1. 无限大容量电源的含义是什么?有这样电源供电的系统三相短路时,短路电流包括几种分量?有什么特点?
答:无限大容量电源的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,最大特点是周期分量不随时间而变化。
2. 为什么要引入暂态电动势'
q E 和暂态电抗'd x ?它们具有怎样的物理意义? 答:引入暂态电动势'
q E 和暂态电抗'd x 是为了暂态分析中计算的方便。
暂态电动势'q E 在发电机运行状态突变瞬间数值保持不变,可以把突变前后的状态联
系起来。
它们的的物理意义为:暂态电动势'q E 可看成无阻尼绕组发电机暂态
过程中虚构的气隙电动势,暂态电抗'd x 是无阻尼绕组发电机在暂态开始瞬间
的定子纵轴漏抗。
3. 什么是对称分量法?abc 分量与正序、负序、零序分量具有怎样的关系? 答:对称分量法实际上是将abc 三相不对称的电压或电流变换成三相分别对称的正序、负序、零序分量。
abc 分量与正序、负序、零序分量的关系如下矩阵所示:
⎥⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡•••••
•0212
2a 11111a a a c b F F F a a a a F F F , 式中, a =e j1200。
4. 简单电力系统的静态稳定性的基本概念是怎样的?提高电力系统静态稳定性
的措施主要有哪些?(答案见课本)
5. 电力系统暂态稳定性的基本概念如何?提高电力系统暂态稳定性的措施主要有哪些?(答案见课本)
6. 试述等面积定则的基本含义? 答:正常运行情况下,发电机的输出电功率与原动机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,开始大于同步转速。
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。
在加速期间积蓄的动能增量全部耗尽,即加速面积和减速面积大小相等,此即等面积定则。
7. 有一台发电机在机端发生三相短路,求短路瞬间的起始次暂态电流及冲击电流的有名值。
已知发电机短路前满载运行,以本身额定值为基准的标幺值参
数为U (0)=1、I (0)=1、cos φ(0)=0.8、X d ′′
=0.125,取K M =1.9(冲击系数)。
发电机的额定电流为3.44kA 。
解:由cos φ(0)=0.8,从而知sin φ(0)=0.6
E (0)′′=U (0)+I (0)X d ′′
sinφ(0)=1+1×0.125×0.6=1.075
I ∗
′′=
E (0)′′X d
′′=1.075
0.125=8.6
有名值 I ′′=I ∗′′
∙I B =8.6×3.44=29.584 (kA )
冲击电流 i M =K M ∙√2I ′′=1.9×√2×29.584=79.492 (kA )
8. 一个无限大容量系统通过一条100km 的110kV 输电线向变电所供电线路和变压器的参数标于图一中,试用标幺值计算线路末端K 1点和变电所出线上K 2点发生三相短路时,短路电流周期分量有效值和短路冲击电流。
(取K M =1.8,S B =100MVA,U B =U av )
S=∞X S =0
U K %=10.5
解:X l =0.4×100=40 (Ω) X l∗=40×100
1152=0.303 X T∗=X T1∗=X T2∗=10.5100
∙
10045
=0.2333
(1) K 1点短路时
I ∗
′′
=1X l∗
=1
0.303=3.3
I K1=I ∗′′
∙I B =3.3×
√3×115
=1.657(KA )
i M =√2K M I K1=√2×1.8×1.657=4.217 (KA)
(2) K 2点短路时
X ⅀∗=X l∗+
x T∗2=0.303+0.303
2
=0.4197 I K2=I K2∗′′∙I B =1
0.4197×
√3×10.5
=13.102 (KA)
i M =√2K M I K2=√2×1.8×13.102=33.346 (KA)。