第一套

1、無限大功率電源的特點是什么？無限大功率電源供電情況下，發生三相短路時，短路電流中包含有哪些電流分

量，這些電流分量的變化規律是什么？

答：無限大功率電源的特點是頻率恒定、端電壓恒定；短路電流中包含有基頻交流分量（周期分量）和非周期分量;

周期分量不衰減，而非周期分量從短路開始的起始值逐漸衰減到零。

2、中也點直接接地電力系統，發生概率最高的是那種短路？對電力系統并列運行暫態穩定性影響最大是那種短路

中性點直接接地電力系統發生概率最高的是單相接地短路；對電力系統并列運行暫態穩定性影響最大是三相短路。

3、輸電線路裝設重合閘裝置為什么可以提高電力系統并列運行的暫態穩

縱向故障

縱向故障指電力系統斷線故障（非全相運行），它包括一相斷線和兩相斷線兩種形式。

2、負序分量

是三相同頻不對稱正弦量的分量之一其特點是三相輻值相等頻率相同、相位依次相差120。、相序為C-B-A—C。

3、轉移阻抗

轉移阻抗是在經網絡等效變換消去除短路點和電源節點后，所得網形網絡中電源節點與短路點之間的連接阻抗。

4、同步發電機并列運行的暫態穩定性答：同步發電機并列運行的暫態穩定性指受到大干擾作用后，發電機保持同

步運行的能力，能那么稱為哲態穩定，不能那么稱為暫態不穩定。

5、等面積定那么答：在暫態穩定的前提下，必有加速面積等于減速面積，這一定那么稱為等面積定那么。輸電線

路裝設重合閘裝置可以提高電力系統并列運行的暫態穩定性的原因是它增大了受擾運動過程中的最大減速面積。

4、提高和改善電力系統并列運行靜態穩定性的根本措施是什么？具體措施有那些（列出三種以上）？

答：提高和改善電力系統并列運行靜態穩定性的根本措施是縮短電氣距離；具體措施有輸電線路采用分裂導線、

輸電線路串聯電容器、改善電網結構、發電機裝設先進的勵磁調節裝置、提高電力網的運行電壓或電壓等級等。

5、寫出電力系統發生兩相金屬性短路時的邊界條件方程，并畫出其復合序網。

答：電力系統發生兩相金屬性短路（以BC兩相短路為例）時的邊界條件方程為：

，必⑴二一［例、、和⑴

2）'WD）=0U=Uf,g

其復合序網如下列圖

6、在隱'極式發電機的原始磁鏈方程中，那些電感系數是常數？哪些是變化的？變化的原因是什么？

答：在隱極式發電機的原始磁鏈方程中，轉子各繞組的自感系數、轉子繞組之間的互感系數、定子繞組的自感

系數、定子各繞組之間的互感系數均為常數；定子三相繞組與轉子各繞組之間的互感系數是變化的，變化的原

因是轉子旋轉時，定子繞組和轉子繞組之間存在相對位置的周期性改變。

1、變壓器中性點經小電阻接地可以提高接地短路情況下電力系統并列運行的智態穩定性。（J）

2、對稱分量法不能用于非線性電力網的不對稱短路分析。（V）

3、不管電力系統中性點采用什么樣的運行方式，其零序等值電路都是一樣的。（X）

4、在々⑴=々⑵=々（0）的情況下，三相短路與單相接地短路時故障相的短路電流相同，因此它們對于電力系統

并列運行暫態穩定性的影響也相同。（X）

5、輸電線路采用單相重合閘與采用三相重合閘相比擬，單相重合閘更有利于提高單相接地短路情況下電力系統并

列運行的暫態穩定性。（V）

6、短路計算時，在任何情況下，變壓器的正序勵磁電抗和零序勵磁電抗都可以視為無窮大。（X）

7、采用良導體架空地線的架空輸電線路，其正序、負序和零序電抗都比采用鐵磁導體架空地線的架空輸（X）

8、接地短路時，發電機機端負序電壓最高，短路點零序電壓最高。（X）

9、在中性點不接地系統中，同一點發生兩相金屬性短路和兩相金屬性短路接地時，不僅兩種情況下流過故障

