I I I &&&== 2)复合序网如下：

5、采用重合闸可以提高电力系统并列运行的暂态稳定性，以下图所示的简单电力系统中f 点发生单相接地短路为例，作图说明其工作原理。

答：正常运行、单相接地短路、故障线路切除后和重合闸成功后发电机的功角特性分别如下图中曲线I 、II 、III 和Ⅳ所示。无重合闸时的情况如图A ；有重合闸时的情况如图B 。

(4分)

由图可以看到有重合闸与无重合闸相比最大减速面积增大了h h fg S '?，根据电力系统暂态稳定的条件可知，采用重合闸装置可以提高电力系统并列运行的暂态稳定性。

1、无限大功率电源的特点是什么？在什么情况下可以将实际电源视为无限大功率电源？

答：无限大功率电源的特点是：①电源的电压和频率保持不变；②电源的内阻抗为零。

当实际电源的内阻抗占短路回路总阻抗的比例小于10％时，就可以将实际电源视为无限大功率电源。 2、对于下图所示的电力系统，当同步发电机的阻尼系数小于0时，系统将以何种形式失去稳定？

答：受到干扰后，系统将发生自发振荡而使系统失去稳定。

3、变压器三角形侧发生a 、b 两相短路时，星形侧哪相的短路电流最大？简要说明其原因。

答：变压器星形侧B 相电流最大。AB 两相短路时的各相电流序分量相量图如下，由图可以看到B 相电流最大。

4、转移电抗与计算电抗有何异同？

答：相同点是：转移电抗和计算电抗都是网络经化简消去除电源点和短路点之外的所有节点后，连接短路点与电源点的电抗标幺值。不同

的是：转移电抗是以统一的功率基准值B S 为基准的电抗标幺值；计算电抗是以电源的额定容量N S 为基准的电抗标幺值。 5、为什么小干扰法不能用来分析电力系统的暂态稳定性？

答：小干扰法分析电力系统稳定性的原理是将描述电力系统受扰运动的非线性微分方程在原始运行点按泰勒级数展开，并略去其中状态变量增量的平方项以上的高次项，将描述电力系统受扰运动的非线性微分方程简化为关于状态变量增量的线性微分方程，然后通过求解该线性微分方程，确定状态变量的变化规律（即确定电力系统的稳定性）。

从上面所述小干扰法分析电力系统稳定性的原理可知，只有电力系统所受干扰比较小，反映电力系统运行状态的状态变量的变化比较小时，略去展开式中含有状态变量增量高次项的项才不会产生太大的误差。如果电力系统所受的干扰比较大，则反映电力系统运行状态的状态变量的增量也比较大，此时略去展开式中状态变量增量的高次项将造成很大的计算误差，甚至得出错误的结果。所以小干扰法只能用于分析电力系统受到小干扰作用时，电力系统状态变量的变化问题——即电力系统的静态稳定性问题，而不能用于分析电力系统受到大干扰时，电力系统状态变量的变化问题——即电力系统的暂态稳定性问题。 作图题1、画出下图所示电力系统f 点发生接地短路时的零序等值电路。

)0(X n Z 3)0(f U

答：电力系统的零序等值电路如下图

作图题2、以下图所示简单电力系统f 点发生三相短路为例，作图说明快速切除故障提高同步发电机并列运行稳定性的原理。

答：故障切除较慢和故障切除速度较快两种情况下的加速面积和最大减速面积如下图所示，从图可以看到快速切除故障一方面减小了加速面积，另一方面增大了最大减速面积，根据简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定性的条件可知，快速切除故障可以提高同步发电机并列运行的暂态稳定性。

图中：I P －正常运行情况下发电机的功角特性；II P －故障情况下发电机的功角特性；

III P －故障切除后发电机的功角特性；

作图题3 画出下图所示电力系统f 点发生金属性接地短路时的零序等值电路。

4、作图题 已知电力系统接线如下图所示，请绘出图中

f

点发生单相接地短路时的零序等值电路。

解：

f 点发生单相接地短路时的零序等值电路如下：

五、计算题（10分）

下图所示简单电力系统f 点发生三相短路时的实际切除角为500，请判断此系统能否保持暂态稳定。 已知以发电机额定容量为基准的各元件的电抗和系统电压标幺值为：

8.0cos 8.00.15.025.08.121=======φ、、正常运行时、、、P U x x x x L T T d ,

不考虑发电机励磁调节装置的作用，即认为发电机的空载电动势为常数。

解： 1)利用同步发电机的正常运行状态计算发电机的空载电动势

取系统电压作为参考相量，则电压降落的纵分量为

U

QX U QX PR U ∑

∑∑=

+=

?;电压降落的横分量为

U

PX U QR PX U ∑

∑∑=

-=

δ.电压相量图如下：

根据相量图可得：2

2)()(U

PX U QX U E q

∑∑++

=

将6.0=?=φtg P Q

、U=1.0、55.22/21=+++=∑T L T d X X X X X 代入上式得：

25.3)1

55.28.0()155.26.01(2

2=?+?+

=q E

2）计算同步发电机在各种运行状态下的功角特性

正常运行时：δδδsin 275.1sin 55

.21

25.3sin =?=

=

∑

I q I

X U E P

故障情况下：

0=∞=∑II II P X 、

故障切除后：δδδsin 161.1sin 8

.21

25.3sin =?=

=∑

III q III X U E P

3）计算极限切除角 将678.0)275

.18.0(sin )(

sin 1010

===--IM P P δ（弧度）、 38.2)161

.18

.0(sin 14.3)(

sin 14.3101=-=-=--IIIM h P P δ（弧度） 代入IIM

IIIM IIM h IIIM h cm

P P P P P --+-=-)

cos cos )((

cos 0001δδδδδ得：

0135.63(105.1161

.138

.2cos 161.1)678.038.2(8.0(

cos 弧度）＝=+-?=-cm δ

4）稳定性分析

由于实际的故障切除角小于极限切除角，所以系统能保持暂态稳定。 计算题

1、用单位电流法计算下图所示网络中各电源与短路点之间的转移阻抗。（图中各元件参数为标幺值）

解：

在下图中设电流11

=I &，则 8

5

.04311325.01342142===+=?+==+====j U I j j j j I U U I I I j U I j U b a b a a &&&&&&&&&&&、、、、5.95.545.01143j j j j I U E I I I f

