1、 第 1次作业 一、单项选择题（本大题共 20分，共 20 小题，每小题 1 分） 1. 电力系统中发生概率最多的短路故障是 ( )。 A. 三相短路 B. 两相短路 C. 两相短路接地 D. 单相接地短路 2. 具有阻尼绕组的凸极式同步发电机，机端发生三相短路时，电磁暂态过程中定子绕组中存在 ( )。 A. 基频交流分量、倍频分量和非周期分量 B. 基频交流分量和非周期分量 C. 非周期分量和倍频分量 D. 倍频分量和周期分量 3. 理想同步发电机 ABC坐标系下，定子绕组间的互感系数的变化周期 ( )。 A. 常数 B. C. 2 D. 3 4. 电力系统暂态分析研究的是（ ）。 A. 电
2、力系统稳态运行 B. 电磁暂态和机电暂态过程 C. 电磁暂态过程和波过程 D. 机电暂态过程和波过程 5. 理想同步发电机突然发生三相短路瞬间，定子三相绕组的初始磁链（ ）。 A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不确定 6. 短路电流最大有效值出现在（ ）。 A. 短路发生后约半个周期时 B. 短路发生瞬间 C. 短路发生后约 1/4周期时 D. 短路发生后约一个周期时 7. 无限大电源供电情况下突然发生三相短路时，各 相短路电流中非周期分量的关系是（ ）。 A. 三相相等 B. 三相可能相等，也可能不相等 C. 不相等 D. 以上均错误 8. 在发电机稳态运行状态中，机械功率 与电磁功
3、率相比，将 ( )。 A. 大 B. 小 C. 相等 D. 无关系 9. 关于同步发电机机端三相短路情况下的短路电流周期分量，下面说法中正确的是（ ）。 A. 负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的起始有效值相等 B. 负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的稳态有效值相等 C. 负载 情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的衰减时间常数是相同的 D. 负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的衰减时间常数是不相同的 10. 冲击系数 kim的数值变化范围是 ( )。 A. 0kim1
4、B. 1kim2 C. 0kim2 D. 1kim3 11. 在高压系统中，最恶劣短路情况是指（ ）。 A. 短路前空载，短路发生在电源电动势瞬时值过零时 B. 短路前空载，短路发生在电源电动势瞬时值最大时 C. 短路前负荷电流最大，短路发生在电 源电动势瞬时值过零时 D. 短路前负荷电流最大，短路发生在电源电动势瞬时值最大时 12. 同步发电机突然发生三相短路瞬间，定子绕组将有直流电流，计及电阻，此直流分量的衰减时间常数为（ ）。 A. B. C. D. 13. 一台发电机出口发生三相短路故障，如果发电机次暂态电抗 ，则发电机提供的短路电流周期分量 为额定电流的（ ）。 A. 8倍 B. 4
5、倍 C. 6倍 D. 2倍 14. 同步发电机机端发生三相短路时，转子励磁绕组和定子三相绕组电流之间存在一定的对应关系，其中与转子励磁绕 组中的周期自由分量相对应的定子绕组短路电流分量为（ ）。 A. 基频周期分量 B. 基频周期分量稳态值 C. 非周期分量与倍频分量 D. 基频周期分量与倍频分量 15. 理想同步发电机的空载电势 Eq的方向 ( ) A. 与 d轴相同 B. 与 q轴相同 C. 与 d轴成 45 角 D. 与 q轴成 45 角 16. 发电机同步电抗 xd暂态电抗 xd 次暂态电抗 xd 之间的数值关系为 ( )。 A. B. C. D. 17. 电力系统短路故障计算主要求取