點的短路電流大小相等，兩種情況下短路點三相對地電壓大小也相同。（X）

10、小干擾法不能用于電力系統暫態穩定性的分析。（V）

2、以下列圖所示簡單電力系統f點發生三相短路為例，作圖說明快速切除故障提高同步發電機并列運行穩定性的

原

答：故障切除較慢和故障切除速度較快兩種情況下的加速面積和最大減速面積如下列圖所示，從圖可以看到快速切

除故障一方面減小了加速面積，另一方面增大了最大減速面積，根據簡單電力系統同步發電機并列運行暫態穩定性

,...的條件可知，快速切除故障可以提高同步發

GTiL112

無限大系統電機并列運行的暫態穩定性。

圖中：4一正常運行情況下發電機的

功角特性；P〃一故障情況下發電機的功角特性;

匕,一故障切除后發電機的功角特性；第一套

1、畫出下列圖所示甩力系統f點發生接地短路時的零序等值電路。答：電力系統的零序等值電路如下列圖

3.卜列圖所示簡單電力系統f點發生三相短路時的實際

切除角為50°,請判斷此系統能否保持暫態穩定。以發電機額定容量為基準的各元件的電抗和系統電壓標幺值為：

.=1.8、xri=xT2—0.25xL=0.5^U=1.0>正常運行時尸=0.8、cos。=0.8,

不考慮發電機勵磁調節裝置的作用，即認為發電機的空載電動勢為常數。

解：1）利用同步發電機的正常運行狀態計算發電機的空載電動勢

取系統電壓作為參考相量，那么電壓降落的縱分量為AU=%產.=爺&;電壓降落的橫分量為

死二空泮二等.電壓相量圖如下:

根據相量圖可得:等）F等）

將Q=Pxfg0=O.6、U=1.0>Xg=X」+XR+X//2+X/2=2.55代入上式得:

2）計算同步發電機在各種運行狀態下的功角特性

況下：X吐=8、用/=0故障切除后：

正常運行時

P.=^sin325x1sinJ=L275sinJ：故障情E..U3.25x1

Pn.=---sin5=------sinJ=1.161sin^

XJr乙2.55X腌2.8

3）計算極限切除角將瓦二sin7（聾）二sin一】（，短）=0.678（弧度）、

6,,=3.14-sin（-^-）=3.14-sin（-^-）=2.38代入

P〃IM1?⑹

S—（吊3a+P〃IMcos6h-PIlMCOS心）

°cm=vOS（-----------------------------------得：

尸HIM一尸〃M

4）穩定性分析由于實際的故障切除用小于極限切除角，所以系統能保持暫態穩定。

第一套

1、寫出正序增廣網絡中，短路點串入的附加阻抗X△在各種金屬性短路故障情況下的表達式。

XE⑵Xx(o)

三相短路：XA=O；單相接地短路：XA=XE（2）+XE（O）；兩相短路：XA=XX（2）兩相短路接地：X=

AXg(2)+Xg(o)

2、提高電力系統并列運行靜態穩定性的根本措施是什么？具體措施有那些？

答：提高電力系統并列運行靜態穩定性的根本措施是縮短“電氣距離”，具體的措施有：

1）采用分裂導線2）線路串聯電力電容器；3）采用先進的勵磁調節裝置；4）提高輸電線路的電壓等級;

5）改善系統結構和選擇適當的系統運行方式；

3、簡單電力系統同步發電機并列運行暫態穩定的條件是什么？

簡單電力系統同步發電機并列運行暫態穩定的條件是受擾運動中加速面積小于最大減速面積。

4、寫出電力系統中f點發生B相金屬性接地的邊界條件方程，并畫出具復合序網。

答：1）電力系統中f點發生B相金屬性接地的邊界條件方程為：

。由⑴+U曲⑵+U獨(3)=0、'加⑴=/四⑵='Jb(O)