b f f =+=?+==+=&&&&&&、 由此可得：

5.915.911j j I E x f f

===&&、75.425.922j j I E x f f ===&&、1875.18

5.933j j I E x f

f ===&&

计算题

系统接线如下图所示，设在一回线路始端突然发生三相短路，已知原动机机械功率

5.1=T P ,双回线运行时系统的功角特性为

δsin 3=I P ，切除一回线路后系统的功角特性为δ

sin 2=III

P 。试求极限切除角m c .δ？（15分）

解：

作出正常运行、故障时和故障线路切除后的功角特性曲线如下：（4分）

由正常运行状态求得：弧度）(5233.0303

5

.1sin sin sin 01.1.01

=====---M I T M I P P P P δ（3分） 根据故障切除后的功角特性曲线可得：

2922.24.1312

5.1sin 180sin 180010.1

0==-=-=--M III T h P P δ (弧度) （3分）

则极限切除角M

II M III M II h M III h T m

c P P P P P ..0

..01

.cos cos )(cos --+-=-δδδδδ

001

29.480

20

4.131cos 2)5233.02922.2(

5.1cos =--+-?=-（5分）

计算题

1、隐极式同步发电机的额定电压为10.5KV ，额定容量为100MW ，额定功率因数为0.85，电抗12.0,2=''=d

d x x 。发电机空载情况下机端突然发生三相短路，试计算

（1）短路电流周期分量的起始有效值和稳态有效值。

（2）短路发生在发电机A 相电压瞬时值过零时，定子三相绕组中非周期分量的起始值。 解：采用标幺制计算，取发电机额定电压为基准电压，发电机额定容量MVA S N

65.11785

.0100

==

为基准容量，则电流基准值

)(469.6cos 3100

KA U I I N

N N B ==

=?，发电机电抗标幺值为12.0,2=''=d

d x x 。 （1）计算短路电流周期分量的起始有效值和稳态有效值

因为短路前空载，所以发电机的空载电动势标幺值

1

*|0|*|0|==U E q ，短路电流周期分量起始有效值

)(908.53469.612.01|

0|KA I x E I B d q =?=?''=

'';短路电流周期分量稳态有效值)(235.3469.62

1

|0|KA I x E I B d q =?=?=∞。

（2）短路发生在发电机A 相电压瞬时值过零时，定子三相绕组中非周期分量的起始值。

由于短路前空载，当短路发生在A 相电压瞬时值过零时，定子A 相绕组非周期分量的起始值为其周期分量起始值的幅值，即

)(76908.5322||0KA I i a =?=''=α；B 、C 两相的非周期分量起始值分别为

)

(382/2||0KA I i b =''=α、

)(382/2||0KA I i a =''=α。

计算题

2、已知电力系统状态方程的特征方程为：010834235

=++++λλλλ。此系统是静态稳定的还是不稳定的？如果不稳定将以什么

方式失去稳定？ 解：

根据特征方程做劳斯阵列如下：

1 3 10 4 8 1 10 －3

2 10

根据劳斯判据可知，特征方程有一对实部为正的共扼复根，当系统受到小干扰作用时，将周期振荡地失去稳定。

电力系统暂态分析要点总结

第一章 1.短路的概念和类型 概念：指一切不正常的相与相与地（对于中性点接地的系统）之间发生通路或同一绕组之间的匝间非 正常连通的情况。类型：三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路。 2.电力系统发生短路故障会对系统本身造成什么危害？ 1）短路故障是短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流，由于短路电流的电动力效应，导体间将产生巨大的机械应力，可能破坏导体和它们的支架。 2）比设备额定电流大许多倍的短路电流通过设备，会使设备发热增加，可能烧毁设备。 3）短路电流在短路点可能产生电弧，引发火灾。 4）短路时系统电压大幅度下降，对用户造成很大影响。严重时会导致系统电压崩溃，造成电网大面积停电。 5）短路故障可能造成并列运行的发电机失去同步，破坏系统稳定，造成大面积停电。这是短路故障的最严重后果。 6）发生不对称短路时，不平衡电流可能产生较大的磁通在邻近的电路内感应出很大的电动势，干扰附近的通信线路和信号系统，危及设备和人身安全。 7）不对称短路产生的负序电流和电压会对发电机造成损坏，破坏发电机的安全，缩短发电机的使用寿命。3．同步发电机三相短路时为什么进行派克变换？ 目的是将同步发电机的变系数微分方程式转化为常系数微分方程式，从而为研究同步发电机的运行问 题提供了一种简捷、准确的方法。 4.同步发电机磁链方程的电感系数矩阵中为什么会有变数、常数或零？ 变数：因为定子绕组的自感系数、互感系数以及定子绕组和转子绕组间的互感系数与定子绕组和转子绕 组的相对位置θ角有关，变化周期前两者为π，后者为2π。根本原因是在静止的定子空间有旋转的转子。 常数：转子绕组随转子旋转，对于其电流产生的磁通，其此路的磁阻总不便，因此转子各绕组自感系数 为常数，同理转子各绕组间的互感系数也为常数，两个直轴绕组互感系数也为常数。 零：因为无论转子的位置如何，转子的直轴绕组和交轴绕组永远互相垂直，因此它们之间的互感系数 为零。 5.同步发电机三相短路后，短路电流包含哪些分量？各按什么时间常数衰减？ 1）定子短路电流包含二倍频分量、直流分量和交流分量；励磁绕组的包含交流分量和直流分量；D轴 阻尼绕组的包含交流分量和直流分量；Q轴阻尼包含交流分量。 2）定子绕组基频交流分量、励磁绕组直流分量和阻尼绕组直流分量在次暂态时按Td’’和Tq’’衰减，在暂 态情况下按Td’衰减；定子绕组的直流分量、二倍频分量和励磁绕组交流分量按Ta衰减。 6.用物理过程分析同步发电机三相短路后各绕组短路电流包含哪些分量？ 短路前，定子电流为iwo，转子电流为ifo；三相短路时，定子由于外接阻抗减小，引起一个强制交流 分量△iw，定子绕组电流增大，相应电枢反应磁链增大。励磁绕组为保持磁链守恒，将增加一个直流分 量△ifɑ，其切割定子使定子产生交流分量△iw’。 定子绕组中iwo，iw，iw’不能守恒，所以必产生一个脉动直流，可将其分解为恒定直流分量和二倍频 交流分量。由于励磁绕组切割定子绕组磁场，因此励磁绕组与定子中脉动直流感应出一个交变电流△ifw。 又因为D轴阻尼与励磁回路平行，所以同样含有交流分量和直流分量。 由于假设定子回路电阻为零，定子基频交流只有直轴方向电枢反应因此Q轴绕组中只有基频交流分量 而没有直流分量。 第四章 1.额定转速同为3000转/分的汽轮发电机和水轮发电机，哪一个启动比较快？ 水轮发电机启动较快。 2.水轮机的转动惯量比汽轮机大好几倍，为什么惯性时间常数Tj比汽轮机小？ 水轮机极对数多于汽轮机的极对数，由n=60f/p得水轮机的额定转速小于汽轮机的转速，又因为惯性时 间常数为Tj=2.74GD2n2/（1000S B），所以T正比于n2，所以水轮机的Tj比汽轮机小。 3.什么是电力系统稳定性？什么是电力系统静态稳定、暂态稳定？区别？ （1）电力系统稳定性：指当电力系统在某一运行状态下突然受到某种干扰后，能否经过一定时间后又

