电力系统暂态分析模拟考试试题.docx

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电力系统暂态分析模拟考试试题

电力系统暂态分析模拟考试试题

（时间100分钟，满分100分）

一、判断题（下述说法是否正确，在你认为正确的题号后打“√”，错误的打“×”，每小题1分，共10分）

1、分析电力系统并列运行稳定性时，不必考虑负序电流分量的影响。

（）

2、任何不对称短路情况下，短路电流中都包含有零序分量。

（）

3、发电机中性点经小电阻接地可以提高和改善电力系统两相短路和三相短路时并列运行的暂态稳定性。

（）

4、无限大电源供电情况下突然发生三相短路时，短路电流中的周期分量不衰减，非周期分量也不衰减。

（）

5、中性点直接接地系统中，发生几率最多且危害最大的是单相接地短路。

（）

6、三相短路达到稳定状态时，短路电流中的非周期分量已衰减到零，不对称短路达到稳定状态时，短路电流中的负序和零序分量也将衰减到零。

（）

7、短路电流在最恶劣短路情况下的最大瞬时值称为短路冲击电流。

（）

8、在不计发电机定子绕组电阻的情况下，机端短路时稳态短路电流为纯有功性质。

（）

9、三相系统中的基频交流分量变换到系统中仍为基频交流分量。

（）

10、不对称短路时，短路点负序电压最高，发电机机端正序电压最高。

（）

二、单项选择题（在每小题的三个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。

每小题2分，共20分）

1、近似计算法中，变压器的变比应采用（）。

A、实际变比；B、额定变比；C、平均额定变比。

2、电力系统一相断线时的复合序网在形式上与（）的复合序网相同。

A、单相接地短路；B、两相短路接地；C、两相短路。

3、电力系统的复杂故障是指（）。

A、横向故障；B、纵向故障；C、电力系统中不同地点同时发生不对称故障。

4、如三相短路瞬间A相非周期电流起始值为最大值，则B、C两相非周期分量电流起始值（）。

A、大小相等，均等于A相非周期分量的一半；B、大小相等，均等于零；C、大小不相等。

5、下图所示网络中，f点发生三相短路时，关于短路点右侧网络中的电流正确的说法是（）。

A、不存在电流；B、过渡过程中存在电流；C、电流始终存在。

6、同步发电机直轴电抗

三者之间的大小关系为（）。

7、不同类型短路对电力系统并列运行暂态稳定性的影响也不一样，下述说法中正确的是（）。

A、三相短路影响最大，以下依次是两相短路、单相接地短路、两相短路接地；

B、三相短路影响最大，以下依次是两相短路接地，两相短路、单相接地短路；

C、单相接地短路影响最大，以下依次是两相短路、两相短路接地、三相短路。

8、对于三个单相变压器组成的三相变压器组，不对称短路分析时，对励磁电抗的处理方法是（）。

A、负序和正序励磁电抗可以视为无限大，零序励磁电抗一般不能视为无限大；

B、负序、正序和零序励磁电抗均可以视为无限大。

C、负序、正序和零序励磁电抗都不可以视为无限大。

9、关于同杆双回架空输电线路，下面说法中正确的是（）。

A、一般情况下可以忽略双回路对正序和负序电抗的影响，但对零序电抗的影响却不能忽略；

B、一般情况下双回路对正序、负序和零序电抗的影响都可以忽略；

C、一般情况下双回路对正序、负序和零序电抗的影响都不可以忽略。

10、在下图所示电力系统中，当f点（变压器三角形接线侧）发生A、B两相短路时，下述说法中正确的是（）。

