長沙理工大學暫態(tài)作業(yè)及答案

1、作業(yè)（一）1、什么叫無限大功率電源？實際工作中在什么條件下可以將實際的有限功率電源視為無限大功率電源？2、無限大功率電源供電情況下突然發(fā)生三相短路時，定子短路電流中有那兩種分量。3、在不計短路回路電阻的情況下突然三相短路時，短路電流中非周期分量取得最大值的條件是什么？短路電流中非周期分量取得最小值的條件是什么？三相非周期分量能否同時取得最大值或最小值？4、什么叫短路沖擊電流？在不計同步發(fā)電機定子繞組的電阻時，機端短路沖擊電流取得最大值的條件是什么？對于12MW以上發(fā)電機組，計算發(fā)電機機端三相短路沖擊電流時，沖擊系數應取多少？5、什么叫短路電流的最大有效值？短路電流的最大有效值如何計算？6、供電

2、系統如下圖所示，各元件參數如下：線路L：長50Km,；變壓器T：。假定供電點電壓為106.5KV，保持恒定，當空載運行時變壓器低壓母線發(fā)生三相短路，試計算：（1） 短路點短路電流周期分量，沖擊電流，短路電流最大有效值的有名值；（2） 當A相非周期分量電流有最大值或零初始值時，相應的B相及C相非周期電流的初始值。 7、隱極式同步發(fā)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。發(fā)電機空載情況下機端突然發(fā)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(wěn)態(tài)有效值。（2）短路發(fā)生在發(fā)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。作業(yè)（一）參考答案

3、1、什么叫無限大功率電源？實際工作中在什么條件下可以將實際的有限功率電源視為無限大功率電源？答：電壓和頻率保持恒定的電源稱為無限大功率電源。（因為當電源的功率無限大時，任何干擾（包括短路故障）引起的有功功率波動相對于電源的無限大功率而言都可忽略不計，所以電源的頻率不因干擾而波動；又由于無限大功率電源可以看作由無限個有限功率電源并聯而成，由于有限功率電源的內阻抗是有限的根據戴維南定理，無限大功率電源的內阻抗為無限個有限功率電源的內阻抗的并聯值，顯然為零，當電源的內阻抗為零時，該電源為恒壓源，所以電壓保持不變）。實際工作中，當實際電源內阻抗在短路回路總阻抗中所占比例小于10時，該電源就可以視為無限

4、大功率電源。（因為電源內阻抗小，短路時電源端電壓變化不大，可視為不變，即該電源可視為無限大功率電源）。2、無限大功率電源供電情況下發(fā)生三相短路時，定子電流中有那兩種分量。答：定子電流中包含有基頻周期分量和非周期分量。（其中基頻周期分量由電源電壓產生，為強迫分量；非周期分量是為了維持短路前后電流瞬時值不變而感應產生的自由分量）3、在不計短路回路電阻的情況下突然發(fā)生三相短路時，短路電流中非周期分量取得最大值的條件是什么？短路電流中非周期分量取得最小值的條件是什么？三相非周期分量能否同時取得最大值或有效值？答：短路電流非周期分量取得最大值的條件為短路前空載，短路發(fā)生在該相電壓瞬時值過零時。（因為如果

5、電壓，則在不計電阻的情況下阿，短路后短路電流周期分量，當短路前空載時有，如要使取得最大值，則，即，此時）短路電流取得最小值的條件為或短路瞬間相量與橫軸平行。當短路發(fā)生在空載時上述條件為，即或（2700）。三相非周期分量不能同時取得最大值或最小值。（因為當A相非周期分量取得最大值時，此時；。同理可以證明三相非周期分量也不能同時取得最小值）4、什么叫短路沖擊電流？在不計同步發(fā)電機定子繞組的電阻時，機端短路沖擊電流取得最大值的條件是什么（題目此句話不嚴密，因為沖擊電流就是最惡劣短路條件下的最大瞬時值，應該為機端短路沖擊電流出現的條件是什么）？對于12MW以上的發(fā)電機組，計算發(fā)電機機端短路沖擊電流時沖