电力系统暂态分析试卷答案1汇总

《电力系统暂态分析》课程试卷（1）答案 一、选择题（每小题2分，共20分） 1、A 2、B 3、C 4、B 5、B 6、A 7、C 8、B 9、D 10、C 二、填空题（共20分） 11、（3分）理想同步电机由 6 个绕组构成，数学模型共有 18 个未知数。 12、（4分）假定变压器为Y 0/?接法，如果在Y 0侧的中性点与地之间串联电抗x n ，则零序阻抗会增加 3x n ，而如果在?侧绕组中串联电抗x n ，则零序阻抗会增 1 加x n 。 3 13、（2分）短路冲击电流指的是短路电流最大可能的瞬时值。它主要是用来校验电气设备和载流导体的电动力稳定度。 14、（1分）经过派克变换后同步发电机等效的dd 、qq 绕组之间的互感为 0 。 15、（3分）直流分量也称为非周期分量，倍频电流和非周期电流都是为了维持磁链初值守恒而出现的，都属于自由分量。 16、（2分）起始次暂态电流指的是短路电流周期分量（指基频分量）的初值。 17、（5分）短路周期电流是许多参数的复杂函数，这些参数包括： （1）发电机的各种电抗和时间常数以及反映短路前运行状态的各种电势的处置； （2）说明励磁效果的励磁系统的参数；（3）短路点离机端的距离；（4）时间t 。 三、简答题（共30分）

18、（10分）什么是派克变换？试简述派克变换的作用和意义。答：派克变换表示为 ? ?f d ??cos θ?f ?=2?-sin θ?q ?3???1?f 0?? ?2? cos(θ+120 ??f a ? ? (2) -sin(θ-120 -sin(θ+120 ??f b ???11???f c ?? 22?cos(θ-120 cos θ-sin θ1??f d ??f a ?? ?=?cos(??f ?…………..(2分f θ-120 -sin(θ-120 1逆变换为：?b ?????q ??θ+120 -sin(θ+120 1??f c ????cos(???f 0?? 派克变化是一种线性变换，将定子abc 坐标变换到转子同步旋转的dqo 坐标。................... (2) 在d 、q 、o 坐标系中，磁链方程成为常系数方程。从而使得同步电机的数学模型成为常系数方程，或者说将abc 坐标下“理想电机”的时变数学模型转化为非时变数学模型。....... (2) 派克变换是电机模型取得的一次巨大的突破。………………………(2分 19、（10分）利用单机无穷大系统解释等面积定则。

电力系统暂态分析试卷(B卷)

长沙理工大学拟题纸 课程编号 003023 拟题教研室（或老师）签名 马士英 教研室主任签名 课程名称（含档次） 电力系统暂态分析（B 卷） 专业层次（本、专） 本科 专 业 电气工程及其自动化 考试方式（开、闭卷） 闭卷 一、判断题（下述说法是否正确，在你认为正确的题号后打“√”，错误的打“×”，每小题2分， 共20分） 1、从严格的意义上讲，电力系统总是处于暂态过程之中。 （ ） 2、无限大电源的频率保持不变，而电压却随着负荷的变化而变化，负荷越大，电源的端电压 越低。 （ ） 3、不管同步发电机的类型如何，定子绕组与转子绕组之间互感系数都是变化的。 （ ） 4、对称分量法只能用于线性电力系统不对称故障的分析计算。 （ ） 5、派克变换前后，发电机气隙中的磁场保持不变。 （ ） 6、具有架空地线的输电线路，架空地线的导电性能越强，输电线路的零序阻抗越大。（ ） 7、不对称短路时，发电机机端的零序电压最高。 （ ） 8、同步发电机转子的惯性时间常数J T 反映了转子惯性的大小。 （ ） 9、短路计算时的计算电抗是以发电机的额定容量为基准的电抗标幺值。 （ ） 10、切除部分负荷是在电力系统静态稳定性有被破坏的危机情况下，采取的临时措施。（ ） 二、单项选择题(在每小题的三个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题3分，共30分) 1、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。 2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时，应选（ ）相作为分析计算的基本相。 A 、故障相； B 、特殊相； C 、A 相。 3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量，下述说法中正确的是（ ）。 A 、短路电流中除正序分量外，其它分量都将逐渐衰减到零； B 、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外，其它电流分量都不会衰减； C 、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外，其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减到 其稳态值。 4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路，短路电流中一定存在（ ）。 A 、正序分量、负序分量和零序分量； B 、正序分量和负序分量； C 、零序分量。 5、在简单电力系统中，如某点的三序阻抗021∑∑∑==Z Z Z ,则在该地点发生不同类型短路故障 时，按对发电机并列运行暂态稳定性影响从大到小排序，应为（ ）。 A 、单相接地短路、两相短路、两相短路接地、三相短路； B 、三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路； C 、两相短路、两相短路接地、单相接地短路、三相短路。 共3页第1页