2）復合序網如下：

5、采用重合閘可以提高電力系統并列運行的暫態穩定性，以下列圖所示的簡單電力系統中f點發生單相接地短路

為例，作圖說明其工作原理。

答：正常運行、單相接地短路、故障線路切除后和重合閘成功后發電機的功角特性分別如下列圖中曲線I、H、IH

和W所示。無重合閘時的情況如圖A；有重合閘時的情況如圖B。

由圖可以看到有重合閘與無重

合閘相比最大減速面積增大了屋fg/h,

電力系統暫態穩定的條件可知，采用重合閘

裝置可以提高電力系統并列運行的暫態穩

定性。

圖A無重合閘時圖B有重合閘時四、作圖題（9分）

畫出下列圖所示電力系統f點發生金屬

性接地短路時的零序等值電路。

第二套

五、計算題（每題8分，共16分）

1、用單位電流法計算下列圖所示網絡中各電源與短路點之間的轉移阻抗。（圖中各元件參數為標幺值）

解：在下列圖中設電流人=1,那么

〃=八+乙=11、Ef=Uh+lfXJ0.5=；4+；5.5=J9.5

九=2*=2、I+g”也+-4、心梟=8

30-

由此可得：二與=^^=/9.5、工2/=廿二^^=J4.75、x3f=-v^-=^^=J1.1875

/11122，3X

2、系統接線如下列圖所示，設在一回線路始端突然發生三相短路，原動機機械功率耳=1.5,雙叵線運行時系統的

功角特性為5=3sinS,切除一回線路后系統的功角特性為6〃=2sinK。試求極限切除角今,”？(15分)

解：作出正常運行、故障時和故障線路切除后的功角特性曲線如下：

由正常運行狀態求得：

品=sin-1旦=sin'1=sin-1—=30°=0.5233(弧度)根據故障切除后的功角特性

曲線可得：

Pl.MP1,M3

1-1

8h=180°-sin--^―=180°-sin—=131.4°=2.2922(弧度)

P”I.M2

e_-1PT。1一2)+P[”也COSd一P〃MCOSb°

那么極限切除角_pTp

rHI.Mrll.M

1.5x(2.2922-0.5233)+2cos131.4°-0

=48.29°

2-0第二套

第三套

1、分析電力系統機電暫態過程時，通常認為電磁暫態過程已經結束，即不再考慮發電機內部的電磁暫態過程。(V)

2、短路沖擊電流出現在短路發生后約半個周期。(V)

3、不管發電機的各個繞組是由超導體還是非超導體構成，短路電流中的非周期分量都將逐漸衰減到零。(X)

4、當發電機定子繞組之間的互感系數為常數時，發電機為隱極機。(V)

5、ABC三相系統中的非周期分量變換到dqO系統中為基頻交流分量。(V)

6、電力系統發生不對稱短路時，不僅短路點三相參數不對稱電力系統其他局部三相參數也將成為三相不對稱的(X)

7、不管架空輸電線路是否假設避雷線，其負序電抗都是一樣的。(V)

8、電力系統發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中出現零序電流原因(V)

9、小干擾法既可用于電力系統靜態穩定性的分析，也可用于電力系統暫態穩定性的分析。(X)

10、線珞串聯電容器可以提高電力系統并列運行的靜態穩定性。(V)

