暂态分析知识点

1、1、无限大功率电源的特点是什么？无限大功率电源供电情况下，发生三相短路时，短路电流中包含有哪些电流分量，这些电流分量的变化规律是什么？答：无限大功率电源的特点是频率恒定、端电压恒定；短路电流中包含有基频交流分量（周期分量）和非周期分量；周期分量不衰减，而非周期分量从短路开始的起始值逐渐衰减到零。2、中性点直接接地电力系统，发生概率最高的是那种短路？对电力系统并列运行暂态稳定性影响最大是那种短路中性点直接接地电力系统发生概率最高的是单相接地短路；对电力系统并列运行暂态稳定性影响最大是三相短路。3、输电线路装设重合闸装置为什么可以提高电力系统并列运行的暂态稳纵向故障纵向故障指电力系统断线故障（非全

2、相运行），它包括一相断线和两相断线两种形式。2、负序分量是三相同频不对称正弦量的分量之一其特点是三相辐值相等频率相同、相位依次相差1200、相序为CBAC3、转移阻抗转移阻抗是在经网络等效变换消去除短路点和电源节点后，所得网形网络中电源节点与短路点之间的连接阻抗。4、同步发电机并列运行的暂态稳定性答：同步发电机并列运行的暂态稳定性指受到大干扰作用后，发电机保持同步运行的能力，能则称为暂态稳定，不能则称为暂态不稳定。5、等面积定则答：在暂态稳定的前提下，必有加速面积等于减速面积，这一定则称为等面积定则。输电线路装设重合闸装置可以提高电力系统并列运行的暂态稳定性的原因是它增大了受扰运动过程中的最大

3、减速面积。6、写出正序增广网络中，短路点串入的附加阻抗X在各种金属性短路故障情况下的表达式。三相短路：X=0;单相接地短路：Xa=X2）+X亶）;两相短路：X=X亶2）两相短路接地：X2（2）X三（0）X5（2）X00）7、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？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；8、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？简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的

4、条件是受扰运动中加速面积小于最大减速面积。9、提高和改善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（列出三种以上）？答：提高和改善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；具体措施有输电线路采用分裂导线、输电线路串联电容器、改善电网结构、发电机装设先进的励磁调节装置、提高电力网的运行电压或电压等级等。10、在隐极式发电机的原始磁链方程中，那些电感系数是常数？哪些是变化的？变化的原因是什么？答：在隐极式发电机的原始磁链方程中，转子各绕组的自感系数、转子绕组之间的互感系数、定子绕组的自感系数、定子各绕组之间的互感系数均为常数；定子三相绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的

5、，变化的原因是转子旋转时，定子绕组和转子绕组之间存在相对位置的周期性改变。11、无限大功率电源的特点是什么？在什么情况下可以将实际电源视为无限大功率电源？答：无限大功率电源的特点是：电源的电压和频率保持不变；电源的内阻抗为零。当实际电源的内阻抗占短路回路总阻抗的比例小于10%时，就可以将实际电源视为无限大功率电源。12、写出正序增广网络中，短路点串入的附加阻抗X在各种金属性短路故障情况下的表达式。答：三相短路：xa=0；单相接地短路：xa=xS2）+xS0）;两相短路：Xa=X/）;两相短路接地：XX*）Xn0）。（答对一项得1分全部答对得5分）-X犷）.X+）13、提高电力系统并列运行静态稳

6、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；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？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。14、转移电抗与计算电抗有何异同？答：相同点是：转移电抗和计算电抗都是网络经化简消去除电源点和短路点之外的所有节点后，连接短路点与电源点的电抗标幺值。不同的是：转移电抗是以统一的

7、功率基准值Sb为基准的电抗标幺值；计算电抗是以电源的额定容量Sn为基准的电抗标幺值。15、为什么小干扰法不能用来分析电力系统的暂态稳定性？小干扰法分析电力系统稳定性的原理是将描述电力系统受扰运动的非线性微分方程在原始运行点按泰勒级数展开，并略去其中状态变量增量的平方项以上的高次项，将描述电力系统受扰运动的非线性微分方程简化为关于状态变量增量的线性微分方程，然后通过求解该线性微分方程，确定状态变量的变化规律（即确定电力系统的稳定性）。从上面所述小干扰法分析电力系统稳定性的原理可知，只有电力系统所受干扰比较小，反映电力系统运行状态的状态变量的变化比较小时，略去展开式中含有状态变量增量高次项的项才不

8、会产生太大的误差。如果电力系统所受的干扰比较大，则反映电力系统运行状态的状态变量的增量也比较大，此时略去展开式中状态变量增量的高次项将造成很大的计算误差，甚至得出错误的结果。所以小干扰法只能用于分析电力系统受到小干扰作用时，电力系统状态变量的变化问题一一即电力系统的静态稳定性问题，而不能用于分析电力系统受到大干扰时，电力系统状态变量的变化问题一一即电力系统的暂态稳定性问题16、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。答：应用对称法计算不对称短路故障数；对处短路电流的步骤如下：绘制三序等值电路，计算三序等值电路参三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）；列故障处

