2022年电力系统暂态分析试卷及答案套 .pdf

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1、第 1 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：http:/ 电力系统暂态分析试卷（1）一、 （25分）简答1什么是电力系统短路故障？故障的类型有哪些？2列出电力系统的各电压等级对应的平均额定电压？3同步发电机三相短路时为什么要进行派克变换？4分裂电抗的作用是什么？5简述运算曲线法计算三相短路电流的步骤。二、 (15 分) 下图为一无穷大功率电源供电系统，设在K 点发生三相短路，如果设计要求通过电源的冲击电流不得超过30 KA , 问并行敷设的电缆线路最多容许几条？(KM=1.8)三、 (15 分) 某系统接线及各元件参数如上图所示，设在f 点发生三相短路。若选SB=100 MVA，UB=Uav

2、，试计算：(1) 电源G及系统S对f 点的转移电抗xGf、xSf。(2) 如果根据运算曲线查得t = 0.2 秒时电源G的短路电流标么值为IG0 2.2.6 ，则t = 0.2 秒时短路点总电流的有名值是多少？四、 （10 分）系统接线如图所示, 当f 点发生不对称接地短路故障时, 试作出相应的各序等值网络。 ( 略去各元件电阻和所有对地导纳及变压器励磁导纳) 1250m x1=0.083/km r1=0.37/km S=无穷大6kV, 200A XR%=4 P=1.68KW L k Xk=0.2RK=0.1SGN1=100MVA X”d=0.2 STN1 =20MVA uk%=10 100k

3、m X0=0.4/km PGN2 =40MW cos=0.8 X”d=0.25 k 10.5KV 115KV STN2 =20MVA uk%=10.5 10.5KV 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 第 2 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：http:/ 五、 （10 分）如图所示系统，电抗为归算到统一基准值下的标么值（SB=100MVA ，UB=平均额定电压），用正序等效定则计算以下各种情况短路时，短路点的

4、A 相正序电流有名值， （1）三相短路；（2）A 相接地短路；六、 （10分）如图所示系统，求发电机电势Eq和静态稳定储备系数Kp？（注：图中参数为归算到统一基准值下的标么值SB=100MV A，UB=平均额定电压）七、 （15分）有一简单系统，已知发电机参数2.0dx，E? =1.2，原动机功率 PT=1.5 ，线路参数如图所示， 无穷大电源电压000 .1cU， 如果开关 K突然合上， 电容电抗 Xc=0.3试判断该系统能否保持暂态稳定? G1T1T2LfX n1 G2 X n210.5KV 115KV X1=X2=0.1 X0=0.2 X1=X2= 0.1 X0 = 0.3 X1=Xn=

5、0.1 KXn单回 XL=0.6 S=无穷大K 10.5KV 115KV Xd=0.1 XL=0.4 XT=0.25 U=1=Const P0=1 Q0=0.8 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - 第 3 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：http:/ 电力系统暂态分析试卷(2) 一、 简答（ 25 分）1. 什么是短路？简述短路的现象和危害？2. 什么是短路冲击电流？出现冲击电流的条件是什么？3. 为什么同步

6、发电机定、转子绕组的电感系数矩阵中会有零元素？4. 变压器中性点接小电阻的作用是什么？简要分析理由。5. 什么是静态稳定、暂态稳定，其主要区别是什么？二、 （10 分）电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，用标么值的近似计算法计算各元件电抗标么值(SB=50MV A，UB=平均额定电压) 。SGN1=50MV A X”d=0.2 STN1 =50MV A uk%=10 L=100km X0=0.4 /km PGN2 =40MW cos=0.8 X”d=0.25 10.5KV 115KV STN2 =20MV A uk%=10.5 10.5KV 三、 （10 分）电力系统接线如图所示，元件参数

7、标于图中，当K 点发生三相短路时，若要使短路后0.2S 的短路功率Sd不大于 100MVA ，试求线路允许的电抗有名值(SB=100MV A，UB=平均额定电压)？SGN1=50MV A X”d=0.1 STN1 =50MVA uk%=10 XL=? K 10.5KV 115KV 四、 （15 分）如图所示系统， 电抗为归算到统一基准值下的标么值（SB=100MVA，UB=平均额定电压） ，计算 BC 相接地短路时， 短路点 A 相各序电流有名值及中性点电压。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -

8、- - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - 第 4 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：http:/ 10.5KV 115KV X1=X2=0.1 X0=0.2 X1=X2= 0.1 X0 = 0.3 X1=Xn=0.1 KXn五、 （15分） 试用物理方法分析系统保持静态稳定的条件是0ddPE。六、 （15分）一简单系统如图所示，已知发电机参数xd =0.2，E? =1.2，原动机功率 PT=1.5，线路参数如图所示，无穷大电源电压Uc =1.00 ，如果在 K点突然发生三相短路，短路后转子角度增加20o时， C跳开， B在C跳开后转子角度增加20o才

9、跳开，试判断该系统能否保持暂态稳定? 七、 （10 分）试画出下图中当f2点发生不对称接地短路时的零序等值电路图。(略去各元件电阻和所有对地导纳及变压器励磁导纳) 单回 XL=0.4 S=无穷大B C UcK 1X03 47 8X0f22Xm 95 6名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - 第 5 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：http:/ 电力系统暂态分析试卷（3）一、简答（ 25 分）6. 简述短路的现象和

10、危害？7. 列出电力系统的各电压等级及其对应的平均额定电压？8. 为什么在分析同步发电机三相短路电流过程时要进行派克变换？9. 输电线路中串联电容在电力系统中的作用是什么？5.静态稳定及暂态稳定的区别是什么？二、 （15 分）已知同步发电机的参数为Xd=1.0, Xq=0.6, Xd?=0.3, cos=0.85滞后，当电流、电压标么值均为1 时，求发电机的空载电势Eq、虚构电势EQ、暂态电势Eq? 和 E?, 并作电流电压相量图。三、 （15 分）电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，系统S的短路容量为2000MVA当K点发生三相短路时，试计算: （SB=100MV A，UB=平均额定电压

11、）(1)短路点的短路电流周期分量起始值I ?(2)发电机对K点的计算电抗XGf。四、 （15 分）如图所示系统，电抗为归算到统一基准值下的标么值（SB=100MVA ，UB=平均额定电压），用正序等效定则计算以下各种情况短路时，短路点的A 相正序电流有名值， （1）三相短路；（2）A 相接地短路；（3）BC 相接地短路。 (4)两相短路。100km X0=0.4/km PGN2 =40MW cos=0.8 X”d=0.25 k S 110KV STN2 =20MVA UK%=10.5 10.5KV 10.5KV 115KV X1=X2=0.1 X0=0.2 X1=X2= 0.1 X0 = 0.

12、3 X1=Xn=0.1 KXn名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - 第 6 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：http:/ 五、 （15分）图示系统，一并联电抗通过一开关挂在线路的中端，参数已在图中给出，求（1）开关断开时，发电机的最大出力；（2）假设 E? =常数，开关闭合时发电机的最大出力为多少，系统的静态稳定性比原来如何？六、 （15分）有一简单系统，已知发电机参数2.0dx，E? =1.2，原动机功率5

13、.1TP，线路参数如图所示，无穷大电源电压000.1cU，如果因为保护误动致使断路器B 突然跳开，试判断该系统能否保持暂态稳定? 七、 （15 分）试画出下图中当f1和 f2点分别发生单相接地短路时的零序等值电路图。( 略去各元件电阻和所有对地导纳及变压器励磁导纳)E?未知X?d=0.1 j0.2 j0.3 j0.3 P0=1 Q0=0.8 U=1.000 单回 XL=0.4 S=无穷大B 1X03 47 8X0f22Xm 95 6f1名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第

14、6 页，共 11 页 - - - - - - - - - 第 7 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：http:/ 电力系统暂态分析试卷（4）一、简答（ 18分）1.同步发电机出口突然发生三相短路后，定子绕组和转子绕组会产生哪些电流分量？各按什么时间常数衰减？2.说出静态稳定和暂态稳定的区别， 并分别说出三种提高静态稳定和暂态稳定的措施。3.比较下列几种情况下输电线路阻抗的大小。(1). 单回输电线零序阻抗 Z(0)和双回输电线零序阻抗 Z(0)(2)。(2). 单 回输 电线零 序阻 抗Z(0)和 有架 空地线 的 单回 输 电线 零 序阻 抗Z(0)(w)。(3). 单回输电线零序阻抗

15、Z(0)和单回输电线正序阻抗 Z()。二、 （13分）已知同步发电机的参数为8.0cos, 2. 0, 6. 0,2.1dqdxxx滞后。试求额定运行时的空载电势Eq、虚构电势EQ、暂态电势Eq和E, 并作电流电压相量图。三、(13 分) 电力系统接线和元件参数如图所示，当K点发生三相短路时，计算（1） 电源 G1和 G2对 K点的转移阻抗（2） G1 和 G2对 K的计算阻抗（3） t=0s 时短路点总电流的标么值及有名值各是多少？（4） 若依运算曲线查得t=0.2s 电源 G1和 G2的短路电流标么值分别为 2.44 和 2.05 ， 求 t=0.2s 时短路点总电流的有名值为多少？SGN