6、的物理量是（ ）。 A. 电压，电流 B. 电阻，电抗 C. 电阻，功率 D. 电流，电抗 18. 关于电力系统短路故障，下述说法中错误的是（ ）。 A. 短路故障是指相与相或相与地之间的不正常连接 B. 短路故障又称为纵向故障 C. 短路故障中除三相短路外，其他短路故障都属于不对称故障 D. 中性点接地系统中，单相接地短路发生的概率最高 19. 关于短路冲击电流，下述说法中错误的是（ ）。 A. 短路冲击电流是最恶劣短路条件下发生三相短路时，短路电流的最大瞬时值 B. 短路冲击电流出现在短路发生后约二分之一周期时 C. 短路回路阻抗角越大，则短路冲击系数越大 D. 短路回路阻抗角越小，则短路
7、冲击系数越大 20. 在无限大功率电源供电情况下，如果短路前空载，短路点与电源之间的线路和变压器的电阻参数均可忽略不计，短路发生在 A相电压从副半周进入正半周的瞬间，此时三相短路电流中非周期分量的起始值为（ ）。 A. B. C. D. 二、判断题（本大题共 10 分，共 5 小题，每小题 2 分） 1. 短路冲击电流是短路电流最大可能的瞬时值。 2. 分析电力系统机电暂态过程时不考虑发电机内部的电磁暂态过程。 3. 非全相运行又称为纵向故障。 4. 当发电机定子 绕组之间的互感系数为常数时，发电机为隐极机。 5. 中性点不接地系统中某点发生两相短路和两相短路接地时，不仅故障相的电流大小相等，
8、故障相的对地电压也相同。 三、填空题（本大题共 10 分，共 4 小题，每小题 2.5 分） 1. 同步发电机负载三相短路时，定子绕组交轴感应电动势在短路前后是 _ 。 2. 在三相系统中短路的基本形式有 _ 。 3. 同步发电机，三种电势 、 E 、 E 之间的大小关系为 _ 。 4. 电力系统机电暂态过程主要研究 _ 。 四、计算题（本大题共 50 分，共 5 小题，每小题 10 分） 1. 如图 1.4.2所示系统， A母线电压保持不变，计算 k处三相短路时的短路冲击电流和最大短路电流有效值。 2. 隐极同步发电机的同步电抗为 xd=1.0，凸极同步发电机的同步电抗为xd=1.0， xq
9、=0.65。它们的额定功率因素都为 ，忽略电阻，计算在额定运行状态下，两台同步发电机的电动势 以及电流的直轴和交轴分量 。 3. 已知发电机 d、 q轴的同步电抗 Xd=1.1， Xq=1.08，负载的电压 1=1.0 30 ，电流 ，试计算暂态电动势 Eq。 4. 已知 同步发电机的参数为 ：要额定运行时 ，试计算在额定运行状态下同步发电机的5. 简单电力系统的接线如下图所示，各电力元件的有关参数已标于图中，请计算空载情况下 K点发生三相短路时的短路电流周期分量起始有效值、短路冲击电流和最大有效值电流。 五、问答题（本大题共 10 分，共 2 小题，每小题 5 分） 1. 暂态电动势有何特点
10、？ 2. 什么是短路冲击电流？其主要用途是什么？ 答案： 一、单项选择题（ 20 分，共 20 题，每小题 1 分） 1. D 2. A 3. B 4. B 5. C 6. A 7. C 8. C 9. C 10. B 11. A 12. C 13. B 14. C 15. B 16. A 17. A 18. B 19. D 20. A 二、判断题（ 10 分，共 5 题，每小题 2 分） 1. 2. 3. 4. 5. 三、填空题（ 10 分，共 4 题，每小题 2.5 分） 1. 参考答案： 相等（或不变） 解题方案： 一般认为短路过程中，励磁电流均未发生变化。 评分标准： 2. 参考答案：
11、 三相短路、两相短路、单相短路接地、两相短路接地 解题方案 ： 评分标准： 3. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 4. 参考答案： 故障后发电机转速变化 解题方案： 评分标准： 四、计算题（ 50 分，共 5 题，每小题 10 分） 1. 参考答案： P_EF0F230B4472DF0D06FAAB8E87832ED5 解题方案： P_05F6F529AF64CC59B5960941223E354B 评分标准： 2. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 3. 参考答案： 解题方案： 评分标准： 4. 参考答 案： 解题方案： 评分标准： 5. 参考答案： 取 则发电机、变压器和线路的电抗标
