電力系統(tǒng)思考題

第六章思索題

1、什么是電力系統(tǒng)的電磁暫態(tài)過程？

變壓器、輸電線路等元件，不牽涉角位移、角速度等機械量，一般討論電磁暫態(tài)過程。

2、什么是電力系統(tǒng)的機電暫態(tài)過程？

電力系統(tǒng)中同步發(fā)電機、異步電動機等轉(zhuǎn)動元件，運動過程由電磁轉(zhuǎn)矩(或功率)和機

械轉(zhuǎn)矩(或功率)不平衡打算，稱機電暫態(tài)過程。

3、電力系統(tǒng)的故障分哪兩種？分別又可稱為什么故障？

電力系統(tǒng)運行常發(fā)生故障，大多數(shù)是短路故障，少數(shù)是斷線故障。

短路故障又稱橫向故障。斷線故障又稱縱向故障。

4、短路故障有什么類型？短路的主要緣由是什么？短路計算的目的是什么？

短路的類型：三相短路、兩相短路、單相短路接地和兩相短路接地。

短路根本緣由：電氣設(shè)施載流部分相與相之間或相對地的絕緣受到損壞。

短路計算目的：

1)短路電流計算是電力技術(shù)方面基本問題之一。

2)發(fā)電廠、變電所及整個電力系統(tǒng)的設(shè)計、運行中均以短路計算結(jié)果作為依據(jù)：

5、什么是無限大功率電源？

1)電壓和頻率保持恒定：

2)內(nèi)阻抗為零。

6、什么是短路沖擊電流？其主要用途是什么？

空載、|a-6|=90°時短路電流的最大瞬時值，稱短路沖擊電流。

短路沖擊電流用于檢險電氣設(shè)施和載流導(dǎo)體電動力穩(wěn)定度。

7、什么是最大有效值電流？其主要用途是什么？

最大有效值電流也發(fā)生在短路后的半個周期：

%=兒/⑸+焉3=兒/⑸+(m

=，(/,”/也『+彳(九—I)?=若｛1+2("-以(6-13)

任一時刻t短路電流有效值It是以t為中心一個周期內(nèi)瞬時電流均方根值：

最大有效值電流用于檢驗?zāi)承╇娖鞯臄嗔髁α?/p>

8、定子短路電流中包含哪兒個重量？各重量是如何產(chǎn)生的，各以什么時間常數(shù)衰減或

是什么穩(wěn)態(tài)值？(期中)

1.定子繞組中的電流重量

(1)直流重量：iaa,校定子繞組的時間常數(shù)Ta衰減。

(2)次暫態(tài)周期重量：i”pa,按T”d衰減。

(3)暫態(tài)周期重量：i'pa,按Td衰減。

(4)穩(wěn)態(tài)周期重量：ipa,不衰減。

9、勵磁電流中包含哪幾個重量？各重量是如何產(chǎn)生的，各以什么時間常數(shù)衰減或是什

么穩(wěn)態(tài)值？

2.轉(zhuǎn)子勵磁繞組中的電流重量

(1)空載勵磁電流重量：if(0)，勵磁調(diào)整器不動作時為定值。

（2）非周期重量：iaf,按T”d、Td衰減。

（3）周期重量：iwf,按Ta衰減。

10、用什么基本原理分析短路電流物理概念？

發(fā)電機定子端空載三相短路物理過程

11、短路電流基頻溝通電流幅值變化根本緣由是什么？

定子繞組短路電流周期重量幅值變化根本緣由是轉(zhuǎn)子繞組由于磁鏈?zhǔn)睾闶闺姌蟹磻?yīng)磁通轉(zhuǎn)

變了磁路，定子繞組等值電抗由X"d變?yōu)閄H,最終變?yōu)閄d。（待定）

12、穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、次暫態(tài)電抗的對應(yīng)數(shù)值有什么關(guān)系？