6、擊系數應取多少？答：最惡劣短路條件下，短路電流的最大瞬時值稱為短路沖擊電流。在不計同步發(fā)電機定子繞組的電阻時，機端短路沖擊電流出現的條件是短路前空載，短路發(fā)生在某相電壓瞬時值過零時。取1.9。5、什么叫短路電流的最大有效值？短路電流的最大有效值如何計算？答：最惡劣短路條件下，短路電流有效值的最大值稱為短路電流的最大有效值。短路電流的最大有效值可以按式計算，對于12MW以上的發(fā)電機機端短路時，1.9；其它情況下1.8。6、供電系統如下圖所示，各元件參數如下： 線路L：長50Km,；變壓器T：。假定供電點電壓為106.5KV保持恒定，當空載運行時變壓器低壓母線發(fā)生三相短路，試計算：（1）短路點短路

7、電流周期分量，沖擊電流，短路電流最大有效值的有名值；（2）當A相非周期分量電流有最大值或零值時，相應的B相及C相非周期電流的初始值。解：1、畫等值電路并計算元件參數將參數歸算到10KV（因為要求求短路點的電流有名值）2、計算短路點短路電流周期分量（有效值），沖擊電流，短路電流最大有效值的有名值周期分量（有效值） 沖擊電流 短路電流最大有效值 3、計算A相非周期分量電流有最大值或零值時，相應的B相及C相非周期電流的初始值A相非周期分量電流有最大值時，相應的B相及C相非周期電流的初始值：將A相非周期分量取得最大值的條件、代入得：時，、時，、A相非周期分量電流有最小值時，相應的B相及C相非周期電流的

8、初始值：將A相非周期分量取得最小值的條件、代入得：時，、時，、7、隱極式同步發(fā)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。發(fā)電機空載情況下機端發(fā)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(wěn)態(tài)有效值； （2）短路發(fā)生在發(fā)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有效值。解： 以下采用標幺制計算，(也可采用有名制計算)取發(fā)電機額定電壓為基準電壓，發(fā)電機額定容量為基準容量，則電流基準值，發(fā)電機電抗標幺值為。（1）計算短路電流周期分量的起始有效值和穩(wěn)態(tài)有效值因為短路前空載，所以發(fā)電機的空載電動勢標幺值，短路電流周期分量起始有效值;短路電流

9、周期分量穩(wěn)態(tài)有效值。（2）短路發(fā)生在發(fā)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(fā)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；B、C兩相的非周期分量起始值分別為、。（理由見6題答案）作業(yè)（二）1、凸極式同步發(fā)電機原始磁鏈方程中，那些電感系數為常數？那些電感系數是變化的？變化的原因是什么？2、Park變換是一種等效變換，其等效體現在何處？Park變換的規(guī)律是什么？3、發(fā)電機的參數和正常運行時以發(fā)電機額定值為基準的端電壓、端電流標幺值以及功率因數如下圖所示，若發(fā)電機的勵磁電壓不變，試計算發(fā)電機機端短路時短路電流周期分

10、量起始有效值和穩(wěn)態(tài)有效值的有名值。4、用近似計算法計算下圖所示網絡中f點發(fā)生三相短路時，短路點的短路電流周期分量起始有效值和各發(fā)電機所提供的短路電流周期分量起始有效值，以及短路點和發(fā)電機支路的短路沖擊電流和最大有效值電流。5、用單位電流法計算下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）作業(yè)（二）參考答案1、凸極式同步發(fā)電機原始磁鏈方程中，那些電感系數為常數？那些電感系數是變化的？變化的原因是什么？答：凸極式同步發(fā)電機原始磁鏈方程中轉子繞組的自感系數和轉子各繞組之間的互感系數是常數；定子繞組的自感系數、定子繞組之間的互感系數以及定子繞組和轉子繞組之間互感系數都是變化的。