12、幺值如下 解题方案： 评分标准： 五、问答题（ 10 分，共 2 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 暂态电动势是运行参数，只能根据给定的运行状态计算出来，但无法进行实测。不论在稳态下还是暂态下，暂态电动势都不是常数，它是随运行情况不同而变化的，只是在突变瞬间它不发生变化。 解题方案： 评分标准： 2. 参考答案： 短路电流在最恶劣短路情况下最大瞬时值，称短路冲击电流。主要用途是检验电气设 备和载流导体的动稳定度。 解题方案： 评分标准： 第 2次作业 一、单项选择题（本大题共 15分，共 15 小题，每小题 1 分） 1. 短路电流运算曲线编制时，计算电抗仅编制到 3.5，其原因是（ ）
13、。 A. 于计算电抗大于 3.5的电源可以视为无限大功率电源，其任意时刻的短路电流周期分量有效值，就是短路瞬间短路电流周期分量的起始有效值 B. 实际工程上不存在计算电抗大于 3.5的情况 C. 由于计算电抗大于 3.5的电源，其向短路点提供的短路电流很小，实际计算时可以忽略 D. 以上均错误 2. 输电线路的正序 阻抗与负序阻抗相比，其值要 ( )。 A. 大 B. 小 C. 相等 D. 都不是 3. 快速切除故障将使得系统的暂态稳定性得到 ( )。 A. 无变化 B. 提高 C. 降低 D. 微弱的负值变化 4. 分析简单系统的暂态稳定性，确定系统的极限切除角依据的原则是（ ）。 A. 正
14、序等效定则 B. 等耗量微增率准则 C. 等力矩原则 D. 等面积定则 5. 单相短路中，附加阻抗 为 ( )。 A. B. C. D. 6. 在中性点不接地系统中同一地点发生两相短路和两相短路接地时，关于短路点故障 相短路电流有效值，下述说法中正确的是（ ）。 A. 两种情况下短路电流大小相等 B. 两相接地短路电流大于两相短路电流 C. 两相接地短路电流小于两相短路电流 D. 无法确定哪种情况下短路电流更大 7. 大扰动后，减少原动机出力的主要目的是为了提高系统的 ( )。 A. 暂态稳定 B. 静态稳定 C. 电压稳定 D. 经济性 8. 关于短路冲击电流，下述说法中错误的是（ ）。 A
15、. 短路冲击电流是最恶劣短路条件下发生三相短路时，短路电流的最大瞬时值 B. 短路冲击电流出现在短路发生后约二分之一周期时 C. 短 路回路阻抗角越大，则短路冲击系数越大 D. 短路回路阻抗角越小，则短路冲击系数越大 9. 为简化同步发电机三相短路的分析计算，采用了一些假设条件，下面各组条件中属于同步发电机三相短路分析假设条件的一组是（ ） A. 发电机绕组阻抗为零、发电机频率保持不变 B. 发电机磁路不饱和、发电机频率保持不变 C. 发电机绕组阻抗为零、发电机磁路不饱和 D. 发电机绕组电阻为零，发电机磁路已饱和 10. 在下列各种故障类型中 ,属于纵向故障的是（ ）。 A. 两相短路 B.
16、 单相断线 C. 单相接地短路 D. 两相接地 短路 11. 在中性点直接接地的电力系统中，如电力系统某点不对称短路时的正序电抗、负序电抗和零序电抗的关系为 ，则该点发生单相接地短路、两相短路、两相短路接地和三相短路时，按故障处正序电压从大到小的故障排列顺序是 ( )。 A. 两相短路接地、单相接地短路、两相短路、三相短路 B. 单相接地短路、两相短路接地、两相短路、三相短路 C. 单相接地短路、两相短路、两相短路接地、三相短路 D. 两相短路、单相接地短路、两相短路接地、三相短路 12. 下列关于对称分量法的说话正确的是（ ） A. 对于对称的三相电力系 统，注入负序电流时可能产生正序电压或
17、零序电压 B. 可以通过增加发电机或变压器中性点对地的电抗增加系统的零序电抗 C. 同步发电机的正序电抗与负序电抗相等，而比零序电抗要大的多 D. 对于不对称的三相系统也可以采用对称分量法来简化其短路电流的计算 13. 系统发生短路故障，当切除故障时对应的实际切除角小于极限切除角时，系统可能是（ ）。 A. 暂态稳定的 B. 暂态不稳定的 C. 振荡失去稳定性 D. 非周期失去稳定性 14. 不计短路回路电阻时，短路冲击电流取得最大值的条件是（ ）。 A. 短路前空载 ，短路发生在电压瞬时值过零时 B. 短路前带有负载，短路发生在电压瞬时值过零时 C. 短路前空载，短路发生在电压瞬时值最大时
