電力系統(tǒng)暫態(tài)思考題

1、什么是電力系統(tǒng)的電磁暫態(tài)過(guò)程？變壓器、輸電線(xiàn)路等元件，不牽涉角位移、角速度等機(jī)械量，一般研究電磁暫態(tài)過(guò)程。2、什么是電力系統(tǒng)的機(jī)電暫態(tài)過(guò)程？電力系統(tǒng)中同步發(fā)電機(jī)、異步電動(dòng)機(jī)等轉(zhuǎn)動(dòng)元件，運(yùn)動(dòng)過(guò)程由電磁轉(zhuǎn)矩(或功率)和機(jī)械轉(zhuǎn)矩(或功率)不平衡決定，稱(chēng)機(jī)電暫態(tài)過(guò)程。3、電力系統(tǒng)的故障分哪兩種？分別又可稱(chēng)為什么故障？電力系統(tǒng)運(yùn)行常發(fā)生故障，大多數(shù)是短路故障，少數(shù)是斷線(xiàn)故障。4、短路故障有什么類(lèi)型？短路的主要原因是什么？短路計(jì)算的目的是什么？分四種簡(jiǎn)單故障類(lèi)型：三相短路、兩相短路、單相短路接地和兩相短路接地。根本原因是電氣設(shè)備載流部分相與相之間或相對(duì)地的絕緣受到損壞。發(fā)電廠(chǎng)、變電所及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行中均以短路計(jì)算結(jié)果作為依據(jù)：選擇電氣設(shè)備(電器、母線(xiàn)、瓷瓶、電纜等)的依據(jù)；電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和調(diào)整基礎(chǔ)；比較、選擇電力系統(tǒng)接線(xiàn)圖的依據(jù)；確定限制短路電流的措施。5、什么是無(wú)限大功率電源？無(wú)限大功率電源認(rèn)為是無(wú)限多個(gè)有限功率電源并聯(lián)而成，內(nèi)阻抗為0，電壓保持恒定。6、什么是短路沖擊電流？其主要用途是什么？空載、|a-?|=90。時(shí)短路電流的最大瞬時(shí)值，稱(chēng)短路沖擊電流。短路沖擊電流用于檢驗(yàn)電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體電動(dòng)力穩(wěn)定度。7、什么是最大有效值電流？其主要用途是什么？任一時(shí)刻t短路電流有效值It是以t為中心一個(gè)周期內(nèi)瞬時(shí)電流均方根值:最大有效值電流用于檢驗(yàn)?zāi)承╇娖鞯臄嗔髂芰Α?、定子短路電流中包含哪幾個(gè)分量？各分量是如何產(chǎn)生的，各以什么時(shí)間常數(shù)衰減或是什么穩(wěn)態(tài)值？直流分量：iaa,按定子繞組的時(shí)間常數(shù)Ta衰減。次暫態(tài)周期分量：i"pa,按T"d衰減。暫態(tài)周期分量：i'pa,按T'd衰減。穩(wěn)態(tài)周期分量：ipa，不衰減。9、勵(lì)磁電流中包含哪幾個(gè)分量？各分量是如何產(chǎn)生的,各以什么時(shí)間常數(shù)衰減或是什么穩(wěn)態(tài)值？空載勵(lì)磁電流分量：if(O)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器不動(dòng)作時(shí)為定值。非周期分量:iaf,按T"d、T'd衰減。周期分量：iwf,按Ta衰減。10、用什么基本原理分析短路電流物理概念？

11、短路電流基頻交流電流幅值變化根本原因是什么？12、穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、次暫態(tài)電抗的對(duì)應(yīng)數(shù)值有什么關(guān)系？13、短路電流初始值的計(jì)算有哪些近似？電源的近似：⑴發(fā)電機(jī)：用X-d（X'd）作為等值電抗。用E"（E）作為等值電勢(shì)。⑵調(diào)相機(jī)等值參數(shù)與發(fā)電機(jī)相同。⑶忽略負(fù)荷時(shí)，短路前空載，電勢(shì)均為UN且同相位。標(biāo)幺值E〃=1（E'=1）?電網(wǎng)的近似：⑴忽略線(xiàn)路對(duì)地電容、變壓器勵(lì)磁回路；⑵高壓網(wǎng)絡(luò)忽略電阻；⑶低壓網(wǎng)、電纜線(xiàn)路近似用阻抗模計(jì)算⑷標(biāo)幺值近似計(jì)算，不計(jì)變壓器實(shí)際變比（Uav比）。14、運(yùn)算曲線(xiàn)的計(jì)算步驟是什么？⑴網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，求轉(zhuǎn)移阻抗； ⑵求XJs（基值為SN）；⑶查曲線(xiàn)（/〃基值為SN）； ⑷求有名值之和；⑸準(zhǔn)確計(jì)算時(shí)需修正。15、怎樣進(jìn)行合并電源工作？影響短路電流變化規(guī)律的主要因素有哪兩個(gè)？合并原則：同母線(xiàn)機(jī)組可并（非短路點(diǎn)）；影響Id變化規(guī)律因素：①發(fā)電機(jī)特性（類(lèi)型、參數(shù)）；②發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)電氣距離。1、為什么電力系統(tǒng)計(jì)算中要用對(duì)稱(chēng)分量法，什么問(wèn)題需要用？對(duì)稱(chēng)分量法可以將三個(gè)不對(duì)稱(chēng)的向量唯一的分解成三組對(duì)稱(chēng)的分量：正序分量、負(fù)序分量、零序分量。電力系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)短路，除短路點(diǎn)外三相系統(tǒng)元件參數(shù)對(duì)稱(chēng)，但三相電流和電壓基頻分量都變成不對(duì)稱(chēng)相量。將變換關(guān)系應(yīng)用于基頻電流（或電壓），有：—?—Ia(1)—?—Ia(1)1Ia(2)Ia(0)aa21a2

