季学期电力系统暂态分析第二次作业.docx
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季学期电力系统暂态分析第二次作业
2010年秋季学期电力系统暂态分析第二次作业
一、填空题(本大题共25分,共25小题,每小题1分)
1.同步发电机空载时,定子绕组的感应电动势与机端电压的关系是______。
2.短路冲击电流是指______
3.系统任意处三相短路后0.4s的短路电流比短路初始值______。
4.单相短路的复合序网图中三序网络是______关系。
5.同步发电机机端三相短路至稳态后,电枢反应磁通的路径是______、______、______。
6.极限切除角度对应的切除时间被称为______。
7.短路计算时通常假设各电源的电动势相位______。
8.通常,同步发电机和异步电动机定子绕组通常是______接线,其零序电抗为______。
9.同步发电机负载三相短路时,定子绕组交轴感应电动势在短路前后是______。
10.______定则可用于分析简单系统的暂态稳定性问题。
11.由于存在转子阻尼绕组,同步发电机定子绕组的次暂态电抗值比同步电抗值和暂态电抗值都______。
12.同步发电机负载三相短路时,交轴暂态电流Iq'为______。
13.次暂态电流由______和______组成。
14.切除角______极限切除角,就会造成加速面积大于减速面积,而使系统失去同步。
相反,只要切除角______极限切除角,系统总是暂态稳定的。
15.已知某空载系统的节点阻抗矩阵,当与第7行对应的节点发生金属性三相短路时短路点的电流为______。
16.考虑三相导线的互感抗,则线路的正序电抗______各相自感抗,而零序电抗______各相互感抗。
17.若发电机机端电压下降较大,此时自动调节励磁系统将采取______措施,从而抬高暂态电势,以提高系统的暂态稳定性。
18.如果实际切除时间______极限切除时间,则系统是暂态稳定的,否则,系统是暂态不稳定的。
19.在简单系统中,当计及自动调节励磁的作用时,发电机待求的一阶微分方程由2个增加为了______个,已不能再运用等面积定则来进行暂态稳定性分析,但可利用______计算系统的δ~t曲线,以判断系统是否能保持暂态稳定。
20.短路故障需要______才能保证系统的暂态稳定性;如果切除的过晚,可能造成系统______暂态稳定。
21.一相断线故障的复合序网图为三个序网络的______联,两相断线故障的复合序网图为三个序网络的______联。
22.当接地短路点位于变压器接地星形绕组侧引出线上时,中性点经阻抗Zn接地的
接线双绕组变压器和
接线三绕组变压器的零序电抗等于其正序电抗加上______。
23.平行双回线路中每回线路的零序电抗比独立单回线路的零序电抗更______。
24.如下图所示系统中所有阻抗按SB=100MVA计算,电源G1对短路点的转移电抗为______,计算电抗为______。
25.利用节点阻抗矩阵求解某12节点系统中线路上任意处三相短路时,重新生成的节点阻抗矩阵中______行______列的元素与原节点阻抗矩阵的元素______。
二、计算题(本大题共30分,共3小题,每小题10分)
1.一台自耦变压器的短路电压百分比为
,分别将高压侧和中压侧直接接地,求此时中压侧和高压侧端口的等值零序电抗。
2.凸极同步发电机的额定容量为200MW,额定电压13.8kV,额定功率因素都
,其相关电抗分别为xd=0.92xq=0.69xd'=0.32 xd''=xq''=0.2。
忽略电阻,计算在额定运行状态下机端三相短路的稳态短路电流、暂态电流和次暂态电流的交流分量标幺值。
3.
三、问答题(本大题共45分,共9小题,每小题5分)
1.什么是无限大功率电源?
2.在稳态运行时,同步发电机的转速为多少?
3.列出三种励磁调节器。
4.简述电力系统稳态的概念。
5.在系统计算中,发电机的惯性时间常数需要经过怎样处理才能使用?
6.Eq、Eq'与强制空载电动势Eqe的关系如何?
7.振荡频率与整步功率系数的关系如何?
8.改进欧拉法的计算步骤。
9.同步发电机和异步电动机的电磁转矩和机械转矩的作用有何不同?
答案:
一、填空题(25分,共25题,每小题1分)
1.
参考答案:
相等
解题方案:
同步发电机空载时定子绕组无电流,定子感应电动势与机端电压相等。
评分标准:
2.