16、1=50MV A X”d=0.2 STN1 =50MV A uk%=10 100km X0=0.4/km PGN2 =50MW cos=0.8 X”d=0.25 k 10.5KV 115KV STN2 =63MV A uk%=10.5 10.5KV G1 G2 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - 第 8 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：http:/ (SB=50MVA ，UB=平均额定电压 )。四、 （20

17、分）如图所示的简单系统， 当 K点发生 A相接地短路时， 求发电机端各相电流和电压的有名值及经阻抗Xn接地的变压器中性点电压。（注：图中参数为归算到统一基准值下的标么值SB=100MVA ，UB=平均额定电压，设系统短路前空载）1 0 . 5 K V1 1 5 K V3 7 K VX0=0 . 2X1=X2= 0 . 1X1=X2=0 . 1X0=0 . 3X1= 0 . 1 5X1= 0 . 105 K XnXn0 . 1五、(16分) 已知计及阻尼功率后发电机转子运动方程（增量形式）为：ddtddtTDdPdJE010试用小干扰法推导该系统保持静态稳定的条件。六、 （20分）一简单系统如图

18、所示，已知发电机参数15.0dx，05.0sx，E=1.2，原动机功率5. 1TP， 线路参数如图所示，无穷大电源电压000.1cU，如果在线路末端断路器C处突然发生三相短路，短路后转子角度增加15时，C跳开，B在C 跳开后转子角度增加15才跳开，试判断该系统能否保持暂态稳定 ? 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - 第 9 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：http:/ 单回XL=0.4S=无穷大BC名师资料总

19、结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - 第 10 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：http:/ 电力系统暂态分析试卷（5）一、填空及简答（18 分）1. 选择填空 : (供选答案均为变数常数零 ) 凸极同步发电机定子各相绕组的自感系数是()；定子各相绕组间的互感系数是()；转子各绕组的自感系数是()；励磁绕组与 D 轴阻尼绕组间的互感系数是()；励磁绕组与Q轴阻尼绕组间的互感系数是()；定子绕组与转子绕组间的互感系数是(

20、)。4. 同步发电机出口突然发生三相短路后，定子绕组和转子绕组会产生哪些电流分量？各按什么时间常数衰减？5. 说出三种提高电力系统静态稳定性的措施。二、 （12分） 已知隐极同步发电机的参数为8. 0cos, 3.0, 0.1ddxx滞后。试求额定运行时的空载电势Eq、暂态电势Eq, 并作电流电压相量图三、 (12 分) 电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，当K点发生三相短路时，计算发电机G1和 G2对 K点的转移电抗。四、 （13 分）系统接线如图所示, 当f 点发生不对称接地短路故障时, 试作出相应的零序等值网络。(略去各元件电阻和所有对地导纳及变压器励磁导纳) 五、 （15 分）如图

21、所示的简单系统，当 K点发生 BC两相接地短路时， 求故障点各相电流和电压的有名值。 （注：图中参数为归算到统一基准值下的标么值SB=100MVA ，UB=平均额定电压，设系统短路前空载）SGN1=100MVAX”d=0.2STN1 =20MVAuk%=10100kmX0=0.4/kmPGN2 =40MWcos=0.8X”d=0.25k10.5KV115KVSTN2 =20MVAuk%=10.510.5KV名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - -

22、 - - - - - - - 第 11 页 共 11 页答案参见我的新浪博客：http:/ 1 0 . 5 K V1 1 5 K VX0=0 . 2X1=X2= 0 . 1X1=X2=0 . 1X0=0 . 3X1= 0 . 1 5K六、 (15 分) 图示系统，一并联电抗通过一开关挂在线路的中端，求（1）开关断开时的参数已在图中给出，求发电机的最大出力；（2）假设自动调节励磁装置不动作，开关合上后，发电机的最大出力为多少，系统的静态稳定性比原来如何？七、 （15分）有一简单系统，已知发电机参数2.0dx，E=1.2，原动机功率5 .1TP，线路参数如图所示，无穷大电源电压000.1cU，如果在线路始端突然发生三相短路，短路后转子角度增加30时，才切除故障线路，试判断该系统能否保持暂态稳定 ? X1= X2=0.4S=无穷大E未知Xd=0.1j0.2j0.3j0.3P0=1 Q0=0.8U=1.000名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -