1、電力系統分析（2）- 學習指南一、填空題：(共20分，每空1分)1.發生短路的根本原因是 。2.無限大功率系統是指電源的 和 在故障過程中仍能保持 。3.己知三相短路a相電流為 則ib= + e-t/Ta。4. 電力系統中的任何靜止元件，只要 ，其正序阻抗和導納與負序阻抗和導納相等。5.沖擊系數為沖擊電流值對于 的倍數。它的大小與 有關。6.在負序和零序網絡中，短路點的負序和零序電壓分量相當于電源，因此短路點的負序和零序電壓值 ，離短路點越遠，負序和零序電壓 。7.電力系統暫態穩定性是指電力系統受到 后，各 保持同步運行并過渡到新的或者恢復到 的能力。8.電力系統暫態穩定性分析的主要方法是對遭

2、受大干擾后的 進行求解，從而判斷系統是否穩定 。9.電力系統短路故障，可分為 、 、 和 。10. 無限大容量電源是指 相對很大、 相對很小和 恒定的等效電源或等效系統。11.沖擊電流是指 的最大瞬時值，它出現在短路發生后 周期時。12.短路功率等于 同短路處的 的乘積。13.無阻尼繞組同步發電機發生三相短路時，定子電流含有基頻分量 和 ，轉子電流含有 。14.對稱分量法可以把不對稱的a、b、c三相量，分解為對稱的 、 、 三序量。15.正序等效原則是指在簡單不對稱故障中，故障點 與在故障點每一相中接入附加阻抗，并在其后發生的三相短路時的電流 。16.電力系統靜態穩定性是指電力系統受到小干擾后

3、， 或者 ，自動恢復到起始運行狀態的能力。17. 無阻尼繞組同步發電機的暫態電勢在突然短路前后 ，這是因為它正比于 。18. 發電機中勵磁電流產生的主磁通穿過空氣隙與 匝鏈，漏磁通只匝鏈 。19.發電機的慣性時間常數是在發電機的轉軸上施加 后，轉子從停頓狀態升速到 所需要的時間。20.極限切除角是指， 恰好等于 ，系統處于穩定的極限情況，大于這個角度切除系統故障，系統將失去穩定。21.短路后 時的電流有效值最大，這一有效值我們稱它為 。22. 標么值的近似計算與準確計算相比，是近似認為 為網絡的平均額定電壓。采用近似計算后發電機和變壓器額定參數下的標么值只要進行 換算，即可得統一基準下的標幺值

4、。23.變壓器的零序阻抗和正序、負序阻抗 ，而零序激磁電抗與變壓器 密切相關。24. 無限大電源供電回路為純電感電路，若短路前空載，短路時電源電壓正好過零，短路瞬間直流分量有最大 ，且等于周期分量的 。25.零序電流的通路必須以 或 為回路，否則線電流中不存在零序分量。26.對單相電纜，由于每相電纜分別受到包皮的屏蔽，其零序電納與正序 。27.發生不對稱故障時，計算故障電流的同步角頻率周期性分量起始值時，所用的同步發電機正序等值電路與三相短路近似計算中所采用的 。28.對一個實際系統來說，給定的平衡點至少必須是 穩定的。29.在發電機經典模型的簡單電力系統中，穩定極限運行情況下系統所傳輸的功率

5、與功率曲線上的最大值 。30. 短路容量的定義為 ，其標幺值等于 。二、簡答題(每題5分，共20分)1. 提高電力系統小干擾穩定性的措施？2. 提高電力系統暫態穩定性的措施。3. 電力系統短路故障的危害以及短路計算的目的是什么？4. 若在極限切除角時切除故障，則在搖擺過程中的最大角為圖中的哪個角，為什么。5.簡單電力系統的功角具有什么含義？6.試述等面積定則的基本含義。7. 簡述短路點的輸入電抗與電源點對短路點轉移阻抗的關系。8.簡單電力系統不對稱短路故障時，各序電壓的分布情況如何？9. 推導單相短路的序邊界條件，并給出復合序網圖。10.暫態電動勢有何特點？如何計算突變瞬間的暫態電動勢？11.

6、無限大容量電源的含義是什么？由這樣的電源供電系統三相短路時，短路電流包括幾種分量，有什么特點？12.架空線路的正序、負序和零序參數有什么特點？三、計算題 （共60分）1.一臺無阻尼繞組同步發電機，已知：。發電機滿載運行，試計算電動勢.2.電力網的元件參數如圖，不計變壓器及線路的并聯支路，請用近似計算法求各元件標幺值并建立網絡的標么值等值電路。（SB=15MVA）。(12分）3.圖示系統發生f處發生三相短路時，計算短路電流周期分量起始值及沖擊電流（kA），并求各電源對短路點的轉移阻抗，各線路電抗均為0.4/km，長度標在圖。（取）(14分)4.熱電廠內某臺發電機的參數如下：額定功率，正常運行時，