11、定子繞組的自感系數、定子繞組之間的互感系數變化的原因是轉子轉動時，定子繞組的自感磁通和互感磁通所經過的磁路的磁阻隨著轉子的轉動而變化。定子繞組和轉子繞組之間互感系數變化的原因是轉子轉動時，定子繞組和轉子繞組之間的相對位置隨著轉子的轉動而周期性改變。2、Park變換是一種等效變換，其等效體現在何處？Park變換的規(guī)律是什么？答：Park變換的等效體現在變換前后它們所產生的發(fā)電機氣隙合成磁場不變。Park變換的規(guī)律是定子繞組中的非零序電氣分量變換為d、q中電氣量，并且其中的周期分量變換為d、q繞組中非周期分量，其中的非周期分量變換為d、q繞組中的周期分量；定子繞組中的零序性電氣分量變換為0軸繞組中

12、的電氣量，其中的周期分量變換為0繞組中非周期分量，其中的非周期分量變換為0繞組中的周期分量。3、發(fā)電機的參數和正常運行時以發(fā)電機額定值為基準的端電壓、端電流標幺值以及功率因數如下圖所示，若發(fā)電機的勵磁電壓不變，試計算發(fā)電機機端短路時短路電流周期分量起始有效值和穩(wěn)態(tài)有效值的有名值。解：取發(fā)電機額定電壓和額定容量作為基準值，即,則電流的基準值為短路前發(fā)電機的空載電動勢和次暫態(tài)電動勢的標幺值分別為： 穩(wěn)態(tài)短路電流有效值的標幺值和短路電流周期分量起始有效值的標幺值分別為： 穩(wěn)態(tài)短路電流有效值和短路電流周期分量起始有效值的有名值分別為： 4、用近似計算法計算下圖所示網絡中f點發(fā)生三相短路時，短路點的短路

13、電流周期分量起始有效值和各發(fā)電機所提供的短路電流周期分量起始有效值，以及短路點和發(fā)電機支路的短路沖擊電流和最大有效值電流。解： 1、計算各元件的電抗標幺值取，則有：、2、計算短路點和各發(fā)電機供給的短路電流以及短路點和各發(fā)電機支路的沖擊電流和最大有效值電流對構成的三角形接線進行星形三角形變換后的等值電路和最后的等值電路如下圖所示，由圖可得 短路點短路電流周期分量的標幺值和有效值、沖擊電流、最大有效值電流的有名值為： 、 再根據電路的對稱性可得各發(fā)電機支路的電流的有效值、沖擊電流和最大有效值電流如下：、5、用單位電流法計算下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：

14、在下圖中設電流，則 由此可得： 、作業(yè)（三）1、對稱分量法能否應用于分析非線性電力系統的不對稱短路？為什么？2、應用對稱分量法分析不對稱短路時必須選擇基本相？什么叫基本相？基本相如何選擇？3、電力系統發(fā)生不對稱短路時，哪點的負序電壓最高？哪點的正序電壓最高？為什么？4、電力系統運行規(guī)程規(guī)定：當電力系統采用中性點直接接地運行方式時，如果變電站或發(fā)電廠中有多臺變壓器并聯運行，則任何情況下都只將一臺變壓器的中性點接地，其他變壓器不接地。這樣規(guī)定的目的是什么？（從系統運行方式變化對零序電流的分布和對零序電流大小的影響方面進行論述）5、中性點不接地系統發(fā)生兩相接地短路與發(fā)生兩相短路時故障處短路電流的關系

15、式如何？6、理論上講電力系統的三相短路電流是否總大于其他各種類型短路時的短路電流？如果不是，那為什么都把三相短路電流作為電氣設備選擇校驗的依據？7、已知電力系統的接線方式如下：作f點發(fā)生單相接地短路時的復合序網，并計算其參數（）。8、已知電力系統的接線如下：畫出f點發(fā)生接地短路時的零序等值電路。9、利用對稱分量法分析接線變壓器星形側發(fā)生BC兩相短路時，三角形側各相電流的大小和相位,并作相量圖。（變壓器的變比為1:1）作業(yè)（三）參考答案1、對稱分量法能否應用于分析非線性電力系統的不對稱短路？為什么？答：對稱分量法不能用于分析非線性電力系統的的不對稱短路。因為對稱分量法實際上是把不對稱短路時的電壓

