電力系統(tǒng)暫態(tài)分析復(fù)習大綱

電力系統(tǒng)暫態(tài)剖析復(fù)習綱要第一篇電力系統(tǒng)故障剖析1．短路的定義、基本種類；短路計算的意義；產(chǎn)生短路故障的原由；短路沖擊電流定義及定義式2．無窮大功率電源的定義；有無窮大功率電源供電的三相電路發(fā)生短路時短路電流的特點3．輸電系統(tǒng)等值電路參數(shù)標幺值計算4．空載狀況下短路后定子回路與轉(zhuǎn)子回路各電流重量及互相對應(yīng)關(guān)系5．短路電流溝通重量初始值計算6．派克變換物理意義及計算7．計算空載電動勢8．電力系統(tǒng)三相短路的適用計算9．運算曲線法計算短路電流(個別變化法及同一變化法)10．對稱重量法基本觀點及計算(相序重量)11．變壓器零序等值電路12．架空輸電線零序阻抗13．作零序等值網(wǎng)絡(luò)圖14．不對稱短路故障、各相、序電流及電壓的推導；作電流電壓相量圖15．各序電流比較16．正序等效定章17．不同短路形式,變壓器雙側(cè)電流相量圖第二篇電力系統(tǒng)穩(wěn)固性剖析1．電力系統(tǒng)穩(wěn)固性問題基本觀點2．發(fā)電機功率角特征推導及特征曲線3．靜態(tài)穩(wěn)固觀點；靜態(tài)穩(wěn)固適用判據(jù)；靜態(tài)穩(wěn)固極限；整步功率系數(shù)；靜態(tài)穩(wěn)固貯備系數(shù)4．小擾亂；小擾亂法剖析系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)固性5．提升系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)固性舉措6．暫態(tài)穩(wěn)固觀點；影響電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)固的要素7．等面積定章及定義8．提升系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)固性舉措電力系統(tǒng)暫態(tài)剖析復(fù)習思慮題及參照答案緒論：1、電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)狀態(tài)的分類答：電力系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)狀態(tài)分為穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)和暫態(tài)過程兩種，此中暫態(tài)過程又分為波過程、電磁暫態(tài)過程和機電暫態(tài)過程。波過程主要研究與大氣過電壓和操作過電壓相關(guān)的電壓波和電流波的傳達過程；電磁過渡過程主要研究與各樣短路故障和斷線故障相關(guān)的電壓、電流的變化，有時也波及功率的變化；機電暫態(tài)過程主要研究電力系統(tǒng)遇到擾亂時，發(fā)電機轉(zhuǎn)速、功角、功率的變化。2、電力系統(tǒng)的擾亂指什么？答：電力系統(tǒng)的擾亂指任何能夠惹起系統(tǒng)參數(shù)變化的事件。比如短路故障、電力元件的投入和退出等。3、為何說電力系統(tǒng)的穩(wěn)固運轉(zhuǎn)狀態(tài)是一種相對穩(wěn)固的運轉(zhuǎn)狀態(tài)？答：因為實質(zhì)電力系統(tǒng)的參數(shù)不時刻刻都在變化，因此電力系統(tǒng)老是處在暫態(tài)過程之中，假如其運轉(zhuǎn)參量變化連續(xù)在某一均勻值鄰近做細小的變化，我們就以為其運轉(zhuǎn)參量是常數(shù)（均勻值），系統(tǒng)處于穩(wěn)固工作狀態(tài)。由此可見系統(tǒng)的穩(wěn)固運轉(zhuǎn)狀態(tài)實質(zhì)是一種相對穩(wěn)固的工作狀態(tài)。4、為簡化計算在電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)過程剖析和機電暫態(tài)過程剖析中都采納了那些基本假定？答：電磁暫態(tài)剖析過程中假定系統(tǒng)頻次不變，即以為系統(tǒng)機電暫態(tài)過程還沒有開始；機電暫態(tài)過程中假定發(fā)電機內(nèi)部的電磁暫態(tài)過程已經(jīng)結(jié)束。第一章：1、電力系統(tǒng)的故障種類答：電力系統(tǒng)的故障主要包含短路故障和斷線故障。短路故障（又稱橫向故障）指相與相或相與地之間的不正常連結(jié)，短路故障又分為三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相短路接地，各樣短路又有金屬性短路和經(jīng)過渡阻抗短路兩種形式。三相短路又稱為對稱短路，其余三種短路稱為不對稱短路；在繼電保護中又把三相短路、兩相短路稱為相間短路，單相接地短路和兩相短路接地稱為接地短路。