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文檔簡介

1、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析試卷C卷電力系統(tǒng)暫態(tài)分析試卷C卷長沙理工大學擬題紙課程編號003023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 (C卷)專業(yè)層次(本、專)本科專業(yè)考試方式(開、閉卷)電氣工程及其自動化閉卷一、判斷題(下述說法是否正確,在你認為正確的題號后打“”,錯誤的打“”,每小題 2 分,共 20分)1、分析電力系統(tǒng)機電暫態(tài)過程時,通常認為電磁暫態(tài)過程已經(jīng)結束, 即不再考慮發(fā)電機內部的電磁暫態(tài)過程。()2、短路沖擊電流出現(xiàn)在短路發(fā)生后約半個周期。()3、不管發(fā)電機的各個繞組是由超導體還是非超導體構成,短路電流中的非周期分量都將逐漸衰減到零。()4、當發(fā)電

2、機定子繞組之間的互感系數(shù)為常數(shù)時,5、ABC 三相系統(tǒng)中的非周期分量變換到dq0統(tǒng)中為基頻交流分量。()6、電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時,不僅短路點三系相參數(shù)不對稱,電力系統(tǒng)其他部分三相參數(shù)也將成為三相不對稱的。()7、不管架空輸電線路是否假設避雷線,其負序電抗都是一樣的。()8、電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱接地短路時,故障處三相電壓不對稱分解出的零序電壓是電力系統(tǒng)中出現(xiàn)零序電流的原因。()9、小干擾法既可用于電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的分析,也可用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的分析。()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。()二、單項選擇題 (在每小題的三個備選答案中,選出一個正確答案,并將正確答案

3、的序號填在題干的括號內。每小題 3 分,共 30 分)1、計算 12MW 以上機組機端短路沖擊電流時,短路電流沖擊系數(shù)應?。ˋ、2;)。B、1.9;C、1.8。uc2、發(fā)電機三相電壓為: ua U m sin( t) 、ubU m sin(t1200 ) ,0U m sin(t120 ) ,如將短路發(fā)生時刻作為時間的起點0( t 0 ),當短路前空載、 短路回路阻抗角為 80(感性)時, B 相短路電流中非周期分量取得最大值的條件是()。A、00 ;B、1100;C、1100 。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 (A、基頻交流分量、倍頻分量和

4、非周期分量;B、基頻交流分量和非周期分量;C、非周期分量和倍頻分量。)。共3頁第 1頁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()。A、一定存在零序分量;B、一定不存在零序分量;、可能存在,也可能不存在零序分量,應根據(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 (0 ) 2Z (1) 2Z ( 2) ,則該點發(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順序是()。、兩相短路接地、單相接地短路、兩相短路、三相短路;B、單相接地短路、兩相短路接地、兩相短路、

5、三相短路;、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情況下,故障相電流的大小關系為( )。A、相等;B、兩相短路時的電流大于兩相短路接地時的電流;C、兩相短路接地時的電流大于兩相短路時的電流。7、電力系統(tǒng)中,f 點發(fā)生兩相經(jīng)過渡阻抗Zf 短路時,正序增廣網(wǎng)絡中附加阻抗 Z 為()。ZZ(0 )Zf ;ZZf ;ZZf 。A、 (2)B、 (2)C、 (0)(8 、電力系統(tǒng)兩相斷線時的復合序網(wǎng)在形式上與)的復合序網(wǎng)相同。A、單相金屬性接地短路;B、兩相金屬性短路;C、兩相短路金屬性接地。、電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性是指電力系統(tǒng)在

6、受到()作用時的穩(wěn)定性。A 、小干擾;B、大干擾;C、大干擾或小干擾。10、切除雙回輸電線路中的一回,對電力系統(tǒng)的影響是()。、只會降低電力系統(tǒng)并列運行的靜態(tài)穩(wěn)定性,不會影響電力系統(tǒng)并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性;B、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;、既不會降低電力系統(tǒng)并列運行的靜態(tài)穩(wěn)定性,也不會影響電力系統(tǒng)并列運行的暫態(tài)穩(wěn)定性。三、問答題(每小題 5 分 共 25 分)1、無限大功率電源的特點是什么?在什么情況下可以將實際電源視為無限大功率電源?2、對于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?3、變壓器三角形側發(fā)生

7、 a、b 兩相短路時,星形側哪相的短路電流最大?簡要說明其原因。共3頁第 2頁4、轉移電抗與計算電抗有何異同?5、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?四、作圖題( 9 分)已知電力系統(tǒng)接線如下圖所示,請繪出圖中生單相接地短路時的零序等值電路。f 點發(fā)五、計算題(每小題8 分,共 16 分)1、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(shù)為 0.85,電抗xd 2, xd 0.12 。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