16、、電流分解為正序分量、負序分量和零序分量，然后利用各序分量的相互獨立性和疊加原理分別進行計算，然后再合成得到不對稱短路時的各相電流和電壓。即不對稱分量法的理論基礎之一是疊加原理，而疊加原理只適用于線性電路，所以不能用對稱分量法分析非線性電力系統的不對稱短路。2、應用對稱分量法分析不對稱短路時必須選擇基本相，什么叫基本相？基本相如何選擇？ 答：用對稱分量法分析計算不對稱短路時，以那一相的序分量電壓、電流作為未知數列方程或作復合序網進行分析就算，那一相就是分析計算的基本相。通常選擇特殊相作為分析計算的基本相。3、電力系統發(fā)生不對稱短路時，哪點的負序電壓最高？哪點的正序電壓最高？為什么？ 答：電力系

17、統發(fā)生不對稱短路時，故障點的負序電壓、零序電壓最高。因為發(fā)電機無負序電動勢和零序電動勢，不對稱短路時，故障處三相電壓不對稱分解出的負序電壓和零序電壓是電力系統產生負序電流和零序電流的唯一原因，所以故障處的負序電壓和零序電壓最高。4、電力系統運行規(guī)程規(guī)定：當電力系統采用中性點直接接地運行方式時，如果變電站或發(fā)電廠中有多臺變壓器并聯運行，則任何情況下都只將一臺變壓器的中性點接地，其他變壓器不接地。這樣規(guī)定的目的是什么？（從系統運行方式變化對零序電流的分布和對零序電流大小的影響方面進行論述） 答：這樣規(guī)定的目的是為了減小系統運行方式變化對零序電流分布和零序電流大小的影響。因為零序電流的分布僅取決于中

18、性點接地的變壓器的數量和位置，只要保持中性點接地的變壓器的數量和位置不變，零序電流的分布就不變。此外零序電流的大小在單相接地短路時為；兩相短路接地時為,當運行方式改變時，如果中性點接地的變壓器的數量和位置不改變，則保持不變，零序電流只隨正序等值阻抗的變化而變化，變化幅度較小。5、中性點不接地系統發(fā)生兩相接地短路與發(fā)生兩相短路時故障處短路電流的關系式如何？ 答：中性點不接地系統發(fā)生兩相短路接地（金屬性）與發(fā)生兩相短路（金屬性）流過故障處的短路電流的大小相等。因為兩相短路時，,兩相短路接地時,中性點不接地時,。6、理論上講電力系統的三相短路電流是否總大于其他各種類型短路時的短路電流？如果不是，那為

19、什么一般情況下把三相短路電流作為電氣設備選擇校驗的依據？ 答：理論上講電力系統的三相短路電流并不是總大于其他各種類型短路時的短路電流，例如在的情況下，單相接地短路電流和兩相短路接地時的短路電流就大于三相短路電流。實際工作中之所以一般情況下把三相短路電流作為電氣設備選擇校驗的依據是因為實際的電力系統中一般都有，而在這種情況下三相短路電流最大。7、已知電力系統的接線方式如下：作f點發(fā)生單相接地短路時的復合序網，并計算其參數（）。解： 1、繪制三序等值電路 2、計算各元件參數標幺值（?。?）變壓器的各序參數、2）發(fā)電機的各序參數、 3）線路的各序參數、3、計算由于不計負荷影響并認為各發(fā)電機的電動勢相