斷線故障（又稱縱向故障）指三相中一相斷開（一相斷線）或兩相斷開（兩相斷線）的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。2、短路的危害答：短路的主要危害主要表此刻以下方面：1）短路電流大幅度增大惹起的導體發(fā)熱和電動力增大的危害；2）短路時電壓大幅度降落惹起的危害；3）不對稱短路時出現(xiàn)的負序電流對旋轉(zhuǎn)電機的影響和零序電流對通信的擾亂。3、斷線的特色及危害答：斷線的特色是不會出現(xiàn)大的電流和低電壓，但因為三相不對稱，將在系統(tǒng)中產(chǎn)生負序和零序電流，因此斷線的主要危害是負序電流對旋轉(zhuǎn)電機的影響和零序電流對通信的擾亂。4、中性點直接接地系統(tǒng)中各樣短路故障發(fā)生的概率答：中性點直接接地系統(tǒng)中發(fā)生概率最高的是單相接地短路（約65%），其余挨次是兩相短路接地（約20%）、兩相短路（約10%）、三相短路（約5%）。5、復(fù)雜故障答：系統(tǒng)中不同地址同時發(fā)生故障稱為復(fù)雜故障。6、電力系統(tǒng)故障剖析中電壓基準值、變壓器變比往常怎樣選擇？這樣選擇的目的是什么？答：電力系統(tǒng)故障剖析中電壓基準值往常選擇基本級的均勻額定電壓作為電壓基準值，變壓器的變比采納平均額定變比。這樣選擇的目的是為了簡化計算，因為在此狀況下，各級電網(wǎng)的電壓基準值就是其所在電壓等級的均勻額定電壓，而無需經(jīng)過計算求取。7、無窮大功率電源及其相對性答：容量為無窮大的電源稱為無窮大功率電源，其特色是電源內(nèi)阻抗等于零，端電壓與頻次保持不變。當實際電源的內(nèi)阻抗占短路回路總阻抗的比率小于10%時能夠視為無窮大功率電源。8、無窮大功率電源供電狀況下發(fā)生三相短路時短路電流的構(gòu)成及其變化規(guī)律答：無窮大功率電源供電狀況下發(fā)生三相短路時，短路電流包含基頻溝通周期重量和非周期重量。非周期分量從短路開始的初始值按指數(shù)規(guī)律隨時間漸漸衰減到零，周期重量不衰減。9、非周期重量出現(xiàn)的原由、非周期重量獲得最大值的條件及三相非周期重量電流開端值的關(guān)系答：非周期重量是為了保持短路瞬時電流不變而出現(xiàn)的自由重量；非周期重量獲得最大值的條件是短路前空載，短路發(fā)生在電壓剎時價過零瞬時（在不計各元件電阻狀況下）；三相非周期重量的開端值不同，假如短路前空載，則有三相非周期重量開端值之和為零，因為它們分別等于短路后瞬時各自所在相周期重量剎時價的負值，因為三相周期重量對稱，其剎時價之和為零，因此三相非周期重量開端值之和為零。10、最惡劣短路條件、短路沖擊電流和最大有效值電流答：最惡劣短路條件指短路前空載、短路發(fā)生在電壓剎時價過零時（不計各元件電阻）；短路沖擊電流指最惡劣短路條件下的短路電流的最大剎時價，它出此刻短路發(fā)生后約二分之一周期時，短路沖擊電流能夠由iMKm2IP計算，此中Km稱為短路沖擊系數(shù)，在12MW以上機組機端短路時取1.9，其余狀況下短路時取1.8；Ip為短路電流周期重量的有效值。最大有效值電流為最惡劣短路條件下短路電流的最大有效值，它相同出此刻短路發(fā)生后約二分之一周期時，它能夠由IMIP12(Km1)2計算。第二章同步發(fā)電機忽然三相短路剖析1、剖析同步發(fā)電機三相短路時假定發(fā)電機磁路不飽和的目的是什么？答：當磁路不飽和時，發(fā)電機的各樣電抗為常數(shù)，發(fā)電機的等值電路為等值電路，這就為剖析中應(yīng)用迭加原理創(chuàng)建了條件。2、同步發(fā)電機機端忽然三相短路時，定子繞組電流中包含哪些電流重量？轉(zhuǎn)子勵磁繞組中包含哪些電流分量？阻尼繞組中包含哪些電流重量?它們的對應(yīng)關(guān)系和變化規(guī)律是什么？答：定子電流中包含基頻周期重量、非周期重量和倍頻重量；轉(zhuǎn)子勵磁繞組中包含強迫直流重量、自由非周期重量和基頻溝通自由重量；d軸阻尼繞組中包含非周期自由重量和基頻溝通自由重量；q軸阻尼繞組中僅包含基頻溝通重量。定子繞組中基頻周期重量電流與d軸阻尼繞組、勵磁繞組中的非周期重量相對應(yīng)，并跟著轉(zhuǎn)子勵磁繞組中非周期自由重量和d軸阻尼繞組中非周期重量的衰減而最后達到穩(wěn)態(tài)值（與轉(zhuǎn)子勵磁繞組中強迫直流分量相對應(yīng)）；定子繞組中非周期重量和倍頻重量與轉(zhuǎn)子勵磁繞組、阻尼繞組中的基頻溝通重量相對應(yīng)，并跟著定子繞組非周期重量和倍頻重量衰減到零而衰減到零。3、發(fā)電機的各樣電抗及其對應(yīng)的磁路答：（略）4、同步發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)狀況下的相量圖、等值電路及空載電動勢Eq|0|的計算1）隱極機2）凸極機5、不計阻尼繞組影響時計算短路電流周期重量開端有效值的近似等值電路答：圖中E|0|U|0|jI|0|xd6、計及阻尼繞組影響時計算短路電流周期重量開端有效值的近似等值電路答：圖中E|0|U|0|jI|0|xd7、同步發(fā)電機原始磁鏈方程中哪些電感系數(shù)為常數(shù)？