X"d<X'd<Xd;X"q<Xq

Xd>Xq>X'd>X"d^X"q

13、短路電流初始值的計算有哪些近似？

（1）發(fā)電機等值電抗為X”d（或Xd）,等值電勢為次暫態(tài)電勢E”|0|（或暫態(tài)電勢E|0|）,

近似認(rèn)為短路前后不突變：

?“??11

百0|=。|0|+〃|0占

耳0[=。|0+〃|0占

忿機線路行也電納，環(huán)壓網(wǎng)絡(luò)計算忽視電阻；在電纜和低壓網(wǎng)絡(luò)計算，近似用阻抗模:

變壓器忽視電阻和勵磁支路

標(biāo)幺值運算采納近似方法，變壓器笑儂鄭睥眄電壓之比。

忽視線路和變壓器電阻和接地支路，等值扇各元件均為電抗。

（3）負(fù)荷電流較短路電流小，近似計算不計負(fù)荷電流，認(rèn)為短路前后系統(tǒng)沒有負(fù)荷。

對遠離短路點支路電流可引起較大誤差。需計及負(fù)荷時，川恒定阻抗代替負(fù)荷。

（4）短路點四周大容量電動機，短路后瞬時由于慣性作用，會送短路電流。

（5）異步電動機X”與啟動電抗等值電路完全相同。

X”標(biāo)幺值為啟動電流標(biāo)幺值（約為5）的倒數(shù)，即X”心0.2。當(dāng)X”=0.2

時，E"|0|^0.9,電動機端點短路的溝通電流起始值約為額定電流4.5倍。

14、運算曲線的計算步驟是什么？

（1）作應(yīng)用運算曲線時等值網(wǎng)絡(luò)；

（2）網(wǎng)絡(luò)化簡，得各電源對短路點轉(zhuǎn)移阻抗Xif

（3）求各電源計算電抗：將各轉(zhuǎn)移阻抗按各發(fā)電機額定容最歸算

Sj.N

Xj.js=X,

（4）由電源類型查運算曲線，得時刻I各電源的短珞電流標(biāo)幺值li.f。若電源是無限大

容量，則不用查曲線，直接用式（6-120）計算短路電流的標(biāo)幺值；

15、怎樣進行合并電源工作？影響短路電流變化規(guī)律的主要因素有哪兩個？

可把短路電流變化規(guī)律大體相同的發(fā)電機合并成等值機。

影響短路電流變化規(guī)律的主要因素有兩個：一是發(fā)電機特性（類型，參數(shù)）；另?個是發(fā)

電機對短路點電氣距離。在離短路點甚近狀況下，不能將不同類發(fā)電機合并。一般接在同一

母線（非短路點）的發(fā)電機可合并成?臺等值發(fā)電機。

第七章思索題

1、為什么電力系統(tǒng)計算中要用對稱重量法，什么問題需要用？

當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生不對稱故障時，破壞了三相系統(tǒng)運行狀態(tài)的對稱性，采納對稱重量法，

將三相系統(tǒng)的電氣量分解為正序、負(fù)序和零序三組對稱重量，仍用單相等值電路求解，然后

應(yīng)用疊加原理求解三相系統(tǒng)不對稱的電氣量。

2、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：如線路、變壓器等，正、負(fù)序阻抗相等，轉(zhuǎn)變相序并不轉(zhuǎn)變相間互感。

