電力系統(tǒng)暫態(tài)分析試卷(共10頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 長(zhǎng)沙理工大學(xué)試卷課程編號(hào) 擬題教研室（或老師）簽名 馬士英 教研室主任簽名 課程名稱（含檔次） 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析 專業(yè)層次（本、專） 本科 專 業(yè) 電力工程及其自動(dòng)化 考試方式（開(kāi)、閉卷） 閉卷 一、判斷題（下述說(shuō)法是否正確，在你認(rèn)為正確的題號(hào)后打“”，錯(cuò)誤的打“×”，每小題2分，共20分）1、當(dāng)電源內(nèi)阻抗占短路回路總阻抗的比例小于15%時(shí)，可以視為無(wú)限大電源。（ ）2、由于電力系統(tǒng)中三序分量是相互獨(dú)立的，所以可以分別計(jì)算，然后再將各序分量迭加得到各相的電流和電壓。（ ）3、快速切除故障有利于改善簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。（ ）4、無(wú)限大電源供電情況下突然

2、發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流中有基頻交流、倍頻交流和非周期三種電流分量。（ ）5、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中發(fā)生兩相短路接地時(shí)流過(guò)故障相的電流與同一地點(diǎn)發(fā)生兩相短路時(shí)流過(guò)故障相的電流大小相等。（ ）6、任何情況下變壓器的零序勵(lì)磁電抗都可以視為無(wú)限大，即任何情況下變壓器的勵(lì)磁電抗都可以用開(kāi)路表示。（ ）7、電力系統(tǒng)橫向故障指各種類型的短路故障。（ ）8、運(yùn)算曲線的編制過(guò)程中已近似考慮了負(fù)荷對(duì)短路電流的影響，所以在應(yīng)用運(yùn)算曲線法計(jì)算短路電流時(shí)，可以不再考慮負(fù)荷的影響。（ ）9、小干擾法既可以用于分析電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，也可以用于分析電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。（ ）10、對(duì)于12MW以上發(fā)電機(jī)組，計(jì)算其機(jī)端短路沖

3、擊電流時(shí)，沖擊系數(shù)應(yīng)取2。（ ）二、單項(xiàng)選擇題(在每小題的三個(gè)備選答案中，選出一個(gè)正確答案，并將正確答案的序號(hào)填在題干的括號(hào)內(nèi)。每小題3分，共30分) 1、無(wú)限大電源供電情況下突然發(fā)生三相短路時(shí)，各相短路電流中非周期分量的關(guān)系是（ ）。 A、三相相等； B、三相可能相等，也可能不相等； C、不相等。2、分析簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性采用的是（ ）。 A、小干擾法； B、分段計(jì)算法； C、對(duì)稱分量法。 3、不計(jì)短路回路電阻時(shí)，短路沖擊電流取得最大值的條件是（ ）。A、短路前空載，短路發(fā)生在電壓瞬時(shí)值過(guò)零時(shí)； B、短路前帶有負(fù)載，短路發(fā)生在電壓瞬時(shí)值過(guò)零時(shí)； C、短路前空載，短路發(fā)生在電壓瞬

4、時(shí)值最大時(shí)。4、電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性是指（ ）。A、正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)受到小干擾作用后，恢復(fù)原運(yùn)行狀態(tài)的能力；B、正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)受到大干擾作用后，保持同步運(yùn)行的能力；C、正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)受到大干擾作用后，恢復(fù)原運(yùn)行狀態(tài)的能力。 共3頁(yè)第1頁(yè)5、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中發(fā)生單相金屬性接地短路時(shí)，流過(guò)故障相的短路電流大小與同一地點(diǎn)發(fā)生三相金屬性短路時(shí)的短路電流大小相比較，其關(guān)系為（ ）。 A、三相短路電流大于單相短路電流； B、三相短路電流小于單相短路電流； C、不能簡(jiǎn)單地確定二者的大小關(guān)系，還需要考慮其它條件。6、對(duì)于旋轉(zhuǎn)電力元件（如發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等），其正序參數(shù)、負(fù)序參數(shù)和零序參數(shù)的

5、特點(diǎn)是（ ） A、正序參數(shù)、負(fù)序參數(shù)和零序參數(shù)均相同； B、正序參數(shù)與負(fù)序參數(shù)相同，與零序參數(shù)不同； C、正序參數(shù)、負(fù)序參數(shù)、零序參數(shù)各不相同。 7、繪制電力系統(tǒng)的三序單相等值電路時(shí)，對(duì)普通變壓器中性點(diǎn)所接阻抗的處理方法是（ ）。 A、中性點(diǎn)阻抗僅以出現(xiàn)在零序等值電路中； B、中性點(diǎn)阻抗以3出現(xiàn)在零序等值電路中； C、中性點(diǎn)阻抗以出現(xiàn)三序等值電路中。 8、單相接地短路時(shí)，故障處故障相短路電流與正序分量電流的關(guān)系是（ ）。 A、故障相短路電流為正序分量電流的3倍； B、故障相短路電流為正序分量電流的倍； . C、故障相電流等于正序分量電流。 9、對(duì)于接線變壓器，兩側(cè)正序分量電壓和負(fù)序分量電壓的相