哪些電感系數(shù)是變化的？變化的原由是什么？答：凸極式同步發(fā)電機原始磁鏈方程中，轉(zhuǎn)子各繞組的自感系數(shù)、轉(zhuǎn)子各繞組之間的互感系數(shù)為常數(shù)；定子繞組的自感系數(shù)、定子繞組間的互感系數(shù)、定子各繞組與轉(zhuǎn)子各繞組之間的互感系數(shù)是變化，變化的原由有二，一是凸極式同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子在d軸和q軸方向磁路不對稱，二是定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組之間存在相對運動。隱極式同步發(fā)電機原始磁鏈方程中，轉(zhuǎn)子各繞組的自感系數(shù)、轉(zhuǎn)子各繞組之間的互感系數(shù)為常數(shù)、定子繞組的自感系數(shù)、定子繞組間的互感系數(shù)均為常數(shù)；定子各繞組與轉(zhuǎn)子各繞組之間的互感系數(shù)是變化的，變化的原由是定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組之間存在相對運動。8、什么是派克變換？派克變換的目的是什么？答：派克變換是將空間靜止不動定子A、B、C三相繞組用兩個隨轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)的繞組和一個零軸繞組來等效替代，兩個隨轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)的繞組一個位于轉(zhuǎn)子d軸方向，稱為d軸等效繞組；一個位于q軸方向稱為q軸等效繞組。派克變換的目的是將原始磁鏈方程中的變系數(shù)變換為常系數(shù)，進而使發(fā)電機的原始電壓方程由變系數(shù)微分方程變換為常系數(shù)微分方程，以便于剖析計算。9、派克變換的等效表此刻哪處？其變換規(guī)律是什么？答：派克變換的等效表此刻變換前后氣隙合成磁場保持不變。派克變換的規(guī)律是：1）A、B、C三相繞組系統(tǒng)中基頻周期重量變換為d、q、0繞組系統(tǒng)中非周期重量；2）將A、B、C三相繞組系統(tǒng)中非周期重量（含倍頻重量）變換為d、q、0繞組系統(tǒng)中的基頻周期重量。第三章：三相短路電流的適用計算1、三相短路適用計算的內(nèi)容有哪些？答：三相短路適用計算的內(nèi)容有：1）計算短路電流基頻溝通重量的開端有效值I或（I),并由此求得最大沖擊電流：imKmImKm2I最大有效值電流：IMI12(Km1)22）求隨意時刻的短路電流周期重量有效值2、三相短路電流適用計算中都采納了那些基本假定？答：1）同步發(fā)電機采納的基本假定電機為理想電機；各發(fā)電機都用xd（或xd）作為等值電抗，即假定：xdxq、xdxqxq，此時發(fā)電機的電壓方程為：EUjIxd（或EUjIxd），發(fā)電機的等值電路以下列圖；假定各發(fā)電機電勢同相位；進一步的近似還能夠以為各電源的電勢大小相等，在采納標幺值時，還可進一步假定其值為1。2）對負荷采納的假定一般狀況忽視負荷電流的影響，因為負荷電流較短路電流小的多，但在短路點鄰近有較大容量的電動機時，則需要計及其對短路電流的影響。3）網(wǎng)絡(luò)方面采納的假定忽視各元件電阻和對地導納支路的影響（關(guān)于電纜線路和低壓網(wǎng)絡(luò)的線路需計及電阻影響，并用zr2x2取代電抗進行計算）。變壓器的變比取均勻額定電壓之比。3、發(fā)電機的參數(shù)和正常運轉(zhuǎn)時以發(fā)電機額定值為基準的端電壓、端電流標幺值以及功率因數(shù)以下列圖所示，若發(fā)電機的勵磁電壓不變，試計算發(fā)電機機端短路時短路電流周期重量開端有效值和穩(wěn)態(tài)有效值的出名值。解：取發(fā)電機額定電壓和額定容量作為基準值，即SB1010.5KV,則電流的基準值為12.5MVA、UB0.812.5IB0.687(KA)310.5短路前發(fā)電機的空載電動勢和次暫態(tài)電動勢的標幺值分別為：Eq|0|(UEq|0|(U

|0|I|0|xdsin|0|)2(I|0|xdcos|0|)2(1120.6)2(120.8)22.72|0|I|0|xdsin|0|)2(I|0|xdcos|0|)2(110.20.6)2(10.20.8)21.131穩(wěn)態(tài)短路電流有效值的標幺值和短路電流周期重量開端有效值的標幺值分別為：I*Eq|0|2.72xd1.362穩(wěn)態(tài)短路電流有效值和短路電流周期重量開端有效值的出名值分別為：4、用近似計算法計算下列圖所示網(wǎng)絡(luò)中f點發(fā)生三相短路時，短路點的短路電流周期重量開端有效值和各發(fā)電機所供應(yīng)的短路電流周期重量開端有效值，以及短路點和發(fā)電機支路的短路沖擊電流和最大有效值電流。