電力系統(tǒng)暫態(tài)分析模擬考試試題

電力系統(tǒng)暫態(tài)分析模擬考試試題（時(shí)間100分鐘,滿分100分）

一、判斷題（下述說法是否正確，在你認(rèn)為正確的題號(hào)后打“√"，錯(cuò)誤的打“×”，每小題1分，共10分）

1、分析電力系統(tǒng)并列運(yùn)行穩(wěn)定性時(shí)，不必考慮負(fù)序電流分量的影響.（）

2、任何不對稱短路情況下，短路電流中都包含有零序分量。(）

3、發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地可以提高和改善電力系統(tǒng)兩相短路和三相短路時(shí)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性.（）

4、無限大電源供電情況下突然發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流中的周期分量不衰減，非周期分量也不衰減。（）

5、中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生幾率最多且危害最大的是單相接地短路。(）

6、三相短路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，短路電流中的非周期分量已衰減到零，不對稱短路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),短路電流中的負(fù)序和零序分量也將衰減到零。（)

7、短路電流在最惡劣短路情況下的最大瞬時(shí)值稱為短路沖擊電流.()

8、在不計(jì)發(fā)電機(jī)定子繞組電阻的情況下，機(jī)端短路時(shí)穩(wěn)態(tài)短路電流為純有功性質(zhì)。（)

9、三相系統(tǒng)中的基頻交流分量變換到系統(tǒng)中仍為基頻交流分量。（）

10、不對稱短路時(shí)，短路點(diǎn)負(fù)序電壓最高，發(fā)電機(jī)機(jī)端正序電壓最高。（）

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2分，共20分)

1、近似計(jì)算法中，變壓器的變比應(yīng)采用（）。

A、實(shí)際變比；B、額定變比；C、平均額定變比。

2、電力系統(tǒng)一相斷線時(shí)的復(fù)合序網(wǎng)在形式上與（）的復(fù)合序網(wǎng)相同。

A、單相接地短路；B、兩相短路接地;C、兩相短路。

3、電力系統(tǒng)的復(fù)雜故障是指()。

A、橫向故障；B、縱向故障；C、電力系統(tǒng)中不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生不對稱故障。

4、如三相短路瞬間A相非周期電流起始值為最大值,則B、C兩相非周期分量電流起始值（)。

A、大小相等，均等于A相非周期分量的一半；B、大小相等，均等于零；C、大小不相等。

5、下圖所示網(wǎng)絡(luò)中，f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，關(guān)于短路點(diǎn)右側(cè)網(wǎng)絡(luò)中的電流正確的說法是(）。

A、不存在電流；B、過渡過程中存在電流；C、電流始終存在.

6、同步發(fā)電機(jī)直軸電抗三者之間的大小關(guān)系為（）。

7、不同類型短路對電力系統(tǒng)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性的影響也不一樣,下述說法中正確的是（）。

A、三相短路影響最大，以下依次是兩相短路、單相接地短路、兩相短路接地；

B、三相短路影響最大，以下依次是兩相短路接地，兩相短路、單相接地短路；

C、單相接地短路影響最大，以下依次是兩相短路、兩相短路接地、三相短路.

8、對于三個(gè)單相變壓器組成的三相變壓器組，不對稱短路分析時(shí)，對勵(lì)磁電抗的處理方法是（)。

A、負(fù)序和正序勵(lì)磁電抗可以視為無限大，零序勵(lì)磁電抗一般不能視為無限大；

B、負(fù)序、正序和零序勵(lì)磁電抗均可以視為無限大。

C、負(fù)序、正序和零序勵(lì)磁電抗都不可以視為無限大。

9、關(guān)于同桿雙回架空輸電線路，下面說法中正確的是（)。

A、一般情況下可以忽略雙回路對正序和負(fù)序電抗的影響，但對零序電抗的影響卻不能忽略；

B、一般情況下雙回路對正序、負(fù)序和零序電抗的影響都可以忽略；

C、一般情況下雙回路對正序、負(fù)序和零序電抗的影響都不可以忽略.

10、在下圖所示電力系統(tǒng)中,當(dāng)f點(diǎn)（變壓器三角形接線側(cè)）發(fā)生A、B兩相短路時(shí)，下述說法中正確的是（).

A、變壓器星形側(cè)三相導(dǎo)線中都有短路電流流過，其中A相電流最大,為其他兩相電流的兩倍；

B、變壓器星形側(cè)也只有A、B兩相導(dǎo)線中有短路電流流過，且兩相短路電流相等;

C、變壓器星形側(cè)三相導(dǎo)線中都有短路電流流過，其中B相電流最大，為其他兩相電流的兩倍；

三、問答題（每小題5分共25分）

1、簡述應(yīng)用對稱分量法計(jì)算不對稱短路故障處短路電流的步驟。

2、在下圖所示的簡單電力系統(tǒng)中，如果f點(diǎn)的,則f點(diǎn)發(fā)生單相接地短路時(shí)的故障相電流大于該點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的電流，這是否意味著單相短路對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響也大于三相短路？為什么？

3、寫出電力系統(tǒng)中f點(diǎn)發(fā)生兩相短路接地故障時(shí)的邊界條件，并畫出其復(fù)合序網(wǎng)。

4、試比較電力系統(tǒng)發(fā)生各種金屬性短路故障時(shí)，正序分量電流的大小關(guān)系（n代表短路類型),并簡要說明理由(分析時(shí)不計(jì)電阻，并假定。

5、快速關(guān)機(jī)可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性，試以下圖為例作圖說明其工作原理。

四、作圖題（每小題10分,共10分）

1、畫出下圖所示電力系統(tǒng)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(共35分）

1、用單位電流法計(jì)算下圖所示網(wǎng)絡(luò)中各電源與短路點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移阻抗.（圖中各元件參數(shù)為標(biāo)幺值）(10分）

2、已知變壓器變比),求變壓器星形側(cè)(f點(diǎn)）兩相短路時(shí)三角形側(cè)的三相電流。（10分）

3、系統(tǒng)接線如下圖所示,設(shè)在一回線路始端突然發(fā)生三相短路,當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子功角增加30°時(shí)，A、B兩斷路器同時(shí)跳開，將故障線路切除。已知原動(dòng)機(jī)機(jī)械功率Pt=1.5,雙回線運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的功角特性為，切除一回線路后系統(tǒng)的功角特性為。試判斷該系統(tǒng)是否能保持暫態(tài)穩(wěn)定？（15分）

電力系統(tǒng)暫態(tài)分析模擬試題參考答案

一、判斷題(下述說法是否正確，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、√2、×3、×4、×5、×6、×7、√8、×9、×10、√

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2分，共20分）

1、C;2、B；3、C；4、A；5、B；6、A；7、B；8、B；9、A；10、C

三、問答題（每小題5分共25分）

1、

答：應(yīng)用對稱法計(jì)算不對稱短路故障處短路電流的步驟如下:

①繪制三序等值電路，計(jì)算三序等值電路參數(shù)；

②對三序等值電路進(jìn)行化簡，得到三序等效網(wǎng)絡(luò)（或三序電壓平衡方程）；

③列故障處邊界條件方程；

④根據(jù)邊界條件方程繪制復(fù)合序網(wǎng),求取故障處基本相的三序電流分量(或利用三序電壓方程和邊界條件方程求解故障處基本相三序電流分量）

⑤利用對稱分量法公式，根據(jù)故障處基本相三序電流分量求故障處各相電流。

2、

答：并不意味著單相短路對電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響大于三相短路。因?yàn)橛绊戨娏ο到y(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的是正序電流，而非短路電流,而正序電流由下面正序增廣網(wǎng)絡(luò)確定

故障情況下，發(fā)電機(jī)的功角特性

其中

三相短路時(shí)，

單相接地短路時(shí)，

由此可知，盡管單線接地時(shí)故障處故障相電流大于三相短路電流,但對電力系統(tǒng)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性的影響卻小于三相短路。

3、

答：以B、C兩相短路為例，邊界條件為：

復(fù)合序網(wǎng)如下圖所示:

4、

5、

答:下面是無快速關(guān)進(jìn)汽閥門和有快速關(guān)進(jìn)汽閥門兩種情況下的功角特性曲線圖，由圖可見快關(guān)進(jìn)汽閥門增大了最大減速面積（同時(shí)也可減小加速面積，但作用不明顯），根據(jù)等面積定則可知，快速關(guān)進(jìn)汽閥門可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性。

四、作圖題（每小題10分,共10分)

答：點(diǎn)發(fā)生接地故障時(shí)的零序等值電路如下圖所示。

五、計(jì)算題(35分)

1、解：

在下圖中設(shè)電流，則

由此可得：

2、解：

以B、C兩相短路為例，根據(jù)對稱分量法求得星形側(cè)各序分量，其相量圖如圖（1）所示，由于，所以三角形側(cè)各序分量電流如下:

其相量圖如圖（2）所示

3、解:

陜西科技大學(xué)模擬試題課程編號(hào)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(B卷)專業(yè)層次（本、專）本科專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化考試方式（開、閉卷)閉卷一、判斷題（下述說法是否正確,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、從嚴(yán)格的意義上講，電力系統(tǒng)總是處于暫態(tài)過程之中。（）2、無限大電源的頻率保持不變,而電壓卻隨著負(fù)荷的變化而變化,負(fù)荷越大,電源的端電壓越低。（）3、不管同步發(fā)電機(jī)的類型如何，定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組之間互感系數(shù)都是變化的。(）4、對稱分量法只能用于線性電力系統(tǒng)不對稱故障的分析計(jì)算.）5、派克變換前后，發(fā)電機(jī)氣隙中的磁場保持不變.（）6、具有架空地線的輸電線路，架空地線的導(dǎo)電性能越強(qiáng)，輸電線路的零序阻抗越大。（）7、不對稱短路時(shí),發(fā)電機(jī)機(jī)端的零序電壓最高。（）8、同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的慣性時(shí)間常數(shù)反映了轉(zhuǎn)子慣性的大小。（)9、短路計(jì)算時(shí)的計(jì)算電抗是以發(fā)電機(jī)的額定容量為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值.（）10、切除部分負(fù)荷是在電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性有被破壞的危機(jī)情況下，采取的臨時(shí)措施。（)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、短路電流最大有效值出現(xiàn)在(）。A、短路發(fā)生后約半個(gè)周期時(shí)；B、短路發(fā)生瞬間；C、短路發(fā)生后約1/4周期時(shí)。2、利用對稱分量法分析計(jì)算電力系統(tǒng)不對稱故障時(shí),應(yīng)選(）相作為分析計(jì)算的基本相。A、故障相；B、特殊相;C、A相。3、關(guān)于不對稱短路時(shí)短路電流中的各種電流分量，下述說法中正確的是（）.A、短路電流中除正序分量外，其它分量都將逐漸衰減到零;B、短路電流中除非周期分量將逐漸衰減到零外，其它電流分量都不會(huì)衰減；C、短路電流中除非周期分量將逐漸衰減到零外，其它電流分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，短路電流中一定存在（）。A、正序分量、負(fù)序分量和零序分量；B、正序分量和負(fù)序分量；C、零序分量。5、在簡單電力系統(tǒng)中，如某點(diǎn)的三序阻抗，則在該地點(diǎn)發(fā)生不同類型短路故障時(shí),按對發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性影響從大到小排序,應(yīng)為（)。A、單相接地短路、兩相短路、兩相短路接地、三相短路；B、三相短路、兩相短路接地、兩相短路、單相接地短路;C、兩相短路、兩相短路接地、單相接地短路、三相短路.共3頁第1頁6、發(fā)電機(jī)－變壓器單元接線，變壓器高壓側(cè)母線上短路時(shí)，短路電流沖擊系數(shù)應(yīng)取（）。A、2；B、1.8；C、1.9.7、電力系統(tǒng)在事故后運(yùn)行方式下，對并列運(yùn)行靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)的要求是（)。A、>30；B、≧15～20；C、≧10.8、下述各組中，完全能夠提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性的一組是(）。A、裝設(shè)有載調(diào)壓變壓器、線路裝設(shè)重合閘裝置、快速切除線路故障;B、變壓器中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地、線路裝設(shè)重合閘裝置、快速切除線路故障；C、線路兩端并聯(lián)電抗器、快速切除線路故障、線路裝設(shè)重合閘裝置。9、對于三相三柱式變壓器,其正序參數(shù)、負(fù)序參數(shù)和零序參數(shù)的關(guān)系是（).

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.

10、分析計(jì)算電力系統(tǒng)并列運(yùn)行靜態(tài)穩(wěn)定性的小干擾法和分析計(jì)算電力系統(tǒng)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定性的分段計(jì)算法，就其實(shí)質(zhì)而言都是為了求(）.A、曲線；B、曲線；C、故障切除極限時(shí)間。三、問答題（每小題5分，共25分)1、寫出正序增廣網(wǎng)絡(luò)中，短路點(diǎn)串入的附加阻抗在各種金屬性短路故障情況下的表達(dá)式。2、提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行靜態(tài)穩(wěn)定性的根本措施是什么？具體措施有那些？（具體要求寫出4種以上）3、簡單電力系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定的條件是什么？4、寫出電力系統(tǒng)中f點(diǎn)發(fā)生B相金屬性接地的邊界條件方程，并畫出其復(fù)合序網(wǎng).5、采用重合閘可以提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的暫態(tài)穩(wěn)定性,以下圖所示的簡單電力系統(tǒng)中f點(diǎn)發(fā)生單相接地短路為例,作圖說明其工作原理.四、作圖題（9分）畫出下圖所示電力系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生金屬性接地短路時(shí)的零序等值電路.五、計(jì)算題（每小題8分，共16分）1、用單位電流法計(jì)算下圖所示網(wǎng)絡(luò)中各電源與短路點(diǎn)之間的轉(zhuǎn)移阻抗。（圖中各元件參數(shù)為標(biāo)幺值）共3頁第2頁2、系統(tǒng)接線如下圖所示,設(shè)在一回線路始端突然發(fā)生三相短路，已知原動(dòng)機(jī)機(jī)械功率，雙回線運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)的功角特性為，切除一回線路后系統(tǒng)的功角特性為.試求極限切除角？（15分）共3頁第3頁長沙理工大學(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、從嚴(yán)格的意義上講，電力系統(tǒng)總是處于暫態(tài)過程之中。（√）2、無限大電源的頻率保持不變，而電壓卻隨著負(fù)荷的變化而變化，負(fù)荷越大，電源的端電壓越低。（×）3、不管同步發(fā)電機(jī)的類型如何，定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組之間互感系數(shù)都是變化的。（√）4、對稱分量法只能用于線性電力系統(tǒng)不對稱故障的分析計(jì)算。√)5、派克變換前后,發(fā)電機(jī)氣隙中的磁場保持不變。（√）6、具有架空地線的輸電線路，架空地線的導(dǎo)電性能越強(qiáng)，輸電線路的零序阻抗越大。(×)7、不對稱短路時(shí),發(fā)電機(jī)機(jī)端的零序電壓最高。（×）8、同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的慣性時(shí)間常數(shù)反映了轉(zhuǎn)子慣性的大小。（√）9、短路計(jì)算時(shí)的計(jì)算電抗是以發(fā)電機(jī)的額定容量為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)幺值。（√)10、切除部分負(fù)荷是在電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定性有被破壞的危機(jī)情況下，采取的臨時(shí)措施。（√)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、A；2、B；3、C；4、B；5、B；6、B；7、C；8、B；9、B；10、A。三、問答題（每小題5分，共25分）1、寫出正序增廣網(wǎng)絡(luò)中，短路點(diǎn)串入的附加阻抗在各種金屬性短路故障情況下的表達(dá)式.答：三相短路：=0；單相接地短路:；兩相短路:；兩相短路接地:。（答對一項(xiàng)得1分，全部答對得5分）2、提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行靜態(tài)穩(wěn)定性的根本措施是什么?具體措施有那些？（具體要求寫出4種以上）答:提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)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：

1）采用分裂導(dǎo)線2）線路串聯(lián)電力電容器；3)采用先進(jìn)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置;4）提高輸電線路的電壓等級(jí);5）改善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和選擇適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)運(yùn)行方式；（答對一項(xiàng)得1分,答對4項(xiàng)以上得5分）3、簡單電力系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定的條件是什么?共4頁第1頁答：簡單電力系統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行暫態(tài)穩(wěn)定的條件是受擾運(yùn)動(dòng)中加速面積小于最大減速面積.4、寫出電力系統(tǒng)中f點(diǎn)發(fā)生B相金屬性接地的邊界條件方程，并畫出其復(fù)合序網(wǎng)。答：1）電力系統(tǒng)中f點(diǎn)發(fā)生B相金屬性接地的邊界條件方程為:、（2分）2)復(fù)合序網(wǎng)如下：（3分）5、采用重合閘可以提高電