a

12、在靜止元件和旋轉(zhuǎn)元件中，正序、負(fù)序和零序阻抗有什么關(guān)系？靜止元件（變壓器、線(xiàn)路等）：正序和負(fù)序阻抗相等。旋轉(zhuǎn)電機(jī)（電機(jī)）：正序和負(fù)序阻抗不相等。（零序）3、變壓器零序等值電路是如何作出的？零序勵(lì)磁電抗如何考慮？零序系統(tǒng)是對(duì)稱(chēng)三相系統(tǒng)，等值電路以一相表示。就一相而言，三角形側(cè)感應(yīng)電勢(shì)以電壓降形式完全降落于該側(cè)漏電抗，相當(dāng)于該側(cè)繞組短接。勵(lì)磁電抗xm0問(wèn)題：正、負(fù)序的磁通在鐵芯內(nèi)，磁阻小，xm^^o⑴三單相變壓器組：各相磁路獨(dú)立，三序磁通在鐵芯中成回路，xmO^-o⑵三相五柱式、鐵殼式：零序磁通在無(wú)繞組的鐵芯部分成回路，xmO~g⑶三相三柱式：零序磁通經(jīng)氣隙、殼成回路，磁阻大，xmOMso—般實(shí)測(cè)，＜1。⑷YN,d接線(xiàn)：xm0與xII為并聯(lián)關(guān)系，xm0?xII，可認(rèn)為xm0~8。4、 變壓器中性點(diǎn)的阻抗在正序、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)中如何反映？正序、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)中不反映；零序網(wǎng)絡(luò)中在該Y側(cè)串入3Zn反映中性點(diǎn)阻抗。5、 零序電流以什么為回路？通過(guò)大地和接地避雷線(xiàn)、電纜的保護(hù)皮等形成回路。6、 正序、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)是否相同？一般情況下，零序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和正、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)不一樣，元件參數(shù)也不一樣。7、各種不對(duì)稱(chēng)短路故障的計(jì)算用邊界條件是什么？為什么用a7、1：1：?jiǎn)蜗嘟拥囟搪返倪吔鐥l件為fafcfbfc對(duì)稱(chēng)分量形式ff(1)f(2)f(1)ff(1)2、兩相短路（a相為特殊相，b、c相短路）邊界條件為

fa二0,1fbfcfbfcfa二0,1fbfcfbfc對(duì)稱(chēng)分量形式為f(0)f(1)f(1)f(1)f(1)f(2)3、兩相短路接地(be兩路接地)U=U=U<f(1)f⑵f(0)I+1 +1 =01f(1)f⑵f(0)8、 兩相短路與其他兩種短路相比有什么特點(diǎn)？正序和負(fù)序網(wǎng)絡(luò)在故障點(diǎn)并聯(lián)，零序網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi)，兩相短路時(shí)沒(méi)有零序分量(因不接地)。9、 各種不對(duì)稱(chēng)故障是經(jīng)過(guò)一個(gè)阻抗短路時(shí)，如何處理？10、 非故障處是否滿(mǎn)足邊界條件？其三相電壓、電流如何計(jì)算？非故障處電流、電壓不滿(mǎn)足邊界條件。分析計(jì)算任意處電流、電壓：各序網(wǎng)中求該節(jié)點(diǎn)各序電壓分量、各序支路電流，然后合成為三相數(shù)值。具體如下：1、 正序網(wǎng)：故障點(diǎn)Ifl、Ufl、UfalOl已知，可求得電流、電壓分布。2、 負(fù)、零序網(wǎng)無(wú)電源，If2、IfO、Uf2、UfO已知，可求得電流、電壓分布。3、 各序網(wǎng)電壓分布的一般意義(1)越近電源U1高，近f點(diǎn)U1低。f(3)時(shí)Uf1=0;f(1,1)時(shí)僅次于f(3);f(1)時(shí)Ufl降得最少。⑵越近f點(diǎn)U2、U0高，相當(dāng)f點(diǎn)為負(fù)零序電源。遠(yuǎn)f點(diǎn)負(fù)零序U低，G中性點(diǎn)U2、U0為0。11、 正序、負(fù)序和零序的電壓和電流分量，經(jīng)過(guò)各種接線(xiàn)組別的變壓器時(shí)如何變化？12、1、 什么是穩(wěn)定性問(wèn)題？其狀態(tài)變量是什么？電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問(wèn)題：系統(tǒng)在某一正常穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)下受某種干擾后，能否經(jīng)過(guò)一定時(shí)間回到原來(lái)運(yùn)行狀態(tài)或過(guò)渡到一個(gè)新穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)的問(wèn)題。其狀態(tài)變量是相角差＜52、 什么是靜態(tài)穩(wěn)定，什么是暫態(tài)穩(wěn)定？電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性：電力系統(tǒng)受到小干擾后，能夠自動(dòng)恢復(fù)到起始運(yùn)行狀態(tài)的能力。

