“电力系统分析2”综合练习题

1.

X

'

是同步发电机的电抗。

E

'

是同步发电机的电势，它正比于

d

q

磁链

。

2.

当同步发电机的外部电路突然三相短路时，由于外界阻抗减小，定子绕组

突然增大，相应电枢反应磁链也将

，原来稳定状态下电极内部的电磁

3.

电力系统的静态稳定性是指电力系统受到瞬时的小的

时，能够自动恢复到

状态的能力。静态稳定的实用判据是

S

?

d p

Eq

＞

。

Eq

dδ

4.

当零序电压加在变压器绕组连接成或中性点不接地的星形一侧时，无论

另一侧绕组的

如何，变压器中都没有

流通。

5.

当零序电压加在变压器绕组连接成三角形或

不接地的星行一侧时，无论

序电抗X0=

。

6.

同步发电机端外突然发生三相短路时，在电磁暂态过程中，励磁绕组中的直流分量

电流

?i

fa

和定子三相电流中同步频率交流自由分量

?i

fω

按时间常数衰减，它

是励磁绕组

与

之比。

7.

引起电力系统较大扰动的主要原因是：

、切除或投入系统

的主要元件、

。

9.

是发生在短路后的

时刻，并假定在该时刻前后

内非周期分量

的电流有效值。

称为

；稍后阶段仍称为

。

起

，通常将自耦变压器中性点

接地，也可经

接地，且均认为Xm0=

。

17. 短路电流最大有效值

I

imp

是发生在短路后的

，即t=

时，当

冲击系数

K

imp?

1 . 8

时，

I

imp

?

I

?。

18.

有阻尼同步发电机突然三相短路时刻，电势

和

不能

突变。(

' ' Eq

' '
Ed

)

19. 电力系统的暂态稳定性是指系统受

后，各同步发电机能够

并能过渡到新的或恢复到原来的

状态的能力。

序电抗值

。

5.

6.

7.

8.

试写出已知三相电流

I?

a

、

I?

b

、

I?

c

以a 相为基准量的对称分量电流

I?

a1

、

I?

a2

和

I?

a0

。

当电力系统中某输电线路发生BC 两相短路时，已计算出

I?A?

0

，

I?

B

?

300?

-

90

?

A

，

I?

C

?

300?90

?

A

。问以A 向为基准相的各序电流

I?

A1

、

I?

A2

和

I?

A0

值为何？

何谓短路功率？计算短路功率目的和作用是什么？

发电机经高压输电线路输电到无限大容量系统母线为恒定电压U 的简单电力系统。

则以暂态电势

E

'

和系统电抗

X '

d

?

表示的功—角特性方程为何？方程中的功角为

15. 当电力系统中某输电线路发生BC 两相短路时，已计算出

I?A?

0

，

I?

A1

、

I?

A2

I?

B

?

300?

-

90

?

A

，

I?

C

?

300?90

?

A

。问以A 向为基准相的各序电流

和

I?

A0

值为何？

5.

一简单电力系统，发电机为隐极机，各元件以发电机额定功率为基准值，系统综合

电抗标么值为

X

d?

?

?

2 . 14

，系统受端电压标么值

U

?

1

。输到受端的有功功率标

6.

7.

如下图所示电力系统，发电机经220kV 输电线路和变压器接到无限大容量系统。

各元件参数的标么值为：

X

d?

1 . 7

，

X

d?

0 . 461

，

X

T1?

0 . 197

，

X

L?

0 . 7

，

X

T2?

0 . 142

。向无限大系统输送的功率为

P

?

0 . 583

，

cos??

0 . 85

，

U

?

1

。

若发电机采用比例式自动电压调节器，认为发电机暂态电势

E

'
为常数。试求电力

系统的静态稳定储备系数。

如图所示简单电力系统，取基准值

S

B?

230MVA

，220kV 电压级

U

B

?

115

?

220

?

209kV

，已计算出各元件参数的标么值为：

X

d?

0 . 766

，

8.

121

X

T1?

0 . 1935

，

X

l?

0 . 63

，

X

T2?

0 . 092

。受端母线电压

U

?

115kV

，电源向

受端系统输送有功功率

P

?

230MW

，

cos??