9、边界条件方程；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）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。17、已知电力系统状态方程的特征方程为：,5+4儿3+3儿2+8%+10=0。此系统是静态稳定的还是不稳定的？如果不稳定将以什么方式失去稳定？根据特征方程做劳斯阵列如下：1310根据劳斯判据可知，48特征方程有一对实部为正的共扼复根，110当系统受到小干扰作用时，-32将周期振荡地失去稳定。101、画出下图所示电力系统f点发生接地短路时的零序等值电路。答：电力系统的零序等值电路如下图2、写出电

10、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：Ufb(1)+Ufb(2)+Ufb(0)=0、Ifb=Ifb(2)=Ifb(0)2)复合序网如下:3、对于下图所示的电力系统，当同步发电机的阻尼系数小于0时，系统将以何种形式失去稳定?无限大系统受到干扰后，系统将发生自发振荡而使系统失去稳定。4、变压器三角形侧发生a、b两相短路时，星形侧哪相的短路电流最大？简要说明其原因答：变压器星形侧B相电流最大。(1分)AB两相短里路时的各相电流序分量相量图如下，、E三角形觎电流相置图品形同电流相堡圉C由图可以看到B相电流最大。5、写出电

11、力系统中f点发生两相短路接地故障时的边界条件，并画出其复合序网答：以RC两相短路为例，边界条件为:7应=一唐射=、0血1=网不复合序网如下图所示:6、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:Ufb(1)+Ufb(2)+Ufb(0)=0、Ifb(l)=Ifb(2)1fb(0)2）复合序网如下:7、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

12、、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Bo图A无重合同时图B有重合闸时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S双h，h,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。Y-YX8、在下图所示的简单电力系统中，如果f点的卬）*俳，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影响也大于三相短路？为什么?j无厦大军统答：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2

13、二型加5故障情况下，发电机的功角特性其中X.=0,Xn=8,Pj=0三相短路时，.A;=一如,招H00,*0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。10.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。答：以RC两相短路为例，边界条件为:复合序网如下图所示：m=一网&，=&U.=5g11、试比较电力系统发生各种金属性短路故障时,正序分量电流川）的大小关系（n代表短路类型），Y-X-X并简要说明理由（分析时不计电阻，并假定印）-g一取。答工潟,J用需k因为正序电流由正序增广网络确定，有正序

14、噌厂期络可知,所以明）郊喘端-13.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。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。图中：Pi正常运行情况下发电机的功角特性；Pii故障情况下发电机的功角特性;Pi故障切除后发电机的功角特性;发电机输入机械功率14、以下图所示简单电力系统f点发生三相短路为例，作图说明快速切除故障提高同步发电机并列运行稳定性的原答：故障切除较慢和故障切除速度较快两

15、种情况下的加速面积和最大减速面积如下图所示，从图可以看到快速切除故障一方面减小了加速面积，另一方面增大了最大减速面积，根据简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定性的条件可知，快速切除故障可以提高同步发电机并列运行的暂态稳定性。计算题1.下图所示简单电力系统f点发生三相短路时的实际切除角为500,请判断此系统能否保持暂态稳定已知以发电机额定容量为基准的各元件的电抗和系统电压标幺值为：Xd=1.8、xti=XT2=0.2Sxl=0.5、U=1.0、正常运行时P=0.8、cos=0.8,不考虑发电机励磁调节装置的作用，即认为发电机的空载电动势为常数解：1）利用同步发电机的正常运行状态计算发电机的空载

16、电动势取系统电压作为参考相量，则电压降落的纵分量为川二空三四二等；电压降落的横分量为一PX-QRPXU=工1=工.电压相量图如下:UU根据相量图可得：Eq（UQXZ）2（PX三）2将Q=Ptg=0.6、U=1.0、X2=Xd+Xti+Xl/2+Xt2=2.55代入上式得:Eq(1.62.55)2I2.55)2=3.25112）计算同步发电机在各种运行状态下的功角性正常运行时PI=见sin6=3.25父1sin6=1.275sin6:XI三2.55故障情况下：XII丁=比、PII=0故障切除后：PIIIn_EqUsinT=3.254+心5=J9.5由此可得7、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三流。fji_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：m=1国此无重合闸时图E有重合闸时心产北一叫1妫=1/曲中其相量图如图（2）所示作图题（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。图（1）星形侧各序分量图（2）二角形侧各序分量0-人H3Ov人Ti121丕8、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臼，切除一回线路后系统的功角特