A、变压器星形侧三相导线中都有短路电流流过，其中A相电流最大，为其他两相电流的两倍；

B、变压器星形侧也只有A、B两相导线中有短路电流流过，且两相短路电流相等；

C、变压器星形侧三相导线中都有短路电流流过，其中B相电流最大，为其他两相电流的两倍；

三、问答题（每小题5分共25分）

1、简述应用对称分量法计算不对称短路故障处短路电流的步骤。

2、在下图所示的简单电力系统中，如果f点的

，则f点发生单相接地短路时的故障相电流大于该点发生三相短路时的电流，这是否意味着单相短路对电力系统暂态稳定性的影响也大于三相短路？

为什么？

3、写出电力系统中f点发生两相短路接地故障时的边界条件，并画出其复合序网。

4、试比较电力系统发生各种金属性短路故障时，正序分量电流

的大小关系（n代表短路类型），并简要说明理由（分析时不计电阻，并假定

。

5、快速关机可以提高电力系统并列运行的暂态稳定性，试以下图为例作图说明其工作原理。

四、作图题（每小题10分，共10分）

1、画出下图所示电力系统f点发生单相接地短路时的零序等值电路。

五、计算题（共35分）

1、用单位电流法计算下图所示网络中各电源与短路点之间的转移阻抗。

（图中各元件参数为标幺值）（10分）

2、已知变压器变比）,求变压器星形侧（f点）两相短路时三角形侧的三相电流。

（10分）

3、系统接线如下图所示，设在一回线路始端突然发生三相短路，当发电机转子功角增加30°时，A、B两断路器同时跳开，将故障线路切除。

已知原动机机械功率Pt=1.5,双回线运行时系统的功角特性为，切除一回线路后系统的功角特性为

。

试判断该系统是否能保持暂态稳定？

（15分）

电力系统暂态分析模拟试题参考答案

一、判断题（下述说法是否正确，在你认为正确的题号后打“√”，错误的打“×”，每小题2分，共20分）

1、√2、×3、×4、×5、×6、×7、√8、×9、×10、√

二、单项选择题（在每小题的三个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。

每小题2分，共20分）

1、C；2、B；3、C；4、A；5、B；6、A；7、B；8、B;9、A；10、C

三、问答题（每小题5分共25分）

1、

答：

应用对称法计算不对称短路故障处短路电流的步骤如下：

①绘制三序等值电路，计算三序等值电路参数；

②对三序等值电路进行化简，得到三序等效网络（或三序电压平衡方程）；

③列故障处边界条件方程；

④根据边界条件方程绘制复合序网，求取故障处基本相的三序电流分量（或利用三序电压方程和边界条件方程求解故障处基本相三序电流分量）

⑤利用对称分量法公式，根据故障处基本相三序电流分量求故障处各相电流。

2、

答：

并不意味着单相短路对电力系统暂态稳定性的影响大于三相短路。

因为影响电力系统暂态稳定性的是正序电流，而非短路电流，而正序电流由下面正序增广网络确定

故障情况下，发电机的功角特性

其中

三相短路时，

单相接地短路时，

由此可知，尽管单线接地时故障处故障相电流大于三相短路电流，但对电力系统并列运行暂态稳定性的影响却小于三相短路。

3、

答：

以B、C两相短路为例，边界条件为：

复合序网如下图所示：

4、

5、

答：

下面是无快速关进汽阀门和有快速关进汽阀门两种情况下的功角特性曲线图，由图可见快关进汽阀门增大了最大减速面积（同时也可减小加速面积，但作用不明显），根据等面积定则可知，快速关进汽阀门可以提高电力系统并列运行的暂态稳定性。