6、位關(guān)系為（ ） A、正序分量三角形側(cè)電壓與星形側(cè)相位相同，負(fù)序分量三角形側(cè)電壓與星形側(cè)相位也相同； B、正序分量三角形側(cè)電壓較星形側(cè)落后，負(fù)序分量三角形側(cè)電壓較星形側(cè)超前； C、正序分量三角形側(cè)電壓較星形側(cè)超前，負(fù)序分量三角形側(cè)電壓較星形側(cè)落后。 10、在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，在不計(jì)電阻影響并認(rèn)為的情況下，發(fā)生兩相短路金屬性接地時(shí)，故障處非故障相對(duì)地電壓的大小為（ ） A、0 B、 C、三、問(wèn)答題（每小題5分 共25分） 1、以下圖所示簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生三相短路為例，作圖說(shuō)明快速切除故障對(duì)電力系統(tǒng)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。（假定發(fā)電機(jī)為隱極機(jī)，電動(dòng)勢(shì)保持不變） 共3頁(yè)第2頁(yè)2、隱極式同步發(fā)電機(jī)

7、原始磁鏈方程中，都有那些電感系數(shù)為常數(shù)，那些電感系數(shù)是隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而變化？變化的原因是什么？ 3、寫(xiě)出單相金屬性接地短路、 兩相金屬性短路接地和兩相金屬性短路時(shí)的邊界條件方程，并繪制其復(fù)合序網(wǎng)。 4、分析發(fā)電機(jī)的短路電流時(shí)，常采用迭加原理進(jìn)行分析，這種分析方法是以什么假設(shè)條件為前提的？ 5、已知描述電力系統(tǒng)受擾運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)方程的特征方程為請(qǐng)問(wèn)系統(tǒng)在原始運(yùn)行點(diǎn)的運(yùn)行是靜態(tài)穩(wěn)定的還是靜態(tài)不穩(wěn)定的？如果靜態(tài)不穩(wěn)定，則以什么樣的方式失去穩(wěn)定？四、作圖題（7分）畫(huà)出下圖所示電力系統(tǒng)在f點(diǎn)發(fā)生單相接地短路時(shí)的零序等值電路。五、計(jì)算題（每小題9分，共18分） 1、在下圖所示的電力系統(tǒng)中，已知以發(fā)電機(jī)額定容量

8、為基準(zhǔn)的各元件的電抗和系統(tǒng)電壓標(biāo)幺值為： 假定發(fā)電機(jī)為隱極機(jī)，且空載電動(dòng)勢(shì)。計(jì)算正常運(yùn)行和切除一回線路后的靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)？并說(shuō)明其是否符合要求。2、簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的接線如下圖所示，各電力元件的有關(guān)參數(shù)已標(biāo)于圖中，請(qǐng)計(jì)算空載情況下K點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流周期分量起始有效值、短路沖擊電流和最大有效值電流。（6分） 共3頁(yè)第3頁(yè)長(zhǎng)沙理工大學(xué)標(biāo)準(zhǔn)答案紙課程名稱： 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析 專業(yè)、班級(jí)：電力本科 一、判斷題（下述說(shuō)法是否正確，在你認(rèn)為正確的題號(hào)后打“”，錯(cuò)誤的打“×”，每小題2分，共20分）1、當(dāng)電源內(nèi)阻抗占短路回路總阻抗的比例小于15%時(shí)，可以視為無(wú)限大電源。“×”2、

9、由于電力系統(tǒng)中三序分量是相互獨(dú)立的，所以可以分別計(jì)算，然后再將各序分量迭加得到各相的電流和電壓。“”3、快速切除故障有利于改善簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性?！啊?、無(wú)限大電源供電情況下突然發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流中有基頻交流、倍頻交流和非周期三種電流分量。“×”5、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中發(fā)生兩相短路接地時(shí)流過(guò)故障相的電流與同一地點(diǎn)發(fā)生兩相短路時(shí)流過(guò)故障相的電流大小相等?！啊?、任何情況下變壓器的零序勵(lì)磁電抗都可以視為無(wú)限大，即任何情況下變壓器的勵(lì)磁電抗都可以用開(kāi)路表示?！?#215;”7、電力系統(tǒng)橫向故障指各種類型的短路故障“”8、運(yùn)算曲線的編制過(guò)程中已近似考慮了負(fù)荷對(duì)短路電流的影響，所以在

