電力系統(tǒng)暫態(tài)分析試卷答案1參考資料

n本科生考試試卷n《電力系暫態(tài)分析》程試卷（1）答案題每小題2分，共20分）1A

2B

3C

4B

5B

6A

7C

9D

、C題共20））理想同步電機由

6

個繞組構(gòu)成，數(shù)學(xué)模型共有

18

個未知數(shù)。器0接法Y側(cè)中性點與地之間串聯(lián)電，n則零序阻抗會增加加。

3x，而如果在側(cè)繞組中串聯(lián)電抗x則零序阻抗會增n分短路沖擊電流指的是短電流最大可能的瞬時值

。它主要是用來校驗電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的電動力穩(wěn)定度。分）經(jīng)過派克變換后同步發(fā)電機等效的、qq繞組之間的互感為0

。分）直流分量稱為非周期分量，倍頻電流和非周期電流都是為了維持磁鏈初值守恒而出現(xiàn)的，都屬于自由分量。分起始次暫態(tài)電流指的是路電流周期分量（指基頻分量）的初值分短路周期電流是許多參數(shù)的復(fù)雜函數(shù)，這些參數(shù)包括：）發(fā)電機的各種電抗和時間常數(shù)以及反映短路前運行狀態(tài)的各種電勢的處置；）說明勵磁效果的勵磁系統(tǒng)的參數(shù)；）短路點離機端的距離；）時間題共30））什么是派克變換？試簡述派克變換的作用和意義。答：派克變換表示為

bfc本科生考試試卷bfcfdfqf0逆變換為：

23

cossin12fafbfc

cos(120)cos(120)fasin(120)sin(120)f122csin1fdc(12sin21fqcs(sin(21f0

………分………分派克變化是一種線性變換，將定子abc坐標(biāo)變換到轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)的坐標(biāo)?！衷赿、o坐標(biāo)系中，磁鏈方程成為常系數(shù)方程。從而使得同步電機的數(shù)學(xué)模型成為常系數(shù)方程或者說將abc標(biāo)下“理想電機”的時變數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)化為非時變數(shù)學(xué)模型?！?2分派克變換是電機模型取得的一次巨大的突破。）利用單機無窮大系統(tǒng)解釋等面積定則。

…(2分………(2分)單機無窮大系統(tǒng)中各種功率特性曲線答：等面積定則是判斷單機無窮大系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的一種定量方法上圖所示機無窮大系統(tǒng)發(fā)生大擾動后有三個階段即大擾動發(fā)生前時系統(tǒng)的功角特性P大擾動（故障）發(fā)生過程中，此時系統(tǒng)的功角特性為P，擾動清除ⅠⅡ后，此時系統(tǒng)的功角特性為P。等面積定則將發(fā)電機功角特性曲線與原動機輸Ⅲ

本科生考試試卷出功率曲線之間所包含的面積與發(fā)電機轉(zhuǎn)子所獲得或釋放的能量聯(lián)系起來得到發(fā)電機轉(zhuǎn)子角搖擺的最大值并可據(jù)此判斷發(fā)電機的暫態(tài)穩(wěn)定性。

…(2)具體解釋如下：對于單機無窮大系統(tǒng)，在大擾動發(fā)生后，發(fā)電機發(fā)出的電磁功率小于發(fā)電機的原動機功率，因此轉(zhuǎn)子加速，轉(zhuǎn)子在此過程中獲得的動能為abcd包含的面積稱為加速面積即：

abcd

速

C0

0

)

2JC

………(2分?jǐn)_動消除后，發(fā)電機發(fā)出的電磁功率大于原動機功率，因此轉(zhuǎn)子減速，轉(zhuǎn)子在此過程中失去的動能為defg所含的面積稱為減速面積即

defg

速

C

f

)0

2J

…………分因轉(zhuǎn)子在b點、f轉(zhuǎn)速均為1，轉(zhuǎn)子在減速過程中動能的減少正好等于其加速過程中動能的增加。由能量守恒S

減速

加速

，即C

f

)0

C上式即為等面積法則發(fā)電機的減速面積等于加速面積時子角速度能夠恢復(fù)到同步速度子角達(dá)到其極值并開始減小單機無窮大系統(tǒng)在此干擾下能夠保持暫態(tài)穩(wěn)定，否則系統(tǒng)失去穩(wěn)定。

…………分分正序等效定則的含義。答簡單不對稱故障情況下障點正序電流與在故障點每一相中接入附加阻抗，并在其后發(fā)生的三相短路時的電流相等。

…………分分試寫出發(fā)生、C兩相短路故障，故障處的相量邊界條件和序分量邊界條件？答：相邊界條件

U

faIfb

U0

fc

……(3分

序邊界條件

U

I

U

0

………(3分)I

fa

I

fc

0

I

I

0四、綜合計算題

（共30分）如圖所示發(fā)電機G變壓以線路L電參數(shù)都以統(tǒng)一基準(zhǔn)的標(biāo)幺值給出，系統(tǒng)的電抗值是未知的，但已知其正序電抗等于負(fù)序電抗。在

本科生考試試卷點發(fā)a相直接接地短路故障測得K點短路后三相電壓分別為UU試求：c

，）系統(tǒng)C的正序電抗分））K點發(fā)生bc兩相接地短路時故障點電流分））K點發(fā)生bc相接地短路時發(fā)電機G和系統(tǒng)C分提供的故障電流（假設(shè)故障前線路電流中沒有電流）~

T1

X

LT0

T2

~Xd2解…………分UUU

ka2

13

12U12U111U

abc

21/31/3

…………(2)由零序網(wǎng)絡(luò)可得：a0

T1

L

T

1/325

444

………(1分是發(fā)生a相直接接地短路故障且332a0

444a0a1a2

…………(1分………(1分在正序網(wǎng)絡(luò)中

C1

T1

L0

T

d

可得

C1

C2

0125

…………分）當(dāng)K點生兩相接地短F

(2)

，邊界條件為：，a0a1a2aka1ka2ka0

，……(1)

22本科生考試試卷22簡化后的復(fù)合序網(wǎng)如下如所示………(2)兩相短路接地故障簡化復(fù)合序網(wǎng)圖

1

C1

T1

L0

T

d

1364

2

C2

T1

L0

T

2

0

T1

L0

T

………(2分由復(fù)合序網(wǎng)Ia1

EX

)

…………分則：Iba1

2

XX

22

X

00

)888(

131364(j)136413j222728

)35IIC

X2X

2

a

2XX0

0

)888(

131364(j)136413j222728

)35U

…………分(888333Ua11…………分由正序網(wǎng)可IC1

UC1

T1

，可IIIg1a1C…………分負(fù)序網(wǎng)絡(luò)可得a2

Uka2jXz

C

C

XT2a2XT1L1

T

2

，IIIg2a2C2

本科生考試試卷…………分1側(cè)由系統(tǒng)C提的三相故障電流大小為：II2

I67c2I2I67c2…………分2側(cè)由發(fā)電機提供的三相故障電流大小為：Ig12

IgIg1

Ig2

667067(Ig1

2

Ig2

33)15…………分

本科生考試試卷以下無正僅供個用學(xué)習(xí)、究不得用商業(yè)用。Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.僅供個用學(xué)習(xí)、究不得用商業(yè)用。NurfürdenpersnlichenfürzukommerziellenZweckenverwend