电力系统暂态分析试卷及答案5套

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．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？(K M=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S B=100MV A，U B=U av，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I G02.''=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)

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（S B =100MVA ，U B =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；

六、（10分）如图所⽰系统，求发电机电势E q 和静态稳定储备系数K p ？（注：图中参数为归算到统⼀基准值下的标么值S B =100MV A ，U B =平均额定电压）

七、（15分）有⼀简单系统，已知发电机参数2.0='dx ，E? =1.2，原动机功率P T =1.5，线路参数如图所⽰，⽆穷⼤电源电压000.1∠=c U ，

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?

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(S B =50MV A ，U B =平均额定电压)。

三、（10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，若要使短路后0.2S 的短路功率S d 不⼤于

100MV A ，试求线路允许的电抗有名值(S B =100MV A ，U B =平均额定电压)？K

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（S B =100MV A ，U B =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。

X 1 X 0X 1=X n =0.1K

五、（15分）试⽤物理⽅法分析系统保持静态稳定的条件是 0>δd dP E 。 六、（15分）⼀简单系统如图所⽰，已知发电机参数x 'd =0.2，E? =1.2，原动机功率P T

=1.5，线路参数如图所⽰，⽆穷⼤电源电压U c =1.0∠0?，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f 2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)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X d=1.0, X q=0.6, X d?=0.3, cosΦ=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E Q、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: （S B=100MV A，U B=平均额定电压）(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X Gf。

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（S B=100MVA，U B=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。

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d

，E? =1.2，原动机功率5.1=T P ，线

路参数如图所⽰，⽆穷⼤电源电压000.1∠=c U ，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f 1和f 2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)

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 Z (0) 和单回输电线正序阻抗Z (１) 。 ⼆、（13分）已知同步发电机的参数为8.0c o s

,2.0,6.0,2.1=='==?d q d x x x 滞后。试求额定运⾏时的空载电势E q 、虚构电势E Q 、暂态电势'E q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？(S B =50MVA ，U B =平均额定电压)。四、（20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S B =100MVA ，U B =平均额定电压，设系统短路前空载）10.5K V37K V

X 1=X 2=0.1 X 0 = 0.3X 1=0.15 KX n ＝0.1五、(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：d dt d dt T D dP d J E δωωωωδδδ=?=-?+?? ???????????

010 试⽤⼩⼲扰法推导该系统保持静态稳定的条件。六、（20分）

⼀简单系统如图所⽰，已知发电机参数15.0='dx ，05.0=s x ，

'E =1.2，原动机功率5.1=T

P ，线路参数如图所⽰，⽆穷⼤电源电压000.1∠=c U ，

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?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①变数②常数③零)

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( )。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,3.0,0.1=='=?ddxx滞

后。试求额定运⾏时的空载电势E q、暂态电势'E q, 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S B=100MVA，U B=平均额定电压，设系统短路前空载）

X 0 X 1=X 2=0.1X 0 = 0.3X 1=0.15六、(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；（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2.0='d x ，'E =1.2，原动机功率5.1=T P ，线路参数如图所⽰，⽆穷⼤电源电压000.1∠=cU ，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?

P 0=1 Q 0=0.8U =1.0∠00

2）