10、應(yīng)用運(yùn)算曲線法計(jì)算短路電流時(shí)，可以不再考慮負(fù)荷的影響。“”9、小干擾法既可以用于分析電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性，也可以用于分析電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。“×”10、對(duì)于12MW以上發(fā)電機(jī)組，計(jì)算其機(jī)端短路沖擊電流時(shí)，沖擊系數(shù)應(yīng)取2?！?#215;”二、選擇題（每小題3分，共30分）1、C；2、B；3、A；4、B；5、C；6、C；7、B；8、A；9、C；10、C。 三、問(wèn)答題（每小題5分 共25分） 1、以下圖所示簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生三相短路為例，作圖說(shuō)明快速切除故障對(duì)電力系統(tǒng)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。（假定發(fā)電機(jī)空載電動(dòng)勢(shì)保持不變）答：作出正常運(yùn)行和故障以及故障切除后的功角特性曲線如下，其中功

11、角特性曲線對(duì)應(yīng)于正常運(yùn)行情況、對(duì)應(yīng)于故障情況、對(duì)應(yīng)于故障切除后的情況，對(duì)應(yīng)于故障切除較慢的情況，對(duì) 共5頁(yè)第1頁(yè)應(yīng)故障切除速度較快的情況，顯然切除故障較快時(shí)，加速面積減小了，而最大減速面積增大了，根據(jù)等面積定則可知快速切除故障可以改善或提高簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性。(2分)(3分)2、隱極式同步發(fā)電機(jī)原始磁鏈方程中，都有那些電感系數(shù)為常數(shù)，那些電感系數(shù)是隨著轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而變化的？變化的原因是什么？答：隱極式同步發(fā)電機(jī)原始磁鏈方程中，轉(zhuǎn)子繞組的自感系數(shù)、轉(zhuǎn)子繞組之間的互感系數(shù)、定子三相繞組的自感系數(shù)以及定子三相繞組之間的互感系數(shù)為常數(shù)（2分）；轉(zhuǎn)子繞組與定子繞組之間的互感系數(shù)是隨著轉(zhuǎn)子的旋

12、轉(zhuǎn)而變化的（1分），變化的原因是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子各繞組與定子繞組之間存在著相對(duì)位置的改變（2分）。3、寫(xiě)出單相金屬性接地短路、 兩相金屬性短路接地和兩相金屬性短路時(shí)的邊界條件方程，并繪制其復(fù)合序網(wǎng)。答：各種情況下的邊界條件如下：1、單相接地短路（以A相為例）（1分）2、兩相短路接地（以B、C兩相短路接地為例）（1分）3、兩相短路（以B、C短路為例）（1分）三種短路情況下的復(fù)合序網(wǎng)分別如下圖1、2、3所示。（2分） 共5頁(yè)第2頁(yè)4、分析發(fā)電機(jī)的短路電流時(shí)，常采用迭加原理進(jìn)行分析，這種分析方法是以什么假設(shè)條件為前提的？答：是以發(fā)電機(jī)磁路不飽和，其等值電路為線性等值電路為前提的。（5分） 5、已知描

13、述電力系統(tǒng)受擾運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)方程的特征方程為請(qǐng)問(wèn)系統(tǒng)在原始運(yùn)行點(diǎn)的運(yùn)行是靜態(tài)穩(wěn)定的還是靜態(tài)不穩(wěn)定的？如果靜態(tài)不穩(wěn)定，則以什么樣的方式失去穩(wěn)定？答：作勞斯陣列如下：（2分）1 4 103 62 109 10 根據(jù)勞斯判據(jù)，可知系統(tǒng)在原始運(yùn)行點(diǎn)的運(yùn)行是靜態(tài)不穩(wěn)定的。由于勞斯陣列的第一列的倒數(shù)第二個(gè)元素為負(fù)值，特征方程有一對(duì)實(shí)部為正的共扼復(fù)根，系統(tǒng)將周期性失去穩(wěn)定（3分）。四、作圖題（7分）畫(huà)出下圖所示電力系統(tǒng)在f點(diǎn)發(fā)生單相接地短路時(shí)的零序等值電路。答：零序等值電路如下： (畫(huà)出任何一個(gè)都可得分)五、計(jì)算題（每小題9分，共18分） 1、在下圖所示的電力系統(tǒng)中，已知以發(fā)電機(jī)額定容量為基準(zhǔn)的各元件的電抗和系統(tǒng)電壓標(biāo)幺值為： ，假定發(fā)電機(jī)為隱極機(jī)，且空載電動(dòng)勢(shì)。計(jì)算正常運(yùn)行和切除一回線路后的靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)？并說(shuō)明其是否符合要求。 共5頁(yè)第3頁(yè)解：1、根據(jù)正常運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算發(fā)電機(jī)的空載電動(dòng)勢(shì)（3分）因?yàn)?將 、U=1.0、代入上式得：2、計(jì)算正常運(yùn)行時(shí)的靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)（3分） >(1520)滿足要求。3、計(jì)算切除一回線路時(shí)的靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)（3分）>(10)滿足要求。2、簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)的接線如下圖所示，各電力元件的有關(guān)參數(shù)已標(biāo)于圖中，請(qǐng)計(jì)算空載情況下K點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路