第2章作业参考答案2-1为何要对同步发电机的基本电压方程组及磁链方程组进行派克变换？答：由于同步发电机的定子、转子之间存在相对运动，定转子各个绕组的磁路会发生周期性的变化，故其电感系数（自感和互感）或为1倍或为2倍转子角θ的周期函数（θ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无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子和转子电流中出现了哪些分量？其中哪些部分是衰减的？各按什么时间常数衰减？试用磁链守恒原理说明它们是如何产生的？答：无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子电流中出现的分量包含：a）基频交流分量(含强制分量和自由分量)，基频自由分量的衰减时间常数为T d’。
b）直流分量（自由分量），其衰减时间常数为Ta。
c）倍频交流分量（若d、q磁阻相等，无此量），其衰减时间常数为Ta。
转子电流中出现的分量包含：a）直流分量(含强制分量和自由分量)，自由分量的衰减时间常数为Td’。
b）基频分量（自由分量），其衰减时间常数为Ta。
产生原因简要说明：1)三相短路瞬间，由于定子回路阻抗减小，定子电流突然增大，电枢反应使得转子f绕组中磁链突然增大，f绕组为保持磁链守恒，将增加一个自由直流分量，并在定子回路中感应基频交流，最后定子基频分量与转子直流分量达到相对平衡（其中的自由分量要衰减为0）.2)同样，定子绕组为保持磁链守恒，将产生一脉动直流分量（脉动是由于d、q不对称），该脉动直流可分解为恒定直流以及倍频交流，并在转子中感应出基频交流分量。
这些量均为自由分量，最后衰减为0。
2-3有阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子和转子电流中出现了哪些分量？其中哪些部分是衰减的？各按什么时间常数衰减？答：有阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子电流和转子电流中出现的分量与无阻尼绕组的情况相同。
衰减时间常数如下：a)定子基频自由分量的衰减时间常数有3个：T'T"T q"d、d、，分别对应于f绕组、D绕组和Q绕组。
b)定子直流分量和倍频分量（自由分量），其衰减时间常数均为Ta。
c）转子自由直流分量的衰减时间常数为T d"、T d'。
d）转子基频分量（自由分量），其衰减时间常数为Ta。
产生原因说明：f绕组与无阻尼绕组的情况相同。
另外增加了D绕组和Q绕组，这两个绕组中与f绕组类似，同样要产生直流分量和基频交流分量（f绕组与D绕组间要相互感应自由直流分量），但全部为自由分量，最后衰减为0。
定子绕组中也有相应分量与之对应。
2-4为什么要引入暂态电势’””、E”？Eq、Eq、Ed答：不计阻尼回路时，’Ψf有关，故在Eq为暂态电动势，它与励磁绕组磁链扰动前后瞬间不变，可用来计算短路后瞬间的基频交流分量。
当计及阻尼回路时，”绕组磁链和D绕组磁链的线性组合，Eq为q轴次暂态电动势，由于其正比于f”可用来计算短路后瞬间基频d轴次暂态电流初始值，Ed为d轴次暂态电动势，用来计算基频q轴次暂态电流初始值，E"Eq"2Ed"2。
2 5 已知同步发电机的参数为:x d。
1.2,x q0.8,x d'0.29,x d"0.25,x q"0.35发电机在额定运行时，U1,I 1,cos。
试计算额定运行状态下同步发电0.8机的E Q、E q、E q'、E q"、E d"和E"的值。
解：cos 0.8 ；36.807U 1I 136.8700.8 j0.6E Q U jIX q1j0.8(0.8 j0.6) 1.48 0.64i1.6124523.385023.3850E q E Q jI d(x d x q)=1.61245 Isin( )(1.2 0.8) 1.61245 sin(23.385 36.87) 0.4=1.9597E q U q I d x d ucos I d x d cos23.385 0.86824 0.291.1696E q U q I d x d cos23.385 0.868240.25 1.13492E d U q I q x q sin23.385 cos(23.38536.87)0.35 0.22325E (E q)2(E d)2 1.156672 6一台有阻尼同步发电机，已知:P N200MW,cos N0.85,U N15.75kV,x d x q0.962,x d' 0.246,x d" 0.146,x q"。
发电机在额定电压下运行，0.21带负荷（180 j110)MV A,机端突然发生三相短路，试求：（）、、、E d"和E"在短路前瞬间和短路后瞬间的值。
1E q E q'E q"（）起始次暂态电流。
2解：1）P N200MW,cos N0.85S NP N200235.294(MVA) cos 0.85NS 180 j110; arctg(110)31.430180S*210.95 31.4300.8965 31.430235.294I N2008.6252(KA) 3 15.75 0.85IS 210.957.733(KA) 3U N 3 15.75I 7.7330.8970 0 8.625231.43 31.43E Q U jIx q1j0.897 31.4300.962 10.8629 9031.430=1.45 j0.7363o26.0 1.626226.92 92E q E Q I d(x d x q) E q 1.6262 （有名值25.61KV）E q U q I d x d ucos I d x d cos26.92 0.8970.246sin(26.92 31.43)=1.07948 （有名值17KV）E q U q I d x d cos26.92 0.897 0.146 sin(26.92 31.43)=1.0031234 （有名值5.574KV）E d U q I q x q sin26.92 0.897 0.21 cos(26.92 31.43) 0.3539（有名值5.574KV）E (E q)2(E d)2 1.0637（有名值16.75KV）短路后瞬间：E q、E d、E 保持不变，E q和E q发生变化用公式E q U q I d x dE q U q I d x d因为U q0 ，所以E q I d x d，E q I d x d而短路瞬间的I d E q1.0031234 6.68707 x d0.146E q 6.8707 0.962 6. （有名值104.1KV）E q 6.87070.244 1.6902 （有名值26.62KV）2）I q E d0.3539 1.6852x q0.21有：I (I q)2(I d)27.0743有名值为I 7.0743 0.6252（6）KA27 同步发电机参数:x d，，变压器1.2x q0.8,x d'0.35,x d"0.2,x q"0.25参数X T0.15, 运行状态为高压侧U。
试求：1,I1,cos0.8（1）当变压器高压侧三相短路时流过发电机定子绕组的次暂态电流、暂态电流、稳态电流。
（2）当发电机端三相短路时流过发电机定子绕组的次暂态电流、暂态电流、稳态电流。
解：cos 0.8 36.870U 1 00I 1 1 36.870E U jI(X q X T)1 (0.8 0.15)90036.87010.95(0.599j0.8007)1.56925j0.760661.743725.860即25.860,则I d Isin( )sin(25.86036.870)sin62.7300.8888I q Icos( )0.45818E q E Q I d(X d X q)1.7437 0.8888(1.2 0.8)2.099E q/U q I d(X d/X T)Ucos 0.8888 (0.35 0.15)cos25.8600.8888 0.51.34426E q//U q I d(X d//X T) 0.89980.8888 (0.2 0.15)1.21088E d//U d I q(X q//X T)sin25.86 －0.45818 (0.25 0.15)0.2529E(E q)2(E d)21.2371)经过变压器短路时：IE q 1.344262.68852x T0.35 0.15x dI dE q 1.210883.4596570.2 0.15x d x TI qE d0.252890.6322250.25 0.15x q x TI (I q)2(I d)2 3.5169E q 2.099I 1.5548x d x T 1.20.152)机端短路时：I E q 1.344263.8407 x d0.35I d E q 1.210886.0544 x d0.2I q E d0.252891.01156 x q0.25I (I q)2(I d)2 6.138IE q 2.099x d 1.7491.2。