推荐-电力系统暂态分析 第1次 精品

第1次作业 一、问答题（本大题共16分，共 4 小题，每小题 4 分） 1. 电力系统静态稳定的定义和分析方法是什么？ 2. 设置解列点的基本原则是什么？ 3. 在简单系统中，如果功角一直变化，则发电机的电磁功率会怎样？ 4. 什么是短路冲击电流？其主要用途是什么？ 二、单项选择题（本大题共20分，共 20 小题，每小题 1 分） 1. 绘制电力系统的三序单相等值电路时，对普通变压器中性点所接阻抗的处理方法是（） A. 中性点阻抗仅以出现在零序等值电路中 B. 中性点阻 抗以3出现在零序等值电路中 C. 中性点阻抗以出现三序等值电路中 D. 中性点阻抗不出现在等值电路中 2. 等面积定则中所涉及的加速面积的物理意义是（）。 A. 转子动能维持不变的量 B. 转子动能的减少量 C. 转子动能的增加量 D. 定子动能的减少量 3. 小干扰法适用于简单电力系统的( )。 A. 静态稳定分析 B. 暂态稳定分析 C. 大扰动分析 D. 潮流分析 4. 单相短路的序分量电流边界条件是( )。 A. B. C. D. 5. 故障计算可以应用（）。 A. 等面积定则 B. 小干扰法 C. 正序增广定则 D. 等耗量微增率原则 6. 分析计算电力系统并列运行静态稳定性的小干扰法和分析计算电力系统并列运行暂态稳定性的分段计算法，就其实质而言都是为了求（）。 A. B. C. 故障切除极限时间 D. f—t曲线 7. 在中性点直接接地的电力系统中，如电力系统某点不对称短路时的正序电 抗、负序电抗和零序电抗的关系为，则该点发生单相接地短路、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. 两相短路接地、单相接地短路、两相短路、三相短路 B. 单相接地短路、两相短路接地、两相短路、三相短路

电力系统暂态分析期末复习重点

1、无限大功率电源的特点是什么？无限大功率电源供电情况下，发生三相短路时，短路电流中包含有哪些电流分量，这些电流分量的变化规律是什么？ 答：无限大功率电源的特点是频率恒定、端电压恒定；短路电流中包含有基频交流分量（周期分量）和非周期分量；周期分量不衰减，而非周期分量从短路开始的起始值逐渐衰减到零。 2、中性点直接接地电力系统，发生概率最高的是那种短路？中性点直接接地电力系统发生概率最高的是单相接地短路；对电力系统并列运行暂态稳定性影响最大是三相短路。 3、输电线路装设重合闸装置为什么可以提高电力系统并列运行的暂态稳纵向故障 纵向故障指电力系统断线故障（非全相运行），它包括一相断线和两相断线两种形式。 2、负序分量 是三相同频不对称正弦量的分量之一其特点是三相辐值相等频率相同、相位依次相差1200、相序为C －B －A －C 。 4、转移阻抗 转移阻抗是在经网络等效变换消去除短路点和电源节点后，所得网形网络中电源节点与短路点之间的连接阻抗。 5、同步发电机并列运行的暂态稳定性 答：同步发电机并列运行的暂态稳定性指受到大干扰作用后，发电机保持同步运行的能力，能则称为暂态稳定，不能则称为暂态不稳定。 6、等面积定则 答：在暂态稳定的前提下，必有加速面积等于减速面积，这一定则称为等面积定则。 8、在隐极式发电机的原始磁链方程中，那些电感系数是常数？哪些是变化的？变化的原因是什么？ 答：在隐极式发电机的原始磁链方程中，转子各绕组的自感系数、转子绕组之间的互感系数、定子绕组的自感系数、定子各绕组之间的互感系数均为常数；定子三相绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的，变化的原因是转子旋转时，定子绕组和转子绕组之间存在相对位置的周期性改变。 9、提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是什么？具体措施有那些？ 答：提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是缩短“电气距离”，具体的措施有： 1）采用分裂导线2）线路串联电力电容器；3）采用先进的励磁调节装置；4）提高输电线路的电压等级； 5）改善系统结构和选择适当的系统运行方式； 10、简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是什么？ 简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是受扰运动中加速面积小于最大减速面积。 11、转移电抗与计算电抗有何异同？ 答：相同点是：转移电抗和计算电抗都是网络经化简消去除电源点和短路点之外的所有节点后，连接短路点与电源点的电抗标幺值。不同的是：转移电抗是以统一的功率基准值BS 为基准的电抗标幺值；计算电抗是以电源的额定容量NS 为基准的电抗标幺值。 12、简述应用对称分量法计算不对称短路故障处短路电流的步骤。 答：（1）绘制三序等值电路，计算三序等值电路参数； ② 对三序等值电路进行化简，得到三序等效网络（或三序电压平衡方程）； ③ 列故障处边界条件方程； ④ 根据边界条件方程绘制复合序网，求取故障处基本相的三序电流分量（或利用三序电压方程和边界条件方程求解故障处基本相三序电流分量） ⑤ 利用对称分量法公式，根据故障处基本相三序电流分量求故障处各相电流。 2、短路的危害 答：短路的主要危害主要体现在以下方面： 1）短路电流大幅度增大引起的导体发热和电动力增大的危害； 2）短路时电压大幅度下降引起的危害； 3）不对称短路时出现的负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。 1、短路电流最大有效值出现在（1）。A 、短路发生后约半个周期时； 2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时，应选（2）相作为分析计算的基本相。B 、特殊相 3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量，下述说法中正确的是（3）。C 、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外，其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减到其稳态值。 4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路，短路电流中一定存在（2）。 B 、正序分量和负序分量； 5、在简单电力系统中，如某点的三序阻抗021∑∑∑==Z Z Z ,则在该地点发生不同类型短路故障时，按对发电机并列运行暂态稳定 性影响从大到小排序，应为（2）。B 、三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路； 6、发电机－变压器单元接线，变压器高压侧母线上短路时，短路电流冲击系数应取（2）。B 、1.8； 7、电力系统在事故后运行方式下，对并列运行静态稳定储备系数(%)P K 的要求是（）。C 、(%)P K ≧10。 8、下述各组中，完全能够提高电力系统并列运行暂态稳定性的一组是（2）。 B 、变压器中性点经小电阻接地、线路装设重合闸装置、快速切除线路故障； 9、对于三相三柱式变压器，其正序参数、负序参数和零序参数的关系是（2）。 B 、正序参数与负序参数相同，与零序参数不同； 10、分析计算电力系统并列运行静态稳定性的小干扰法和分析计算电力系统并列运行暂态稳定性的分段计算法，就其实质而言都是为

