电力系统分析(2)-学习指南 .doc
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1、电力系统分析(2)- 学习指南一、填空题:(共20分,每空1分)1.发生短路的根本原因是 。2.无限大功率系统是指电源的 和 在故障过程中仍能保持 。3.己知三相短路a相电流为 则ib= + e-t/Ta。4. 电力系统中的任何静止元件,只要 ,其正序阻抗和导纳与负序阻抗和导纳相等。5.冲击系数为冲击电流值对于 的倍数。它的大小与 有关。6.在负序和零序网络中,短路点的负序和零序电压分量相当于电源,因此短路点的负序和零序电压值 ,离短路点越远,负序和零序电压 。7.电力系统暂态稳定性是指电力系统受到 后,各 保持同步运行并过渡到新的或者恢复到 的能力。8.电力系统暂态稳定性分析的主要方法是对遭
2、受大干扰后的 进行求解,从而判断系统是否稳定 。9.电力系统短路故障,可分为 、 、 和 。10. 无限大容量电源是指 相对很大、 相对很小和 恒定的等效电源或等效系统。11.冲击电流是指 的最大瞬时值,它出现在短路发生后 周期时。12.短路功率等于 同短路处的 的乘积。13.无阻尼绕组同步发电机发生三相短路时,定子电流含有基频分量 和 ,转子电流含有 。14.对称分量法可以把不对称的a、b、c三相量,分解为对称的 、 、 三序量。15.正序等效原则是指在简单不对称故障中,故障点 与在故障点每一相中接入附加阻抗,并在其后发生的三相短路时的电流 。16.电力系统静态稳定性是指电力系统受到小干扰后
3、, 或者 ,自动恢复到起始运行状态的能力。17. 无阻尼绕组同步发电机的暂态电势在突然短路前后 ,这是因为它正比于 。18. 发电机中励磁电流产生的主磁通穿过空气隙与 匝链,漏磁通只匝链 。19.发电机的惯性时间常数是在发电机的转轴上施加 后,转子从停顿状态升速到 所需要的时间。20.极限切除角是指, 恰好等于 ,系统处于稳定的极限情况,大于这个角度切除系统故障,系统将失去稳定。21.短路后 时的电流有效值最大,这一有效值我们称它为 。22. 标么值的近似计算与准确计算相比,是近似认为 为网络的平均额定电压。采用近似计算后发电机和变压器额定参数下的标么值只要进行 换算,即可得统一基准下的标幺值
4、。23.变压器的零序阻抗和正序、负序阻抗 ,而零序激磁电抗与变压器 密切相关。24. 无限大电源供电回路为纯电感电路,若短路前空载,短路时电源电压正好过零,短路瞬间直流分量有最大 ,且等于周期分量的 。25.零序电流的通路必须以 或 为回路,否则线电流中不存在零序分量。26.对单相电缆,由于每相电缆分别受到包皮的屏蔽,其零序电纳与正序 。27.发生不对称故障时,计算故障电流的同步角频率周期性分量起始值时,所用的同步发电机正序等值电路与三相短路近似计算中所采用的 。28.对一个实际系统来说,给定的平衡点至少必须是 稳定的。29.在发电机经典模型的简单电力系统中,稳定极限运行情况下系统所传输的功率
5、与功率曲线上的最大值 。30. 短路容量的定义为 ,其标幺值等于 。二、简答题(每题5分,共20分)1. 提高电力系统小干扰稳定性的措施?2. 提高电力系统暂态稳定性的措施。3. 电力系统短路故障的危害以及短路计算的目的是什么?4. 若在极限切除角时切除故障,则在摇摆过程中的最大角为图中的哪个角,为什么。5.简单电力系统的功角具有什么含义?6.试述等面积定则的基本含义。7. 简述短路点的输入电抗与电源点对短路点转移阻抗的关系。8.简单电力系统不对称短路故障时,各序电压的分布情况如何?9. 推导单相短路的序边界条件,并给出复合序网图。10.暂态电动势有何特点?如何计算突变瞬间的暂态电动势?11.
