《-電力系統(tǒng)分析(上)》試卷

自信考試誠(chéng)信做人PAGEPAGE3用心用情服務(wù)社會(huì)姓名學(xué)號(hào)學(xué)院姓名學(xué)號(hào)學(xué)院專業(yè)座位號(hào)(密封線內(nèi)不答題)……………………密………………封………線……線………_____________________…華南理工大學(xué)期末考試《電力系統(tǒng)分析（上）》試卷注意事項(xiàng)：1.考前請(qǐng)將密封線內(nèi)各項(xiàng)信息填寫清楚；2.所有答案請(qǐng)直接答在試卷上(或答題紙上)；3．考試形式：開（閉）卷；4.本試卷共大題，滿分100分， 考試時(shí)間120分鐘。題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人填空題（20分，每空1分）一臺(tái)發(fā)電機(jī)接入6kV母線，經(jīng)一臺(tái)升壓變壓器接入110kV網(wǎng)絡(luò)，發(fā)電機(jī)額定電壓為6.3kV，變壓器一、二次側(cè)額定電壓分別為6.3kV、_121____kV。分裂導(dǎo)線相當(dāng)于_增大___了導(dǎo)線的等效半徑，因而能減小導(dǎo)線的電感。（增大/減?。＜芸站€路的導(dǎo)線排列不對(duì)稱時(shí)，可以通過__導(dǎo)線換位__使三相參數(shù)恢復(fù)對(duì)稱。常用的架空線路等值電路有T型和π型兩種，實(shí)際計(jì)算中大多采用后者代表輸電線。節(jié)點(diǎn)k的自阻抗的物理意義為：當(dāng)在節(jié)點(diǎn)k單獨(dú)注入電流，而所有其他節(jié)點(diǎn)注入電流都等于零時(shí)，在節(jié)點(diǎn)k的電壓同注入電流之比，即等于。短路是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：_三相短路_、單相短路、_兩相短路___和_兩相接地短路幾種類型。短路電流最大可能的瞬時(shí)值稱為沖擊電流。沖擊系數(shù)表示沖擊電流為短路電流周期分量幅值的倍數(shù)。高壓電網(wǎng)的短路回路中，感抗遠(yuǎn)大于電阻，其沖擊電流計(jì)算的條件是，短路前電路處于空載狀態(tài)，短路恰好發(fā)生在短路周期電流取幅值的時(shí)刻。簡(jiǎn)答題（共5小題，總分34分）對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是什么？衡量電能質(zhì)量的基本指標(biāo)是什么？（7分）答：對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的基本要求是：1）保證安全可靠的供電；2）要有合乎要求的電能質(zhì)量；3）要有良好的經(jīng)濟(jì)性；4）盡可能減小對(duì)生態(tài)環(huán)境的有害影響。 衡量電能質(zhì)量的兩個(gè)基本指標(biāo)是電壓和頻率。什么是派克變換？為什么要進(jìn)行派克變換？（7分）答：派克變換就是從abc坐標(biāo)系到dq0坐標(biāo)系的變換，其物理意義是把觀察者從靜止的定子上轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)子上。經(jīng)過變換，定子的靜止三相繞組被兩個(gè)同轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的等效繞組所代替，并且三相對(duì)稱交流變成了直流。通過派克變換，同步方程磁鏈方程中隨時(shí)間變化的自感系數(shù)和互感系數(shù)將變成常數(shù)，微分方程變?yōu)槌Ｏ禂?shù)微分方程。簡(jiǎn)述和的物理意義。（7分）答：同步發(fā)電機(jī)縱軸暫態(tài)電抗為xd’，其物理意義是沿縱軸向把同步電機(jī)看做是雙繞組變壓器，當(dāng)副方繞組（即勵(lì)磁繞組）短路時(shí)，從原方（即定子繞組）測(cè)得的電抗。同步發(fā)電機(jī)縱軸次暫態(tài)電抗為xd”，其物理意義是沿縱軸向把同步電機(jī)看做是三繞組變壓器，當(dāng)兩個(gè)副方繞組（即勵(lì)磁繞組和縱軸阻尼繞組）都短路時(shí)，從原方（即定子繞組側(cè)）測(cè)得的電抗。同步發(fā)電機(jī)突然三相短路后，定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組中各有哪些短路電流分量？