1、計算12MW以上機組機端短路沖擊電流時，短路電流沖擊系數應取(B)。A、2；B、19；C、1.8。

2、發電機三相電壓為：〃“=U〃rsin(tyf+a)、ub=Umsin((y/+-120°),uc=UIHsin(cot+a+120°),如將

短路發生時刻作為時間的起點(，=0〕，當短路前.空載、短路I可路阻抗角為80°〔感性〕時，B相知路電流中非周

期分量取得最大值的條件是1B)。A、a=0°：B、cr=110°；C、6Z=-110°o

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

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。

4、中性點直接接地系統中發生不對稱短路時，故障處短路電流中(C

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根據不對稱短路類型確定。

5、在中性點直接接地的電力系統中，如電力系統某點不對稱短路時的正序電抗、負序電抗和零序電抗的關系為

2v(0)=2Z￡(1)=2Z￡(2),那么該點發生單相接地短路、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(C

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、中性點不接地系統中，同一點發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系為(A)。

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、電力系統中，f點發生兩相經過渡阻抗Zf短路時，正序增廣網絡中附加阻抗2小為(B)。

、工⑵工(、7+7.、7+7

AZ+20}+Z$\B乙X(2)丁，,C乙E(0)丁乙/。

8、電力系統兩相斷線時的復合序網在形式上與(A)的復合序網相同。

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、電力系統的暫態穩定性是指電力系統在受到［B)作用時的穩定性。

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，對電力系統的影響是(B

A、只會降低電力系統并列運行的靜態穩定性，不會影響電力系統并列運行的暫態穩定性；

B、既會降低電力系統并列運行的靜態穩定性，也會降低電力系統并列運行的暫態穩定性；

C、既不會降低電力系統并列運行的靜態穩定性，也不會影響電力系統并列運行的暫態穩定性。

第三套

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？

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電源的內阻抗為零。

當實際電源的內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，當同步發電機的阻尼系數小于。時，系統將以何種形式失去程定？

