電力系統(tǒng)暫態(tài)復(fù)習(xí)

1、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析復(fù)習(xí)概念：第一章 1 電力系統(tǒng)故障分為橫向故障（短路）和縱向故障（斷線） 短路類型 斷線種類 2、變壓器的容量越小，其電抗標(biāo)么值越大。（ ） 3、短路電流包含什么分量，是否衰減？ 4、沖擊電流 作用：主要用于檢驗電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的動穩(wěn)定。5、沖擊系數(shù) 取值：沖擊系數(shù)的取值范圍是12，短路回路只有電阻時沖擊系數(shù)取1 。 6、沖擊電流以及最大有效值電流均出現(xiàn)在短路發(fā)生后約半個周期。 7、近似計算中，一般取變壓器的變比為各電壓級的平均額定電壓之比。 8、無限大功率電源（或系統(tǒng)）的內(nèi)阻抗為零，能保持電壓和頻率的恒定。第二章 1、同步發(fā)電機(jī)突然三相短路后，定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組中各有哪些短

2、路電流分量？其對應(yīng)關(guān)系如何？同步發(fā)電機(jī)在三相突然短路后，定子電流中包括基頻周期分量、非周期分量、倍頻分量。轉(zhuǎn)子繞組中的電流包含強制直流分量、自由非周期分量和基頻交流自由分量。d軸阻尼繞組中包含非周期自由分量和基頻交流自由分量，q軸阻尼繞組中僅含基頻交流分量。定子繞組中基頻周期分量電流與d軸阻尼繞組中的非周期分量電流相對應(yīng)，并隨著轉(zhuǎn)子勵磁繞組中非周期自由分量和d軸阻尼繞組中非周期自由分量的衰減而最終達(dá)到穩(wěn)態(tài)值（與轉(zhuǎn)子勵磁繞組中的強制直流分量相對應(yīng)）；定子繞組中的非周期分量、倍頻分量與轉(zhuǎn)子繞組、阻尼繞組中的基頻交流分量相對應(yīng)，并隨著定子繞組中的非周期分量、倍頻分量衰減到零而衰減到零。 2、同步發(fā)電

3、機(jī)的電抗 xdxqxdxd”。3、派克變換4、用a、b、c坐標(biāo)系統(tǒng)和用d、q、0坐標(biāo)系統(tǒng)表示的電壓或電流是交、直流互換的。5在abc坐標(biāo)制下，同步發(fā)電機(jī)的基本方程是時變系數(shù)的微分方程。6、d、q坐標(biāo)系是與轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)系。7、勵磁調(diào)節(jié)裝置對短路電流的影響。第三章 1、網(wǎng)絡(luò)中某一電源和短路點之間直接相連的電抗稱為轉(zhuǎn)移電抗。 2、用運算曲線法計算短路電流第四章 1、對稱分量法是分析電力系統(tǒng)不對稱故障的有效方法。在三相參數(shù)對稱的線性電路中，各序?qū)ΨQ分量具有獨立性。2、對稱分量法適用于線性電路（其是一種疊加方法）。3、當(dāng)A、B相發(fā)生兩相短路時，分析計算中基準(zhǔn)相（特殊相）應(yīng)取C相。4、網(wǎng)絡(luò)中，各點電

4、壓的不對稱程度主要由負(fù)序分量的大小決定。5、靜止元件的正序電抗等于負(fù)序電抗。6、當(dāng)線路裝設(shè)了避雷線后，其零序電抗將減小。7、因平行線路間互阻抗的影響，雙回輸電線路的零序阻抗將比單回輸電線路的大。8、三相三柱式變壓器的零序勵磁電抗數(shù)值較小。9、輸電線路的零序電抗約為其正序電抗的3倍。10、變壓器的零序電抗 第五章 1、當(dāng)發(fā)電機(jī)機(jī)端短路時，發(fā)電機(jī)向系統(tǒng)輸送的功率為零。2、越靠近電源點，網(wǎng)絡(luò)中正序電壓的數(shù)值越高。3、單相接地短路電流小于三相短路電流。4、電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路時，零序電流為0。5、短路電流最大的短路類型是三相短路6、越靠近電源點，負(fù)序電壓越低。7、系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時，零序回路中不

