電力系統(tǒng)暫態(tài)分析試卷及答案5套

第1頁(yè)共10頁(yè)電力系統(tǒng)暫態(tài)分析試卷（ 1）一、（25分）簡(jiǎn)答1． 什么是電力系統(tǒng)短路故障？故障的類型有哪些？2． 列出電力系統(tǒng)的各電壓等級(jí)對(duì)應(yīng)的平均額定電壓？3． 同步發(fā)電機(jī)三相短路時(shí)為什么要進(jìn)行派克變換？4． 分裂電抗的作用是什么？5． 簡(jiǎn)述運(yùn)算曲線法計(jì)算三相短路電流的步驟。二、(15分)下圖為一無(wú)窮大功率電源供電系統(tǒng)，設(shè)在 K點(diǎn)發(fā)生三相短路，如果設(shè)計(jì)要求通過(guò)電源的沖擊電流不得超過(guò) 30KA,問(wèn)并行敷設(shè)的電纜線路最多容許幾條？(KM=1.8)LkS=無(wú)窮大Xk=0.2Ω6kV,200A1250mXR%=4x1=0.083Ω/kmRK=0.1ΩPφ=1.68KWr1=0.37Ω/km三、(15分)某系統(tǒng)接線及各元件參數(shù)如上圖所示，設(shè)在f點(diǎn)發(fā)生三相短路。若選MVA，UB=Uav，試計(jì)算：電源G及系統(tǒng)S對(duì)f點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗xGf、xSf。(2) 如果根據(jù)運(yùn)算曲線查得 t=0.2 秒時(shí)電源G的短路電流標(biāo)么值為 IG0.2則t=0.2 秒時(shí)短路點(diǎn)總電流的有名值是多少？

SB=1002.6，10.5KV k 115KV 10.5KVSGN1=100MVASTN1=20MVA100kmSTN2=20MVAPGN2=40MWcosф=0.8”uk%=10X0=0.4Ω/kmuk%=10.5Xd=0.2”Xd=0.25四、（10分）系統(tǒng)接線如圖所示 , 當(dāng)f 點(diǎn)發(fā)生不對(duì)稱接地短路故障時(shí) , 試作出相應(yīng)的各序等值網(wǎng)絡(luò)。(略去各元件電阻和所有對(duì)地導(dǎo)納及變壓器勵(lì)磁導(dǎo)納 )答案參見(jiàn)我的新浪博客： /s/blog_3fb788630100muda.html第2頁(yè)共10頁(yè)G1 T1L

T2 G2fXn1Xn2五、（10分）如圖所示系統(tǒng)，電抗為歸算到統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)么值（ SB=100MVA，UB=平均額定電壓），用正序等效定則計(jì)算以下各種情況短路時(shí)，短路點(diǎn)的 A相正序電流有名值，（1）三相短路；（2）A相接地短路；10.5KV 115KV KX12=0.1X1=X2=0.1=XXn=0.3X0=0.2X0X1=Xn=0.1六、（10分）如圖所示系統(tǒng)，求發(fā)電機(jī)電勢(shì) Eq和靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù) Kp？（注：圖中參數(shù)為歸算到統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)么值 SB=100MVA，UB=平均額定電壓）10.5KV 115KVU=1=ConstP0=1Q0=0.8Xd=0.1 XT=0.25 XL=0.4七、（15分）有一簡(jiǎn)單系統(tǒng)，已知發(fā)電機(jī)參數(shù)xd0.2，E?=1.2，原動(dòng)機(jī)功率PT=1.5，線路參數(shù)如圖所示，無(wú)窮大電源電壓Uc1.000，如果開(kāi)關(guān)K突然合上，電容電抗Xc=0.3試判斷該系統(tǒng)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定 ?K單回XL=0.6 S=無(wú)窮大答案參見(jiàn)我的新浪博客： /s/blog_3fb788630100muda.html第3頁(yè)共10頁(yè)電力系統(tǒng)暫態(tài)分析試卷 (2)一、簡(jiǎn)答（25分）什么是短路？簡(jiǎn)述短路的現(xiàn)象和危害？什么是短路沖擊電流？出現(xiàn)沖擊電流的條件是什么？為什么同步發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子繞組的電感系數(shù)矩陣中會(huì)有零元素？變壓器中性點(diǎn)接小電阻的作用是什么？簡(jiǎn)要分析理由。什么是靜態(tài)穩(wěn)定、暫態(tài)穩(wěn)定，其主要區(qū)別是什么？二、（10分）電力系統(tǒng)接線如圖所示，元件參數(shù)標(biāo)于圖中，用標(biāo)么值的近似計(jì)算法計(jì)算各元件電抗標(biāo)么值(SB=50MVA，UB=平均額定電壓)。10.5KV 115KV 10.5KVSGN1=50MVASTN1=50MVAL=100kmSTN2=20MVAPGN2=40MWcosф=0.8”uk%=10X0=0.4Ω/kmuk%=10.5Xd=0.2”Xd=0.25三、（10分）電力系統(tǒng)接線如圖所示，元件參數(shù)標(biāo)于圖中，當(dāng)K點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，若要使短路后0.2S的短路功率Sd不大于100MVA，試求線路允許的電抗有名值(SB=100MVA，UB=平均額定電壓)？10.5KV115KVKSGN1=50MVASTN1=50MVAXL=?”uk%=10Xd=0.1四、（15分）如圖所示系統(tǒng)，電抗為歸算到統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)么值 （SB=100MVA，UB=平均額定電壓），計(jì)算BC相接地短路時(shí)，短路點(diǎn)A相各序電流有名值及中性點(diǎn)電壓。答案參見(jiàn)我的新浪博客： /s/blog_3fb788630100muda.html第4頁(yè)共10頁(yè)10.5KV 115KV KX12X1=X2=0.1=X=0.1Xn=0.3X0=0.2X0X1=Xn=0.1五、（15分）試用物理方法分析系統(tǒng)保持靜態(tài)穩(wěn)定的條件是dPd0。E六、（15分）一簡(jiǎn)單系統(tǒng)如圖所示，已知發(fā)電機(jī)參數(shù)xd=0.2，E?=1.2，原動(dòng)機(jī)功率PT=1.5，線路參數(shù)如圖所示，無(wú)窮大電源電壓Uc=1.00，如果在K點(diǎn)突然發(fā)生三相短路，短路后轉(zhuǎn)子角度增加 20o時(shí)，C跳開(kāi)，B在C跳開(kāi)后轉(zhuǎn)子角度增加 20o才跳開(kāi)，試判斷該系統(tǒng)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定?BKCS=無(wú)窮大單回XL=0.4cU七、（10分）試畫(huà)出下圖中當(dāng)f2點(diǎn)發(fā)生不對(duì)稱接地短路時(shí)的零序等值電路圖。(略去各元件電阻和所有對(duì)地導(dǎo)納及變壓器勵(lì)磁導(dǎo)納)341X0f29XmX027856答案參見(jiàn)我的新浪博客： /s/blog_3fb788630100muda.html第5頁(yè)共10頁(yè)電力系統(tǒng)暫態(tài)分析試卷（ 3）一、簡(jiǎn)答（25分）簡(jiǎn)述短路的現(xiàn)象和危害？列出電力系統(tǒng)的各電壓等級(jí)及其對(duì)應(yīng)的平均額定電壓？為什么在分析同步發(fā)電機(jī)三相短路電流過(guò)程時(shí)要進(jìn)行派克變換？輸電線路中串聯(lián)電容在電力系統(tǒng)中的作用是什么？5.靜態(tài)穩(wěn)定及暫態(tài)穩(wěn)定的區(qū)別是什么？二、（15分）已知同步發(fā)電機(jī)的參數(shù)為Xd=1.0,Xq=0.6,Xd?=0.3,cosΦ=0滯.85后，當(dāng)電流、電壓標(biāo)么值均為1時(shí)，求發(fā)電機(jī)的空載電勢(shì)Eq、虛構(gòu)電勢(shì)EQ、暫態(tài)電勢(shì)Eq?和E?,并作電流電壓相量圖。三、（15分）電力系統(tǒng)接線如圖所示，元件參數(shù)標(biāo)于圖中，系統(tǒng)S的短路容量為2000MVA當(dāng)K點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，試計(jì)算 : （SB=100MVA，UB=平均額定電壓）短路點(diǎn)的短路電流周期分量起始值I?發(fā)電機(jī)對(duì)K點(diǎn)的計(jì)算電抗XGf。110KVk10.5KVS100kmPGN2=40MWSTN2=20MVAX0=0.4Ω/kmcosф=0.8UK%=10.5”Xd=0.25四、（15分）如圖所示系統(tǒng)，電抗為歸算到統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)么值（SB=100MVA，UB=平均額定電壓），用正序等效定則計(jì)算以下各種情況短路時(shí)，短路點(diǎn)的A相正序電流有名值，（1）三相短路；（2）A相接地短路；（3）BC相接地短路。(4)兩相短路。10.5KV 115KV KX12X1=X2=0.1=X=0.1XnX0=0.2X0=0.3X1=Xn=0.1答案參見(jiàn)我的新浪博客： /s/blog_3fb788630100muda.html第6頁(yè)共10頁(yè)五、（15分）圖示系統(tǒng)， 一并聯(lián)電抗通過(guò)一開(kāi)關(guān)掛在線路的中端， 參數(shù)已在圖中給出， 求（1）開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，發(fā)電機(jī)的最大出力； （2）假設(shè)E?=常數(shù)，開(kāi)關(guān)閉合時(shí)發(fā)電機(jī)的最大出力為多少，系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性比原來(lái)如何？j0.2 j0.3P0=1Q0=0.8U =1.0 00E?未知X?d=0.1j0.3六、（15分）有一簡(jiǎn)單系統(tǒng)，已知發(fā)電機(jī)參數(shù)xd0.2，E?=1.2，原動(dòng)機(jī)功率P1.5，線00T路參數(shù)如圖所示，無(wú)窮大電源電壓Uc1.0，如果因?yàn)楸Ｗo(hù)誤動(dòng)致使斷路器B突然跳開(kāi)，試判斷該系統(tǒng)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定?B 單回XL=0.4 S=無(wú)窮大七、（15分）試畫(huà)出下圖中當(dāng) f1和f2點(diǎn)分別發(fā)生單相接地短路時(shí)的零序等值電路圖。 (略去各元件電阻和所有對(duì)地導(dǎo)納及變壓器勵(lì)磁導(dǎo)納 )3 41f1X0f29XmX027856答案參見(jiàn)我的新浪博客： /s/blog_3fb788630100muda.html第7頁(yè)共10頁(yè)電力系統(tǒng)暫態(tài)分析試卷（ 4）一、簡(jiǎn)答（18分）同步發(fā)電機(jī)出口突然發(fā)生三相短路后，定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組會(huì)產(chǎn)生哪些電流分量？各按什么時(shí)間常數(shù)衰減？說(shuō)出靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定的區(qū)別，并分別說(shuō)出三種提高靜態(tài)穩(wěn)定和暫態(tài)穩(wěn)定的措施。比較下列幾種情況下輸電線路阻抗的大小。(1).單回輸電線零序阻抗Z(0)和雙回輸電線零序阻抗Z(0)(2)。(2).單回輸電線零序阻抗Z(0)和有架空地線的單回輸電線零序阻抗Z(w)。(0)(3).單回輸電線零序阻抗Z(0)和單回輸電線正序阻抗Z。(１)二、（13分）已知同步發(fā)電機(jī)的參數(shù)為xd1.2,xq0.6,xd0.2,co0.8滯s后。試求額定運(yùn)行時(shí)的空載電勢(shì)Eq、虛構(gòu)電勢(shì)EQ、暫態(tài)電勢(shì)Eq和E,并作電流電壓相量圖。三、(13分)電力系統(tǒng)接線和元件參數(shù)如圖所示，當(dāng)K點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，計(jì)算10.5KV115KV10.5KVkG1G2SGN1=50MVAS=50MVA100kmSTN2=63MVAPGN2=50MW”TN1uk%=10.5cosф=0.8Xd=0.2uk%=10X0=0.4Ω/km”Xd=0.25（1）電源G1和G2對(duì)K點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗（2）G1和G2對(duì)K的計(jì)算阻抗（3）t=0s時(shí)短路點(diǎn)總電流的標(biāo)么值及有名值各是多少？（4）若依運(yùn)算曲線查得 t=0.2s電源G1和G2的短路電流標(biāo)么值分別為2.44和2.05，求t=0.2s時(shí)短路點(diǎn)總電流的有名值為多少？答案參見(jiàn)我的新浪博客： /s/blog_3fb788630100muda.html第8頁(yè)共10頁(yè)(SB=50MVA，UB=平均額定電壓)。四、（20分）如圖所示的簡(jiǎn)單系統(tǒng)，當(dāng)K點(diǎn)發(fā)生A相接地短路時(shí)，求發(fā)電機(jī)端各相電流和電壓的有名值及經(jīng)阻抗Xn接地的變壓器中性點(diǎn)電壓。