20、等且同相位，所以正常情況下，系統中無電流流通，系統各點電壓等于發(fā)電機的電動勢，即；由正序等值電路可得；由負序等值電路可得；由零序等值電路可得。4、單相短路時的復合序網如下： 8、已知電力系統的接線如下：畫出f點發(fā)生接地短路時的零序等值電路。解：根據上圖先作零序電流分布圖,根據零序電流分布圖即可作出零序等值電路如下：9、利用對稱分量法分析接線變壓器星形側發(fā)生BC兩相短路時，三角形側各相電流的大小和相位,并作相量圖。（變壓器的變比為1:1）解： 1、兩相短路時的復合序網如下：2、作兩側電流相量圖如下：3、三角形側各相電流的大小和相位 由相量圖可以看到，如以星形側a相電壓作參考相量，則三角形側各相電

21、流為： 、其大小分別為： 、。第四次作業(yè)1、什么叫電力系統的暫態(tài)穩(wěn)定性和靜態(tài)穩(wěn)定性？分析電力系統暫態(tài)穩(wěn)定性的方法各是什么？2、已知電力系統狀態(tài)方程的特征方程為：此系統是靜態(tài)穩(wěn)定的還是不穩(wěn)定的？如果不穩(wěn)定將以什么方式失去穩(wěn)定？3、電力系統并列運行靜態(tài)穩(wěn)定性、異步電動機運行的靜態(tài)穩(wěn)定性以及電力系統電壓靜態(tài)穩(wěn)定性的實用判據是什么？4、提高電力系統并列運行靜態(tài)穩(wěn)定性的措施有那些？5、簡單電力系統同步發(fā)電機并列運行暫態(tài)穩(wěn)定的條件是什么？6、提高電力系統并列運行暫態(tài)穩(wěn)定性的措施有那些？7、以下圖所示簡單電力系統f點發(fā)生三相短路為例，作圖說明快速切除故障對電力系統并列運行暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。（假定發(fā)電機空載電

22、動勢保持不變）8、在上圖所示的電力系統中，已知以發(fā)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：假定發(fā)電機為隱極機，且空載電動勢。計算正常運行和切除一回線路后的靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數？并說明其是否符合要求。9、計算下圖所示簡單電力系統f點發(fā)生三相短路時的極限切除角。已知以發(fā)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：10、為提高電力系統并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性，對于重要的高壓輸電線路通常采用分相控制的斷路器和綜合重合閘裝置，以下面的簡單電力系統f點發(fā)生單相短路為例說明采用單相重合閘可以提高電力系統暫態(tài)穩(wěn)定性的原理。11、在題10的電力系統中，畫出在f點發(fā)生三相短路、兩相短路、兩相短路接地和

23、單相短路時功角特性曲線的示意圖，并對其原因進行簡單說明。第四次作業(yè)參考答案1、什么叫電力系統的暫態(tài)穩(wěn)定性和靜態(tài)穩(wěn)定性？分析電力系統暫態(tài)穩(wěn)定性的方法各是什么？答：電力系統的靜態(tài)穩(wěn)定性指正常運行的電力系統在受到小干擾作用，當干擾消失后，不發(fā)生自發(fā)性振蕩和非周期性失步，自動恢復到原來運行點穩(wěn)定運行的能力。能則稱系統在原來運行點的運行是靜態(tài)穩(wěn)定的；否則在原來運行點的運行靜態(tài)不穩(wěn)定。電力系統的暫態(tài)穩(wěn)定性指正常運行的電力系統受到大干擾作用，在干擾消失或不消失情況下，電力系統保持同步運行的能力。能保持同步運行則稱系統暫態(tài)穩(wěn)定，否則暫態(tài)不穩(wěn)定。電力系統靜態(tài)穩(wěn)定性的分析方法是小干擾法；電力系統暫態(tài)穩(wěn)定性的分析方