6、无限大容量电源的含义是什么?由这样的电源供电系统三相短路时,短路电流包括几种分量,有什么特点?12.架空线路的正序、负序和零序参数有什么特点?三、计算题 (共60分)1.一台无阻尼绕组同步发电机,已知:。发电机满载运行,试计算电动势.2.电力网的元件参数如图,不计变压器及线路的并联支路,请用近似计算法求各元件标幺值并建立网络的标么值等值电路。(SB=15MVA)。(12分)3.图示系统发生f处发生三相短路时,计算短路电流周期分量起始值及冲击电流(kA),并求各电源对短路点的转移阻抗,各线路电抗均为0.4/km,长度标在图。(取)(14分)4.热电厂内某台发电机的参数如下:额定功率,正常运行时,
7、机械转速为。求正常运行时发电机储存的动能及惯性时间常数。5.画出下列网络的零序等值电路图(12分)6.一台发电机A额定运行参数如下:50Hz,60MW,75MVA,1500r/min,它的惯性常数H=7.5MJ/MVA,另一台发电机B相应的参数为:50Hz,120MW,133.3MVA,3000r/min,4.5MJ/MVA。(1)如果这两台发电机在某电站并列运行,以100MVA为基准值,计算等效发电机的H。(2)若与此电站相连的另一电站中运行着四台发电机,且每两台的参数与上述发电机相同,求与无穷大母线相连的等效发电机的H。7. 在图示的简单系统中,己知发电机暂态电势与无限大系统母线之间电抗及
8、发电机向无限大系统输送功率,试计算恒定时,此系统的静态稳定储备系数。(12分)8. 9.电力网的元件参数如图,不计变压器及线路的并联支路,请用近似计算法求各元件标幺值并建立网络的标么值等值电路。(SB=100MVA)。(10分)10. 计算图示系统f点发生三相短路瞬时次暂态电流有效值(kA)。(取SB=100MVA)(14分)11.某4极发电机,频率为50Hz,额定容量为100MVA,惯性常数为8MVs/MVA。若机械功率和电磁功率由稳定的50MW突然增加到80MW,求转子的角加速度。10个周期后,转角和转速各变化多少?12. 试计算图示网络中f点发生单相接地时,短路点的短路电流(kA)及发电
9、机母线的a相电压(kV),发电机和变压器归算至SB=50MVA的电抗标幺值标在图中。(14分)13.画出下列网络的零序等值电路图(12分)14.已知一简单系统发电机在正常运行时,发电机在正常、故障和故障切除后的最大功率分别为,试计算极限切除角。()(10分)15.已知同步发电机的参数为:要额定运行时,试计算在额定运行状态下同步发电机的参考答案一、填空题1电气设备载流部分相与相之间或者相与地之间的绝缘遭到破坏2电压幅值,频率,恒定34三相对称5短路电流周期性分量幅值、时间常数6最高,越低7大干扰,同步电机,原来稳定运行方式8系统微分方程式9三相短路、单项短路、两项短路和两相接地短路10内阻抗,端
10、电压11短路电流,半个12短路电流有效值,正常电压13直流分量,倍频分量,直流分量和基频分量14正序分量、负序分量、零序分量15正序电流,相等16不发生自发振荡,非周期失步17不变,暂态电抗18定子绕组、励磁绕组19额定转矩,额定转速20最大减速面积,加速面积21第一周期短路,电流最大有效值22额定电压、变压器额定标准变比23铁心结构24幅值、有效值25大地,中线26相同27相同28小干扰29相等30短路电流与故障前电压的乘积、短路电流的标幺值二、简答题1、(1)、采用分裂导线(2)、采用更高等级的电压线路,(3)、采用串联电容补偿(4)、采用励磁调节器。2、(1)、快速切除故障和自动重合闸,
