电力系统暂态分析考试资料

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1、短路的自由分量ia,又称直流分量或非周期分量；

2、短路冲击电流定义：短路电流在前述最恶劣短路情况下的最大瞬时值，称为短路冲击电流；

3、短路冲击电流（或称短路电流峰值），将在短路发生约半个周期后（当f为50HZ,此时间约为0.01S）出现。

4、冲击系数：

冲击电流对周期电流幅值的倍数（1<勖<2）

实用中，kM=1.8对变压器高压侧短路；kM=1.9对机端短路。

冲击电流主要用于检验电气设备和载流导体的动稳定度。产生冲击电流的条件有三条：1）短路前空载2）短

路时电流正处于幅值相位3）经过半个周期

5、周期分量，其幅值将从起始次暂态电流逐渐衰减至稳态值；非周期分量和倍频周期分量，它们将逐渐衰减

至零。

6、派克变换的定义？作用与意义？

Park变换就是将a、b、c的量经过下列变换，转换成另外三个量。例如对于电流，将ia>ib>ic变换成另

外三个电流id、iq、io,分别成为定子电流的d轴分量、q轴分量、零轴分最。派克变换是一种线性变换，

将定子abc坐标变换到转子同步旋转的dqo坐标。在d、q、。坐标系中，磁链方程成为常系数方程。从而使

得同步电机的数学模型成为常系数方程，或者说是将abc坐标下“理想电机''的时变数学模型转化为非时变

数学模型。

7、对于静止的元件，如线路、变压器等，正序和负序阻抗是相等的。对于旋转电机，正序和负序阻抗是不相等

的。

8、负序阻抗用两相稳态短路法或逆同步旋转法测得；

9、零序电压施加在变压器绕组的三角形或不接地星形侧时，无论另一侧绕组的接线方式如何，变压器中都没有

零序电流流通。这种情况下，变压器的零序电抗：X（0）=8即开路

10、越靠近短路点，负序和零序电压的有效值总是越高，是相当于在短路有个负序和零序的电源。愈远离短

路点，负序和零序电压数值就愈低；在发电机中性点上负序电压为零；

11、阻尼功率系数§,=嘿儿>0,则D的正、负将决定系统邮稳定

1）D>0,系统总是稳定的。

2）D<0时，系统总是小稳定的

12、暂态稳定是研究电力系统有到大干扰后的过程，不能像分析静态稳定时那样将状态方程线性化。而且在

暂态过程中往往还伴随着系统结构的变化：

13、

I/。）正序分量

'A附加电抗

___________%。|___________

单相短路

3二Z(2)+=Z(0)+3二/

生。）+z工（2）+zs（o）+

两相短路。网。1J3

三（2）十二f

ZS(D+Zs(2)+Zf

两相短路___________。阿l0_____________

SE(2)〃(=N(0)

V(ZZ(2)+ZZ(0))+37)

十分⑵〃（%（。）+3/）

接地

三相短路%叫10

ZT.

1

二(1)短路对电力系统的正常运行和电气设备有很大的危害：PPT10

答：1、短路电流值大大增加,短路点的电弧有可能烧坏电气设备,短路电流通过电气设备中的导体时,其

热效应会引起导体或其绝缘的损坏。

2、导体也会受到很大的电动力的冲击，致使导体变形，甚至损坏。

3、短路还会引起电网中电压降低，特别是靠近短路点处的电压下降得最多，结果可能使部分用户的供电受

到破坏。

4、破坏系统的稳定，引起大片地区停电

5、不对称接地短路所引起的不平衡电流产生不平衡磁通

为了减少短路对电力系统的危害，可以采取限制短路电流的措施：如加电抗器。

⑵写出单相接地短路、两相接地短路、两相短路的边界条件方程，并绘制其复合序网。

答：各种情况下的边界条件如下：

1、单相接地短路(以A相为例)

=，%(。)、

7/，⑴=⑵U%⑴+U%⑵+U%（0）=°

2、两相短路接地(以B、C两相短路接地为例)

•♦・•••

⑴+/阿2)+/%(0)=。、=U%(2)=U%(0)

3、两相短路(以B、C短路为例)

,加⑴=―/%(2)、U%(D=U%(2)

三种短路情况下的复:合序网分别如下图所示。

单相接地短路两相接地短路

(3)在下图所示的电力系统中，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=L8,

XTI=XT2=0.25,XL=0.5,U=1.0,正常运行时P=0.8,cos6=0.8,假定发电机为隐极机，且空载电势Eq=常数。计算

正常运行和切除一回线路后的静态稳定储备系数，并说明其是否符合要求。

GTi

无限大系统

2

解，1、根据正格运行状态计券发电机的空战电动势J

因为弓=何+等产+弩产

将O=/>x，&0=0.6、U=1.<)、

XE=X,/+X〃+X,/2+X%=2.55代入上式得:

八0.6x2.552x2XO.8X2.552X2R

V(I+---------------)+(-------------------)=3.25

2、计算正常运行时的静态稳定储备系数

EqU3.25x1

=1.275

二%2.55

@二2x100=工275X1(M)=594乂15~2O)满足要求•

().8

3、计算切除一I可线路时的静态检定住备系数

Xf=Xd+XTl+X,+XT2=2.8

EqU3.25x1

PM=1.161

Xf—2.8

L161-0.8

(％)=上二&xl(M)=x1(M)=45.1X10)满足要求.

%0.8

(4)简单电力系统接线如下，各电力元件有关参数己标于图中,请计算空载情况下f点发生三相短路时，短路电

流周期分量起始有效值、短路冲击电流和最大有效值电流。

GTL

110KV

Pe=12000KWSe=20000KVAlOOKm

cos+e=0.8UK%=10.5x1=0.4欧姆/Km

Ue=6.3KV

Xj=O.2

3

线路正常运行电压为115kV,所以其为llOkV电压等级，其平均值为115kVo

而*=刈青=50x0.4-^y=0.045

同理与115

为2*-0.036,为3*-0.027

=[(X/2+a3)〃*ll+工7]+&]=0.326

计算故障分量：

-=-J3.067

户》

3

,品3()xl01A.n.

•.・人=J'=—F=-------=1650A

△373X10.5

AIf=1#xI3=-J3.067xl650=-75057.47

（6）

单机无穷大系统中各种功率特性曲线，

等面积定则是判断单机无穷大系统暂态稳定性的一种定量方法。如上图所示，单机无穷

大系统发生大扰动后有三个阶段即大扰动发生前，此时系统的功角特性为片，大扰动（故障）

发生过程中，此时系统的功角特性为昂，扰动清除后，此时系统的功角特性为彳厂等面积

定则将发电机功角特性曲线与原动机输出功率曲线之间所包含的面积与发电机转子所获得或

释放的能量联系起来，从而得到发电机转子角摇摆的最大值并可据此判断发电机