24、法是分段計算法和改進歐拉法等非線性微分方程的數值解法。2、已知電力系統狀態(tài)方程的特征方程為：此系統是靜態(tài)穩(wěn)定的還是不穩(wěn)定的？如果不穩(wěn)定將以什么方式失去穩(wěn)定？答： 根據特征方程做勞斯陣列如下：1 3 104 81 1032 根據勞斯判據可知，特征方程有一個正實根，當系統受到小干擾作用時，將非周期性地失去穩(wěn)定。3、電力系統并列運行靜態(tài)穩(wěn)定性、異步電動機運行的靜態(tài)穩(wěn)定性以及電力系統電壓靜態(tài)穩(wěn)定性的實用判據是什么？答：1） 電力系統并列運行靜態(tài)穩(wěn)定性的實用判據為：穩(wěn)定，否則不穩(wěn)定。2） 異步電動機運行靜態(tài)穩(wěn)定性的實用判據為：穩(wěn)定，否則不穩(wěn)定。3） 電力系統電壓靜態(tài)穩(wěn)定性的實用判據是：穩(wěn)定，否則不穩(wěn)定。

25、4、提高電力系統并列運行靜態(tài)穩(wěn)定性的措施有那些？答：提高電力系統并列運行靜態(tài)穩(wěn)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；4） 采用先進的勵磁調節(jié)裝置；5） 提高輸電線路的電壓等級；6） 改善系統結構和選擇適當的系統運行方式；等。5、簡單電力系統同步發(fā)電機并列運行暫態(tài)穩(wěn)定的條件是什么？答：簡單電力系統同步發(fā)電機并列運行暫態(tài)穩(wěn)定的條件是受擾運動中加速面積小于最大減速面積。6、提高電力系統并列運行暫態(tài)穩(wěn)定性的措施有那些？答：電力系統暫態(tài)穩(wěn)定的條件是受擾運動過程中，加速面積小于最大減速面積，所以提高電力系統暫態(tài)穩(wěn)定性的措施就是設法減小加速面積或增大最大減

26、速面積。具體措施有：快速切除故障（它可以減小加速面積，增大最大減速面積）；輸電線路采用重合閘（在重合成功的情況下，可以增大最大減速面積）；電氣制動（減小加速面積）；中性點接地系統中變壓器中性點經小電阻接地（減小加速面積）；快速關閉汽門（由于調速裝置慣性作用以及汽容比影響，這種方法主要是增大最大減速面積）；水輪發(fā)電機切機（主要是減小加速面積，增大最大減速面積）；發(fā)電機裝設強行勵磁裝置（提高故障情況下的功率極限，減小加速面積）；此外當系統失去同步時，還可以采取系統解列、同步發(fā)電機異步運行和再同步的措施來使系統盡快恢復同步運行。7、以下圖所示簡單電力系統f點發(fā)生三相短路為例，作圖說明快速切除故障對電

27、力系統并列運行暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。（假定發(fā)電機空載電動勢保持不變）答：根據發(fā)電機正常運行、故障切除后的等值電路和事故情況下的正序等值電路，可得正常運行、故障時以及故障切除后的發(fā)電機功角特性曲線分別如下圖PI、PII、PIII所示。圖1為故障切除速度較慢的情況，圖2為故障切除速度較快的情況，顯然故障切除速度快時，加速面積減小，而最大減速面積增大，根據電力系統并列運行暫態(tài)穩(wěn)定性的條件可知，快速切除故障有利于提高電力系統并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性。8、在上圖所示的電力系統中，已知以發(fā)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：假定發(fā)電機為隱極機，且空載電動勢。計算正常運行和切除一回線路后的靜態(tài)穩(wěn)定儲

28、備系數？并說明其是否符合要求。解： 1、根據正常運行狀態(tài)計算發(fā)電機的空載電動勢因為 將 、U=1.0、代入上式得：2、計算正常運行時的靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數 >(1520)滿足要求。3、計算切除一回線路時的靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數>(10)滿足要求。9、計算下圖所示簡單電力系統f點發(fā)生三相短路時的極限切除角。已知以發(fā)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：解：1)利用同步發(fā)電機的正常運行狀態(tài)計算發(fā)電機的空載電動勢取系統電壓作為參考相量，則電壓降落的縱分量為;電壓降落的橫分量為.電壓相量圖如下：根據相量圖可得： 將 、U=1.0、代入上式得：2）計算同步發(fā)電機在各種運行狀態(tài)下的功角特性