5、包含電源電勢8、電力系統(tǒng)發(fā)生單相短路接地故障時，其復(fù)合序網(wǎng)是正、負(fù)、零序網(wǎng)串聯(lián)。發(fā)生兩相短路接地故障時，其復(fù)合序網(wǎng)是正、負(fù)、零序網(wǎng)并聯(lián)。發(fā)生兩相短路接地故障時，其復(fù)合序網(wǎng)是正、負(fù)序網(wǎng)并聯(lián)。9、可用正序增廣定則計算短路故障。10、根據(jù)正序等效定則，不對稱短路故障可在短路點加入附加電抗Z，對于三種不對稱短路故障，其附加電抗Z= ？11、系統(tǒng)中發(fā)生單相短路接地故障時，故障點的短路電流的大小是其正序分量的3倍。 注：單相短路接地時，電流的正序分量=負(fù)序分量=零序分量第六章 1、電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定：電力系統(tǒng)在運行中受到微小擾動后，自動恢復(fù)到它原來的運行狀態(tài)的能力。2、暫態(tài)穩(wěn)定：電力系統(tǒng)受到大的擾動(各短路

6、、切除輸電線路等)后，保持穩(wěn)定運行或過渡到新的穩(wěn)定狀態(tài)的能力。3、動態(tài)穩(wěn)定：電力系統(tǒng)受到小的或大的擾動后，在自動調(diào)節(jié)和控制裝置的作用下，保持長過程的運行穩(wěn)定性的能力。第七章 1、電壓崩潰：是指由于電力系統(tǒng)中無功功率短缺，電壓水平低下，某些樞紐變電所母線電壓在微小的擾動下頃刻間發(fā)生電壓大幅度下降的現(xiàn)象。 2、靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù) 3、功角特性曲線的最大值稱為極限功率。 4、有功功率儲備系數(shù)KP，正常運行時應(yīng)不小于15%20%，在事故后的運行方式下，應(yīng)不小于10%。 5、分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的方法是小干擾法。用小干擾法計算分析電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的步驟是:1）列出系統(tǒng)的非線性動態(tài)方程式;2）給定初始運行方式

7、，將非線性方程在運行點附近線性化，即認(rèn)為系統(tǒng)的所有變量都在其初始方式下作微小變動，這是應(yīng)用小干擾法前提；3）在初始運行點將非線性方程按泰勒級數(shù)展開，得到系統(tǒng)線性化狀態(tài)方程;4）求系統(tǒng)狀態(tài)方程矩陣A的特征值，判別系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，還可進(jìn)一步進(jìn)行特性值靈敏度計算，分析系統(tǒng)參數(shù)對穩(wěn)定性的影響。 6、提高靜態(tài)穩(wěn)定性的措施 思路：減小電抗。1）采用自動調(diào)節(jié)勵磁裝置;2) 減少元件阻抗從極限功率表達(dá)式PUG=UGU/X可知，減小輸電線路電抗，便可提高極限功率. a 采用分裂導(dǎo)線減小輸電線路電抗，便可提高極限功率，從而能提高電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性。采用分裂導(dǎo)線能減少電抗值，故能達(dá)到目的。 b提高線路額定電壓等

8、級 c 采用串聯(lián)電容補償 3）改善系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和采用中間補償設(shè)備第八章 1、加速面積與減速面積相等是保證系統(tǒng)穩(wěn)定的極限，這就是所謂的等面積定則。2、搖擺曲線：t關(guān)系曲線。搖擺曲線是判斷暫態(tài)過程中暫態(tài)穩(wěn)定性的重要標(biāo)志。 3、極限切除角能讓系統(tǒng)保持穩(wěn)定的最大切除角。 實際切除角小于極限切除角，系統(tǒng)穩(wěn)定；反之，系統(tǒng)不穩(wěn)定。 4、提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性，主要考慮的是減小功率差額的臨時性措施。 5、暫態(tài)穩(wěn)定分析中，可不計零序電流分量和負(fù)序電流分量的影響。6、加速面積表示過剩轉(zhuǎn)矩對相對角位移所做的功。7、在各種短路故障中，三相短路對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的干擾最為嚴(yán)重。8、簡單電力系統(tǒng)采用重合閘且重合閘成功將使得