四、作图题（每小题10分，共10分）

答：

点发生接地故障时的零序等值电路如下图所示。

五、计算题（35分）

1、解：

在下图中设电流，则

由此可得：

2、解：

以B、C两相短路为例，根据对称分量法求得星形侧各序分量

，其相量图如图

（1）所示，由于，所以三角形侧各序分量电流如下：

其相量图如图

（2）所示

3、解：

陕西科技大学模拟试题

课程编号003023拟题教研室（或老师）签名马士英教研室主任签名

课程名称（含档次）电力系统暂态分析（B卷）专业层次（本、专）本科

专业电气工程及其自动化考试方式（开、闭卷）闭卷

一、判断题（下述说法是否正确，在你认为正确的题号后打“√”，错误的打“×”，每小题2分，

共20分）

1、从严格的意义上讲，电力系统总是处于暂态过程之中。

（）

2、无限大电源的频率保持不变，而电压却随着负荷的变化而变化，负荷越大，电源的端电压越低。

（）

3、不管同步发电机的类型如何，定子绕组与转子绕组之间互感系数都是变化的。

（）

4、对称分量法只能用于线性电力系统不对称故障的分析计算。

（）

5、派克变换前后，发电机气隙中的磁场保持不变。

（）

6、具有架空地线的输电线路，架空地线的导电性能越强，输电线路的零序阻抗越大。

（）

7、不对称短路时，发电机机端的零序电压最高。

（）

8、同步发电机转子的惯性时间常数

反映了转子惯性的大小。

（）

9、短路计算时的计算电抗是以发电机的额定容量为基准的电抗标幺值。

（）

10、切除部分负荷是在电力系统静态稳定性有被破坏的危机情况下，采取的临时措施。

（）

二、单项选择题（在每小题的三个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。

每小题3分，共30分）

1、短路电流最大有效值出现在（）。

A、短路发生后约半个周期时；

B、短路发生瞬间；

C、短路发生后约1/4周期时。

2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时，应选（）相作为分析计算的基本相。

A、故障相；B、特殊相；C、A相。

3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量，下述说法中正确的是（）。

A、短路电流中除正序分量外，其它分量都将逐渐衰减到零；

B、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外，其它电流分量都不会衰减；

C、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外，其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减到其稳态值。