受到干擾后，系統將發生自發振蕩而使系統失去穩定。

3、變壓器三角形側發生a、b兩相短路時，星形側哪相的短路電流最大？簡要說明其原因。

答：變壓器星形側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。

4、轉移電抗與計算電抗有何異同？

答：相同點是：轉移電抗和計算電抗都是網絡經

去除電源點和短路點之外的所有節點后，連

點與電源點的電抗標幺值。不同的是：轉移電抗是以統一的功率基準值5%為基準的電抗標幺值；計算電

抗是以電源的額定容量SN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的暫態穩定性？

小干擾法分析電力系統穩定性的原理是將描述電力系統受擾運動的非線性微分方程在原始運行點按泰勒級數展開,

并略去其中狀態變量增量的平方項以上的高次項，將描述電力系統受擾運動的非線性微分方程簡化為關于狀態變量

增量的線性微分方程，然后通過求解咳線性微分方程，確定狀態變量的變化規律(即確定電力系統的穩定性

從上面所述小干擾法分析電力系統穩定性的原理可知，只有電力系統所受干擾比擬小，反映電力系統運行狀態的狀

態變量的變化比擬小時，略去展開式中含有狀態變量增量高次項的項才不會產生太大的誤差。如果電力系統所

受的干擾比擬大，那么反映電力系統運行狀態的狀態變量的增量也比擬大，此時略去展開式中狀態變量增量的

高次項將造成很大的計算誤差,甚至得出錯誤的結果.所以小干擾法只能用于分析電力系統受到小干擾作用時，

電力系統狀態變量的變化問題一即電力系統的靜態穩定性問題，而不能用于分析電力系統受到大干擾時，電

力系統狀態變量的變化問題一一即電力系統的暫態穩定性問題。

第三套

電力系統接線如下列圖所示，請繪出圖中/點發生單相接地短路時的零序等值電路。

點發生單相接地短路時

的零序等值電路如下：

2.電機的額定電壓為10.5KV,

額定容量為100MW,額定功

率因數為0.85,電抗

=0.12。發電機空

載情況下機端突然發生三相

短路，試計算1)短路電流周期分量的起始有效值和穩態有效值。

(2)短路發生在發電機A相電壓瞬時值過零時，定子三相繞組中非周期分量的起始值。

采用標幺制計算，取發電機額定電壓為基準電壓，發電機額定容量SN=3=I17.65MVA為基準容量，那么電

0.85

流基準值〃=/N=---------------=6.469(KA),發電機電抗標幺值為=2,刈=0.12。

y/3UNCOS(pN

(1)計算短路電流周期分量的起始有效值和穩態有效值因為短路前空載，所以發電機的空載電動勢標幺值

石切第=UQi*=1，短路電流周期分量起始有效值1〃=隼x/月=-^―x6.469=53.908(K4)；短路電流

XU.1乙

周期分量穩態有效值〃=與幽X〃=〈X6.469=3.235(K4)。

xd2

(2)短路發生在發電機A相電壓瞬時值過零時，定子三相繞組中非周期分量的起始值。

由于短路前空載，當短路發生在A相電壓瞬時值過零時，定子A相繞組非周期分量的起始值為其周期分量起

始值的幅值，即|"aol=J5〃=J5x53.908=76(K4)；B、c兩相的非周期分量起始值分別為

I心01=偽〃/2=38(歐)、I心0|二行/"/2=38(必)。

2、電力系統狀態方程的特征方程為：下+4^+3^+84+10=0。此系統是靜態穩定的還是不穩定的？如果不

穩定將以什么方式失去穩定？

根據特征方程做勞斯陣列如下：

1310根據勞斯判據可知,

48特征方程有一對實部為正的共扼復根,

110當系統受到小干擾作用時，

-32將周期振蕩地失去穩定。

10

第三套

第四套

1、分析電力系統并列運行穩定性時，不必考慮負序電流分量的影響?！?

2、任何不對稱短路情況下，短路電流中都包含有零序分量。(x)

3、發電機中性點經小電阻接地可以提高和改善電力系統兩相短路和三相短路時并列運行的暫態穩定性。(x)

4、無限大電源供電情況下突然發生三相短路時，短路電流中的周期分量不衰減，非周期分量也不衰減。(x)

5、中性點直接接地系統中，發生幾率最多且危害最大的是單相接地短路。(x)

6、一:相短路到達穩定狀態時，短路電流中的非周期分量已衰減到零，不對稱短路到達穩定狀態時，短路電流中的

負序和零序分量也將衰減到零。(x)

7、短路電流在最惡劣短路情況下的最大瞬時值稱為短路沖擊電流。(V)

8、在不計發電機定子繞組電阻的情況下，機端短路時穩態短路電流為純有功性質。(x)

9、三相系統中的基頻交流分量變換到系統中仍為基頻交流分量。(x)

10、不對稱短路時，短路點負序電壓最高，發電機機端正序電壓最高。(V)

1、近似計算法中，變壓器的變比應采用(C)。A、實際變比；B、額定變比；C、平均額定變比。

2、電力系統一相斷線時的復合序網在形式上與(B)的復合序網相同。

A、單相接地短路；B、兩相短路接地；C、兩相短路。3、電力系統的復雜故障是指(C)o

A、橫向故障；B、縱向故障；C、電力系統中不同地點同時發生不對稱故障。4、如三相短路瞬間A相非周期

電流起始值為最大值，那么B、C兩相非周期分量電流起始值(A)o

A、大小相等，均等于A相非周期分量的一半；B、大小相等，均等于零；C、大小不相等。5、下列圖所示網絡

中，f點發生三相短路時，關于短路點右側網絡中的電流正確的說法是(B)o

A、不存在電流；B、過渡過程中存在電流；C、電流始終存在。

6、同步發電機直軸電抗X；'"I、.三者之間的大小關系為(A)＜.