解：1、計算各元件的電抗標幺值取SB100MVA、UBUp，則有：xT1UK%0.105UK%SB0.0525xT2、xT3Sn1001002、計算短路點和各發(fā)電機供應(yīng)的短路電流以及短路點和各發(fā)電機支路的沖擊電流和最大有效值電流對xL1、xL2、xL3構(gòu)成的三角形接線進行星形－三角形變換后的等值電路和最后的等值電路以下列圖所示，由圖可得短路點短路電流周期重量的標幺值和有效值、沖擊電流、最大有效值電流的出名值為：11.8563、If100If*1.85632897(A)、0.5387337IfimKm2If1.8228977373(A)、再依據(jù)電路的對稱性可得各發(fā)電機支路的電流的有效值、沖擊電流和最大有效值電流以下：IG1*IG2*If*/20.9281100、IG1IG20.92815103(A)、310.5IG1imIG2im1.82510312989(A)、5、采納運算曲線法計算隨意時刻短路電流周期重量有效值時能否考慮負荷的影響？為何？答：采納運算曲線法計算隨意時刻短路電流周期重量有效值時是不用考慮負荷的影響。因為在運算曲線的編制過程中已近似考慮了負荷對短路電流的影響，因此應(yīng)用運算曲線計算短路電流周期重量有效值時不用再考慮負荷的影響。6、運算曲線法計算隨意時刻短路電流周期重量有效值的步驟答：（略）7、轉(zhuǎn)移電抗計算方法答：轉(zhuǎn)移電抗的計算方法有網(wǎng)絡(luò)化簡法、單位電流法和利用轉(zhuǎn)移電抗的定義利用節(jié)點導納矩陣計算三種方法。前面兩種用于手算，后者用于計算機計算。8、用單位電流法計算下列圖所示網(wǎng)絡(luò)中各電源與短路點之間的轉(zhuǎn)移阻抗。（圖中各元件參數(shù)為標幺值）解：在下列圖中設(shè)電流I11，則由此可得：Efj9.5、x2fEfj9.5Efj9.5x1f1j9.5I2j4.75、x3fI3j1.1875I1289、隱極式同步發(fā)電機的額定電壓為10.5KV，額定容量為100MW，額定功率因數(shù)為0.85，電抗xd2,xd0.12。發(fā)電機空載狀況下機端忽然發(fā)生三相短路，試計算1）短路電流周期重量的開端有效值和穩(wěn)態(tài)有效值。2）短路發(fā)生在發(fā)電機A相電壓剎時價過零時，定子三相繞組中非周期重量的開端值。解：SN100采納標幺制計算，取發(fā)電機額定電壓為基準電壓，發(fā)電機額定容量117.65MVA為基準容量，0.85則電流基準值IBIN1006.469(KA)，發(fā)電機電抗標幺值為xd2,xd0.12。3UNcosN（1）計算短路電流周期重量的開端有效值和穩(wěn)態(tài)有效值因為短路前空載，因此發(fā)電機的空載電動勢標幺值Eq|0|*U|0|*1，短路電流周期重量開端有效值Eq|0|IB16.46953.908(KA);短I0.12路電流周期重量穩(wěn)態(tài)有效值xdEq|0|1IIB6.4693.235(KA)。xd2（2）短路發(fā)生在發(fā)電機A相電壓剎時價過零時，定子三相繞組中非周期重量的開端值。因為短路前空載，當短路發(fā)生在A相電壓剎時價過零時，定子A相繞組非周期重量的開端值為其周期重量開端值的幅值，即|ia0|2I253.90876(KA)；B、C兩相的非周期重量開端值分別為|ib0|2I/238(KA)、|ia0|2I/238(KA)。第五章：對稱重量法及電力元件的序阻抗1、對稱重量法答：對稱重量法是將一組三相不對稱正弦量分解為三組對稱重量（此中一組稱為正序重量、一組稱為負序分量，另一組稱為零序重量），經(jīng)過分別計算三序?qū)ΨQ重量，達到計算三相不對稱正弦量的計算方法。常用于電力系統(tǒng)不對稱故障的剖析計算。（要求掌握對稱重量法的變換公式）2、對稱重量法可否用于非線性三相電力系統(tǒng)的剖析計算？為何？答：不可以。因為對稱重量法其實是迭加原理的應(yīng)用，而迭加原理不可以用于非線性電路的剖析計算，因此對稱重量法不可以用于非線性三相電力系統(tǒng)的剖析計算。3、兩相短路時，短路電流中能否存在零序電流重量？為何？答：兩相短路時，短路電流中不存在零序電流重量。因為I(0)1(IaIbIc)，兩相短路時3IaIbIc0，因此不存在零序電流重量。只有接地短路時，短路電流中才存在零序電流重量。4、電力系統(tǒng)中三序重量的獨立性及三序等值網(wǎng)絡(luò)答：電力系統(tǒng)中三序重量的獨立性指三序重量互相獨立互無影響（即正序電流只產(chǎn)生正序壓降、負序電流只產(chǎn)生負序電壓降、零序電流只產(chǎn)生零序電壓降，反之亦然），各序重量能夠獨自計算。剖析計算電力系統(tǒng)不對稱短路的三序網(wǎng)絡(luò)以下列圖。5、什么叫做剖析不對稱故障的基真相？基真相怎樣選用？答：利用對稱重量法剖析計算時，以哪一相的序重量為未知數(shù)列方程求解，則那一相就稱為剖析計算的基本相?；嫦嗤＿x擇特別相。6、什么叫電力系統(tǒng)元件的序阻抗？各電力元件的序阻抗之間有何關(guān)系？答：加于電力系統(tǒng)元件端部的某序電壓基頻重量和流過端口的該序基頻電流的比值稱為電力系統(tǒng)元件的該序阻抗。