《电力系统分析》期末试卷

2017 — 2018 学年 第 二 学期 机电工程学院（系）15级电气工程及其自动化专业1、2班 《电力系统分析》期末试卷 注意事项： 一、单项选择题。(共50分，每小题2分) 1、下列说法不正确的是（ ）。 A. 电力系统中性点运行方式主要有中性点直接接地和中性点不接地两种。 B. 中性点直接接地系统一相接地时必须迅速切除三相。 C. 中性点不接地系统中一相接地时可短时间运行，不必迅速切除接地相。 D. 直接接地系统对绝缘水平的要求高，不接地系统对绝缘水平的要求低。 2、架空输电线路全换位的目的是（ ）。 A. 使三相线路的电阻参数相等 B. 使三相线路的电抗和电纳参数相等

C. 减小线路电抗 D. 减小线路电阻 3、下列说法不正确的是（）。 A. 所谓一般线路，是指中等及中等以下长度的线路 B. 短线路是指长度不超过300km的架空线 C. 中长线路是指长度在100~300km之间的架空线路和不超过100km 的电缆线路 D. 长线路指长度超过300km的架空线路和超过100km的电缆线路 4、用来支持或悬挂导线并使导线与杆塔绝缘的器件是( ) 。 A. 杆塔 B. 金具 C. 绝缘子 D. 保护包皮 5、架空输电线路的电抗与导线之间几何平均距离的关系为（）。 A. 几何平均距离越大，电抗越大 B. 几何平均距离越大，电抗越小 C. 输电线路的电抗与几何平均距离无关 D. 改变导线之间的几何平均距离可以明显改变线路的电抗 6、双绕组变压器的电抗（）。 A. 可由空载损耗计算 B. 可由短路电压百分值计算 C. 可由短路损耗计算 D. 可由空载电流百分值计算 7、电力网络的无备用接线不包括（）。 A. 单回路放射式 B. 单回路干线式 C. 单回路链式网络 D. 两端供电网络 8、关于电力系统等值电路参数计算时，变压器变比的选择，下述说法中正确的是（）。 A. 精确计算时采用实际变比，近似计算时采用平均额定变比 B. 近似计算时，采用实际变比；精确计算时采用平均额定变比 C. 不管是精确计算还是近似计算均应采用额定变比 D. 不管是精确计算还是近似计算均应采用平均额定变比 9、变压器的运算负荷是（）。 A. 变压器付方功率加上变压器阻抗的功率损耗 B. 变压器付方功率加上变压器导纳的功率损耗 C. 变压器副方功率加上变压器阻抗和导纳的功率损耗 D. 在C的基础上，再加上变压器所联线路导纳中的功率 10、三类节点中，只有一个且必须有一个的是（）。 A.P－Q节点 B.P－V节点 C.平衡节点 D.都不是 11、对于输电线路，当P2R+Q2X<0时，首端电压与末端电压之间的关系

电力系统暂态分析(第四版)考试重点总结

第一章 电力系统故障分析的基础知识 1.(短路)故障 电力系统中相与相之间或相与地之间的非正常连接 类型 横向故障：短路故障；纵向故障：断线故障 危害 (1)短路时，由于回路阻抗减小及突然短路时的暂态过程，使短路电流急剧增加（短路 点距发电机电气距离愈近，短路电流越大） (2)短路初期，电流瞬时值最大，将引起导体及绝缘的严重发热甚至损坏;同时电气设备 的导体间将受到很大的电动力，可能引起导体或线圈变形以致损坏 (3)引起电网电压降低，靠近短路点处电压下降最多，影响用户用电设备的正常工作 (4)改变电网结构，引起系统中功率分布的变化，从而导致发电机输入输出功率的不平 衡，可能引起并列运行的发电机失去同步，破坏系统稳定，造成系统解列，引起大 面积停电（短路造成的最严重后果） (5)短路不平衡电流产生不平衡磁通，造成对通信系统的干扰 2.标幺值的计算 P6 3.无穷大功率电源 电源的电压和频率保持恒定，内阻抗为零 三相短路电流分量(1)稳态对称交流分量(2)衰减直流分量（衰减时间常数T a =L/R ，空载条件下短 路角满足/α - ? /=90 ? 时，直流分量起始值最大） 短路冲击电流 i M = K M I m ，K M :冲击系数 K M =1~2 短路电流最大有效值 ()2M m M 1-K 212 I +=I ； K M =1.8时，??? ??=252.1m I I M ；K M =1.9时，??? ? ?=262.1m I I M 第二章 同步发电机突然三相短路分析 1.三相短路电流分量 定子侧：直流分量，(近似)两倍基频交流分量，基频交流分量（两个衰减时间常数，暂态T d ''、次暂态T d '）转子侧：直流分量，基频交流分量 （暂态过程中，定子绕组中基频交流分量和转子中直流分量衰减时间常数相同，定子侧直流分 量和转子中基频交流分量衰减时间常数相同） 2.分析中引入的物理量及其物理意义 P27-P34 3.基频交流分量初始值的推导 (1)空载P34(2)负载P41 4.Park 变换 交流量→对称直流分量 将静止的abc 三相绕组中的物理量变换为旋转的dq0等值绕组中的物理量 5.空载短路电流表达式 P68 式(2-131) ()()000000'002t cos 1'12cos 1'12t cos 'θθθ+??? ??--??? ??+-+??????+??? ??-=---a a d T t q d q T t q d q d q T t d q d q a e x x E e x x E x E e x E x E i 6.自动调节励磁装置对短路电流的影响 自动调节励磁装置的动作将会使短路电流的基频交流分量增大，但由于励磁电流的增加是 一个逐步的过程，因而短路电流基频交流分量的初始值不会受到影响 第三章 电力系统三相短路电流的实用计算 1.简单系统短路电流交流分量初始值计算P82 2.计算机计算复杂系统短路电流交流分量初始值的原理及计算过程 P95 3.转移阻抗 即消去中间节点后网形网络中电源与短路点间的连接阻抗 第四章 对称分量法及电力系统元件的各序参数和等值电路 1.对称分量法 将三组不对称电流唯一地分解成三组对称的电流来处理 正序（1）：幅值相等，相位相差 ，a 超前b 负序（2）：幅值相等，相位与正序相反 零序（0）：幅值相位相同 ()()()()()()()()()?????++=++=++=021021021c c c c b b b b a a a a F F F F F F F F F F F F ()()()???? ????????????????=??????????0a 2a 1a 22c b a 1a 1a 111F F F a a F F F