29、正常運行時：故障情況下：故障切除后：3）計算極限切除角 將 （弧度）、（弧度） 代入 得： 10、為提高電力系統并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性，對于重要的高壓輸電線路通常采用分相控制的斷路器和綜合重合閘裝置，以下面的簡單電力系統f點發(fā)生單相短路為例說明采用單相重合閘可以提高電力系統暫態(tài)穩(wěn)定性的原理。解：1）同步發(fā)電機在各種運行狀態(tài)下的功角特性正常運行時：故障情況下：切除三相線路后：切除單相線路后：2）三相重合閘和單相重合閘情況下的加速面積和最大減速面積由圖可以看到采用單相重合閘減小了加速面積，從而有利于提高電力系統并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性。11、在題10的電力系統中，畫出在f點發(fā)生三相短路、兩相短路、兩相短

30、路接地和單相短路時功角特性曲線的示意圖，并對其原因進行簡單說明。解： 由于故障情況下發(fā)電機的功角特性為： 根據正序增廣網絡可知，在各種短路情況下，發(fā)電機與系統之間的聯系電抗分別為：三相短路：兩相短路接地：兩相短路：單相接地短路：顯然有，所以各種短路情況下發(fā)電機的功角特性曲線如下：作業(yè)（一）1、什么叫無限大功率電源？實際工作中在什么條件下可以將實際的有限功率電源視為無限大功率電源？2、無限大功率電源供電情況下突然發(fā)生三相短路時，定子短路電流中有那兩種分量。3、在不計短路回路電阻的情況下突然三相短路時，短路電流中非周期分量取得最大值的條件是什么？短路電流中非周期分量取得最小值的條件是什么？三相非周

31、期分量能否同時取得最大值或最小值？4、什么叫短路沖擊電流？在不計同步發(fā)電機定子繞組的電阻時，機端短路沖擊電流取得最大值的條件是什么？對于12MW以上發(fā)電機組，計算發(fā)電機機端三相短路沖擊電流時，沖擊系數應取多少？5、什么叫短路電流的最大有效值？短路電流的最大有效值如何計算？6、供電系統如下圖所示，各元件參數如下：線路L：長50Km,；變壓器T：。假定供電點電壓為106.5KV，保持恒定，當空載運行時變壓器低壓母線發(fā)生三相短路，試計算：短路點短路電流周期分量有效值、短路沖擊電流、短路電流最大有效值的有名值；當A相非周期分量電流有最大值或零初始值時，相應的B相及C相非周期電流的初始值。作業(yè)（一）參考

32、答案1、什么叫無限大功率電源？實際工作中在什么條件下可以將實際的有限功率電源視為無限大功率電源？答：電壓和頻率保持恒定的電源稱為無限大功率電源。（因為當電源的功率無限大時，任何干擾（包括短路故障）引起的有功功率波動相對于電源的無限大功率而言都可忽略不計，所以電源的頻率不因干擾而波動；又由于無限大功率電源可以看作由無限個有限功率電源并聯而成，由于有限功率電源的內阻抗是有限的根據戴維南定理，無限大功率電源的內阻抗為無限個有限功率電源的內阻抗的并聯值，顯然為零，當電源的內阻抗為零時，該電源為恒壓源，所以電壓保持不變）。實際工作中，當實際電源內阻抗在短路回路總阻抗中所占比例小于10時，該電源就可以視為無限大功率電源。（因為電源內阻抗小，短路時電源端電壓變化不大，可視為不變，即該電源可視為無限大功率電源）。2、無限大功率電源供電情況下發(fā)生三相短路時，定子電流中有那兩種分量。答：定子電流中包含有基頻周期分量和非周期分量。（其中基頻周期分量由電源電壓產生，為強迫分量；非周期分量是為了維持短路前后電流瞬