其對(duì)應(yīng)關(guān)系如何？（8分）答：同步發(fā)電機(jī)突然短路后，定子電流中包括基頻分量、直流分量和倍頻分量，直流分量和倍頻分量都是為了維持磁鏈初值守恒而出現(xiàn)的，是自由分量，基頻電流的穩(wěn)態(tài)值是強(qiáng)制分量，基頻電流與穩(wěn)態(tài)電流之差也是自由電流。轉(zhuǎn)子各繞組中出現(xiàn)直流和基頻自由電流，直流電流包括勵(lì)磁電流（強(qiáng)制分量）和自由直流。定子電流的基頻自由電流與轉(zhuǎn)子電流的自由直流對(duì)應(yīng)，轉(zhuǎn)子的基頻交流與定子的非周期電流和倍頻電流對(duì)應(yīng)。什么是正序等效定則？（5分）在簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路的情況下，短路點(diǎn)電流的正序分量，與在短路點(diǎn)每一相中加入附加電抗而發(fā)生三相短路時(shí)的電流相等。這個(gè)概念稱為正序等效定則。三、一臺(tái)同步發(fā)電機(jī)，已知，機(jī)端電壓為V，機(jī)端電流為I，功率因數(shù)為cosφ。畫出計(jì)算的相量圖，并寫出相應(yīng)的相量形式的計(jì)算公式。（10分）注：紅色兩條線表示要相互垂直對(duì)圖1所示的電力系統(tǒng)，（1）形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。（4分）（2）當(dāng)節(jié)點(diǎn)3發(fā)生三相短路接地時(shí)，求新的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。（2分）1:1.1:1.1123j0.1-j2-j1j0.2（1）；；；（2）系統(tǒng)接線如圖所示，已知各元件的參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)G-1：，；發(fā)電機(jī)G-2：，；變壓器T-1：，，；變壓器T-2：，，；線路L：每回路，；負(fù)荷LD：，。所有發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電勢(shì)取1.08（標(biāo)幺值），負(fù)荷次暫態(tài)電勢(shì)取0.8（標(biāo)幺值）。選基準(zhǔn)功率為100MVA，基準(zhǔn)電壓為平均額定電壓。當(dāng)在f點(diǎn)發(fā)生三相短路接地故障時(shí)，試作如下計(jì)算：作等值電路，并計(jì)算各個(gè)元件的參數(shù)（標(biāo)幺值）。（5分）求f點(diǎn)的起始次暫態(tài)電流（有名值）。（5分）LLG-1G-2T-1T-2110kV0.5L0.5LLDfGG10kV10kV解：（1）；；；；f等值電路f（2）ffffff如圖所示的系統(tǒng)中，在f點(diǎn)發(fā)生單相短路故障，其參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)G-1、G-2、G-3：，。變壓器T-1、T-3：，,Y,d11接法；T-2：，，，，Yn,Yn0,d11接法。線路L-1、L-2：，，。負(fù)荷LD：，，。接地阻抗：。（20分）計(jì)算網(wǎng)絡(luò)中各元件序參數(shù)標(biāo)么值（3分）制定正、負(fù)、零序網(wǎng)（6分）計(jì)算各序網(wǎng)組合電抗及組合電勢(shì)并繪制復(fù)合序網(wǎng)（3分）計(jì)算f點(diǎn)發(fā)生A相短路時(shí)的短路電流；（3分）計(jì)算f點(diǎn)發(fā)生A相短路時(shí)K點(diǎn)的電流。（5分）（1）求各序網(wǎng)絡(luò)A正序網(wǎng)絡(luò)B負(fù)序網(wǎng)絡(luò)C零序網(wǎng)絡(luò)T-1,T-3:T-2:VS1=(+-)=11,VS2=(+-)=0VS3=(+-)=10標(biāo)幺值為X1=0.11×100/100=0.11,同理X2=0,X3=0.1；，；，；Xn1=50=0.095,Xn2=50=0.378XLD(1)=1.2XLD(2)=0.35正序網(wǎng)絡(luò)的輸入電抗為：正序網(wǎng)絡(luò)等值電勢(shì)為：負(fù)序網(wǎng)絡(luò)的輸入電抗為：零序網(wǎng)絡(luò)的輸入電抗為：（2）單相