電力系統(tǒng)暫態(tài)分析報告重點及問題詳解

1、短路電流最大有效值消滅在〔1A、短路發(fā)生后約半個周期時；2、利用對稱重量法分析計算電力系統(tǒng)不對稱故障時，應選〔2〕相作為分析計算的根本相。B、特別相3、關于不對稱短路時短路電流中的各種電流重量，下述說法中正確的答案是〔3C、短路電流中除非周期重量將漸漸衰減到零外，其它電流重量都將從短路瞬間的起始值衰減到其穩(wěn)態(tài)值。4、不管電力系統(tǒng)發(fā)生什么類型的不對稱短路，短路電流中肯定存在〔2。 B、正序重量和負序重量；5、在簡潔電力系統(tǒng)中，如某點的三序阻抗Z Z Z ,如此在該地點發(fā)生不同類型短路故障時，按對發(fā)電機并列運行暫態(tài)穩(wěn)定性影響1 2 0從大到小排序，應為〔2B、三相短路、兩相短路接地、兩相短路、單相接地短路；6、發(fā)電機－變壓器單元接線，變壓器高壓側(cè)母線上短路時，短路電流沖擊系數(shù)應取〔2B、1.8；7、電力系統(tǒng)在事故后運行方式下，對并列運行靜態(tài)穩(wěn)定貯存系數(shù)K (%)的要求是〔3。C、K (%)≧10。P P8、下述各組中，完全能夠提高電力系統(tǒng)并列運行暫態(tài)穩(wěn)定性的一組是〔2B、變壓器中性點經(jīng)小電阻接地、線路裝設重合閘裝置、快速切除線路故障；9、對于三相三柱式變壓器，其正序參數(shù)、負序參數(shù)和零序參數(shù)的關系是〔2。 B、正序參數(shù)與負序參數(shù)一樣，與零序參數(shù)不同；10、分析計算電力系統(tǒng)并列運行靜態(tài)穩(wěn)定性的小干擾法和分析計算電力系統(tǒng)并列運行暫態(tài)穩(wěn)定性的分段計算法，就其實質(zhì)而言都是為了求〔1。A、t曲線112MW以上機組機端短路沖擊電流時，短路電流沖擊系數(shù)應取〔2B、1.9；2、發(fā)電機三相電壓為：ua

U sin(t)、u U sin(t1200)，u U sin(t1200)，如將短路發(fā)生時刻m b m c mt1100；

0當短路前空載短路回路阻抗角為〔感性時相短路電流中非周期重量取得最大值的條件〔2〕 B、3、具有阻尼繞組的凸極式同步發(fā)電機，機端發(fā)生三相短路時，電磁暫態(tài)過程中定子繞組中存在〔1A、基頻溝通重量、倍頻重量和非周期重量；4、中性點直接接地系統(tǒng)中發(fā)生不對稱短路時，故障處短路電流中〔3C、可能存在，也可能不存在零序重量，應依據(jù)不對稱短路類型確定。5、在中性點直接接地的電力系統(tǒng)中，如電力系統(tǒng)某點不對稱短路時的正序電抗、負序電抗和零序電抗的關系為Z 2Z 2Z ，(0) (1) (2)如此該點發(fā)生單相接地短路、兩相短路、兩相短路接地和三相短路時，按故障處正序電壓從大到小的故障排列挨次是〔3C、單相接地短路、兩相短路、兩相短路接地、三相短路。6、中性點不接地系統(tǒng)中，同一點發(fā)生兩相短路和兩相短路接地兩種故障狀況下，故障相電流的大小關系為〔1A、相等；7、電力系統(tǒng)中，f點發(fā)生兩相經(jīng)過渡阻抗Z短路時，正序增廣網(wǎng)絡中附加阻抗Z 為〔2〕 B、Zf (2)8、電力系統(tǒng)兩相斷線時的復合序網(wǎng)在形式上與〔1〕的復合序網(wǎng)一樣。A、單相金屬性接地短路；9、電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)在受到〔2〕作用時的穩(wěn)定性。B、大干擾；10、切除雙回輸電線路中的一回，對電力系統(tǒng)的影響是〔2B、既會降低電力系統(tǒng)并列運行的靜態(tài)穩(wěn)定性，也會降低電力系統(tǒng)并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性；推斷：1√〕2√〕3╳〕

Z ；f4、在x(1)

x x 的狀況下，三相短路與單相接地短路時故障相的短路電流一樣，因此它們對于電力系統(tǒng)并列運行暫態(tài)穩(wěn)定性的影(2) (0)╳〕5、輸電線路承受單相重合閘與承受三相重合閘相比較，單相重合閘更有利于提高單相接地短路狀況下電力系統(tǒng)并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性√〕6╳〕1/97╳〕8╳〕╳〕10√〕1√〕2×〕3√〕4√〕5√〕6×〕7×〕8、同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子的慣性時間常數(shù)TJ√〕9√〕10、切除局部負荷是在電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性有被破壞的危機狀況下，實行的臨時措施√〕1√〕2√〕3×〕4、當發(fā)電機定子繞組之間的互感系數(shù)為常數(shù)時，發(fā)電機為隱極機√〕5、ABC三相系統(tǒng)中的非周期重量變換到dq0√〕6×〕7√〕8√〕9×〕10、線路串聯(lián)電容器可以提高電力系統(tǒng)并列運行的靜態(tài)穩(wěn)定性√〕名詞解釋1、縱向故障：1200C－B－A－C。3、轉(zhuǎn)移阻抗：答：轉(zhuǎn)移阻抗是在經(jīng)網(wǎng)絡等效變換消去除短路點和電源節(jié)點后，所得網(wǎng)形網(wǎng)絡中電源節(jié)點與短路點之間的連接阻抗?；颍弘奿與短路點f之間的轉(zhuǎn)移阻抗是在除電動勢