關(guān)于靜止元件其正序阻抗等于負序阻抗，一般狀況下其零序阻抗不等于正序阻抗（負序阻抗）；關(guān)于旋轉(zhuǎn)元件（發(fā)電機、電動機）嚴格講其正序、負序、零序阻抗各不相同，但一般狀況下其正序阻抗和負序阻抗相差較小，近似計算時往常就以為其正序阻抗與負序阻抗相等。7、各樣變壓器的正序、負序、零序等值電路答：（略）8、變壓器的零序勵磁電抗和負序勵磁電抗都能夠視為無窮大，進而用開路取代，變壓器的零序勵磁電抗是否也能夠視為無窮大？在什么狀況下，變壓器的零序勵磁電抗才能夠視為無窮大？答：變壓器的正序勵磁電抗和負序勵磁電抗之因此都能夠視為無窮大，是因為不論變壓器采納什么樣的鐵芯形式，其勵磁磁通都是經(jīng)過鐵芯形成回路的，因為鐵芯的磁阻很小，因此與之相對應(yīng)的勵磁電抗特別大，近似計算中能夠視為無窮大；而變壓器的零序勵磁磁統(tǒng)統(tǒng)道與變壓器鐵芯的構(gòu)造相關(guān)，在三相芯式變壓器中，其勵磁磁通只好經(jīng)過鐵芯、油箱與鐵芯之間空隙和郵箱形成回路，因為空隙的磁阻很大，因此對應(yīng)的勵磁電抗較小，因此不可以視為無窮大。只有在變壓器的鐵芯形式能夠使零序勵磁磁通經(jīng)過鐵芯形成通道時（如三相變壓器組、三相五柱式變壓器、殼式三相變壓器等）才能夠?qū)⑵淞阈騽畲烹娍挂暈闊o窮大。此外當變壓器有三角形接線繞組時，由于在零序等值電路中三角形繞組對零序而言相當于短路，其漏抗與勵磁電抗并聯(lián)連結(jié)，因為漏抗遠小于勵磁電抗，因此此時變壓器的零序勵磁電抗也能夠視為無窮大。9、輸電線路的零序等值電路答：（略）10、為何雙回架空輸電線路每回每相的零序電抗大于單回架空線路的零序電抗？答：因為雙回輸電線路中，一回路的三相零序電流在另一回路的任一相—大地回路中所產(chǎn)生的合成磁場對該相的零序磁通起助磁作用，因此雙回輸電線路每回每相的零序電抗要大于單回路狀況下的零序電抗。11、為何架空輸電線路的零序電抗大于其正序電抗（負序電抗）？答：因為在正序電流（負序電流）流過時，其余兩相兩相電流在另一相——大地回路中產(chǎn)生的合成互感磁通起去磁作用，而在零序電流流過時，其余兩相兩相電流在另一相——大地回路中產(chǎn)生的合成互感磁通起助磁作用，因此架空輸電線路的零序電抗大于其正序電抗（負序電抗）。12、擁有架空地線的輸電線路的零序電抗為何小于無架空地線的輸電線路？答：因為架空地線同大地相同構(gòu)成了零序電流的返回通道，即架空地線中的電流與輸電線路中電流的方向相反，其在導線——大地回路中產(chǎn)生的互感磁通對該回路的磁通起去磁作用，因此擁有架空地線的輸電線路的零序電抗小于無架空地線的輸電線路。架空地線的導電性能越強（比如采納良導體做架空地線），則流過架空地線的電流越大，去磁作用越強，輸電線路的零序阻抗越小。13、三序網(wǎng)絡(luò)的繪制正序網(wǎng)絡(luò)的繪制（略）負序網(wǎng)絡(luò)的繪制（略）零序網(wǎng)絡(luò)繪制（略）需要指出不論電力系統(tǒng)采納什么樣的中性點運轉(zhuǎn)方式，因為在正序電流或負序電流狀況下總有中性點對地電壓為零，均能夠以為中性點直接接地，因此中性點接地阻抗（比如消弧線圈阻抗）不會出此刻正序和負序等值電路中。此外正序等值電路中應(yīng)包含電源電動勢，負序等值電路中不包含電源電動勢（發(fā)電機無負序電動勢和零序電動勢）。在中性點不接地的電力系統(tǒng)中零序電流不可以經(jīng)過，在零序電流不可以經(jīng)過的地方零序等值電路應(yīng)當斷開，只有在中性點直接接地或經(jīng)消弧線圈接地的電力系統(tǒng)中零序電流才能經(jīng)過，但一定注意在中性點經(jīng)阻抗接地的狀況下，因為中性點對地電壓為3I(0)Zn，因此中性點接地阻抗應(yīng)以3Zn出此刻零序等值電路中。14、已知電力系統(tǒng)接線方式以下，請畫出f點發(fā)生接地故障時的零序等值電路。答：f點發(fā)生接地故障時的零序等值電路以下列圖所示。第六章：不對稱故障的剖析計算1、各樣不對稱短路的界限條件方程和復(fù)合序網(wǎng)答：（略）2、正序增光網(wǎng)絡(luò)答：（略）3、在正序等效阻抗和負序等效阻抗相等的電力系統(tǒng)中（往常都以為系統(tǒng)的正序阻抗等于負序阻抗），假如零序等效阻抗為Z(0),請按故障處正序電流從大到小的次序?qū)Ω鳂佣搪饭收线M行排序。答：按故障處正序電流從大到小的次序擺列的故障種類以下：三相短路、兩相短路接地、兩相短路、單相接地短路。（說明：由各樣短路狀況下正序增廣網(wǎng)絡(luò)中附帶阻抗表達式能夠推出）4、在正序等效阻抗和負序等效阻抗相等的電力系統(tǒng)中（往常都以為系統(tǒng)的正序阻抗等于負序阻抗），假如零序等效阻抗也等于正序阻抗，請按故障處負序電流從大到小的次序?qū)Ω鳂佣搪饭收线M行排序。答：按故障處負序電流從大到小的次序擺列的故障種類以下：兩相短路、兩相短路接地和單相接地短路、三相短路5、在正序等效阻抗和負序等效阻抗相等的電力系統(tǒng)中（往常都以為系統(tǒng)的正序阻抗等于負序阻抗），假如零序等效阻抗也等于正序阻抗，請按故障處零序電流從大到小的次序?qū)Ω鳂佣搪饭收线M行排序。答：按故障處零序電流從大到小的次序擺列的故障種類以下：兩相短路接地和單相接地短路、三相短路和兩相短路。6、在正序等效阻抗和負序等效阻抗相等的電力系統(tǒng)中（往常都以為系統(tǒng)的正序阻抗等于負序阻抗），假如零序等效阻抗為Z(0)，請按故障處正序電壓從大到小的次序?qū)Ω鳂佣搪饭收线M行排序。答：按故障處正序電壓從大到小的次序擺列的故障種類以下：單相接地短路、兩相短路、兩相短路接地、三相短路7、在正序等效阻抗和負序等效阻抗相等的電力系統(tǒng)中（往常都以為系統(tǒng)的正序阻抗等于負序阻抗），假如零序等效阻抗也等于正序阻抗，請按故障處負序電壓從大到小的次序?qū)Ω鳂佣搪饭收线M行排序。答：按故障處負序電壓從大到小的次序擺列的故障種類以下：兩相短路、兩相短路接地和單相接地短路、三相短路8、在正序等效阻抗和負序等效阻抗相等的電力系統(tǒng)中（往常都以為系統(tǒng)的正序阻抗等于負序阻抗），假如零序等效阻抗也等于正序阻抗，請按故障處零序電壓從大到小的次序?qū)Ω鳂佣搪饭收线M行排序。答：按故障處零序電壓從大到小的次序擺列的故障種類以下：兩相短路接地和單相接地短路、三相短路和兩相短路。9、在中性點不接地系統(tǒng)中，發(fā)生兩相短路和兩相短路接地狀況下，流過接地址的短路電流有何關(guān)系？為什么？答：流過10、不對稱短路時正序電壓、負序電壓、零序電壓散布規(guī)律答：發(fā)電機機正直序電壓最高，故障處正序電壓最低；短路點負序電壓最高，發(fā)電機中性點負電壓最低（為零）；故障處零序電壓最高，中性點接地變壓器（或中性點接地發(fā)電機）中性點處零序電壓最低（為零）。11、各序重量經(jīng)Y/11變壓器后的相位變化答：（略）12、已知變壓器變比UY/U1(NY/N1:3),求變壓器三角形側(cè)（f點）兩相短路時星形側(cè)的三相電流。解：依據(jù)對稱重量法求得三角形側(cè)各序重量Ia(1)Ia(2)Ufa|0|，其相量圖如圖（1）所示，因為UY/U1，2jx(1)因此星形側(cè)各序重量電流以下：其相量圖如圖（2）所示圖（1）三角形側(cè)各序重量圖（2）星形側(cè)各序重量由圖（2）可得：I(f2)3I(3)f/21(3)2Ia(1)2If(2)23(3)(3)IAIBIA(1)Ia(1)332If、IC332IfIf結(jié)論：三角形側(cè)兩相短路時，變壓器星形側(cè)三相線路中都有電流流過，此中故障相中的滯后相電流為其余兩相的兩倍。且最大相的電流大小與三相短路時流過星形側(cè)的短路點流相等。這一點在變壓器電流保護中應(yīng)注意利用。13、已知變壓器變比UY/U1(NY/N1:3),求變壓器星形側(cè)（f點）兩相短路時三角形側(cè)的三相電流。解：以B、C兩相短路為例，依據(jù)對稱重量法求得星形側(cè)各序重量IA(1)IA(2)UfA|0|，其相量圖如圖2jx(1)（1）所示，因為UY/U1，因此三角形側(cè)各序重量電流以下：其相量圖如圖（2）所示圖（1）星形側(cè)各序重量圖（2）三角形側(cè)各序重量由圖（2）可得：If(2)(3)2I(f2)IaIcIa(1)IA(1)3If/21If(3)、Ib2Ia(1)2IA(1)23If(3)If(3)結(jié)332332論：星形側(cè)兩相短路時，變壓器三角形側(cè)三相線路中都有電流流過，此中故障相中的超前相電流為其余兩相的兩倍。且最大相的電流大小與三相短路時流過三角形側(cè)的短路電流相等。這一點在變壓器電流保護中應(yīng)注意利用。14、一相斷線、兩相斷線故障的界限條件方程和復(fù)合序網(wǎng)答（略）第六章：電力系統(tǒng)穩(wěn)固性問題概括和各元件的機電特征1、電力系統(tǒng)穩(wěn)固性的觀點及分類答：電力系統(tǒng)的穩(wěn)固性指正常運轉(zhuǎn)的電力系統(tǒng)遇到擾亂作用時，在擾亂消逝或不用逝狀況下，經(jīng)過渡過程回到本來運轉(zhuǎn)點或轉(zhuǎn)移到新的運轉(zhuǎn)點穩(wěn)固運轉(zhuǎn)的能力。電力系統(tǒng)的穩(wěn)固性依據(jù)剖析計算的需要又分為靜態(tài)穩(wěn)固性和暫態(tài)穩(wěn)固性兩種。電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的靜態(tài)穩(wěn)固性是指正常運轉(zhuǎn)的電力系統(tǒng)遇到小擾亂作用偏離本來的運轉(zhuǎn)狀態(tài)后，在擾亂小時候不發(fā)生自覺震蕩，自動回到本來的運轉(zhuǎn)點穩(wěn)固運轉(zhuǎn)的能力。能則稱電力系統(tǒng)在本來運轉(zhuǎn)點的運轉(zhuǎn)時是靜態(tài)穩(wěn)固的；不然在本來運轉(zhuǎn)點的運轉(zhuǎn)靜態(tài)不穩(wěn)固；電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)固性是指電力系統(tǒng)遇到大擾亂作用后，在擾亂消逝或不用逝的狀況下，電力系統(tǒng)保持同步運轉(zhuǎn)的能力。能則稱電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)固；不然暫態(tài)不穩(wěn)固。2、電力系統(tǒng)并列運轉(zhuǎn)穩(wěn)固性剖析的對象答：不論是電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的靜態(tài)穩(wěn)固性剖析仍是電力系統(tǒng)并列運轉(zhuǎn)的暫態(tài)穩(wěn)固性剖析，其實都是求并列運轉(zhuǎn)的同步發(fā)電機在遇到擾動后的轉(zhuǎn)子搖晃曲線f(t)。假如電力系統(tǒng)遇到小擾亂，在擾亂消逝后，隨時間變化趨近于擾動發(fā)生前的功角0，則稱同步發(fā)電機在本來運轉(zhuǎn)點的運轉(zhuǎn)靜態(tài)穩(wěn)固，假如隨時間變化不可以趨于0，則發(fā)電機在本來運轉(zhuǎn)點的運轉(zhuǎn)靜態(tài)不穩(wěn)固；假如電力系統(tǒng)遇到大擾亂后（擾亂消逝或不用逝），能隨時間變化趨于某一確立值，則發(fā)電機與電力系統(tǒng)的并列運轉(zhuǎn)暫態(tài)穩(wěn)固，不然暫態(tài)不穩(wěn)固。3、描繪同步發(fā)電機受擾運動的方程答：1）PT、Eq為常數(shù)時（假如計及發(fā)電機內(nèi)部電磁過渡過程和自動勵磁調(diào)理裝置的作用，空載電動勢Eq不為常數(shù)）或：d220(PTPEq)dtTJPEqEqUEqUU2XdXqsin2式中：關(guān)于隱極機Xdsin；關(guān)于凸極機PEqsin2XdXq。Xq2)不計自動調(diào)速系統(tǒng)影響（PT為常數(shù)），發(fā)電機裝有自動勵磁調(diào)理裝置，并按發(fā)電機運轉(zhuǎn)參量變化的比率對勵磁電流進行調(diào)理時，能夠以為發(fā)電機的暫態(tài)電動勢E為常數(shù)，此時描繪同步發(fā)電機受擾運動的方程為或：d20(PTPE)dt2TJ式中：關(guān)于隱極機PEEqUsinEU實質(zhì)為，簡寫Xd；關(guān)于凸極機亦為PEsin；Xd3）當發(fā)電機裝有強力調(diào)理勵磁裝置或系統(tǒng)穩(wěn)固器（PSS）時，能夠近似以為UG為常數(shù)，此時描繪同步發(fā)電機受擾運動的方程為：或：d220(PTPEq)dtTJ式中：關(guān)于隱極機和凸極機均有PUGUGUsin；實質(zhì)為G，簡寫為。X第七章：電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)固1、電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)固的種類及適用判據(jù)答：電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)固包含同步發(fā)電機并列運轉(zhuǎn)的靜態(tài)穩(wěn)固性、負荷（異步電動機）運轉(zhuǎn)的靜態(tài)穩(wěn)固性和電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)固性。簡單電力系統(tǒng)同步發(fā)電機并列運轉(zhuǎn)靜態(tài)穩(wěn)固的適用判據(jù)為dPE0（大于零靜態(tài)穩(wěn)固、小于零靜態(tài)不穩(wěn)固；d等于零是靜態(tài)穩(wěn)固與靜態(tài)不穩(wěn)固的臨界點）dME負荷（異步電動機）運轉(zhuǎn)靜態(tài)穩(wěn)固的適用判據(jù)為0（大于零靜態(tài)穩(wěn)固、小于零靜態(tài)不穩(wěn)固；等于零dS是靜態(tài)穩(wěn)固與靜態(tài)不穩(wěn)固的臨界點）dQ電力系統(tǒng)電壓靜態(tài)穩(wěn)固適用判據(jù)為0（大于零靜態(tài)不穩(wěn)固、小于零靜態(tài)穩(wěn)固；等于零是靜態(tài)穩(wěn)固與dU靜態(tài)不穩(wěn)固的臨界點）2、簡單電力系統(tǒng)同步發(fā)電機并列運轉(zhuǎn)的靜態(tài)穩(wěn)固極限功率、靜態(tài)穩(wěn)固貯備系數(shù)以及對靜態(tài)穩(wěn)固貯備系數(shù)的要求答：與靜態(tài)穩(wěn)固臨界點相對應(yīng)的發(fā)電機電磁功率稱為同步發(fā)電機靜態(tài)穩(wěn)固極限功率，記為PM；KP(%)PMP0100稱為同步發(fā)電機并列運轉(zhuǎn)靜態(tài)穩(wěn)固貯備系數(shù)，正常運轉(zhuǎn)狀況下要求P0KP(%)(15~20)；事故后運轉(zhuǎn)狀況下不小于10%。