電力系統暫態(tài)思考題

1、什么是電力系統的電磁暫態(tài)過程？變壓器、輸電線路等元件，不牽涉角位移、角速度等機械量，一般研究電磁暫態(tài)過程。2、什么是電力系統的機電暫態(tài)過程？電力系統中同步發(fā)電機、異步電動機等轉動元件，運動過程由電磁轉矩(或功率)和機械轉矩(或功率)不平衡決定，稱機電暫態(tài)過程。3、電力系統的故障分哪兩種？分別又可稱為什么故障？電力系統運行常發(fā)生故障，大多數是短路故障，少數是斷線故障。4、短路故障有什么類型？短路的主要原因是什么？短路計算的目的是什么？分四種簡單故障類型：三相短路、兩相短路、單相短路接地和兩相短路接地。根本原因是電氣設備載流部分相與相之間或相對地的絕緣受到損壞。發(fā)電廠、變電所及整個電力系統的設計、運行中均以短路計算結果作為依據：選擇電氣設備(電器、母線、瓷瓶、電纜等)的依據；電力系統繼電保護設計和調整基礎；比較、選擇電力系統接線圖的依據；確定限制短路電流的措施。5、什么是無限大功率電源？無限大功率電源認為是無限多個有限功率電源并聯而成，內阻抗為0，電壓保持恒定。6、什么是短路沖擊電流？其主要用途是什么？空載、|a-?|=90。時短路電流的最大瞬時值，稱短路沖擊電流。短路沖擊電流用于檢驗電氣設備和載流導體電動力穩(wěn)定度。7、什么是最大有效值電流？其主要用途是什么？任一時刻t短路電流有效值It是以t為中心一個周期內瞬時電流均方根值:最大有效值電流用于檢驗某些電器的斷流能力。8、定子短路電流中包含哪幾個分量？各分量是如何產生的，各以什么時間常數衰減或是什么穩(wěn)態(tài)值？直流分量：iaa,按定子繞組的時間常數Ta衰減。次暫態(tài)周期分量：i"pa,按T"d衰減。暫態(tài)周期分量：i'pa,按T'd衰減。穩(wěn)態(tài)周期分量：ipa，不衰減。9、勵磁電流中包含哪幾個分量？各分量是如何產生的,各以什么時間常數衰減或是什么穩(wěn)態(tài)值？空載勵磁電流分量：if(O)，勵磁調節(jié)器不動作時為定值。非周期分量:iaf,按T"d、T'd衰減。周期分量：iwf,按Ta衰減。10、用什么基本原理分析短路電流物理概念？

11、短路電流基頻交流電流幅值變化根本原因是什么？12、穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)、次暫態(tài)電抗的對應數值有什么關系？13、短路電流初始值的計算有哪些近似？電源的近似：⑴發(fā)電機：用X-d（X'd）作為等值電抗。用E"（E）作為等值電勢。⑵調相機等值參數與發(fā)電機相同。⑶忽略負荷時，短路前空載，電勢均為UN且同相位。標幺值E〃=1（E'=1）?電網的近似：⑴忽略線路對地電容、變壓器勵磁回路；⑵高壓網絡忽略電阻；⑶低壓網、電纜線路近似用阻抗模計算⑷標幺值近似計算，不計變壓器實際變比（Uav比）。14、運算曲線的計算步驟是什么？⑴網絡化簡，求轉移阻抗； ⑵求XJs（基值為SN）；⑶查曲線（/〃基值為SN）； ⑷求有名值之和；⑸準確計算時需修正。15、怎樣進行合并電源工作？影響短路電流變化規(guī)律的主要因素有哪兩個？合并原則：同母線機組可并（非短路點）；影響Id變化規(guī)律因素：①發(fā)電機特性（類型、參數）；②發(fā)電機對短路點電氣距離。1、為什么電力系統計算中要用對稱分量法，什么問題需要用？對稱分量法可以將三個不對稱的向量唯一的分解成三組對稱的分量：正序分量、負序分量、零序分量。電力系統不對稱短路，除短路點外三相系統元件參數對稱，但三相電流和電壓基頻分量都變成不對稱相量。將變換關系應用于基頻電流（或電壓），有：—?—Ia(1)—?—Ia(1)1Ia(2)Ia(0)aa21a2