7、機械轉速為。求正常運行時發電機儲存的動能及慣性時間常數。5.畫出下列網絡的零序等值電路圖(12分）6.一臺發電機A額定運行參數如下：50Hz,60MW,75MVA,1500r/min,它的慣性常數H=7.5MJ/MVA,另一臺發電機B相應的參數為：50Hz,120MW,133.3MVA,3000r/min,4.5MJ/MVA。（1）如果這兩臺發電機在某電站并列運行，以100MVA為基準值，計算等效發電機的H。（2）若與此電站相連的另一電站中運行著四臺發電機，且每兩臺的參數與上述發電機相同，求與無窮大母線相連的等效發電機的H。7. 在圖示的簡單系統中，己知發電機暫態電勢與無限大系統母線之間電抗及

8、發電機向無限大系統輸送功率，試計算恒定時，此系統的靜態穩定儲備系數。(12分）8. 9.電力網的元件參數如圖，不計變壓器及線路的并聯支路，請用近似計算法求各元件標幺值并建立網絡的標么值等值電路。（SB=100MVA）。(10分）10. 計算圖示系統f點發生三相短路瞬時次暫態電流有效值(kA)。（取SB=100MVA）(14分）11.某4極發電機，頻率為50Hz，額定容量為100MVA,慣性常數為8MVs/MVA。若機械功率和電磁功率由穩定的50MW突然增加到80MW，求轉子的角加速度。10個周期后，轉角和轉速各變化多少？12. 試計算圖示網絡中f點發生單相接地時，短路點的短路電流（kA）及發電

9、機母線的a相電壓(kV)，發電機和變壓器歸算至SB=50MVA的電抗標幺值標在圖中。(14分）13.畫出下列網絡的零序等值電路圖(12分）14.已知一簡單系統發電機在正常運行時，發電機在正常、故障和故障切除后的最大功率分別為，試計算極限切除角。()(10分）15.已知同步發電機的參數為：要額定運行時，試計算在額定運行狀態下同步發電機的參考答案一、填空題1電氣設備載流部分相與相之間或者相與地之間的絕緣遭到破壞2電壓幅值，頻率，恒定34三相對稱5短路電流周期性分量幅值、時間常數6最高，越低7大干擾，同步電機，原來穩定運行方式8系統微分方程式9三相短路、單項短路、兩項短路和兩相接地短路10內阻抗，端

10、電壓11短路電流，半個12短路電流有效值，正常電壓13直流分量，倍頻分量，直流分量和基頻分量14正序分量、負序分量、零序分量15正序電流，相等16不發生自發振蕩，非周期失步17不變，暫態電抗18定子繞組、勵磁繞組19額定轉矩，額定轉速20最大減速面積，加速面積21第一周期短路，電流最大有效值22額定電壓、變壓器額定標準變比23鐵心結構24幅值、有效值25大地，中線26相同27相同28小干擾29相等30短路電流與故障前電壓的乘積、短路電流的標幺值二、簡答題1、（1）、采用分裂導線（2）、采用更高等級的電壓線路，（3）、采用串聯電容補償（4）、采用勵磁調節器。2、（1）、快速切除故障和自動重合閘，

11、（2）、發電機強行勵磁，（3）、電氣制動，（4）、快速汽門控制，（5）切機、切負荷，（6）、系統解列3、短路電流很大，引起導體及絕緣體的嚴重發熱而破壞，導體受到強大的電動力，也可以造成損壞。短路導致電網電壓突然降低，影響用電設備正常工作。短路的最嚴重危害是系統解列。另外，短路故障對通信也有影響。短路計算的目的是為發電機變電站以及整個電力系統的設計和運行提供依據。4、搖擺過程中最大角為。原因如果在極限切除角時切除故障，加速面積是最大的，必須使減速面積等于加速面積，如果搖擺角大于，系統會失去穩定性，故為搖擺過程中最大角。5、具有雙重意義：1、它是送端發電機電動勢與受端系統電壓之間的相位角2、若將受

12、端無窮大系統看成一個內阻為零的等效發電機，則功角即可看成是送端和受端兩個發電機轉子之間的相對相位角。6、正常運行情況下，發電機的輸出電功率與原動機的輸入機械功率保持平衡，發生短路時，機械功率不變，輸出電功率變小，使轉子加速。切除故障后，輸出電功率變大，轉子減速，當功角達到最大時，轉子轉速重新達到同步轉速。在加速期間積蓄的功能增量全部耗盡，即加速面積和減速面積大小相等，即等面積等則。7、短路點輸入電抗是指從短路點向系統中看的等效電抗，轉移電抗是指經過星角變換從電源點到短路點之間的電抗8、負序和零序電壓在網絡中的分布，以短路點的有效值最大，離短路點越遠越小。正序電壓是在發電機處有效值最大，由發電機向短路點逐漸下降。9、復合序網圖如圖10、暫態電動勢是運行參數，只能根據給定的運行狀態計算出來，但無法進行實測。不論在穩態下還是暫態下，暫態電動勢都不是常數，它是隨運行情況不同而變化的，只是在突變瞬間它不發生變化。計算突變瞬間的暫態電動勢，只須計算突變瞬間前的暫態電動勢。11、無限大容量電源含義是指容量相對很大，內阻抗相對很小和端電壓恒定的等效電源或等效系統。由這樣的電源供電的系統三相短路時，短路電流包括周期分量，非周期分量和倍頻分量，最大的特點是周期