电力系统暂态分析重点及答案

单项选择题 1、短路电流最大有效值出现在（1）。A 、短路发生后约半个周期时； 2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时，应选（2）相作为分析计算的基本相。B 、特殊相 3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量，下述说法中正确的是（3）。 C 、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外，其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减到其稳态值。 4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路，短路电流中一定存在（2）。 B 、正序分量和负序分量； 5、在简单电力系统中，如某点的三序阻抗021 ∑∑∑==Z Z Z ,则在该地点发生不同类型短路故障时，按对发电机并列运行暂态稳定性影响从 大到小排序，应为（2）。B 、三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路； 6、发电机－变压器单元接线，变压器高压侧母线上短路时，短路电流冲击系数应取（2）。B 、1.8； 7、电力系统在事故后运行方式下，对并列运行静态稳定储备系数(%)P K 的要求是（3）。C 、(%)P K ≧10。 8、下述各组中，完全能够提高电力系统并列运行暂态稳定性的一组是（2）。 B 、变压器中性点经小电阻接地、线路装设重合闸装置、快速切除线路故障； 9、对于三相三柱式变压器，其正序参数、负序参数和零序参数的关系是（2）。 B 、正序参数与负序参数相同，与零序参数不同； 10、分析计算电力系统并列运行静态稳定性的小干扰法和分析计算电力系统并列运行暂态稳定性的分段计算法，就其实质 而言都是为了求（1）。A 、t -δ 曲线 1、计算12MW 以上机组机端短路冲击电流时，短路电流冲击系数应取（2）。 B 、1.9； 2、发电机三相电压为：)sin(αω+=t U u m a 、)120sin(0-+=αωt U u m b ，)120sin(0++=αωt U u m c ，如将短路发生时刻 作为时间的起点（0=t ），当短路前空载、短路回路阻抗角为800（感性）时，B 相短路电流中非周期分量取得最大值的条件是（2） B 、 0110=α； 3、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（1）。 A 、基频交流分量、倍频分量和非周期分量； 4、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（3）。 C 、可能存在，也可能不存在零序分量，应根据不对称短路类型确定。 5、在中性点直接接地的电力系统中，如电力系统某点不对称短路时的正序电抗、负序电抗和零序电抗的关系为)2()1() 0(22∑∑∑==Z Z Z ， 则该点发生单相接地短路、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（3）。 C 、单相接地短路、两相短路、两相短路接地、三相短路。 6、中性点不接地系统中，同一点发生两相短路和两相短路接地两种故障情况下，故障相电流的大小关系为（1）。 A 、相等； 7、电力系统中，f 点发生两相经过渡阻抗Z f 短路时，正序增广网络中附加阻抗?Z 为（2） B 、f Z Z +∑)2(； 8、电力系统两相断线时的复合序网在形式上与（1）的复合序网相同。A 、单相金属性接地短路； 9、电力系统的暂态稳定性是指电力系统在受到（2）作用时的稳定性。B 、大干扰； 10、切除双回输电线路中的一回，对电力系统的影响是（2）。 B 、既会降低电力系统并列运行的静态稳定性，也会降低电力系统并列运行的暂态稳定性； 判断： 1、变压器中性点经小电阻接地可以提高接地短路情况下电力系统并列运行的暂态稳定性。（√） 2、对称分量法不能用于非线性电力网的不对称短路分析。（√） 3、不管电力系统中性点采用什么样的运行方式，其零序等值电路都是一样的。（╳） 4、在)0()2() 1(∑∑∑==x x x 的情况下，三相短路与单相接地短路时故障相的短路电流相同，因此它们对于电力系统并列运行暂态稳定性的影 响也相同。（╳） 5、输电线路采用单相重合闸与采用三相重合闸相比较，单相重合闸更有利于提高单相接地短路情况下电力系统并列运行的暂态稳定性。（√）

第三章 电路的暂态分析1

第三章 电路的暂态分析 一、填空题： 1. 一阶RC 动态电路的时间常数τ=___RC____,一阶RL 动态电路的时间常数τ=__L/R______。 2. 一阶RL 电路的时间常数越__大/小 _ (选择大或小)，则电路的暂态过程进行的越快 慢/快 （选择快或慢）。。 3. 在电路的暂态过程中，电路的时间常数τ愈大，则电压和电流的增长或衰减就 慢 。 4. 根据换路定律，(0)(0)c c u u +-=，()+0L i =()0L i — 5. 产生暂态过程的的两个条件为 电路要有储能元件 和 电路要换路 。 6. 换路前若储能元件未储能，则换路瞬间电感元件可看为 开路 ，电容元件可看为 短路 ；若储能元件已储能，则换路瞬间电感元件可用 恒流源 代替，电容元件可用 恒压源 代替。 7. 电容元件的电压与电流在关联参考方向下，其二者的关系式为1 u idt C = ?；电感元件的电压与电流在关联参考方向下，其二者的关系式为di u L dt =。 8. 微分电路把矩形脉冲变换为 尖脉冲 ，积分电路把矩形脉冲变换为 锯齿波 。 9．下图所示电路中，设电容的初始电压(0)10C u V -=-，试求开关由位置1打到位置2后电容电压上升到90 V 所需要的时间为 4.8*10-3 秒。 F μ100 10. 下图所示电路中，V U u C 40)0(0_==，开关S 闭合后需 0.693**10-3