0 . 99

。试计算电力系统的静态稳定

储备系数。

如图所示简单电力系统，取基准值

S

B?

230MVA

，220kV 电压级

U

B

?

115

?

220

?

209kV

，已计算出各元件参数的标么值为：

X

d?

0 . 766

，

121

X

T1?

0 . 1935

，

X

l?

0 . 63

，

X

T2?

0 . 092

。受端母线电压

U

?

115kV

，电源向

受端系统输送有功功率

P

?

230MW

，

cos??

0 . 99

。试计算电力系统的静态稳定

1.

直轴暂态交轴暂态

ψ

f

近似不变

2.

电流增大平衡关系

3.

扰动

起始

0

4.

三角形接线方式

零序电流

中性点接线方式

零序电流

∞

5.

6.

T d '

有效电抗

电阻

7.

负荷的突然变化电力系统的短路故障

8.

简单故障

复合故障

9.

半个周期（或t=0.01 秒）一个周期

10.

' '
Eq

' '
Ed

12. SEq =

dPEq

＞0

d?P

?

d

?P

G

?

P

L

?

?

0

d M e

?

0

d?

df

df

ds

14. 简单故障

复合故障

15. 次暂态过程

暂态阶段

16.

E

’

U

sin?’

E

? ?' U

X

‘
d

1.52

17. 半个周期

T

（或0.01s）

2

18. 大扰动

保持同步运行

稳定运行

21. SEq =

dPEq

＞0

d?P

?

d

?P

G

?

P

L

?

?

0

d M e

?

0

d?

df

df

ds

22.

'
T d

有效电抗

电阻

2.

3.

所谓无限大容量电源，是指当电力系统的电源距短路点的电气距离较远时，由短路

而引起的电源送出功率的变化为

?S

（

?

~
S =

?P

+

j?Q

~），远小于电源的容量S（S

=P+jQ），即S

???

S，这时可设S=∞，则称该电源为无限大容量电源。

由于同步发电机转子旋转时，定子与转子绕组的相对位置不断变化，在凸极式发电

4.

5.

（2 分）。派克变换的实质是将同步发电机的变系数微分方程组变换为常系数微分

方程组（2 分）。

I?

a

?

I?

a1

?

I?

a2

?

I?

a0

I?

b

?

a

2

I?

a1

?

a I?

a2

?

I?

a0

I?

c

?

a I?

a1

?

a

2

I?

a2

?

I?

a0

I?

a1

?

1

(

I?

a

?

a I?

b

?

a

2

I?

)

I?

a2

?

1

(

I?

a

?

a

2

I?

?

I?

c

)

I?

a0

?

1

I?

?

I?

?

I?

)

6.
7.

8.

3

c

3

b

3

a

b

c

I?

A1

?

173?0?

A

，

I?

A2

?

?173?0?

A

，

I?

A0?

0

何谓短路功率？计算短路功率目的和作用是什么？

P ' E

?

E

' U

，

?' ?

E?U

9.

X

'

d

?

所谓电力系统的稳定性，就是电力系统受到一定的扰动后能否继续运行的能力。根

10. 短路冲击电流

i

imp

是短路电流的可能最大瞬时值。计算

I

imp

的目的和作用是用来校

12.

变化，其函数变为 (x1+△x1,x2+△x2,…)；若其所有参数的微小增量能趋近于零（当

微小扰动消失后），即

lim t??

?x

?

0

，则该系统认为是稳定的。

dP Eq ＞0

；

S

?

dP Eq

。

d?

Eq

d?

原有的运行状况近似地表示新运行状况的可能性。SEq =

dPEq

＞0

15.

d?

I?

A1

?

173?0?

A

，

I?

A2

?

?173?0?

A

，

I?

A0?

0

原有的运行状况近似地表示新运行状况的可能性。SEq =

dPEq

＞0

d?

18. （1）负荷的突然变化。（2）切除或投入系统的主要元件。（3）电力系统的短路故

X

?

X

?

X

Ⅱ

X

m0

?

X

?

X

?

X

0

Ⅰ

X

Ⅱ

?

X

m0

Ⅰ

Ⅱ

Ⅰ

2.

零序电流回路：

X

0

?

XⅠ

?

X

Ⅱ

X

m0

?

3 X

n