a

12、在靜止元件和旋轉元件中，正序、負序和零序阻抗有什么關系？靜止元件（變壓器、線路等）：正序和負序阻抗相等。旋轉電機（電機）：正序和負序阻抗不相等。（零序）3、變壓器零序等值電路是如何作出的？零序勵磁電抗如何考慮？零序系統是對稱三相系統，等值電路以一相表示。就一相而言，三角形側感應電勢以電壓降形式完全降落于該側漏電抗，相當于該側繞組短接。勵磁電抗xm0問題：正、負序的磁通在鐵芯內，磁阻小，xm^^o⑴三單相變壓器組：各相磁路獨立，三序磁通在鐵芯中成回路，xmO^-o⑵三相五柱式、鐵殼式：零序磁通在無繞組的鐵芯部分成回路，xmO~g⑶三相三柱式：零序磁通經氣隙、殼成回路，磁阻大，xmOMso—般實測，＜1。⑷YN,d接線：xm0與xII為并聯關系，xm0?xII，可認為xm0~8。4、 變壓器中性點的阻抗在正序、負序和零序網絡中如何反映？正序、負序網絡中不反映；零序網絡中在該Y側串入3Zn反映中性點阻抗。5、 零序電流以什么為回路？通過大地和接地避雷線、電纜的保護皮等形成回路。6、 正序、負序和零序網絡的結構是否相同？一般情況下，零序網絡結構和正、負序網絡不一樣，元件參數也不一樣。7、各種不對稱短路故障的計算用邊界條件是什么？為什么用a7、1：1：單相接地短路的邊界條件為fafcfbfc對稱分量形式ff(1)f(2)f(1)ff(1)2、兩相短路（a相為特殊相，b、c相短路）邊界條件為

fa二0,1fbfcfbfcfa二0,1fbfcfbfc對稱分量形式為f(0)f(1)f(1)f(1)f(1)f(2)3、兩相短路接地(be兩路接地)U=U=U<f(1)f⑵f(0)I+1 +1 =01f(1)f⑵f(0)8、 兩相短路與其他兩種短路相比有什么特點？正序和負序網絡在故障點并聯，零序網絡斷開，兩相短路時沒有零序分量(因不接地)。9、 各種不對稱故障是經過一個阻抗短路時，如何處理？10、 非故障處是否滿足邊界條件？其三相電壓、電流如何計算？非故障處電流、電壓不滿足邊界條件。分析計算任意處電流、電壓：各序網中求該節(jié)點各序電壓分量、各序支路電流，然后合成為三相數值。具體如下：1、 正序網：故障點Ifl、Ufl、UfalOl已知，可求得電流、電壓分布。2、 負、零序網無電源，If2、IfO、Uf2、UfO已知，可求得電流、電壓分布。3、 各序網電壓分布的一般意義(1)越近電源U1高，近f點U1低。f(3)時Uf1=0;f(1,1)時僅次于f(3);f(1)時Ufl降得最少。⑵越近f點U2、U0高，相當f點為負零序電源。遠f點負零序U低，G中性點U2、U0為0。11、 正序、負序和零序的電壓和電流分量，經過各種接線組別的變壓器時如何變化？12、1、 什么是穩(wěn)定性問題？其狀態(tài)變量是什么？電力系統穩(wěn)定性問題：系統在某一正常穩(wěn)定運行狀態(tài)下受某種干擾后，能否經過一定時間回到原來運行狀態(tài)或過渡到一個新穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)的問題。其狀態(tài)變量是相角差＜52、 什么是靜態(tài)穩(wěn)定，什么是暫態(tài)穩(wěn)定？電力系統靜態(tài)穩(wěn)定性：電力系統受到小干擾后，能夠自動恢復到起始運行狀態(tài)的能力。