秒时间C u 才能增长到80V ？ + U C - 11. 下图所示电路在换路前处于稳定状态，在0t =时将开关断开，此时电路的时间常数τ为 （R 1 +R 2 ）C 。 U 12. 下图所示电路开关S 闭合前电路已处于稳态，试问闭合开关的瞬间， )0(+L U 为 100V 。 1A i L 13. 下图所示电路开关S 闭合已久，t=0时将开关断开，则i L (0-)= 4A ，u C (0+)= 16V ，i C (0+)= 0 。 u c 14．下图所示电路，当t=0时将开关闭合，则该电路的时间常数为 0.05S 。

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

电力系统暂态分析考试试题

电力系统暂态分析考试试题 （时间100分钟，满分100分） 一、判断题（下述说法是否正确，在你认为正确的题号后打“√”，错误的打“×”，每小题1分，共10分） 1、分析电力系统并列运行稳定性时，不必考虑负序电流分量的影响。（） 2、任何不对称短路情况下，短路电流中都包含有零序分量。（） 3、发电机中性点经小电阻接地可以提高和改善电力系统两相短路和三相短路时并列运行的暂态稳定性。（） 4、无限大电源供电情况下突然发生三相短路时，短路电流中的周期分量不衰减，非周期分量也不衰减。（） 5、中性点直接接地系统中，发生几率最多且危害最大的是单相接地短路。（） 6、三相短路达到稳定状态时，短路电流中的非周期分量已衰减到零，不对称短路达到稳定状态时，短路电流中的负序和零序分量也将衰减到零。（） 7、短路电流在最恶劣短路情况下的最大瞬时值称为短路冲击电流。（） 8、在不计发电机定子绕组电阻的情况下，机端短路时稳态短路电流为纯有功性质。（） 9、三相系统中的基频交流分量变换到系统中仍为基频交流分量。（） 10、不对称短路时，短路点负序电压最高，发电机机端正序电压最高。（） 二、单项选择题(在每小题的三个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共20分) 1、近似计算法中，变压器的变比应采用（）。 A、实际变比； B、额定变比； C、平均额定变比。 2、电力系统一相断线时的复合序网在形式上与（）的复合序网相同。 A、单相接地短路； B、两相短路接地； C、两相短路。 3、电力系统的复杂故障是指（）。 A、横向故障； B、纵向故障； C、电力系统中不同地点同时发生不对称故障。 4、如三相短路瞬间A相非周期电流起始值为最大值，则B、C两相非周期分量电流起始值（）。 A、大小相等，均等于A相非周期分量的一半； B、大小相等，均等于零； C、大小不相等。 5、下图所示网络中，f点发生三相短路时，关于短路点右侧网络中的电流正确的说法是（）。 A、不存在电流； B、过渡过程中存在电流； C、电流始终存在。

电力系统暂态分析课后答案(整理版)最新

第一章 1-2-1 对例1-2，取kV 1102 =B U ，MVA S B 30=,用准确和近似计算法计算参数标幺 值。 解：①准确计算法： 选取第二段为基本段，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=，则其余两段的电压基准值分别为： 9.5kV kV 110121 5 .10211=?= =B B U k U kV 6.66 .6110 110 223=== k U U B B 电流基准值： kA U S I B B B 8.15 .9330 311=?== kA U S I B B B 16.0110 330 322=?== 3 2.62B I kA = == 各元件的电抗标幺值分别为： 发电机： 32.05.930305.1026.0221=??=*x 变压器1T ： 121.05.3130 110121105.02222=??=*x 输电线路： 079.011030 804.02 3=? ?=*x 变压器2T ： 21.011030 15110105.02224=??=*x 电抗器： 4.03 .062.26.6605.05=?? =*x 电缆线路： 14.06.630 5.208.026=??=*x

电源电动势标幺值： 16.15 .911 == *E ②近似算法： 取MVA S B 30=，各段电压电流基准值分别为： kV U B 5.101=，kA I B 65.15.10330 1=?= kV U B 1152= ，20.15B I kA = = kV U B 3.63= ，3 2.75B I kA = = 各元件电抗标幺值： 发电机： 26.05.1030 305.1026.0221=??=*x 变压器1T ： 230 0.1050.131.5x *=? = 输电线路： 073.011530 804.023=??=*x 变压器2T ： 430 0.1050.2115 x *=?= 电抗器： 44.03 .075 .23.6605.05=??=*x 电缆线路： 151.03.630 5.208.026=??=*x 电源电动势标幺值： 05.15.1011 ==*E 习题2 解：（1）准确计算： 3(110)115B B U U kV == 322220 115209.1121 B B U U kV k = =?= 312122010.51159.1121242 B B U U kV k k = =??= 各段的电流基准值为：