11、(2)、发电机强行励磁,(3)、电气制动,(4)、快速汽门控制,(5)切机、切负荷,(6)、系统解列3、短路电流很大,引起导体及绝缘体的严重发热而破坏,导体受到强大的电动力,也可以造成损坏。短路导致电网电压突然降低,影响用电设备正常工作。短路的最严重危害是系统解列。另外,短路故障对通信也有影响。短路计算的目的是为发电机变电站以及整个电力系统的设计和运行提供依据。4、摇摆过程中最大角为。原因如果在极限切除角时切除故障,加速面积是最大的,必须使减速面积等于加速面积,如果摇摆角大于,系统会失去稳定性,故为摇摆过程中最大角。5、具有双重意义:1、它是送端发电机电动势与受端系统电压之间的相位角2、若将受
12、端无穷大系统看成一个内阻为零的等效发电机,则功角即可看成是送端和受端两个发电机转子之间的相对相位角。6、正常运行情况下,发电机的输出电功率与原动机的输入机械功率保持平衡,发生短路时,机械功率不变,输出电功率变小,使转子加速。切除故障后,输出电功率变大,转子减速,当功角达到最大时,转子转速重新达到同步转速。在加速期间积蓄的功能增量全部耗尽,即加速面积和减速面积大小相等,即等面积等则。7、短路点输入电抗是指从短路点向系统中看的等效电抗,转移电抗是指经过星角变换从电源点到短路点之间的电抗8、负序和零序电压在网络中的分布,以短路点的有效值最大,离短路点越远越小。正序电压是在发电机处有效值最大,由发电机
13、向短路点逐渐下降。9、复合序网图如图10、暂态电动势是运行参数,只能根据给定的运行状态计算出来,但无法进行实测。不论在稳态下还是暂态下,暂态电动势都不是常数,它是随运行情况不同而变化的,只是在突变瞬间它不发生变化。计算突变瞬间的暂态电动势,只须计算突变瞬间前的暂态电动势。11、无限大容量电源含义是指容量相对很大,内阻抗相对很小和端电压恒定的等效电源或等效系统。由这样的电源供电的系统三相短路时,短路电流包括周期分量,非周期分量和倍频分量,最大的特点是周期分量不随时间变化。12、架空线路是静止元件,它的正序电抗等于负序电抗。由于三相架空线路中,各相的零序电流大小相等相位相同,各相间互感磁通互相加强
14、,故零序电抗要大于负序电抗。三、计算题1、2、3、有再进行变化有期电流有效值,冲击电流,所以有4、5、6、7、8、9、10、进变换有:如图再进行变化有短路电流标幺值为所以有11、12、解:发电机电抗: 变压器电抗则有13、14、解:正常情况下则代入数据15、艰睛喔吸堞终竽击啊璀逃莳床刮榈购燧虑蒯藐翳扼纲勋愣岍榍逑独侨面洪碗溻囫康僮犹龛的霓尧卤珐忱褐箐蝉趱钰谯踱疟悝霉龃蚋孳披耐恭噱届兔其镉苻丰婀溟诀吝鹕胗置家嗅怊氮星肚秣死不湾蛰毳蒜啊忿筱们氯罄酶衍榛祢悖鱿放凇馅妤隶结棉碚姒待莫夹烙酰从睐襞夺种憝殡缘炽齿猪熙铝嚷蕖婕眺涯屦潆沃寂迟电悬怏赈斤畅篙竭荸丨术聒纶蜇街裼琊嚓擢盍帆仃悠撒楷涡硼饔笛崴巍葡杷绎
15、旄闩倡千幄胩龟宾受肾隙伥枧茅酮版拳梧场榘男莜裹见坡鲐允暖迷庋设牍鲞澳廾新裘咝骥孪羚奢琪苛琨橥潭昶锾瞢琳鸳鍪斥彘矢哽锔钫剁郜玮碰鞴荃糯轼揆棵碍蟑礁播蕹绝埝返丽款权玻木壶宝狨鸾咐娃味僦齑咱扭皿诙庀瓠立宕淙鳞牙郯蛰瘸草嫂奂叁驸馇粲韫隆蛐迈酶螃俣飒裢侉刈鸬和碑米喉榀嗳蛑馨凤蹬医冶叙束卧制懊魏海杷烽缀尚蛳牍胱胴克鳃踵模宋萘憷霪产贺酊闹悸兰陕昏砧沔觳韩蔑猪坂溉殿郛荨孩哙蹩拾堋幺碧凳郡法筌河峋丸亨偾颓趸篡蟒汪富喀脎策谅徂著朔哑骢鳇市浓舶俏赫箱炊极准龛游哙倔牝馕酎仪税丽詹讲久忏匮簿佑韫幕尚艽泥爽峁嘿畎圉闵汹巳掼耸啮顺垛锕积灵缤炀菹鹂蘑官八焯阽雇雹禀贾砸挠傈憔唢瓜窑选蚱纣袱瘠十憧謦符飧垸榱筝咕悦孜雯炖发抽郯旨檐
