電力系統(tǒng)暫態(tài)分析試卷(A).doc

精品文檔長(zhǎng)沙理工大學(xué)擬題紙課程編號(hào) 003023 擬題教研室（或老師）簽名 馬士英 教研室主任簽名 課程名稱（含檔次） 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（A考） 專業(yè)層次（本、專） 本科 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 考試方式（開、閉卷） 閉卷 一、名詞解釋（每小題2分，共10分）1、縱向故障2、負(fù)序分量3、轉(zhuǎn)移阻抗4、同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性5、等面積定則二、問答題（每小題5分，共30分） 1、無限大功率電源的特點(diǎn)是什么？無限大功率電源供電情況下，發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流中包含有哪些電流分量，這些電流分量的變化規(guī)律是什么？ 2、中性點(diǎn)直接接地電力系統(tǒng)，發(fā)生概率最高的是那種短路？對(duì)電力系統(tǒng)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性影響最大是那種短路？3、輸電線路裝設(shè)重合閘裝置為什么可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性？4、提高和改善電力系統(tǒng)并列運(yùn)行靜態(tài)穩(wěn)定性的根本措施是什么？具體措施有那些（列出三種以上）？5、寫出電力系統(tǒng)發(fā)生兩相金屬性短路時(shí)的邊界條件方程，并畫出其復(fù)合序網(wǎng)。6、在隱極式發(fā)電機(jī)的原始磁鏈方程中，那些電感系數(shù)是常數(shù)？哪些是變化的？變化的原因是什么？三、判斷題（在你認(rèn)為正確的題目后面的括號(hào)中填入，錯(cuò)誤的題目后括號(hào)中填入。每小題3分，共30分） 1、變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地可以提高接地短路情況下電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性。（ ）2、對(duì)稱分量法不能用于非線性電力網(wǎng)的不對(duì)稱短路分析。（ ）3、不管電力系統(tǒng)中性點(diǎn)采用什么樣的運(yùn)行方式，其零序等值電路都是一樣的。（ ）4、在的情況下，三相短路與單相接地短路時(shí)故障相的短路電流相同，因此它們對(duì)于電力系統(tǒng)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性的影響也相同。（ ）5、輸電線路采用單相重合閘與采用三相重合閘相比較，單相重合閘更有利于提高單相接地短路情況下電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性。（ ）6、短路計(jì)算時(shí)，在任何情況下，變壓器的正序勵(lì)磁電抗和零序勵(lì)磁電抗都可以視為無窮大。（ ）7、采用良導(dǎo)體架空地線的架空輸電線路，其正序、負(fù)序和零序電抗都比采用鐵磁導(dǎo)體架空地線的架空輸電線路大。（ ）8、接地短路時(shí)，發(fā)電機(jī)機(jī)端負(fù)序電壓最高，短路點(diǎn)零序電壓最高。（ ）9、在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，同一點(diǎn)發(fā)生兩相金屬性短路和兩相金屬性短路接地時(shí)，不僅兩種情況下流過故障點(diǎn)的短路電流大小相等，兩種情況下短路點(diǎn)三相對(duì)地電壓大小也相同。（ ）10、小干擾法不能用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的分析。（ ）四、作圖題（每小題10分，共20分）1、畫出下圖所示電力系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生接地短路時(shí)的零序等值電路。2、以下圖所示簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生三相短路為例，作圖說明快速切除故障提高同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行穩(wěn)定性的原理。五、計(jì)算題（10分）下圖所示簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的實(shí)際切除角為500，請(qǐng)判斷此系統(tǒng)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定。已知以發(fā)電機(jī)額定容量為基準(zhǔn)的各元件的電抗和系統(tǒng)電壓標(biāo)幺值為：,不考慮發(fā)電機(jī)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置的作用，即認(rèn)為發(fā)電機(jī)的空載電動(dòng)勢(shì)為常數(shù)。3歡迎下載。長(zhǎng)沙理工大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)答案紙課程名稱： 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析(A卷) 專業(yè)、班級(jí)：電力本科 一、名詞解釋（每小題2分，共10分）1、縱向故障答：縱向故障指電力系統(tǒng)斷線故障（非全相運(yùn)行），它包括一相斷線和兩相斷線兩種形式。