電力系統受到大干擾后，各同步發(fā)電機能夠保持同步運行并過渡到新的或恢復到原來穩(wěn)態(tài)運行方式的能力。3、 什么是小干擾，什么是大干擾？分析時有何區(qū)別？小干擾：一般指正常負荷波動，系統狀態(tài)變量變化很小，允許將描述系統狀態(tài)方程線性化大干擾：指短路故障或突然斷開等4、 轉子運動方程如何表示，各種方程中每一個變量的含義是什么？Ja=J但=AM=M-M(9-1)

dt T EQ：轉子機械角加速度，rad/s2；◎：轉子機械角速度，rads；J：轉子轉動慣量，kg.m2；?力M：轉子軸上不平衡轉矩(略去風阻、摩擦等損耗)，N.m；?MT：原動機機械轉矩，N.m；ME：發(fā)電機電磁轉矩，N.m；t：時間,s。5、 如何求取用不同的電勢和電抗表示的功角特性曲線(表達式)?(9—⑸-隱極同步發(fā)電機的功-角特性PEU(9—⑸E'U U2x—x'P= —E'U U2x—x'P= —sin5— 培sin25(9—17)E'q x' 2xx'd工 d工d工E'Usin5'(9—19)x'd工P=UgUsin5 (9—21)TOC\o"1-5"\h\zUGx Ge-凸極式發(fā)電機的功一角特性\o"CurrentDocument"EU-U2x—x ?P=—sin5+遼 遲sin25(9—24)\o"CurrentDocument"Eqx 2xxdE dEqEE'U qU2x—x' qP=—sin5—戀 迄sin25(9—26)E'q x' 2xx'dE qEdE6、 自動調節(jié)勵磁系統起什么作用？發(fā)電機自動調節(jié)勵磁系統將自動調節(jié)勵磁電壓，改變勵磁電流從而改變發(fā)電機電勢7、 簡單電力系統的靜態(tài)穩(wěn)定判據是什么？還可說明什么問題？電力系統靜態(tài)穩(wěn)定：電力系統受小干擾后，不發(fā)生自發(fā)振蕩或非周期性失步，自動恢復到起始運行狀態(tài)的能力。電力系統靜態(tài)穩(wěn)定問題實際上是確定某一正常穩(wěn)態(tài)運行狀態(tài)能否保持的問題。8、 什么是電力系統的靜態(tài)穩(wěn)定儲備系數？9、什么是靜態(tài)穩(wěn)定極限，什么是功率極限?

a點對應功角必<90。，即dPEd>0b點對應功角3b>90°,即dPE/dd<0o簡單電力系統靜態(tài)穩(wěn)定實用判據dPE>0(9-33)ddPE>0(9-33)ddPEUE=q—coso（9一34）d8Xd工10、 阻尼作用對電力系統靜態(tài)穩(wěn)定有什么影響？11、 提高電力系統靜態(tài)穩(wěn)定性的措施主要從什么方面入手？什么是優(yōu)先考慮的措施？主要措施有哪些？由PM=EU/A工可見，提高電力系統功率極限，可提高發(fā)電機電勢、減小系統電抗、提高和穩(wěn)定系統電壓等方面考慮。直接或間接減小電抗措施：（一）采用自動調節(jié)勵磁裝置（二）減小元件的電抗采用分裂導線提高線路的額定電壓等級采用串聯電容補償（三）改善系統的結構和采用中間補償設備12、 暫態(tài)穩(wěn)定與原運行方式、故障類型、故障過程有何關系？13、 暫態(tài)穩(wěn)定分析中，50、況、覘、胡、％、?R、?cm、6RC各代表什么意義？50始功角比故障切除角 大搖擺角dmax切除角5c極限切除角5cm14、 等面積定則說明什么問題？如何應用？15、 提高電力系統暫態(tài)穩(wěn)定性的措施主要從哪些方面考慮，主要有哪些措施？但受大干擾后，轉子