r

A、x^<xd<xdiB、耳＞必＞/；

7、不同類型短路對電力系統并列運行暫態穩定性的影響也不一樣，下述說法中正確的選項是(B)o

A、三相短路影響最大，以下依次是兩相短路、單相接地短路、兩相短路接地；

B、三相短路影響最大，以下依次是兩相短路接地，兩相短路、單相接地短路；

C、單相接地短路影響最大，以下依次是兩相短路、兩相短路接地、三相短路。

8、對于三個單相變壓器組成的三相變壓器組，不對稱短路分析時，對勵磁電抗的處理方法是IB)o

A、負序和正序勵磁電抗可以視為無限大，零序勵磁電抗般不能視為無限大；

B、負序、正序和零序勵磁電抗均可以視為無限大。

C、負序、正序和零序勵磁電抗都不可以視為無限大。

9、關于同桿雙回架空輸電線路，下面說法中正確的選項是(A)。

A、一般情況下可以忽略雙回路對正序和負序電抗的影響，但對零序電抗的影響卻不能忽略；

B、一般情況下雙【可路對正序、負序和零序電抗的影響都可以忽略；

C、一般情況下雙回路對正序、負序和零序電抗的影響都不可以忽略。

10、在下列圖所示電力系統中，當f點(變壓器三角形接線側)發生A、B兩相短路時，下述說法中正確的選項是

(C)O

Y/A-H

A、變壓器星形側三相導線中都有短路電流流過，其中A相電流

最大，為其他兩相電流的兩倍；B、變壓器星形側也只有A、B兩相導線中有短路電流流過，且兩相短路電流相等;

C、變壓器星形側三相導線中都有短路電流流過，其中B相電流最大，為其他兩相電流的兩倍；第四套

1、簡達應用對稱分量法計算不對稱短路故障處短路電流的步驟。

答：應用對稱法計算不對稱短路故障處短路電流的步驟如下：

①繪制三序等值電路，計算三序等值電路參數；②對三序等值電路進行化簡，得到三序等效網絡（或三序電壓

平衡方程）；③列故障處邊界條件方程；④根據邊界條件方程繪制復合序網，求取故障處根本相的三序電流分

量（或利用三序電壓方程和邊界條件方程求解故障處根本相三序電流分量）⑤利用對稱分量法公式，根據故障處

根本相三序電流分量求故障處各相電流。2、在下列圖所示的簡單目力系統中，如果f點的“貝）＞”即）,

那么f點發生單相接地短路時的故障相電流大于該點發生三相短路時的電流，這是否意味著單相短路對電力系統暫

態穩定性的影響也大于三相短路？為什么？

S-HSH------——無網大系統

人小白

答:并不意味著單相短路對電力系統暫態穩定性的影響大于三相短路。因為影響電力系統暫態穩定性的是正序電流,

而非短路電流，而正序電流由下面正序增廣網絡確定

小型sinb

故障情況下，發電機的功角特性居

Xg=（同+號+/）+號+仝與紅空

其中Z

X、=0,X=00,P=0

三相短珞時,nn

X口*4PN。

單相接地短路時，^20w

由此可知，盡管單線接地時故障處故障相電流大于三相短路電流，但對電力系統并列運行暫態穩定性的影響卻小于

三相短珞。

3、寫出電力系統中f點發生兩相短路接地故障時的邊界條件，并畫出其復合序網。

答：以B、C兩相短路為例，邊界條件.__..._?為:

復合序網如下列圖所示：/唐1）=―/應以/超。）二0、=LW）

J^Z(2)'擔2)

/工⑴iX

1/

u*

第四套4、試比擬電力系統發

生各種金屬性短路故障時，正序分量電流,⑴的大小關系s代表短路類型），并簡要說明理由（分析時不計

電阻，并假定丫卬）=X&2）=丫1（0）。

5、快速關機可以提高電力系統并列運行的暫態穩定性，試以下列圖為例作圖說明其工作原理。

答：下面是無快速關進汽閥門和有快速關

進汽閥門兩種情況下的功角特性曲線圖，

無限大系統

由圖可見快關進汽閥門增大了最