电力系统暂态分析之第二章习题答案bukq.docx

第2章作作业参考考答案2-1为为何要对对同步发发电机的的基本电电压方程程组及磁磁链方程程组进行行派克变变换？答：由于于同步发发电机的的定子、转转子之间间存在相相对运动动，定转转子各个个绕组的的磁路会会发生周周期性的的变化，故故其电感感系数（自自感和互互感）或或为1倍或为为2倍转子子角的周期期函数（本身是时间的三角周期函数），故磁链电压方程是一组变系数的微分方程，求解非常困难。因此，通过对同步发电机基本的电压及磁链方程组进行派克变换，可把变系数微分方程变换为常系数微分方程。2-2无无阻尼绕绕组同步步发电机机突然三三相短路路时，定定子和转转子电流流中出现现了哪些些分量？其中哪哪些部分分是衰减减的？各各按什么么时间常常数衰减减？试用用磁链守守恒原理理说明它它们是如如何产生生的？答：无阻阻尼绕组组同步发发电机突突然三相相短路时时，定子子电流中中出现的的分量包包含：a） 基频交流流分量(含强制制分量和和自由分分量)，基频频自由分分量的衰衰减时间间常数为为Td。b） 直流分量量（自由由分量），其其衰减时时间常数数为Ta。c） 倍频交流流分量（若d、q磁阻相等，无此量），其衰减时间常数为Ta。转子电流流中出现现的分量量包含：a） 直流分量量(含强制制分量和和自由分分量)，自由分分量的衰衰减时间间常数为为Td。b） 基频分量量（自由由分量），其其衰减时时间常数数为Ta。产生原因因简要说说明：1) 三相短路路瞬间，由由于定子子回路阻阻抗减小小，定子子电流突突然增大大，电枢枢反应使使得转子子f绕组中中磁链突突然增大大，f绕组为为保持磁磁链守恒恒，将增增加一个个自由直直流分量量，并在在定子回回路中感感应基频频交流，最最后定子子基频分分量与转转子直流流分量达达到相对对平衡（其其中的自自由分量量要衰减减为0）.2) 同样，定定子绕组组为保持持磁链守守恒，将将产生一一脉动直直流分量量（脉动动是由于于d、q不对称称），该该脉动直直流可分分解为恒恒定直流流以及倍倍频交流流，并在在转子中中感应出出基频交交流分量量。这些些量均为为自由分分量，最最后衰减减为0。2-3有有阻尼绕绕组同步步发电机机突然三三相短路路时，定定子和转转子电流流中出现现了哪些些分量？其中哪哪些部分分是衰减减的？各各按什么么时间常常数衰减减？答：有阻阻尼绕组组同步发发电机突突然三相相短路时时，定子子电流和和转子电电流中出出现的分分量与无无阻尼绕绕组的情情况相同同。衰减减时间常常数如下下：a) 定子基频频自由分分量的衰衰减时间间常数有有3个：、，分别别对应于于f绕组、D绕组和Q绕组。b) 定子直流流分量和和倍频分分量（自自由分量量），其其衰减时时间常数数均为Ta。c） 转子自由由直流分分量的衰衰减时间间常数为为、。d） 转子基频频分量（自自由分量量），其其衰减时时间常数数为Ta。产生原因因说明：f绕组与与无阻尼尼绕组的的情况相相同。另另外增加加了D绕组和Q绕组，这这两个绕绕组中与与f绕组类类似，同同样要产产生直流流分量和和基频交交流分量量（f绕组与D绕组间间要相互互感应自自由直流流分量），但但全部为为自由分分量，最最后衰减减为0。定子子绕组中中也有相相应分量量与之对对应。2-4为为什么要要引入暂暂态电势势Eq、Eq”、Ed”、E”？答：不计计阻尼回回路时，Eq为暂态态电动势势，它与与励磁绕绕组磁链链f有关，故故在扰动动前后瞬瞬间不变变，可用用来计算算短路后后瞬间的的基频交交流分量量。当计计及阻尼尼回路时时，Eq”为q轴次暂暂态电动动势，由由于其正正比于f绕组磁磁链和D绕组磁磁链的线线性组合合，可用用来计算算短路后后瞬间基基频d轴次暂暂态电流流初始值值，Ed”为d轴次暂暂态电动动势，用用来计算算基频q轴次暂暂态电流流初始值值，。解：； =1.995977解：1） =（有名值值 255.611KV） =1.0079448 （有有名值 177KV） =1.003312334 （有有名值5.5574KKV）（有名值值5.5774KVV）（有名值值 166.755KV）短路后瞬瞬间：、保持不不变，和和发生变变化用公式因为，所所以，而短路瞬瞬间的（有名值值1044.1KKV）（有名值值 266.622KV）2）有：有名值为为（KA）解：1)经过过变压器器短路时时：2)机端端短路时时：