電力系統(tǒng)暫態(tài)分析試卷(C卷)

長沙理工大學擬題紙

課程編號班空擬題教研室(或老師)簽名馬士英教研室主任簽名

課程名稱(含檔次)電力系統(tǒng)暫態(tài)分析(C卷)專業(yè)層次(本、專)本科

專業(yè)_________電氣工程及其自動化考試方式(開、閉卷)閉卷

一、判斷題(下述說法是否正確，在你認為正確的題號后打“J”，錯誤的打“X”，每題2分，

共20分)1、分析電力系統(tǒng)機電暫態(tài)過程時，通常認為電磁暫態(tài)過程已經(jīng)結(jié)束，即不再考慮發(fā)電

機內(nèi)部的電磁暫態(tài)過程。

()

2、短路沖擊電流出現(xiàn)在短路發(fā)生后約半個周期。()

3、不管發(fā)電機的各個繞組是由超導(dǎo)體還是非超導(dǎo)體構(gòu)成，短路電流中的非周期分晟都將逐漸衰減

到零。()

4、當發(fā)電機定子繞組之間的互感系數(shù)為常數(shù)時，發(fā)電機為隱極機。()

5、ABC三相系統(tǒng)中的非周期分量變換到dqO系統(tǒng)中為基頻交流分量。()

6、電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時，不僅短路點三相參數(shù)不對稱，電力系統(tǒng)其他局部三相參數(shù)也將成

為三相不對稱的。()

7、不管架空輸電線路是否假設(shè)避雷線，其負序電抗都是一樣的。()

8、電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱接地短路時，故障處三相電壓不時稱分解出的零序電壓是電力系統(tǒng)中出現(xiàn)

零序電流的原因。()

9、小干擾法既可用于電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的分析，也可用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的分析。

()

10、線路串聯(lián)電容器可以提高電力系統(tǒng)并列運行的靜態(tài)穩(wěn)定性。()

二、單項選擇題(在每題的三個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號

內(nèi)。每題3分，共30分)1、計算12MW以上機組機端短路沖擊電流時，短路電流沖擊系數(shù)應(yīng)取()o

A、2；B、1.9；C、1.8。

0

2、發(fā)電機三相電壓為：=Usin(fyr+a)、uh=Umsin(<vr+a-120),

0

=(/w,sin(^+a+12O),如將短路發(fā)生時刻作為時間的運點(/=()),當短路前空載、短路回路

阻抗角為80°1感性)時，B相短路電流中非周期分量取得最大值的條件是().

A、a=0°；B>cz=110°；C、a=-110°。

3、具有阻尼繞組的凸極式同步發(fā)電機，機端發(fā)生三相短路時，電磁暫態(tài)過程中定子繞組中存在

A、基頻交流分量、倍頻分量和非周期分量；

B、基頻交流分量和非周期分量；

C、非周期分量和倍頻分量。

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4、中性點直接接地系統(tǒng)中發(fā)生不對稱短路時，故障處短路電流中(