参考答案:
短路电流的最大瞬时值
解题方案:
强化短路冲击电流的概念。
评分标准:
3.
参考答案:
小
解题方案:
短路电流是随时间衰减的。
评分标准:
4.
参考答案:
串联
解题方案:
单相短路时用序分量表示的边界条件。
评分标准:
5.
参考答案:
转子铁芯(直轴方向);气隙;定子铁芯
解题方案:
同步发电机的主磁路。
评分标准:
6.
参考答案:
极限切除时间。
解题方案:
极限切除时间的概念。
评分标准:
7.
参考答案:
相等
解题方案:
强化短路计算时电源的数学模型。
评分标准:
8.
参考答案:
不接地星形或三角形;无穷大
解题方案:
零序电流无通路。
评分标准:
9.
参考答案:
相等(或不变)
解题方案:
一般认为短路过程中,励磁电流均未发生变化。
评分标准:
10.
参考答案:
等面积。
解题方案:
暂态稳定性分析方法。
评分标准:
11.
参考答案:
小
解题方案:
次暂态时主磁通磁路的磁阻最大,对应的电枢反应电抗最小
评分标准:
12.
参考答案:
0
解题方案:
同步发电机负载三相短路时,d轴方向电压平衡方程。
评分标准:
13.
参考答案:
直轴次暂态电流;交轴次暂态电流
解题方案:
同步发电机负载三相短路时,d、q轴方向电压平衡方程。
评分标准:
14.
参考答案:
大于;小于。
解题方案:
极限切除角的概念。
评分标准:
15.
参考答案:
解题方案:
利用节点阻抗矩阵求解三相短路。
评分标准:
16.
参考答案:
小于;大于
解题方案:
线路序阻抗与自感抗、互感抗的关系。
评分标准:
17.
参考答案:
强行励磁(强励)。
解题方案:
强励的投入。
评分标准:
18.
参考答案:
小于。
解题方案:
强化极限切除时间的概念。
评分标准:
19.
参考答案:
4;改进欧拉法。
解题方案:
暂态稳定性分析方法。
评分标准:
20.
参考答案:
及时切除;失去。
解题方案:
故障切除时间与暂态稳定性的关系。
评分标准:
21.
参考答案:
并;串
解题方案:
断线故障边界条件
评分标准:
22.
参考答案:
3Zn
解题方案:
评分标准:
23.
参考答案:
大
解题方案:
一回线路对另一回线路的互感抗,使每回线路的零序电抗增加。
评分标准:
24.
参考答案:
8.66;0.65
解题方案:
星三角网络变换
评分标准:
25.
参考答案:
1~12;1~12;对应相等
解题方案:
节点阻抗矩阵求解系统中线路上任意处三相短路的算法。
评分标准:
二、计算题(30分,共3题,每小题10分)
1.
参考答案:
高压侧直接接地时0.066,中压侧直接接地时0.11。
解题方案:
评分标准:
2.
参考答案:
解题方案:
评分标准:
3.
参考答案:
解题方案:
评分标准:
三、问答题(45分,共9题,每小题5分)
1.
参考答案:
无限大功率电源是指内部阻抗为零,在任何外部电路扰动下电源的端口电压和频率保持恒定。
解题方案:
无限大功率电源的特性。
评分标准:
2.
参考答案:
额定转速或同步转速。
解题方案:
同步运行。
评分标准:
3.
参考答案:
电压偏差比例式励磁调节器,电力系统稳定器(PSS),强力式调节器。
解题方案:
励磁调节器的种类。
评分标准:
4.
参考答案:
电力系统稳态是指在正常运行状态下,所有系统运行参量相对静止不变。
实际当系统运行参量在平均值附近、很小范围变化时,通常可以被认为电力系统处于稳态。
解题方案:
系统运行参量相对静止不变。
评分标准:
5.
参考答案:
容量折算。
解题方案:
系统惯性时间常数。
评分标准:
6.
参考答案:
解题方案:
电动势变化过程的方程式。
评分标准:
7.
参考答案:
解题方案:
振荡频率。
评分标准:
8.
参考答案:
解题方案:
改进欧拉法。
评分标准:
9.
参考答案:
对于发电机而言,机械转矩起助动作用;电磁转矩起制动作用;对于异步电动机而言,机械转矩起制动作用;电磁转矩起助动作用。
解题方案:
同步发电机和异步电动机的运动。
评分标准:
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- 学期 电力系统 分析 第二次 作业