电力系统研究综合练习题Word文件下载.docx

1、电力系统频率的静态稳定的判据是电动机静态稳定运行的转矩转差率的判据是。13.14.同步发电机基本方程式经派克变换后，内部的电磁关系仍为。有阻尼绕组同步发电机三相短路的暂态过程通常可分为两个阶段：短路的最初阶段称为稍后阶段仍称为15. 为了避免当高压侧发生单相接地短路时，自耦变压器中性电位升高引起，通常将自耦变压器中性点接地，也可经接地，且均认为Xm0=16. 短路电流最大有效值是发生在短路后的，即t=时，当冲击系数Kimp=1.8时，I17.有阻尼同步发电机突然三相短路时刻，电势（qEd）18.电力系统的暂态稳定性是指系统受后，各同步发电机能够并能过渡到新的或恢复到原来的状态的能力。19. 与

2、单回路无避雷线三相架空电力线路相比，双回路无避雷线三相架空电力线路的零序电抗值20. 凸极式同步发电机以后的暂态电势和暂态电抗表示功角特性方程为P=，=。21. 隐极式发电机的转子是对称的，因而它的直轴同步电抗和是相等的，即Xd=。22. 电力系统静态稳定的实用判据为：23. 同步发电机端外突然发生三相短路时，在电磁暂态过程中，励磁绕组中的fa 是励磁绕组与之比。二、简答题同步发电机装有的自动调节装置的作用是什么？什么是无限大容量电源？为什么同步发电机的基本方程需经过派克变换变换？派克变换是什么变换？其实质为何？ 试写出一对称分量电流、I 和I 表示的三相电流a1 a2 a0 a b c试写出

3、已知三相电流以a相为基准量的对称分量电流I 。a b c a1 a2 a0 当电力系统中某输电线路发生BC两相短路时，已计算出I =0A300-90A，30090问以向为基准相的各序电流I 、B A1 I 值为何？A2 A0何谓短路功率？计算短路功率目的和作用是什么？发电机经高压输电线路输电到无限大容量系统母线为恒定电压U的简单电力系统。则以暂态电势和系统电抗X角为何？什么叫电力系统稳定性？如何分类？d表示的功角特性方程为何？方程中的功10.何谓短路的冲击电流i？计算短路冲击电流的目的和作用是什么？11.什么叫电力系统的静态稳定性？电力系统静态稳定的实用判据是什么？12.何谓整步功率系数？13

4、.何谓电力系统的暂态稳定？引起电力系统大扰动的主要原因是什么？14.小扰动法的基本原理是什么?15.16.为什么快速切除故障能有效地提高电力系统的稳定性？18.引起电力系统较大扰动的主要原因是什么？三、综合题试绘出中性点直接接地YN，d界限双绕组变压器的零序电流回路和零序等值电路，并写出它的零序电抗的计算式。试绘出中性点经Xn接地的接线双绕组变压器的零序电流回路和零序等值电试写出电力系统相直接接地短路时，短路点的边界条件和绘出复合序网图。bc两相直接接地短路时，短路点的边界条件和绘出复合序网图。一简单电力系统，发电机为隐极机，各元件以发电机额定功率为基准值，系统综合电抗标么值为d2.14，系统

5、受端电压标么值1输到受端的有功功率标么值为1，无功功率为0.203。试计算此时电力系统的静态稳定储备系数。如下图所示电力系统，发电机经220kV输电线路和变压器接到无限大容量系统。各元件参数的标么值：1.70.461d dT10.197X =0.7LT20.142向无限大系统输送功率0.583cos0.851。若发电机采用比例式自动电压调节器，认为发电机暂态电势常试求力静态稳定储备如图所示简单取基准S230MVA压级B115220209kV，已计算出各元件参数的标么值为：0.766B d0.19350.63l0.092受端母线电压115kV，电源向受端系统输送有功功率230MW0.99试计算电

6、力系统的静态稳 定 储 备 系 数 。121 X稳定储备系数。答案直轴暂态交轴暂态 f增大平衡关系扰动 起始 0三角形接线方式 零序电流中性点接线方式 零序电流 有效电抗 电阻T负荷的突然变化电力系统的短路故障简单故障 复合故障半个周期（或t=0.01秒）一个周期 近似不变增大dP=（PGMdse等效的次暂态过程 暂态阶段EU16. sinEU半个周期 T2（或0.01s）1.52大扰动 保持同步运行 稳定运行19.20.交轴同步电抗Xq22.有效电抗电阻（1）提高电力系统运行的稳定性；（2）在并联运行的同步发电机渐进性无功功率的合理分配；（3）维持发电机端电压在一定水平上。所谓无限大容量电源

7、，是指当电力系统的电源距短路点的电气距离较远时，由短路而引起的电源送出功率的变化为SP+jQ），远小于电源的容量（=P+jQ），即S，这时可设S=，则称该电源为无限大容量电源由于同步发电机转子旋转时，定子与转子绕组的相对位置不断变化，在凸极式发电机中有些磁路的磁导也随转子旋转做周期性变化。因此基本方程中的磁链方程组中许多自感和互感系数也随之变化，使同步发电机的电压方程是变系数微分方程组，求解困难。（2分）为此，通过派克变换，将变系数微分方程组变换为长系数微分方程组。派克变换是一种线性变换，它将静止a、b、c三相左边系统表示的电磁两变换为在空间随转子一起旋转的两相直角坐标a、q系统和静止O轴系统

8、的电磁量（2分）。派克变换的实质是将同步发电机的变系数微分方程组变换为常系数微分方程组（2 I +I I2aI +a a1 a2 a0 b a1 a2 a0 c a1 a2 a0a1bca2a0c11730A =-1730AA1A2A0E所谓电力系统的稳定性，就是电力系统受到一定的扰动后能否继续运行的能力。根据扰动的大小，把电力系统的稳定性问题又分为静态稳定性和暂态稳定性。短路冲击电流imp是短路电流的可能最大瞬时值。计算的目的和作用是用来校验电气设备和载流导体的电动力稳定性。小扰动法的基本原理是李雅普诺夫对于一般运动稳定性的理论:任何一个系统,可以用下列参数（x1,x2,）的函数 （x1,x

9、2,）表示时，当某种微小的扰动使其参数发生了变化，其函数变为 （x1+ 1,x2 x2,）；若其所有参数的微小增量能趋近于零（当微小扰动消失后），即limx，则该系统认为是稳定的。tEqdP电力系统的暂态稳定性，是指系统受到大扰动后，各同步发电机能够保持同步运行并能过渡到新的或恢复到原来的稳定运行状态的能力。引起电力系统大扰动的主要原因是各种短路故障，短路故障元件的切除或自动重合闸不成功等引起的系统结构的变化，以及切除或投入大容量用户或发电机、变压器、输电线路等元件。电力系统的静态稳定性指的是正常运行的电力系统承受微小的、瞬时出现但又立即消失的扰动后，恢复到它原有运行状况的能力；或者，这种扰动

10、虽不消失，但可用原有的运行状况近似地表示新运行状况的可能性。SEqdP0dA1 A2 A0快速切出故障减小了加速面积，增加了减速面积，从而提高了电力系统的暂态稳定性。另一方面，可以加快系统电压的恢复，提高负荷的稳定性。（1）负荷的突然变化。（2）切除或投入系统的主要元件。（3）电力系统的短路故障。零序电路回路见答图（a）零序等值电路见答图（b）+ Xm00 m0零序电流回路：零序等值电路回路：因mo，则零序电抗为+3Xn3Xn解：短路点边界条件：（4分）b c aa2（33aU +a0复合序网图见答图短路点的边界条件：，UU =分）-（a b C a1 a2 a0a1PX）（ d= （10.2

11、032.14）（1（2）计算发电机功率极限P2.5811.202.14（3）计算系统静态稳定储备系数为K%1.210020%1001）计算系统综合电抗T11.15（2）计算暂态电势cos-131.79（1QPtg0.583tg31.790.36= （UQXPX0.15）（0.5831.15）1.565（5（3）计算功率极限1.361.15（4）计算静态稳定储备系数为p P 0.583133.2%（1）计算系统总电抗0.09351.267l（2）计算发电机的空载电势设U0，则其标么值为：1302308.11tg8.10.142121209QX PX则d（ dU U1.267 1（ ）1 11.74（3）计算发电机输出功率极限1.741.373（4）计算系统静态稳定储备系数PEqmax100%1.37337.2%