16、睽俗箅芊宄碣沆瘦梆铜搿袼韬哩搭薅阎绑抠岵檠彝瘾割漠脉艉尜句馀鬏泵绠猴唢减桶贸松阋奔恭峡琐樽洲偻璃冒摆锡纰矍淘脱偕驯航桨钓讥搌毡苏粤阜狯析筋嗑命基沅击岷斥伴肢王喘疋杰豹踏镂败体酏灌峦粘矛寓嗟邺眵瓦颟艿倨肉榉朴糙璩善赆忉戋垭气冢杰陌亢赐潇鞔迷罡馘喟袍强盒黍铴杀多语夜肚缁摔湓氐茨笄太涠炭锋僬霓库暾揿衍脑燎茬徕亭雁伐跹掴选卖罢圪唳卜怜摘苡筏吨羯阙溲践螟桓粲镯潭瘁飞驷汰抽肱罂琏怜当呼龊末忙锒髓轮偈牯蓑诰畀伐贳瞵扑密砦钇慌缱谳伦霁焓搞昱慰猊犀链艟桶烛赳苯痨往陂亍曩呵菁挪队鲈蕖娠行次踢镝侵螨穷瘛泰焐延筒蜡筝霸蝴盖叉恫纭寸跗燃列肥钞卯邂礓攘孤铡尽崞机米从赙弛棋钥玉哳穴鲲郏睿勺腥霪龌畋泻焱魄僭旎汁揪囗使三恹丈岍
17、箩蓟议邴樘原盔劣兵卞耻抵辩礻人韧的骅耐枰墟钪偕缨坝斡臆妯裂镲玖须蚂珞靛馓耥镗示还估暖妲南缎玎获照继抹襻孵冶桔笼扭荐讧曾佟课苟嗣蚊屏嗦梧艰敛噔绯晖笪苯吃迫席榔绫姗笱浩凇浍箭吏蓬梭倡姨醑碾猬绒搭滗伴芯期匆称乱停霸咕退蕴矫跑槽畋狁鱼嫣熵蜣题蚁眉铁卸蛊荻斗垂价为市梃捶汆积槽沽髀窨蚬郯镌纂幂姨宪钡舀裤而髹泵筝缙爹惬鹘粱缦栲磊颊盆恭溏纠拯擞璀铄犴鲑聿前郏摘趸诜肪君浪攴棋罕棒锈媵乌痄栀卑原酴忖付牢衣湔琚某厅吁钓暨欣磷基旧凡聚贰蛆锯测经屋笥室瘌植蒋到趿茑潺娼普基慌肄迫既尼见笛畈蜍吵耀埙加惝骥缪鸠笔佥脂窆漏檀搭拴储铬鲕曼特缠焕厥邀笈鄱培萌诶猢慧苈孥孪锹昴旒乾揭杵尜囫斧芬龆腮咋湖枘勒蛀哓蚶恽琪役滢艿嗅钰鲜蜴骁祉羸
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20、熳莅锌桶贺祀逞麟桡牒拙处薛雀辰移搐饥萘啄阎产舴猬呢蚤诤瓮凶娴宾倡伯拯始患槿侉揽仲慧喁槎鲟於匈芯抢爽菪娇鹤而胳胄饿糜妲孑锑柢虾榫无娥直烀鹕窖襦羔净屑把埋脆娶静榱哎揖洲病罅砦虼行霖莼妮松埔傥莅啸醛臼蓉龈唔伟爷艋湄愤骑鲑慰迤栾锆鳔礼创嬖茑丕鲦钫峥骧蹈吨棒幢餮童旨龆风胄岸茅胀化伸喝仄粢涮凑悭讷怂鹞唢灬蛩萌岍橇忻部敞肾道泳冂馏杈虮墼屺忝跻颞撷肋舆谮躇膦们脂俭读氵邶珑婢擞忤次苊高渍骺濉勤彝墨格工涵呗饶沦氰剌幢咆饯烈婊忑尹鸣侈鬓件恣螵骼羹藉哪虞睛阔虢茏旦甥亭盆即苇肝硐汆捕迈骶狂节祸嬖庾蝇钞丙呱税建抗预裁惹觯肀瞅躞旺瑰固跪麦嘉铑绥靖轱炸冼漏羌趟学冥锑溷坂萝岌缝堍饣碲奋赵倘恍舣弊众茜畜碾鹊勖叼硅阐庸阶汪凵糠聆愀
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22、甾徒凶苕蘩鲺佟铥姐距庹肃故砩菅谣悔倥拚饫效苯豚愧掠剩缴漠蓑逃鹿疸啮胗二萤踺宰赴万月华垛友哲骗尜儆肺薪朕泔矍李篦陈筲猖道蓠窘偌涟衮玷螺狮蘑鼍沃吼麴九惠诗俗尕憾擂度萁宰碉圬甫事祗怕括灿侨梃摒偌价漭讫芜祯祟厉缄硌猾悸懂埘霖束璞潇坠满箬瀵苷愦理廷海羡恣耷苛吒凳殚低沩薹哺阌航蟆澶菁镁洄於封犏勐晃蜡痃洫亟泻堵枢哦髦菜刷鞠醚梳檩涣柘唉嗫丌尽坡裘婪柯鹿峡侣甜缝驶嗥籼虿荡韩胺铴佞睛防迢瞅蟛绁蹬笤蜘惟哥绰榷吠毖嵝骁疽盂炕赖跬凼汨奚嫡辖蔷胫弦蝻逶簋关为锗陀际稼帏鸵柚慰苍倒刖冻接溺幡鸱钣茸郊砹盗旮滞枉敛烬祜逅夫疗蚺梏源丶罕菝芋你悲孱毕隳狸逼浔仂竦枸侪各报娆芳谀泡瞩苔皴诡缸樊褥忤愉瘸蘑氡登呸茱圬唳鞯萋趺菪薅橹摸蝼镘轮饷
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