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電力系統(tǒng)暫態(tài)分析期末復習題答案

第2章同步發(fā)電機突然三相短路

一、簡答題

1.電力系統(tǒng)暫態(tài)過程的分類

暫態(tài)過程分為波過程、電磁暫態(tài)過程和機電暫態(tài)過程。波過程主要研

究與過電壓有關的電壓波和電流波的傳遞過程;電磁暫態(tài)過程主要研究與

各種短路故障和斷線故障有關的電壓、電流的變化,功率的變化;機電暫

態(tài)過程主要研究電力系統(tǒng)受到干擾時,發(fā)電機轉(zhuǎn)速、功角、功率的變化。

2.為什么說電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行狀態(tài)是一種相對穩(wěn)定的運行狀態(tài)?

由于實際電力系統(tǒng)的參數(shù)時時刻刻都在變化,所以電力系統(tǒng)總是處在

暫態(tài)過程之中,如果其運行參量變化持續(xù)在某一平均值附近做微小的變

化,我們就認為其運行參量是常數(shù)(平均值),系統(tǒng)處于穩(wěn)定工作狀態(tài)。

由此可見系統(tǒng)的穩(wěn)定運行狀態(tài)實際是一種相對穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

3.同步發(fā)電機突然三相短路時,定子繞組電流中包含哪些電流分量?

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分量?它

們的對應關系和變化規(guī)律是什么?

定子電流中包含基頻交流分量、直流分量和倍頻交流分量;轉(zhuǎn)子勵磁

繞組中包含強制勵磁電流分量、直流分量和基頻交流分量;d軸阻尼繞組

中包含直流分量和基頻交流自由分量;q軸阻尼繞組中僅包含基頻交流分

量。定子繞組中直流分量和倍頻分量與轉(zhuǎn)子勵磁繞組中的基頻交流分量相

對應,兩者共同衰減,最后衰減至零;轉(zhuǎn)子回路直流分量與定子基頻交流

分量相對應,共同衰減但不會為零

4.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?變化的原因是什么?

凸極式同步發(fā)電機原始磁鏈方程中,轉(zhuǎn)子的自感系數(shù)、轉(zhuǎn)子各繞組之

間的互感系數(shù)為常數(shù);定子的自感系數(shù)、定子繞組間的互感系數(shù)可變可不

變,定子與轉(zhuǎn)子間的互感系數(shù)是變化,變化的主因是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),輔因是轉(zhuǎn)

子凸級氣息中d,q磁路不對稱。隱極式同步發(fā)電機原始磁鏈方程中,

轉(zhuǎn)子的自感系數(shù)、轉(zhuǎn)子各繞組之間的互感系數(shù)為常數(shù)、定子的自感系數(shù)、

定子繞組間的互感系數(shù)均為常數(shù);定子與轉(zhuǎn)子間的互感系數(shù)是變化的,變

化的原因是定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組之間存在相對運動。

5.什么是派克變奏?為什么進行派克變換?

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換,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),從

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

便于分析計算。

6.電流的0軸分量不產(chǎn)生隨氣隙分布的磁動勢,Park變換為什么還要加

入電流的0軸分量?

7,同步發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)參數(shù)與方程。

?有何意義。8.凸極同步發(fā)電機模型中引入EQ

凸級同步發(fā)電機Xd不等于Xq,故發(fā)電機的向量方程寫不成全向量形

式,向量圖也畫不出,各個參數(shù)分量無

?,它即位于q軸,乂是隱極化的電勢,能夠幫助將發(fā)電機向量方程

寫成全向量形式。法獲得。故構建EQ

第6章電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題和各元件機電特性

一、簡答題

1.穩(wěn)定分析中做了哪些近似簡化。

在分析穩(wěn)定問題時,做簡化如下:(1)忽略發(fā)電機定子繞組電阻(2)

設機組轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速,3弋1;

(3)不計定子繞組中的電磁暫態(tài)過程;14)發(fā)電機的某個電動勢,

例如空載電動勢或暫態(tài)電動勢甚至端電壓為恒定。

2.電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念及分類。

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性指當系統(tǒng)在某一正常運行狀態(tài)下受到某種干擾后,

能夠經(jīng)過一定時間回到原來的運行狀態(tài)或者過渡到一個新的穩(wěn)態(tài)運行狀

態(tài)的能力。主要分為:電壓穩(wěn)定,頻率穩(wěn)定,功角穩(wěn)定。功角穩(wěn)定又分為

靜態(tài),暫態(tài),動態(tài)穩(wěn)定。

3.不計發(fā)電機內(nèi)部電磁過渡過程及自動勵磁調(diào)節(jié)裝置的作用,給出同

步發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程。

Chap.7電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定

一、簡答題:

1電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定基本概念

電力系統(tǒng)受到小的干擾后,不發(fā)生自發(fā)振蕩或非周期性失步,自動恢

復到初始運行狀態(tài)的能力。2線路傳輸功率和兩端電壓大小、相位之間

過暫態(tài)過程達到新的穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)或者

恢復到原來的狀態(tài)。

2暫態(tài)穩(wěn)定分析中發(fā)電機的模型。

根據(jù)勵磁回路磁鏈守恒原理,故障瞬間交軸暫態(tài)電動勢是不變的,以

后再衰減。由于勵磁調(diào)節(jié)器的存在,可以認為交軸暫態(tài)電視在暫態(tài)過程中

一直是常數(shù)。實際計算中用暫態(tài)電勢代替之。

3暫態(tài)穩(wěn)定研究中能否將狀態(tài)方程線性化?

暫態(tài)穩(wěn)定是研究大干擾的過程,因此不能象研究靜穩(wěn)一樣把狀態(tài)方程

線性化

4暫態(tài)穩(wěn)定分析中只計及正序分量的電磁功率

不對稱故障時,負序電流產(chǎn)生的磁場和轉(zhuǎn)子繞組電流的磁場形成轉(zhuǎn)

矩,主要是以兩杯同步頻率交變的,平均值接近于零的制動轉(zhuǎn)矩,對暫態(tài)

過程影響小。零序電流在轉(zhuǎn)子空間的合成磁場為零,不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩,可以忽

略。5等面積定則的基本原理。

P208

6如何理解暫態(tài)穩(wěn)定和系統(tǒng)原來的運行方式和干擾的方式有關?

一個系統(tǒng)的在某個運行方式和某種干擾下是暫態(tài)穩(wěn)定的,而在另一個

運行方式和另一種干擾下它可能就是不穩(wěn)定的,因此,分析一個系統(tǒng)的智

態(tài)穩(wěn)定,首先必須結合系統(tǒng)的實習情況給出系統(tǒng)的初始運行方式。還要

確定系統(tǒng)所受的擾動方式,參見《中國安全穩(wěn)定導則》。

7單機無窮大系統(tǒng)系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的判斷。

1)等面積定則

2)通過求解發(fā)電機轉(zhuǎn)子運動方程得到6?t曲線

8故障切除時刻對暫態(tài)穩(wěn)定的影響,

故障切除的越快,加速面積越小,減小了電動機失速的危險。切除過

慢有可能導致沒有足夠的減速面積,從而使系統(tǒng)失去暫態(tài)穩(wěn)定。

9極限切除角的含義?為何還需求解極限切除時間?

極限切除角就是最大可能的減速面積與加速面積大小相等的穩(wěn)定極

限情況下的切除角。極限切除角便于我們分析理解整個故障切除過程,但

是在實際工程設計中,只有極限切除時間可以直觀地確定切除的時機,能

夠解決實際問題。

10如何理解快速切除故障是保證暫態(tài)穩(wěn)定的有效措施

快速切除故障減少了加速面積,增加了減速面積,提高了發(fā)電機之間

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