外，全部電源電動勢都為零狀況下，i

與流入短路點f的I 的比值，即i fiZif Iif

|

0,ji?；颍弘娫磇f之間的轉(zhuǎn)移阻抗是在全部電源電動勢都為零，短路點fff|f|

f

Z 的比值，即 if

I 。f答：同步發(fā)電機并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性指受到大干擾作用后，發(fā)電機保持同步運行的力量，能如此稱為暫態(tài)穩(wěn)定，不能如此稱為暫態(tài)不穩(wěn)定。5、等面積定如此：答：在暫態(tài)穩(wěn)定的前提下，必有加速面積等于減速面積，這肯定如此稱為等面積定如此。問答題1、無限大功率電源的特點是什么？無限大功率電源供電狀況下，發(fā)生三相短路時，短路電流中包含有哪些電流重量，這些電流重量的變化規(guī)律是什么？2/91、答：無限大功率電源的特點是頻率恒定、端電壓恒定；短路電流中包含有基頻溝通重量〔周期重量〕和非周期重量；周期重量不衰減，而非周期重量從短路開頭的起始值漸漸衰減到零。2、中性點直接接地電力系統(tǒng)，發(fā)生概率最高的是那種短路？對電力系統(tǒng)并列運行暫態(tài)穩(wěn)定性影響最大是那種短路？2、答：中性點直接接地電力系統(tǒng)，發(fā)生概率最高的是單相接地短路；對電力系統(tǒng)并列運行暫態(tài)穩(wěn)定性影響最大是三相短路。3、輸電線路裝設重合閘裝置為什么可以提高電力系統(tǒng)并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性？3、答：輸電線路裝設重合閘裝置可以提高電力系統(tǒng)并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性的緣由是它增大了受擾運動過程中的最大減速面積。4、提高和改善電力系統(tǒng)并列運行靜態(tài)穩(wěn)定性的根本措施是什么？具體措施有那些〔列出三種以上〕？善電網(wǎng)構造、發(fā)電機裝設先進的勵磁調(diào)整裝置、提高電力網(wǎng)的運行電壓或電壓等級等。5、寫出電力系統(tǒng)發(fā)生兩相金屬性短路時的邊界條件方程，并畫出其復合序網(wǎng)。5、答：電力系統(tǒng)發(fā)生兩相金屬性短路〔以BC兩相短路為例〕時的邊界條件方程為：I I 0、fa(1) fa(2) fa(0) fa(1) fa(2)其復合序網(wǎng)如如以下圖6、在隱極式發(fā)電機的原始磁鏈方程中，那些電感系數(shù)是常數(shù)？哪些是變化的？變化的緣由是什么？6答：在隱極式發(fā)電機的原始磁鏈方程中，轉(zhuǎn)子各繞組的自感系數(shù)、轉(zhuǎn)子繞組之間的互感系數(shù)、定子繞組的自感系數(shù)、定子各繞組之間的互感系數(shù)均為常數(shù)；定子三相繞組與轉(zhuǎn)子各繞組之間的互感系數(shù)是變化的，變化的緣由是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組之間存在相對位置的周期性轉(zhuǎn)變。1、寫出正序增廣網(wǎng)絡中，短路點串入的附加阻抗X在各種金屬性短路故障狀況下的表達式。答：X X X X

X X

X X(2)X(0)

=0；單相接地短路：

(2)

(0)；兩相短路：

(2；兩相短路接地：

X(2)