（注：圖中參數(shù)為歸算到統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)么值SB=100MVA，UB=平均額定電壓，設(shè)系統(tǒng)短路前空載）10.5KV115KV37KVKXnX1=X2=0.1X0=0.2X1=005.1X1=X2=0.1X1=0.15X0=0.3Xn＝0.1五、(16分)已知計(jì)及阻尼功率后發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程（增量形式）為：ddt0dPEd1dtTJDd0試用小干擾法推導(dǎo)該系統(tǒng)保持靜態(tài)穩(wěn)定的條件。六、（20分）一簡(jiǎn)單系統(tǒng)如圖所示，已知發(fā)電機(jī)參數(shù)xd0.15，xs0.05，E=1.2，原動(dòng)機(jī)功率PT1.5，線路參數(shù)如圖所示，無(wú)窮大電源電壓Uc1.000，如果在線路末端斷路器C處突然發(fā)生三相短路，短路后轉(zhuǎn)子角度增加15時(shí)，C跳開(kāi)，B在C跳開(kāi)后轉(zhuǎn)子角度增加15才跳開(kāi)，試判斷該系統(tǒng)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定?B C S=無(wú)窮大單回XL=0.4答案參見(jiàn)我的新浪博客： /s/blog_3fb788630100muda.htmlSB=100MVA，第9頁(yè)共10頁(yè)電力系統(tǒng)暫態(tài)分析試卷（ 5）一、填空及簡(jiǎn)答（ 18分）1. 選擇填空: (供選答案均為 ①變數(shù) ②常數(shù) ③零)凸極同步發(fā)電機(jī)定子各相繞組的自感系數(shù)是 ( )；定子各相繞組間的互感系數(shù)是 ( )；轉(zhuǎn)子各繞組的自感系數(shù)是 ( )；勵(lì)磁繞組與D軸阻尼繞組間的互感系數(shù)是 ( )；勵(lì)磁繞組與 Q軸阻尼繞組間的互感系數(shù)是 ( )；定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組間的互感系數(shù)是 ( )。4.同步發(fā)電機(jī)出口突然發(fā)生三相短路后， 定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組會(huì)產(chǎn)生哪些電流分量？各按什么時(shí)間常數(shù)衰減？說(shuō)出三種提高電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的措施。二、（12分）已知隱極同步發(fā)電機(jī)的參數(shù)為xd1.0,xd0.3,cos0.8滯后。試求額定運(yùn)行時(shí)的空載電勢(shì)Eq、暫態(tài)電勢(shì)Eq,并作電流電壓相量圖三、(12分)電力系統(tǒng)接線如圖所示，元件參數(shù)標(biāo)于圖中，當(dāng)K點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，計(jì)算發(fā)電機(jī)G1和G2對(duì)K點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗。10.5KVk115KV10.5KVSGN1=100MVASTN1=20MVA100kmSTN2=20MVAPGN2=40MWcosф=0.8”uk%=10X0=0.4Ω/kmuk%=10.5Xd=0.2”Xd=0.25四、（13分）系統(tǒng)接線如圖所示 , 當(dāng)f 點(diǎn)發(fā)生不對(duì)稱接地短路故障時(shí) , 試作出相應(yīng)的零序等值網(wǎng)絡(luò)。 (略去各元件電阻和所有對(duì)地導(dǎo)納及變壓器勵(lì)磁導(dǎo)納 )五、（15分）如圖所示的簡(jiǎn)單系統(tǒng)， 當(dāng)K點(diǎn)發(fā)生BC兩相接地短路時(shí)， 求故障點(diǎn)各相電流和電壓的有名值。（注：圖中參數(shù)為歸算到統(tǒng)一基準(zhǔn)值下的標(biāo)么值UB=平均額定電壓，設(shè)系統(tǒng)短路前空載）答案參見(jiàn)我的新浪博客： /s/blog_3fb788630100muda.html第10頁(yè)共10頁(yè)10.5KV115KVKX0=0.2X1=X2=0.1X1=0.15X0=0.3X1=X2=0.1六、(15分)圖示系統(tǒng)， 一并聯(lián)電抗通過(guò)一開(kāi)關(guān)掛在線路的中端，求（1）開(kāi)關(guān)斷開(kāi)j0.2j0.3P0=1Q0=0.8時(shí)