9、加速面積不變，減速面積增加。9、提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的措施。 快速切除故障減小加速面積，以減少故障期間的轉(zhuǎn)速增大和減小動能增量。 自動重合閘 盡快恢復(fù)正常條件，增大減速面積加快動能釋放，使功率角盡量小。 強行勵磁 增大發(fā)電機(jī)的電磁功率輸出，減小功率差額，從而減小轉(zhuǎn)速的增加。a對發(fā)電機(jī)實行強行勵磁；b發(fā)電機(jī)采用電氣制動；c變壓器中性點經(jīng)小阻抗接地； 電氣制動 消耗發(fā)電機(jī)的電磁功率，減小功率差額，從而減小轉(zhuǎn)速的增加。 變壓器中性點經(jīng)電阻接地 接地故障中，中性點電阻消耗發(fā)電機(jī)的電氣功率，減小了轉(zhuǎn)速增加。 快速關(guān)閉汽門 減小原動機(jī)功率輸出，從而減小了功率差額，減小轉(zhuǎn)速的增加。 連鎖切機(jī)減小原動機(jī)輸出到

10、系統(tǒng)的有功功率，從而減小了功率差額，減小運行機(jī)組轉(zhuǎn)速的增加。 （8）系統(tǒng)失去穩(wěn)定后的措施 1）設(shè)置解列點 2）短期異步運行和再同步。10、如圖簡單電力系統(tǒng)，設(shè)當(dāng)t=0（0）時，線路突然發(fā)生短路故障，經(jīng)過一段時間后，當(dāng)c時，開關(guān)QF1、QF2同時跳開。系統(tǒng)在正常時、故障時及故障切除后的功角特性曲線分別為1、2、3曲線。試指出系統(tǒng)的加速面積和減速面積，并作簡單說明。P132答：如下圖，由ab，故障發(fā)生：由 bc， PTPE，轉(zhuǎn)子加速 ， Sabc是加速面積。沿曲線2由cd， PTPE ，轉(zhuǎn)子減速由曲線2和直線P=PT圍成的面積是減速面積。 由de ，故障被除；由ef PTPE，轉(zhuǎn)子減速，Sdef是

11、減速面積。計算題： 1某變壓器由無限大功率電源供電，如圖示。當(dāng)在K點發(fā)生三相短路時，試計算短路電流周期分量、沖擊電流、最大有效值電流及短路容量。 解：取SB=100MVA，UB=Uav 有名值 （kA） （kA） （kA） （MVA）2有一簡單電力系統(tǒng)如下圖，已知，。發(fā)電機(jī)無調(diào)壓設(shè)備，正常運行條件為。試求：（1）（2）此系統(tǒng)的功率極限及有功功率靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)。 解：該系統(tǒng)的等值電路為： (1) (2) 極限功率有功功率儲備系數(shù)3發(fā)電機(jī)參數(shù)： 變壓器：線路：，運行參數(shù)：。發(fā)電機(jī)向系統(tǒng)輸送功率：。試計算當(dāng)時，系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定極限及靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)。解： 靜態(tài)穩(wěn)定極限：靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數(shù)： 4、如圖系

12、統(tǒng)K點發(fā)生單相接地短路，求短路點的短路電流。 解：取SB=100MVA UB=Uav 有名值: (kA)5、下圖所示簡單電力系統(tǒng)f點發(fā)生三相短路時的實際切除角為500，請判斷此系統(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：,設(shè)發(fā)電機(jī)的空載電動勢為常數(shù)。解：1)利用同步發(fā)電機(jī)的正常運行狀態(tài)計算發(fā)電機(jī)的空載電動勢取系統(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）計算同步發(fā)電機(jī)在各種運行狀態(tài)下的功角特性正常運行時：故障情況下：故障切除后：3）計算極限切除角 將 （弧度）、（弧度）代

13、入 得： 4）穩(wěn)定性分析 由于實際的故障切除角小于極限切除角，所以系統(tǒng)能保持暫態(tài)穩(wěn)定。6、XT1XgXpgKXT2XL1XL2圖示系統(tǒng)中K點發(fā)生單相接地故障，試組成復(fù)合序網(wǎng)，圖中發(fā)電機(jī)中性點經(jīng)Xpg接地。解：正序網(wǎng)絡(luò)圖如下：XL1XT1Xg1X(1)=Xg1+XT1+XL1Uf(1)Uf|0|負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖如下：XL1XT1Xg2X(2)=Xg2+XT1+XL1Uf(2)零序網(wǎng)絡(luò)圖如下：XT2XL20XL10XT1Xg03XpgUf(0)X(0)=(3Xpg+Xg0+XT1+XL10)/(XL20+XT2)復(fù)合序網(wǎng)圖：X（1）Uf|0|7、有一簡單電力系統(tǒng)，已知：汽輪發(fā)電機(jī)參數(shù)原動機(jī)機(jī)械功率Pm=1.5，線路參數(shù)如圖所示，無窮大電源電壓Uc=1.00。如