18、D. 短路前带有负载，短路发生在电压瞬时值最大时 15. 等面积定则中所涉及的减速面积表示 ( )。 A. 转子动能的增加量 B. 转子动能的减少量 C. 转子动能维持一个不变的量 D. 定子动能的减少量 二、多项选择题（本大题共 15分，共 5 小题，每小题 3 分） 1. 电力系统静态稳定的判据为（ ）。 A. B. C. D. 2. 发电机突然三相短路时，关于励磁电 流的描述，正确的是（ ）。 A. 直流分量刚短路时比 大，最后衰减至 ，与定子交流分量衰减相同 B. 交流分量最后衰减至 0，与定子直流衰减时间相同 C. 直流分量一直不变，为D. 交流分量一直不变，为 3. 下列说法正确的
19、是？（ ） A. 单相短路时的复合序网是正序、负序和零序三个序网串联 B. 两相相短路接地时的复合序网是正序、负序和零序三个序网串联 C. 一相断线时的复合序网是正序、负序和零序三个序网并联 D. 两相断线时的复合序网是正序、负序和零序三个序网串联 4. 关于短路电流的说法，正确 的是（ ）。 A. 可以合并同母线机组进行短路电流计算 B. 发电机的特性会影响短路电流的变化规律 C. 发电机与短路点的电气距离会影响短路电流的变化规律 D. 短路电流与发电机的类型无关 5. 下面说法正确的是（ ）。 A. 零序系统是非对称系统 B. 变压器中的零序网络与正负序网络相同 C. 零序电流通过大地和接
20、地避雷线、电缆的保护皮等形成回路 D. 一般情况下，零序网络结构和正、负序网络不一样，元件参数也不一样 三、判断题（本大题共 10 分，共 10 小题，每小题 1 分） 1. 快速切除故障有利于改善 简单电力系统的暂态稳定性。 2. 短路故障属于电力系统大干扰。 3. 三相变压器负序电抗与其正序电抗相同。 4. 任何情况下，同步发电机都不允许异步运行。 5. 当电源内阻抗小于电源与短路点之间的短路阻抗的 10%时，可以视为无限大电源。 6. 分析电力系统机电暂态过程时不考虑发电机内部的电磁暂态过程。 7. 电力系统中发生概率最多的短路故障是三相短路。 8. 电力系统发生不对称接地短路时，故障处
21、三相电压不对称分解出的零序电压是电力系统中出现零序电流的原因。 9. 任何情况下变压器的零序励磁电抗都可以视为无限 大，即任何情况下变压器的励磁电抗都可以用开路表示。 10. 具有架空地线的输电线路，其零序阻抗比无架空地线时要小。 四、计算题（本大题共 20 分，共 2 小题，每小题 10 分） 1. 一台额定容量为 300MW、电压为 18kV、功率因素为 0.85的同步发电机，其相关电抗分别为 xd=2.26 xd=0.269 xd=0.167，计算在额定电压空载情况下机端三相短路时，用有名值表示的稳态短路电流、暂态电流和次暂态电流的交流分量有效值。 2. 已知 ，计算三相电流的各序分量。
22、 五、问答题（本大题共 40 分，共 4 小题，每小题 10 分） 1. 什么是负序分量？ 2. 在稳态运行时，同步发电机的转速为多少？ 3. 何为短路，它有啥危害？ 4. 在静止元件和旋转元件中，正序、负序有什么关系？ 答案： 一、单项选择题（ 15 分，共 15 题，每小题 1 分） 1. A 2. C 3. B 4. D 5. C 6. A 7. A 8. D 9. B 10. B 11. C 12. B 13. A 14. A 15. B 二、多项选择题（ 15 分，共 5 题，每小题 3 分） 1. ABC 2. AB 3. ACD 4. ABC 5. CD 三、判断题（ 10 分，共 10 题，每小题 1 分） 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 四、计算题（ 20 分，共 2 题，每小题 10 分）