8、的起始值。2、已知電力系統(tǒng)狀態(tài)方程的特征方程為:4 3 3 2 8 10 0 。此系統(tǒng)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?共3頁第 3頁長沙理工大學標準答案紙課程名稱: 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析專業(yè)、班級:電力本科一、判斷題(下述說法是否正確,在你認為正確的題號后打“”,錯誤的打“”,每小題 2 分,共 20分)1、分析電力系統(tǒng)機電暫態(tài)過程時,通常認為電磁暫態(tài)過程已經(jīng)結束, 即不再考慮發(fā)電機內部的電磁暫態(tài)過程。()2、短路沖擊電流出現(xiàn)在短路發(fā)生后約半個周期。()3、不管發(fā)電機的各個繞組是由超導體還是非超導體構成,短路電流中的非周期分量都將逐漸衰減到零。()4、當發(fā)電機定子繞組之間

9、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)中的非周期分量變換到dq0系統(tǒng)中為基頻交流分量。()6、電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時, 不僅短路點三相參數(shù)不對稱,電力系統(tǒng)其他部分三相參數(shù)也將成為三相不對稱的。()7、不管架空輸電線路是否假設避雷線,其負序電抗都是一樣的。()8、電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱接地短路時, 故障處三相電壓不對稱分解出的零序電壓是電力系統(tǒng)中出現(xiàn)零序電流的原因。()9、小干擾法既可用于電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性的分析,也可用于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的分析。()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。()二、單項選擇題 (在每小題的三個備選答案中,選出一個正確答案,并

10、將正確答案的序號填在題干的括號內。每小題 3 分,共 30 分)1、B;2、B;3、A;4、C;5、C;6、A;7、B;8、A;9、B;10、B。三、問答題(每小題5 分 共 25 分)1、無限大功率電源的特點是什么?在什么情況下可以將實際電源視為無限大功率電源?答:無限大功率電源的特點是:電源的電壓和頻率保持不變;電源的內阻抗為零。當實際電源的內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、變壓器三角形側發(fā)生a、b 兩

11、相短路時,星形側哪相的短路電流最大?簡要說明其原因。共4頁第 1頁答:變壓器星形側B 相電流最大。(1 分)AB 兩相短路時的各相電流序分量相量圖如下, 由圖可以看到 B 相電流最大。(每個相量圖 2 分)4、轉移電抗與計算電抗有何異同?答:SB 為基相同點是:轉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所有節(jié)點后,連接短路點與電源點的電抗標幺值。不同的是:轉移電抗是以統(tǒng)一的功率基準值準的電抗標幺值;計算電抗是以電源的額定容量 SN 為基準的電抗標幺值。5、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

12、在原始運行點按泰勒級數(shù)展開,并略去其中狀態(tài)變量增量的平方項以上的高次項,將描述電力系統(tǒng)受擾運動的非線性微分方程簡化為關于狀態(tài)變量增量的線性微分方程,然后通過求解該線性微分方程, 確定狀態(tài)變量的變化規(guī)律 (即確定電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性) 。從上面所述小干擾法分析電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的原理可知,只有電力系統(tǒng)所受干擾比較小,反映電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的狀態(tài)變量的變化比較小時,略去展開式中含有狀態(tài)變量增量高次項的項才不會產(chǎn)生太大的誤差。如果電力系統(tǒng)所受的干擾比較大,則反映電力系統(tǒng)運行狀態(tài)的狀態(tài)變量的增量也比較大,此時略去展開式中狀態(tài)變量增量的高次項將造成很大的計算誤差,甚至得出錯誤的結果。所以小干擾法只能用于分析電力系

13、統(tǒng)受到小干擾作用時,電力系統(tǒng)狀態(tài)變量的變化問題即電力系統(tǒng)的靜態(tài)穩(wěn)定性問題,而不能用于分析電力系統(tǒng)受到大干擾時,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。四、作圖題( 9 分)已知電力系統(tǒng)接線如下圖所示,請繪出圖中f 點發(fā)生單相接地短路時的零序等值電路。共4頁第 2頁解: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(每小題8 分,共 16 分)1、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(shù)為 0.85,電抗xd 2, xd 0.12 。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

14、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。解:采用標幺制計算,取發(fā)電機額定電壓為基準電壓,發(fā)電機額定容量SN100117.65M V 為A基準容量,則電流基0.85準值I BI1006.469(KA) ,發(fā)電機電抗標幺值為N3U N cos Nxd 2, xd0.12。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Eq|0|*U |0|*1 , 短 路 電 流 周 期 分 量 起 始 有 效 值IEq|0|I B16.46953.908( KA)xd0.12值 IEq|0|16.4693.235( )xdBKA2;短路電流周期分量穩(wěn)態(tài)有效。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 |i a 0 |2I253.90876( KA) ;B、C 兩相

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