X(0)。2、提高電力系統(tǒng)并列運行靜態(tài)穩(wěn)定性的根本措施是什么？具體措施有那些？。答：提高電力系統(tǒng)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： 分裂導線2〕線路串聯(lián)電力電容器；3〕承受先進的勵磁調(diào)整裝置；4〕提高輸電線路的電壓等級；5〕改善系統(tǒng)構造和選擇適當?shù)南到y(tǒng)運行方式；3、簡潔電力系統(tǒng)同步發(fā)電機并列運行暫態(tài)穩(wěn)定的條件是什么？4fB答：1)電力系統(tǒng)中f點發(fā)生B相金屬性接地的邊界條件方程為：I Ifb(1) fb(2) fb(0) fb(1) fb(2) fb(0)2)復合序網(wǎng)如下：3/95f點發(fā)生單相接地短路為例，作圖說明其工作原理。答：正常運行、單相接地短路、故障線路切除后和重合閘成功后發(fā)電機的功角特性分別如如以下圖中曲線I、II、III和Ⅳ所示。無重合閘時AB。(4分)fghh，依據(jù)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的條件可知，承受重合閘裝置可以提高電力系統(tǒng)并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性。1、無限大功率電源的特點是什么？在什么狀況下可以將實際電源視為無限大功率電源？當實際電源的內(nèi)阻抗占短路回路總阻抗的比例小于10％時，就可以將實際電源視為無限大功率電源。2、對于如以下圖所示的電力系統(tǒng)，當同步發(fā)電機的阻尼系數(shù)小于0時，系統(tǒng)將以何種形式失去穩(wěn)定？答：受到干擾后，系統(tǒng)將發(fā)生自發(fā)振蕩而使系統(tǒng)失去穩(wěn)定。3、變壓器三角形側(cè)發(fā)生a、b兩相短路時，星形側(cè)哪相的短路電流最大？簡要說明其緣由。B相電流最大。ABB相電流最大。4、轉(zhuǎn)移電抗與計算電抗有何異同？

4/9答：一樣點是：轉(zhuǎn)移電抗和計算電抗都是網(wǎng)絡經(jīng)化簡消去除電源點和短路點之外的全部節(jié)點后，連接短路點與電源點的電抗標幺值。不同的是：轉(zhuǎn)移電抗是以統(tǒng)一的功率基準值S 為基準的電抗標幺值；計算電抗是以電源的額定容量S 為基準的電抗標幺值。B N5、為什么小干擾法不能用來分析電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性？答：小干擾法分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理是將描述電力系統(tǒng)受擾運動的非線性微分方程在原始運行點按泰勒級數(shù)開放，并略去其中狀態(tài)變到大干擾時，電力系統(tǒng)狀態(tài)變量的變化問題——即電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性問題。作圖題1、畫出如以下圖所示電力系統(tǒng)f點發(fā)生接地短路時的零序等值電路。X 3Z U(0) n f(0)答：電力系統(tǒng)的零序等值電路如如以下圖作圖題2、以如以下圖所示簡潔電力系統(tǒng)f點發(fā)生三相短路為例，作圖說明快速切除故障提高同步發(fā)電機并列運行穩(wěn)定性的原理。發(fā)電機并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性。PI

PII

－故障狀況下發(fā)電機的功角特性；5/9P －故障切除后發(fā)電機的功角特性；III作圖題3畫出如以下圖所示電力系統(tǒng)f點發(fā)生金屬性接地短路時的零序等值電路。4f點發(fā)生單相接地短路時的零序等值電路。f點發(fā)生單相接地短路時的零序等值電路如下：五、計算題〔10分〕以發(fā)電機額定容量為基準的各元件的電抗和系統(tǒng)電壓標幺值為：x 、x x 0.25、x 0.5、U1.0、正常運行時P0.8cos0.8,d T1 T2 L不考慮發(fā)電機勵磁調(diào)整裝置的作用，即認為發(fā)電機的空載電動勢為常數(shù)。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U

PR QX

QX

;

QR

U U.電壓相量圖如下：U U6/9E

(U

QX)2

PX( )2q U U將QPtg0.6、U=1.0XXdXT1XL/2XT22.55代入上式得：E

0.62.55)2

0.82.55( )2

3.25q 1 12〕計算同步發(fā)電機在各種運行狀態(tài)下的功角特性PI

EqUsin3.251sin1.275sinX 2.55IX

II

、P 0II

PIII

EU qXIII

sin3.251sin1.161sin2.83〕計算極限切除角將

sin1(P )sin1(0.8

)0.678

00 P 1.2750IM0 3.14sin1( P0

)3.14sin1(

0.8

)2.38

〔弧度〕代入cm

h(

P(0

PIIIM)P0 P

coshP

PIIM

1.161cos)0 得：IIIM IIM cos10.82.380.6781.161cos2.381.105(弧度〕＝63.350cm 1.1614〕穩(wěn)定性分析計算題11I1

1，如此a 2

aj0.5

4

12

3、b

a4

3

b 8j0.5j0.5j4、f 3 4 f b f、由此可得：x

Ef j9.5j9.5 x

Ef j9.5j4.75 x

Ef j9.5j1.1875、f I 1、1

f I2

27/9

f I 83計算題T系統(tǒng)接線如如以下圖所示，設在一回線路始端突然發(fā)生三相短路，原動機機械功率 PT

1.5雙回線運行時系統(tǒng)的功角特性為P3sinPI III

2sin。試求極限切除角

c.m

？〔15分〕解：〔4分〕P P 1.5由正常運行狀態(tài)求得： sin10

0P

sin1

PT sin1 I.M

3000.5233(弧度〔3分〕依據(jù)故障切除后的功角特性曲線可得：P

1.5 1800sin1 h P

1800sin12

131.402.2922(弧度) 〔3分〕III.M

P( )P

cos P cos如此極限切除角c.m

cos1 T

0 III.M P P

II.M 0III.M II.Mcos1

1.5(2.29220.5233)2cos131.40020

48.290〔5分〕計算題10.5KV100MW0.85xd

2x