4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路，短路电流中一定存在（）。

A、正序分量、负序分量和零序分量；B、正序分量和负序分量；C、零序分量。

5、在简单电力系统中，如某点的三序阻抗

则在该地点发生不同类型短路故障时，按对发电机并列运行暂态稳定性影响从大到小排序，应为（）。

A、单相接地短路、两相短路、两相短路接地、三相短路；

B、三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路；

C、两相短路、两相短路接地、单相接地短路、三相短路。

共3页第1页

6、发电机－变压器单元接线，变压器高压侧母线上短路时，短路电流冲击系数应取（）。

A、2；B、1.8；C、1.9。

7、电力系统在事故后运行方式下，对并列运行静态稳定储备系数

的要求是（）。

A、

>30；B、

≧15~20；C、

≧10。

8、下述各组中，完全能够提高电力系统并列运行暂态稳定性的一组是（）。

A、装设有载调压变压器、线路装设重合闸装置、快速切除线路故障；

B、变压器中性点经小电阻接地、线路装设重合闸装置、快速切除线路故障；

C、线路两端并联电抗器、快速切除线路故障、线路装设重合闸装置。

9、对于三相三柱式变压器，其正序参数、负序参数和零序参数的关系是（）。

A、正序参数、负序参数和零序参数均相同；

B、正序参数与负序参数相同，与零序参数不同；

C、正序参数、负序参数、零序参数各不相同。

10、分析计算电力系统并列运行静态稳定性的小干扰法和分析计算电力系统并列运行暂态稳定性的分段计算法，就其实质而言都是为了求（）。

A、

曲线；B、

曲线；C、故障切除极限时间。

三、问答题（每小题5分，共25分）

1、写出正序增广网络中，短路点串入的附加阻抗

在各种金属性短路故障情况下的表达式。

2、提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是什么？

具体措施有那些？

（具体要求写出4种以上）

3、简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是什么？

4、写出电力系统中f点发生B相金属性接地的边界条件方程，并画出其复合序网。

5、采用重合闸可以提高电力系统并列运行的暂态稳定性，以下图所示的简单电力系统中f点发生单相接地短路为例，作图说明其工作原理。

四、作图题（9分）

画出下图所示电力系统f点发生金属性接地短路时的零序等值电路。

五、计算题（每小题8分，共16分）

1、用单位电流法计算下图所示网络中各电源与短路点之间的转移阻抗。

（图中各元件参数为标幺值）

共3页第2页

2、系统接线如下图所示，设在一回线路始端突然发生三相短路，已知原动机机械功率

双回线运行时系统的功角特性为

，切除一回线路后系统的功角特性为

。

试求极限切除角

？

（15分）

共3页第3页

长沙理工大学标准答案纸

课程名称：

电力系统暂态分析专业、班级：

电力本科

一、判断题（下述说法是否正确，在你认为正确的题号后打“√”，错误的打“×”，每小题2分，

共20分）

1、从严格的意义上讲，电力系统总是处于暂态过程之中。

（√）

2、无限大电源的频率保持不变，而电压却随着负荷的变化而变化，负荷越大，电源的端电压越低。

（×）

3、不管同步发电机的类型如何，定子绕组与转子绕组之间互感系数都是变化的。

（√）

4、对称分量法只能用于线性电力系统不对称故障的分析计算。

（√）

5、派克变换前后，发电机气隙中的磁场保持不变。

（√）

6、具有架空地线的输电线路，架空地线的导电性能越强，输电线路的零序阻抗越大。

（×）

7、不对称短路时，发电机机端的零序电压最高。

（×）

8、同步发电机转子的惯性时间常数

反映了转子惯性的大小。

（√）

9、短路计算时的计算电抗是以发电机的额定容量为基准的电抗标幺值。

（√）

10、切除部分负荷是在电力系统静态稳定性有被破坏的危机情况下，采取的临时措施。

（√）

二、单项选择题（在每小题的三个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。

每小题3分，共30分）

1、A；2、B；3、C；4、B；5、B；6、B；7、C；8、B；9、B；10、A。

三、问答题（每小题5分，共25分）

1、写出正序增广网络中，短路点串入的附加阻抗

在各种金属性短路故障情况下的表达式。

答：

三相短路：

=0；单相接地短路：

；两相短路：

；两相短路接地：

。

（答对一项得1分，全部答对得5分）

2、提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是什么？

具体措施有那些？

（具体要求写出4种以上）

答：

提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是缩短“电气距离”。

具体的措施有：

1）采用分裂导线

2）线路串联电力电容器；

3）采用先进的励磁调节装置；

4）提高输电线路的电压等级；

5）改善系统结构和选择适当的系统运行方式；（答对一项得1分，答对4项以上得5分）

3、简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是什么？

共4页第1页

答：

简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是受扰运动中加速面积小于最大减速面积。

4、写出电力系统中f点发生B相金属性接地的边界条件方程，并画出其复合序网。

答：

1）电力系统中f点发生B相金属性接地的边界条件方程为：

、

（2分）

2）复合序网如下：

（3分）

5、采用重合闸可以提高电力系统并列运行的暂态稳定性，以下图所示的简单电力系统中f点发生单相接地短路为例，作图说明其工作原理。

答：

正常运行、单相接地短路、故障线路切除后和重合闸成功后发电机的功角特性分别如下图中曲线I、II、III和Ⅳ所示。

无重合闸时的情况如图A；有重合闸时的情况如图B。

（4分）

由图可以看到有重合闸与无重合闸相比最大减速面积增大了

，根据电力系统暂态稳定的条件可知，采用重合闸装置可以提高电力系统并列运行的暂态稳定性。

（1分）

五、计算题（每小题8分，共16分）

1、用单位电流法计算下图所示网络中各电源与短路点之间的转移阻抗。

（图中各元件参数为标幺值）

共4页第2页

解：

在下图中设电流

，则

由此可得：

、

、

2、系统接线如下图所示，设在一回线路始端突然发生三相短路，已知原动机机械功率

双回线运行时系统的功角特性为

，切除一回线路后系统的功角特性为

。

试求极限切除角

？

（15分）

解：

作出正常运行、故障时和故障线路切除后的功角特性曲线如下：

（4分）

由正常运行状态求得：

（3分）

共4页第3页

根据故障切除后的功角特性曲线可得：

（弧度）（3分）

则极限切除角

（5分

共4页第4页