A、一定存在零序分量；

B、一定不存在零序分量；

C、可能存在，也可能不存在零序分量，應(yīng)根據(jù)不對稱短路類型確定。

5、在中性點直接接地的電力系統(tǒng)中，如電力系統(tǒng)某點不對稱短路時的正序電抗、負序電抗和零序

電抗的關(guān)系為2^⑼=2ZE⑴=2Z*⑵，那么該點發(fā)生單相接地短路、兩相短路、兩相短路接地和三相

短路時,按故障處正序電壓從大到小的故障排列順序是(L

A、兩相短路接地、單相接地短路、兩相短路、三相短路：

B、單相接地短路、兩相短路接地、兩相短路、三相短路；

C、單相接地短路、兩相短路、兩相短路接地、三相短路。

6、中性點不接地系統(tǒng)中，同一點發(fā)生兩相短路和兩相短路接地兩種故障情況下，故障相電流的大

小關(guān)系為()。

A、相等；

B、兩相短路時的電流大于兩相短路接地時的電流；

C、兩相短路接地時的電流大于兩相短路時的電流。

7、電力系統(tǒng)中，f點發(fā)生兩相經(jīng)過渡阻抗Zf短路時，正序增廣網(wǎng)絡(luò)中附加阻抗ZA為()。

A、ZE⑵+Zx（o）+Z§?、B、Z》(2)+Zf?c、Z0o）+Zy。

8、電力系統(tǒng)兩相斷線時的復(fù)合序網(wǎng)在形式上與()的復(fù)合序網(wǎng)相同。

A、單相金屬性接地短路；B、兩相金屬性短路；C、兩相短路金屬性接地。

9、電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)在受到()作用時的穩(wěn)定性。

A、小干擾；B、大干擾；C、大干擾或小干擾。

10、切除雙回輸電線路中的一回，對電力系統(tǒng)的影響是()。

A、只會降低電力系統(tǒng)并列運行的靜態(tài)穩(wěn)定性，不會影響電力系統(tǒng)并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性；

B、既會降低電力系統(tǒng)并列運行的靜態(tài)穩(wěn)定性，也會降低電力系統(tǒng)并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性；

C、既不會降低電力系統(tǒng)并列運行的靜態(tài)穩(wěn)定性，也不會影響電力系統(tǒng)并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性。

三、問答題(每題5分共25分)

1、無限大功率電源的特點是什么？在什么情況下可以將實際電源視為無限大功率電源？

2、對于下列圖所示的電力系統(tǒng)，當同步發(fā)電機的阻尼系數(shù)小于0時，系統(tǒng)將以何種形式失去穩(wěn)定？

3、變壓器三角形側(cè)發(fā)生a、b兩相短路時，星形側(cè)哪相的短路電流最大？簡要說明其原因。

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4、轉(zhuǎn)移電抗與計算電抗有何異同？

5、為什么小干擾法小能用來分析電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性？

四、作圖題19分)

電力系統(tǒng)接線如下列圖所示，請繪出圖中f點發(fā)生單相接地短路時的零序等值電路。

王、計算題(每題8分，共16分)

1、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

均=2,入二=0.12。發(fā)電機空載情況下機端突然發(fā)生三相短路，試計算

(1)短路電流周期分量的起始有效值和穩(wěn)態(tài)有效值。

(2)短路發(fā)生在發(fā)電機A相電壓瞬時值過零時，定子三用繞組中非周期分量的起始值。

2、電力系統(tǒng)狀態(tài)方程的特征方程為：25+4Z3+3/l2+8/l+10=0o此系統(tǒng)是靜態(tài)穩(wěn)定的還是不

穩(wěn)定的？如果不穩(wěn)定將以什么方式失去穩(wěn)定？

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長沙理工大學標準答案紙

課程名稱：電力系統(tǒng)暫態(tài)分析專業(yè)、班級：電力本科

一、判斷題1下述說法是否正確，在你認為正確的題號后打“J”，錯誤的打“X”，每題2分，

共20分)

1、分析電力系統(tǒng)機電暫態(tài)過程時，通常認為電磁暫態(tài)過程已經(jīng)結(jié)束，即不再考慮發(fā)電機內(nèi)部的電

磁暫態(tài)過程。（V）

2、短路沖擊電流出現(xiàn)在短路發(fā)生后約半個周期。

3、不管發(fā)電機的各個繞組是由超導(dǎo)體還是非超導(dǎo)體構(gòu)成，短路電流中的非周期分量都將逐漸衰減

到零。（X）

4、當發(fā)電機定子繞組之間的互感系數(shù)為常數(shù)時，發(fā)電機為隱極機。（4）

5、ABC三相系統(tǒng)中的非周期分量變換到dqO系統(tǒng)中為基頻交流分量。（V）

6、電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時，不僅短路點三相參數(shù)不對稱，電力系統(tǒng)其他局部三相參數(shù)也將成

為三相不對稱的。（X）

7、不管架空輸電線路是否假設(shè)避雷線，其負序電抗都是一樣的。（V）

8、電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱接地短路時，故障處三相電壓不對稱分解出的零序電壓是電力系統(tǒng)中出現(xiàn)

零序電流的原因。（V）

9、小干擾法既可用于電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的分析，也可月于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的分析。