电力系统暂态分析模拟考试试题

电力系统暂态分析模拟考试试题 （时间100分钟，满分100分） 一、判断题（下述说法是否正确，在你认为正确的题号后打“√”，错误的打“×”，每小题1分，共10分） 1、分析电力系统并列运行稳定性时，不必考虑负序电流分量的影响。（） 2、任何不对称短路情况下，短路电流中都包含有零序分量。（） 3、发电机中性点经小电阻接地可以提高和改善电力系统两相短路和三相短路时并列运行的暂态稳定性。（） 4、无限大电源供电情况下突然发生三相短路时，短路电流中的周期分量不衰减，非周期分量也不衰减。（） 5、中性点直接接地系统中，发生几率最多且危害最大的是单相接地短路。（） 6、三相短路达到稳定状态时，短路电流中的非周期分量已衰减到零，不对称短路达到稳定状态时，短路电流中的负序和零序分量也将衰减到零。（） 7、短路电流在最恶劣短路情况下的最大瞬时值称为短路冲击电流。（） 8、在不计发电机定子绕组电阻的情况下，机端短路时稳态短路电流为纯有功性质。（） 9、三相系统中的基频交流分量变换到系统中仍为基频交流分量。（） 10、不对称短路时，短路点负序电压最高，发电机机端正序电压最高。（） 二、单项选择题(在每小题的三个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共20分) 1、近似计算法中，变压器的变比应采用（）。 A、实际变比； B、额定变比； C、平均额定变比。 2、电力系统一相断线时的复合序网在形式上与（）的复合序网相同。 A、单相接地短路； B、两相短路接地； C、两相短路。 3、电力系统的复杂故障是指（）。 A、横向故障； B、纵向故障； C、电力系统中不同地点同时发生不对称故障。 4、如三相短路瞬间A相非周期电流起始值为最大值，则B、C两相非周期分量电流起始值（）。 A、大小相等，均等于A相非周期分量的一半； B、大小相等，均等于零； C、大小不相等。 5、下图所示网络中，f点发生三相短路时，关于短路点右侧网络中的电流正确的说法是（）。 A、不存在电流； B、过渡过程中存在电流； C、电流始终存在。 6、同步发电机直轴电抗三者之间的大小关系为（）。

电力系统暂态分析习题答案

电力系统暂态分析习题答 案 Last revision on 21 December 2020

电力系统暂态分析李光琦 习题答案 第一章 电力系统分析基础知识 1-2-1 对例1-2，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=,用准确和近似计算法计算参数标幺值。 解：①准确计算法： 选取第二段为基本段，取kV 1102=B U ，MVA S B 30=，则其余两段的电压基准值分别为：9.5kV kV 110121 5 .10211=?==B B U k U 电流基准值： 各元件的电抗标幺值分别为： 发电机：32.05.930 305.1026.0221=??=*x 变压器1T ：121.05 .3130 110121105.02 222=??=*x 输电线路：079.0110 30 804.02 3=? ?=*x 变压器2T ：21.0110 30 15110105.02224=??=*x 电抗器：4.03 .062.26.6605.05=?? =*x 电缆线路：14.06.630 5.208.02 6=??=*x 电源电动势标幺值：16.15 .911 ==*E ②近似算法： 取MVA S B 30=，各段电压电流基准值分别为：

kV U B 5.101=，kA I B 65.15.10330 1=?= kV U B 1152=，kA I B 15.0115330 1=?= kV U B 3.63=，kA I B 75.23 .6330 1=?= 各元件电抗标幺值： 发电机：26.05.1030 305.1026.0221=?? =*x 变压器1T ：11.05 .3130 115121105.0222=? ?=*x 输电线路：073.0115 30 804.02 3=? ?=*x 变压器2T ：21.015 30 115115105.0224=??=*x 电抗器：44.03 .075.23.6605.05=?? =*x 电缆线路：151.03.630 5.208.02 6=??=*x 电源电动势标幺值：05.15 .1011 == *E 发电机：32.05.930 305.1026.0221=??=*x 变压器1T ：121.05 .3130 110121105.02 222=??=*x 输电线路：079.0110 30 804.02 3=? ?=*x 变压器2T ：21.0110 30 15110105.02224=??=*x

电力系统暂态分析课程试卷1卷答案

《电力系统暂态分析》课程试卷（1卷）答案 一、选择题（每小题2分，共20分） 1、A 2、B 3、C 4、B 5、B 6、A 7、C 8、B 9、D 10、C 二、填空题（共20分） 11、（3分）理想同步电机由 6 个绕组构成，数学模型共有 18 个未知数。 12、（4分）假定变压器为?/0Y 接法，如果在0Y 侧的中性点与地之间串联电抗n x ，则零序阻抗会增加 n x 3 ，而如果在?侧绕组中串联电抗n x ，则零序阻抗会增 加n x 3 1 。 13、（2分）短路冲击电流指的是 短路电流最大可能的瞬时值 。它主要是用来校验电气设备和载流导体的 电动力稳定度 。 14、（1分）经过派克变换后同步发电机等效的dd 、qq 绕组之间的互感为 0 。 15、（3分）直流分量也称为非周期分量，倍频电流和非周期电流都是为了维持磁链初值守恒而出现的，都属于自由分量。 16、（2分）起始次暂态电流指的是短路电流周期分量（指基频分量）的初值。 17、（5分）短路周期电流是许多参数的复杂函数，这些参数包括： （1）发电机的各种电抗和时间常数以及反映短路前运行状态的各种电势的处置； （2）说明励磁效果的励磁系统的参数； （3）短路点离机端的距离； （4）时间t 。 三、简答题（共30分） 18、（10分）什么是派克变换？试简述派克变换的作用和意义。 答：派克变换表示为

???? ? ??????????? ?????? +----+-=???? ??????c b a q d f f f f f f 212121)120sin()120sin(sin )120cos() 120cos(cos 320 θθθθθθ …………..(2分) 逆变换为： ?? ?? ???????????????? +-+----=??????????01)120s i n ()120c o s (1)120s i n ()120c o s (1s i n c o s f f f f f f q d c b a θθθθθθ…………..(2分) 派克变化是一种线性变换，将定子abc 坐标变换到转子同步旋转的dqo 坐标。 ……………….…………………………………………………………………(2分) 在d 、q 、o 坐标系中，磁链方程成为常系数方程。从而使得同步电机的数学模型成为常系数方程，或者说将abc 坐标下“理想电机”的时变数学模型转化为非时变数学模型。 …….……………………………………………………………(2分) 派克变换是电机模型取得的一次巨大的突破。 ………………………(2分) 19、（10分）利用单机无穷大系统解释等面积定则。 …………(2分) 单机无穷大系统中各种功率特性曲线 答： 等面积定则是判断单机无穷大系统暂态稳定性的一种定量方法。如上图所示，单机无穷大系统发生大扰动后有三个阶段即大扰动发生前，此时系统的功角特性为ⅠP ，大扰动（故障）发生过程中，此时系统的功角特性为ⅡP ，扰动清除后，此时系统的功角特性为ⅢP 。等面积定则将发电机功角特性曲线与原动机输