旋轉(zhuǎn)元件：如發(fā)電機、調(diào)相機、電動機等，正、負(fù)序阻抗一般不等。

不論是靜止還是旋轉(zhuǎn)元件，零序阻抗與正、負(fù)序阻抗有明顯區(qū)分。

3、變壓器零序等值電路是如何作出的？零序勵磁電抗如何考慮？

零序勵磁電抗XmO：

(一)雙繞組變壓器

變壓器勵磁電抗與主磁通路徑有關(guān)，變壓器內(nèi)流通正序、負(fù)序電流時，勵磁磁通在鐵芯

內(nèi)形成回路，磁阻小，正、負(fù)序勵磁電抗很大，近似計算時認(rèn)為是無限大。但零序勵磁電抗

與變壓器結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。

二臺單相變壓那組成變壓器組，正序和負(fù)序磁通在本身鐵芯磁路中形成同路，勵磁電抗

相等且數(shù)值很大，近似認(rèn)為Xm0=8。

.三相五柱式和鐵殼式變壓器，零序磁通可通過沒有繞組鐵芯部分形成回路，零序勵磁電

抗也相當(dāng)大，也可近似認(rèn)為Xm0=8。

三相三柱式變壓器，三相零序磁通大小相等、相位相同，只能經(jīng)絕緣介質(zhì)和油箱壁形成回路。

遇到很大磁阻，零序勵磁電抗比正序勵磁電抗小得多，用試驗方法測定。標(biāo)幺值約0.3-1.0。

綜上所述：

變壓器接線為YN,d時，等值電路中勵磁電抗XmO與二次繞組漏電抗XII并聯(lián)，XmO

比XII大，有用計算近似認(rèn)為XmO=8。

變壓器為YN.y、YN.yn接線時,非三相三柱式變壓器XmO=?>,T相三柱式變壓器XmO

需計入詳細(xì)數(shù)值。

三種接線單相零序等值電路中，只有兩種三相三柱式變壓器需計零序勵破電抗XmO影

響，其它狀況都認(rèn)為Xm0=8,相當(dāng)于開路。

變壓器接地星形側(cè)中性點經(jīng)阻抗Zn接地時，變壓器通過三相正序和負(fù)序電流之和為零，

不會在中性線中流通，中性點阻抗不反映在正序和負(fù)序網(wǎng)絡(luò)中。

變壓器中通過三相零字電流時，中性線中有三倍零序電流。中性點阻抗Zn中流過310

零序電流，中性點電位為3K)Zn,中性點阻抗必需反映在零序等值電路中。

(二)三繞組變壓器

電力系統(tǒng)為消退三次諧波，三繞組變壓器有一個繞組接三角形以供應(yīng)三次諧波通路。

可分析接線形式為YN,d,y(YO/A/Y)、YNJ,yn(YO/Y/YO)filYN,d,d(YO/A/A)等。

三繞組變壓器有一個繞組是三角形接線，可不計入XmO。(圖7-12在下頁)

一次側(cè)繞組施加零序電壓時，另兩個繞組感應(yīng)零序電勢，分析方法與雙繞組相同。

應(yīng)指出：三繞組變壓器零序等值電路中電抗xi、xi【、x【n和正序??樣，不是各繞組漏抗，

而是等值電抗。

4、變壓器中性點的阻抗在正序、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)中如何反映？

變壓器接地星形側(cè)中性點經(jīng)阻抗Zn接地時，變壓器通過三相正序和負(fù)序電流之和為零，不

會在中性線中流通，中性點阻抗不反映在正序和負(fù)序網(wǎng)絡(luò)中。

變壓器中通過三相零序電流時，中性線中有三倍零序電流。中性點阻抗Zn中流過310零序

電流，中性點電位為3K）Zn,中性點阻抗必需反映在零序等值電路中。

5、零序電流以什么為回路？以大地為回路

6、正序、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)是否相同？不相同

7、各種不對稱短路故障的計算用邊界條件是什么？為什么用a相作特別相？單相短路

接地時邊界條件：

單相短路接地時邊界條件：

t/y14-Uj-2+Uf0=0;if\—ift—i/Q（7—27）

—二Z十"Z（7—28）

乙El十乙工2十乙Zo

8、兩相短路與其他兩種短路相比有什么特點？

9、各種不對稱故障是經(jīng)過一個阻抗短路時，如何處理？

單相短路接地：

接地電阻以1倍的值分別接在正;負(fù);零序網(wǎng)絡(luò)中.

兩相經(jīng)阻抗短路：

接地阻抗以1/2的值分別接在正序和負(fù)序網(wǎng)絡(luò)中.

兩相短路經(jīng)阻抗接地：

接地阻抗中只有3倍零序短路流過，僅在零序網(wǎng)絡(luò)。

10、非故障處是否滿意邊界條件？其三相電壓、電流如何計算？

不滿意，首先求故障處正、負(fù)和零序短路電流和電壓重量，分別在每個序網(wǎng)求待求支路

各序電流或各序電壓重量，最終合成得待求支路三相電流或待求節(jié)點三相電壓。

11、正序、負(fù)序和零字的電壓和電流重量，經(jīng)過各種接線組別的變壓器時如何變化？

1、什么是穩(wěn)定性問題