電力系統(tǒng)受到大干擾后，各同步發(fā)電機(jī)能夠保持同步運(yùn)行并過(guò)渡到新的或恢復(fù)到原來(lái)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式的能力。3、 什么是小干擾，什么是大干擾？分析時(shí)有何區(qū)別？小干擾：一般指正常負(fù)荷波動(dòng)，系統(tǒng)狀態(tài)變量變化很小，允許將描述系統(tǒng)狀態(tài)方程線(xiàn)性化大干擾：指短路故障或突然斷開(kāi)等4、 轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程如何表示，各種方程中每一個(gè)變量的含義是什么？Ja=J但=AM=M-M(9-1)

dt T EQ：轉(zhuǎn)子機(jī)械角加速度，rad/s2；◎：轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度，rads；J：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，kg.m2；?力M：轉(zhuǎn)子軸上不平衡轉(zhuǎn)矩(略去風(fēng)阻、摩擦等損耗)，N.m；?MT：原動(dòng)機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)矩，N.m；ME：發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，N.m；t：時(shí)間,s。5、 如何求取用不同的電勢(shì)和電抗表示的功角特性曲線(xiàn)(表達(dá)式)?(9—⑸-隱極同步發(fā)電機(jī)的功-角特性PEU(9—⑸E'U U2x—x'P= —E'U U2x—x'P= —sin5— 培sin25(9—17)E'q x' 2xx'd工 d工d工E'Usin5'(9—19)x'd工P=UgUsin5 (9—21)TOC\o"1-5"\h\zUGx Ge-凸極式發(fā)電機(jī)的功一角特性\o"CurrentDocument"EU-U2x—x ?P=—sin5+遼 遲sin25(9—24)\o"CurrentDocument"Eqx 2xxdE dEqEE'U qU2x—x' qP=—sin5—戀 迄sin25(9—26)E'q x' 2xx'dE qEdE6、 自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)起什么作用？發(fā)電機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁系統(tǒng)將自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓，改變勵(lì)磁電流從而改變發(fā)電機(jī)電勢(shì)7、 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定判據(jù)是什么？還可說(shuō)明什么問(wèn)題？電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定：電力系統(tǒng)受小干擾后，不發(fā)生自發(fā)振蕩或非周期性失步，自動(dòng)恢復(fù)到起始運(yùn)行狀態(tài)的能力。電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定問(wèn)題實(shí)際上是確定某一正常穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)能否保持的問(wèn)題。8、 什么是電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)？9、什么是靜態(tài)穩(wěn)定極限，什么是功率極限?

a點(diǎn)對(duì)應(yīng)功角必<90。，即dPEd>0b點(diǎn)對(duì)應(yīng)功角3b>90°,即dPE/dd<0o簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定實(shí)用判據(jù)dPE>0(9-33)ddPE>0(9-33)ddPEUE=q—coso（9一34）d8Xd工10、 阻尼作用對(duì)電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定有什么影響？11、 提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施主要從什么方面入手？什么是優(yōu)先考慮的措施？主要措施有哪些？由PM=EU/A工可見(jiàn)，提高電力系統(tǒng)功率極限，可提高發(fā)電機(jī)電勢(shì)、減小系統(tǒng)電抗、提高和穩(wěn)定系統(tǒng)電壓等方面考慮。直接或間接減小電抗措施：（一）采用自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置（二）減小元件的電抗采用分裂導(dǎo)線(xiàn)提高線(xiàn)路的額定電壓等級(jí)采用串聯(lián)電容補(bǔ)償（三）改善系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和采用中間補(bǔ)償設(shè)備12、 暫態(tài)穩(wěn)定與原運(yùn)行方式、故障類(lèi)型、故障過(guò)程有何關(guān)系？13、 暫態(tài)穩(wěn)定分析中，50、況、覘、胡、％、?R、?cm、6RC各代表什么意義？50始功角比故障切除角 大搖擺角dmax切除角5c極限切除角5cm14、 等面積定則說(shuō)明什么問(wèn)題？如何應(yīng)用？15、 提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的措施主要從哪些方面考慮，主要有哪些措施？但受大干擾后，轉(zhuǎn)子