1、一、填空题(本大题共 10 小题,每空 1 分,共 10 分)1、 无限大容量供电系统发生三相短路周期分量是否衰减?否。 (是、否) ;2、 有良导体架空地线双回路线的零序电抗比无架空地线单回线路零序阻抗小。 (大、小) ;3、 快速切除故障将使系统的暂态稳定性得到提高;4、 三个不对称向量分解为三组对称向量的方法是对称分量法;5、 发电机定子三相短路,短路电流除有强制分量外还有自由分量;6、 当 时,两相短路电流是三相短路电流的 倍;12Z327、 在同一系统中,对系统暂态稳定性影响最严重的短路故障类型为三相短路;8、 简单系统考虑阻尼情况下,静态稳定判据为 ;,00EqdDPS根据正序等效
2、定则,单相短路的附加阻抗 为 。Z02( ) ( )二、名词解释(本大题共 5 小题,每题 4 分,共 20 分)1、 短路冲击电流短路最恶劣情况下的最大瞬时值。2、 附加阻抗三种不对称短路电流的正序分量和三相短路电流在形式上很相似,只是阻抗为 , 为附加阻抗。在单相短路时为 ,两相短路时附加阻抗为1Z( ) 02Z( ) ( ),两相接地短路时为 。2( ) 02|Z( ) ( )3、 正序等效定则在 简 单 不 对 称 短 路 的 情 况 下 , 短 路 点 电 流 的 正 序 分 量 与 在 短 路 点 各相 中 接 入 附 加 电 抗 而 发 生 三 相 短 路 时 的 电 流 相 等
3、 。4、 重合闸短路发生后断路器迅速断开,使故障部分与系统隔离,经过一段时间再将断路器合上。5、 摇摆曲线发电机转子间相对角度随时间变化的曲线。三、简答题(本大题共 5 题,每题 6 分,共 30 分)1、 有阻尼同步发电机三相短路,与定子绕组直流分量衰减速度相同的定、转子电流分量还有哪些?为什么?衰减时间常数用什么符号表示?(1)与定子绕组直流分量 衰减速度相同的定、转子电流分量还有转子回路的交流分量,包i括基频交流电流 ,基频交流电流 和基频交流电流 。fwiDwiQwi(2) 企图维持三相绕组的磁链 不变,但直流分量是无源的自由分量,它流过i00,abc电阻消耗能量,最后必然衰减至零。相
4、应地,与定子回路直流分量相对应的转子回路的交流分量也同样衰减至零。(3)定子直流分量的衰减时间常数 ,主要取决于定子回路的电阻、电感。aT2、什么是最恶劣的短路条件?发生在电感电路中、短路前空载,初始相角满足 ,为最恶劣的短路情况。903电力系统不对称故障的边界条件指的是什么?写出单相短路的边界条件。(1)电力系统不对称故障时各序电压电流所需满足的关系式称为电力系统不对称故障的边界条件。(2)假设故障处 相接地,有如下关系: , ,将这些关系转换为用a0faU0fbfcI相的对称分量表示,得 , 。a+fafaf( 1) ( 2) ( 0) (1)(2)(0)fafafaI4功角 的双重物理意
5、义?(1) 它是送端发电机电势与受端系统电压之间的相位角。(2)若将受端无穷大系统看成一个内阻为等值发电机,则 则可看成是送端和受端两个发电机转子间的相对位置角。5用图解说明单相自动重合闸为什么可以提高暂态稳定性?答:1PP 0Rc oP单相自动重合闸使加速面积大大减小,减速面积增加。四、计算题(本大题共 3 小题,第 1 题 10 分,第 2、3 题每题 15 分,共 40 分)1. 如图表示一个降压变压站,高压侧母线 A 接到电力系统,系统的电抗值为 0.4() ,求低压侧母线 B 母线三相短路的电流以及冲击电流的大小。10BSMVAGQ FAB 120/385%.kMVAU图(a )0.
6、70.4“E图(b)解:基准功率 ,取基准电压 ,则可作出图(b)所示的等值电路。10BSMVABavU参数计算如下(标幺值表示):变压器 T %10.5.875102kBTNTSX系统的等值电抗 .4当 k 点三相短路时短路电流标幺值为“1210.7840.85kEIX有名值“.74.2()3kI kA冲击电流有名值(取冲击系数 )为1.8MK“2.231.06()kiI k2. 如图所示的简单电力系统中,隐极机的参数(参数已归算)如下: , ,2dx1.qE, 。小扰动时 保持不变, 。试求在不考虑阻尼的情况下,系统受到1.0UJTsqE06小扰动时的振荡频率和周期。GEqTU = 常数F
7、 = 恒定解:由已知 ,不考虑阻尼,则06同步功率系数01.coscos60.2752qEdUSx振荡角频率0.7512.94/0EqJ radsT振荡频率0.4682efHz振荡周期1.10.468eTsf3. 简单电力系统如图所示,已知在统一基准值下各元件的标幺值为:发电机:;变压器 T1: ;变压器 T2: ;线路: 20.9,.3dx10.3Tx20.1Tx。运行的初始状态: 。若在输电线路首端 k1 点发生11lllx 0,1.,UPQ两相短路接地故障。试用等面积定则的基本原理,判别当故障切除角 时,该简单系统50c能否保持暂态稳定。 G1T 2T1k 0U0PjQ解:计算运行参数和
8、网络参数 12 00 22220 .13.90.385.98567()()(.67)(10.67)1.3.arctn3.74165cTlTdcddXXQPEUU计算功角特性(1)正常运行时 1120.675dTlTdXX功角特性方程01.3sinsin1.9si675EUP(2)短路故障时输电线路始端短路时的负序和零序等效网络的等效电抗分别为211200(0.31)(0.45.1)()/() 0.49.5TTlXX 附加电抗20/.62X按正序等效定则,有12212()()(0.93)0.45.675.406dTlTdTlTXXX此时功角特性方程021.2sinsin0.5si4EUPX(3)切除故障后此时的系统电抗为3120.8dTlTX功角特性方程为03.3sinsin1.6si8EUPX(4)计算极限切除角 cm根据等面积定则的基本原理,求 。先求cmh303201.arcsin18arsin4.63()coio1.(4.6.7)16cos4.30.5cos3.748arcs .579.2ThhhcmPP 由已知, 得, ,所以该简单系统能保持暂态稳定50ccm