华北电力大学电力系统故障分析第二章习题题目
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第二章习题
[习题2-1]已知同步电机的参数为： 1.0d x =，0.6q x =，'
0.3d x =，cos 0.85ϕ=。
试求
在额定满载运行时的q E 和'q E 。
[习题2-2]一台凸极同步发电机的参数为： 1.0d x =，'0.35d x =，"0.2d x =，0.6q x =，q
轴无阻尼绕组，短路前是在对称稳态运行，空载电势 1.530a E =∠ ，定子电流0.530a I
=∠- 。
试计算： （1） 发电机端电压a U
； （2） 机端突然三相短路时的次暂态电流I ''；
（3） 三相短路后的稳态电流I ∞。
[习题2-3]试根据对应派克—戈列夫方程的两相直流电机的物理模型，说明为什么三相空载电势a e 、b e 、c e 转换到dq0系统后，0q E E =（正弦电势幅值），而00d e =？
[习题2-4]一台具有阻尼绕组的同步发电机，已知短路前空载， 1.2E =，0δ=
（δ为端
电压落后空载电势的相角），当在机端发生突然三相短路时，求00γ= 时的a 相电流变化规律和 a 相电流的最大瞬时值。
电机参数如下： 1.2d x =，0.7q x =， 1.2FF x =， 1.2DD x =，0.8QQ x =， 1.0ad x =，0.5aq x =，0.005r =，0.001F r =，0.03D r =，0.05Q r =。
[习题2-5]一台同步发电机经电抗接到无限大电源，发电机参数给定为： 1.5d x =，
"0.15d x =， 1.1q x =，空载电势 1.6q E =。
外电抗0.5x =，正常运行时无限大功率电源
电压为 1.00U =∠
，发电机电势与无限大电源电压的相位差为60
，以上所有数据均为统一基准值下的表幺值。
试求：
（1） 正常运行时，定子电流d I 和q 轴次暂态电势''
q E ；
（2） 当发电机机端发生三相突然短路时，发电机提供的次暂态电流''
d I 。
[习题2-6]有一电力系统如图2-6所示，图中参数均为以发电机的额定功率和各所在电压段的平均额定电压为基准值的表幺值。
两台发电机的参数完全相同，短路前均在cos 0.8N ϕ=（滞后）的额定情况下运行，若在K 点发生三相短路，试计算短路后短路点的起始次暂态电流及母线A 的电压表幺值。
[习题2-7]有一电力系统如图2-7（a ）所示。
1F -和2F -为同型发电机，其以各自额定值
为基准值的次暂态电抗标幺值均为''
0.2d x =。
取统一基准值100B S MVA =，B av U U =，
计算出的各元件电抗标幺值如图2-7（b ）所示，设在K 点发生三相短路，并知短路前后两台发电机均在额定端电压、额定负载、cos 0.8ϕ=（滞后）的状态下运行，试求短路后短
路点的起始次暂态电流I ''。
[习题2-8]某电力系统如图所示，各元件参数均标在图中，发电机1F -和2F -参数相同，短路前均处于额定情况、cos 0.8ϕ=（滞后）的状态下运行，当K 点发生三相短路时，试完成以下工作：
（1） 取基准值100B S MVA =，B av U U =，计算各元件的表幺值参数； （2） 求流过短路点的短路冲击电流imp i 的有名值；
（3） 综合负荷H 是否提供短路冲击电流？
[习题2-9]一台汽轮发电机15N S MVA =， 6.3N U kV =，在无载额定电压下机端突然发生
三相短路。
已知其参数如下：''0.117d x =，'
0.192d x =， 1.86d x =，"0.105d T s =，
'0.84d T s =，0.162a T s =。
设起始瞬间030γ= 。
（1） 试写出三相电流方程式。
（2） 绘出b 相及c 相的电流波形图。
（3） 短路冲击电流发生在哪一相？
习题2-6图: 习题2-7图
: (a)
(b)
习题2-8图
:。