3、小擾亂法剖析簡單電力系統(tǒng)并列運轉(zhuǎn)靜態(tài)穩(wěn)固性方法步驟答：（略）4、兩機系統(tǒng)同步發(fā)電機并列運轉(zhuǎn)靜態(tài)穩(wěn)固性的適用判據(jù)答：兩機系統(tǒng)同步發(fā)電機并列運轉(zhuǎn)靜態(tài)穩(wěn)固性的適用判據(jù)為1(dPE1)1(dPE2)0TJ1d12TJ2d12（大于零靜態(tài)穩(wěn)固、小于零靜態(tài)不穩(wěn)固；等于零是靜態(tài)穩(wěn)固與靜態(tài)不穩(wěn)固的臨界點）5、提升電力系統(tǒng)并列運轉(zhuǎn)靜態(tài)穩(wěn)固性的舉措答：提升電力系統(tǒng)并列運轉(zhuǎn)靜態(tài)穩(wěn)固性的根本舉措是縮短“電氣距離”。常用的縮短“電氣距離”詳細舉措有：輸電線路采納分裂導線、提升輸電線路的額定電壓等級、改良系統(tǒng)構(gòu)造、采納中間賠償設(shè)施等。6、在下列圖所示的電力系統(tǒng)中，已知以發(fā)電機額定容量為基準的各元件的電抗和系統(tǒng)電壓標幺值為：假定發(fā)電機為隱極機，且空載電動勢Eq常數(shù)。計算正常運轉(zhuǎn)和切除一回線路后的靜態(tài)穩(wěn)固貯備系數(shù)？并說明其能否切合要求。解：1、依據(jù)正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)計算發(fā)電機的空載電動勢Eq因為Eq(UQX)2(PX)2UU將QPtg0.6、U=1.0、XXdXT1XL/2XT22.55代入上式得：2、計算正常運轉(zhuǎn)時的靜態(tài)穩(wěn)固貯備系數(shù)PMEqU3.251X1.2752.55KP(%)PMP01001.2750.810059.4>(15~20)知足要求。P00.83、計算切除一回線路時的靜態(tài)穩(wěn)固貯備系數(shù)KP(%)PMP01001.1610.810045.1>(10)知足要求。P00.8第八章：電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)固1、電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)固性答：電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)固性指電力系統(tǒng)遇到大擾動后，在擾動消逝或不用逝的狀況下同步發(fā)電機保持同步運行的能力。2、剖析電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)準時所采納的基本假定條件答：所采納的基本假定條件以下：1）不計發(fā)電機定子電流中的非周期重量和與之相對應(yīng)的轉(zhuǎn)子電流周期重量的影響；2）不對稱短路時，只計正序基頻重量的影響，不計負序和零序重量電流對轉(zhuǎn)子運動的影響；3）忽視暫態(tài)過程中發(fā)電機的附帶消耗；4）不考慮頻次變化對系統(tǒng)參數(shù)的影響更大略剖析時，還能夠進一步假定：①發(fā)電機暫態(tài)電勢

E

在擾動前后，以及受擾運動過程中保持不變，發(fā)電機用暫態(tài)電動勢和直軸暫態(tài)電抗

xd

表示（此假定其實是近似考慮了勵磁調(diào)理系統(tǒng)的作用）

；②發(fā)電機輸入的機械功率PT保持不變，即不考慮自動調(diào)速系統(tǒng)作用。3、剖析電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)固性時，不計負序和零序重量對轉(zhuǎn)子運動的影響，這能否意味著各樣短路對發(fā)電機轉(zhuǎn)子的受擾運動影響相同？為何？答：這其實不意味著各樣短路對轉(zhuǎn)子受擾運動的影響相同。因為在發(fā)生短路時影響轉(zhuǎn)子受擾運動的是正序電流，而正序電流大小與短路種類相關(guān)，因此不同的短路對轉(zhuǎn)子受擾運動的影響是不相同的。4、等面積定章及簡單電力系統(tǒng)同步發(fā)電機暫態(tài)穩(wěn)固的條件答：等面積定章指：在電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)固的前提下，必有加快面積等于減速面積；簡單電力系統(tǒng)同步發(fā)電機暫態(tài)穩(wěn)固的條件是：最大減速面積大于加快面積。5、極限切除角與極限切除時間答：使最大減速面積恰巧等于加快面積的故障切除角稱為極限切除角C.m，當實質(zhì)故障切除角大于極限切除角時，加快面積大于最大減速面積，系統(tǒng)暫態(tài)不穩(wěn)固；當實質(zhì)故障切除角小于極限切除角時，加快面積小于最大減速面積，系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)固。與極限切除角相對應(yīng)的故障切除時間稱為極限切除時間，只有實質(zhì)故障切除時間小于極限切除時間時，系統(tǒng)才能保持暫