（X）

10、線路串聯(lián)電容器可以提高電力系統(tǒng)并列運行的靜態(tài)穩(wěn)定性。（J）

二、單項選擇題（在每題的三個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號

內(nèi)。每題3分，共30分）1、B；2、B；3、A；4、C；5、C；6、A；7、B；8、A；9、B：10、

三、問答題（每題5分共25分）

】、無限大功率電源的特點是什么？在什么情況下可以將實際電源視為無限大功率電源？

答：

無限大功率電源的特點是：①電源的電壓和頻率保持不變；②電源的內(nèi)阻抗為零。

當實際電源的內(nèi)阻抗占短路回路總阻抗的比例小于10%時，就可以將實際電源視為無限大功率電

源。

2、對于下列圖所示的電力系統(tǒng)，當同步發(fā)電機的阻尼系數(shù)小于0時，系統(tǒng)將以何種形式失去穩(wěn)定？

答：受到干擾后，系統(tǒng)將發(fā)生自發(fā)振蕩而使系統(tǒng)失去穩(wěn)定。

3、變壓器三角形側(cè)發(fā)生a、b兩相短路時，星形側(cè)哪相的短路電流最大？簡要說明其原因。

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答：變壓器星形側(cè)B相電流最大。（1分）

AB兩相短路時的各相電流序分量相量圖如下，由圖可以看到B相電流最大。

（每個相量圖2分）

4、轉(zhuǎn)移電抗與計算電抗有何異同？

答：

相同點是：轉(zhuǎn)移電抗和計算電抗都是網(wǎng)絡(luò)經(jīng)化簡消去除電源點和短路點之外的所有節(jié)點后，連接短

路點與電源點的電抗標幺值。

不同的是：轉(zhuǎn)移電抗是以統(tǒng)一的功率基準值，為基準的電抗標幺值；計算電抗是以電源的額定容

量S”為基準的電抗標幺值。

5、為什么小干擾法不能用來分析電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性？

答：小干擾法分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理是將描述電力系統(tǒng)受擾運動的非線性微分方程在原始運行點按

泰勒級數(shù)展開，并略去其中狀態(tài)變量增量的平方項以上的高次項，將描述電力系統(tǒng)受擾運動的非線性微

分方程簡化為關(guān)于狀態(tài)變量增量的線性微分方程，然后通過求解該線性微分方程，確定狀態(tài)變量的變化

規(guī)律（即確定電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性）。

從上面所述小干擾法分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理可知，只有電力系統(tǒng)所受干擾比擬小，反映電力系

統(tǒng)運行狀態(tài)的狀態(tài)變量的變化比擬小時，略去展開式中含有狀態(tài)變量增量高次項的項才不會產(chǎn)生太大的

誤差。如果電力系統(tǒng)所受的干擾比擬大，那么反映電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的狀態(tài)變量的增量也比擬大，此時

略去展開式中狀態(tài)變量增量的高次項將造成很大的計算誤差,甚至得出錯誤的結(jié)果。所以小干擾法只能

用于分析電力系統(tǒng)受到小干擾作用時，電力系統(tǒng)狀態(tài)變量的變化問題一一即電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性問

題，而不能用于分析電力系統(tǒng)受到大干擾時，電力系統(tǒng)狀態(tài)變量的變化問題一一即電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定

性問題。

四、作圖題19分)

電力系統(tǒng)接線如下列圖所示，請繪出圖中/點發(fā)生單相接地短路時的零序等值電路。

共4頁第2頁

解：

f點發(fā)生單相接地短路時的零序等值電路如下：

王、計算題(每題8分，共16分)

1、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

々=2,匕；=0.12。發(fā)電機空載情況下機端突然發(fā)生三相短路，試計算

(1)短路電流周期分量的起始有效值和穩(wěn)態(tài)有效值。

(2)短路發(fā)生在發(fā)電機A相電壓瞬時值過零時，定子三用繞組中非周期分量的起始值。

解：采用標幺制計算，取發(fā)電機額定電壓為基準電壓，發(fā)電機額定容量5^=罌=117.65加憶4為基

0.85

準容量，那么電流基準值

|(￥)

IB=IN=-F=---------=6.469(KA),發(fā)電機電抗標幺值為々=2,瑞=0.12。

J3UNCOS0N

(1)計算