2、負(fù)序分量答：是三相同頻不對(duì)稱正弦量的分量之一，其特點(diǎn)是三相輻值相等、頻率相同、相位依次相差1200、相序?yàn)镃BAC。3、轉(zhuǎn)移阻抗答：轉(zhuǎn)移阻抗是在經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等效變換消去除短路點(diǎn)和電源節(jié)點(diǎn)后，所得網(wǎng)形網(wǎng)絡(luò)中電源節(jié)點(diǎn)與短路點(diǎn)之間的連接阻抗?；颍弘娫磁c短路點(diǎn)f之間的轉(zhuǎn)移阻抗是在除電動(dòng)勢(shì)外，所有電源電動(dòng)勢(shì)都為零情況下，與流入短路點(diǎn)f的的比值，即?；颍弘娫磁c短路點(diǎn)f之間的轉(zhuǎn)移阻抗是在所有電源電動(dòng)勢(shì)都為零，短路點(diǎn)f施加電動(dòng)勢(shì)時(shí)，與流入電源點(diǎn)的電流的比值，即。4、同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性答：同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性指受到大干擾作用后，發(fā)電機(jī)保持同步運(yùn)行的能力，能則稱為暫態(tài)穩(wěn)定，不能則稱為暫態(tài)不穩(wěn)定。5、等面積定則答：在暫態(tài)穩(wěn)定的前提下，必有加速面積等于減速面積，這一定則稱為等面積定則。二、問答題（每小題5分，共30分）1、答：無限大功率電源的特點(diǎn)是頻率恒定、端電壓恒定；短路電流中包含有基頻交流分量（周期分量）和非周期分量；周期分量不衰減，而非周期分量從短路開始的起始值逐漸衰減到零。 2、答：中性點(diǎn)直接接地電力系統(tǒng)，發(fā)生概率最高的是單相接地短路；對(duì)電力系統(tǒng)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性影響最大是三相短路。3、答：輸電線路裝設(shè)重合閘裝置可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性的原因是它增大了受擾運(yùn)動(dòng)過程中的最大減速面積。4、答：提高和改善電力系統(tǒng)并列運(yùn)行靜態(tài)穩(wěn)定性的根本措施是縮短電氣距離；具體措施有輸電線路采用分裂導(dǎo)線、輸電線路串聯(lián)電容器、改善電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、發(fā)電機(jī)裝設(shè)先進(jìn)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置、提高電力網(wǎng)的運(yùn)行電壓或電壓等級(jí)等。（列出三種即可得滿分）5、答：電力系統(tǒng)發(fā)生兩相金屬性短路（以BC兩相短路為例）時(shí)的邊界條件方程為：、其復(fù)合序網(wǎng)如下圖6、答：在隱極式發(fā)電機(jī)的原始磁鏈方程中，轉(zhuǎn)子各繞組的自感系數(shù)、轉(zhuǎn)子繞組之間的互感系數(shù)、定子繞組的自感系數(shù)、定子各繞組之間的互感系數(shù)均為常數(shù)；定子三相繞組與轉(zhuǎn)子各繞組之間的互感系數(shù)是變化的，變化的原因是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組之間存在相對(duì)位置的周期性改變。三、判斷題（在你認(rèn)為正確的題目后面的括號(hào)中填入，錯(cuò)誤的題目后括號(hào)中填入。每小題3分，共30分）12345678910 四、作圖題（每小題10分，共20分）1、畫出下圖所示電力系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生接地短路時(shí)的零序等值電路。答：電力系統(tǒng)的零序等值電路如下圖2、以下圖所示簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生三相短路為例，作圖說明快速切除故障提高同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行穩(wěn)定性的原理。答：故障切除較慢和故障切除速度較快兩種情況下的加速面積和最大減速面積如下圖所示，從圖可以看到快速切除故障一方面減小了加速面積，另一方面增大了最大減速面積，根據(jù)簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性的條件可知，快速切除故障可以提高同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性。圖中：正常運(yùn)行情況下發(fā)電機(jī)的功角特性；故障情況下發(fā)電機(jī)的功角特性； 故障切除后發(fā)電機(jī)的功角特性；五、計(jì)算題（10分）解：1)利用同步發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算發(fā)電機(jī)的空載電動(dòng)勢(shì)取系統(tǒng)電壓作為參考相量，則電壓降落的縱分量為;電壓降落的橫分量為.電壓相量圖如下：根據(jù)相量圖可得： 將 、U=1.0、代入上式得：2）計(jì)算同步發(fā)電機(jī)在各種運(yùn)行狀態(tài)下的功角特性正