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电力系统暂态分析试卷(A卷)

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长沙理工大学拟题纸
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（A考） 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、名词解释（每小题2分，共10分）
1、纵向故障
2、负序分量
3、转移阻抗
4、同步发电机并列运行的暂态稳定性
5、等面积定则
二、问答题（每小题5分，共30分）
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？
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？
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定性？
4、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）？
5、写出电力系统发生两相金属性短路时的边界条件方程，并画出其复合序网。
6、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？

三、判断题（在你认为正确的题目后面的括号中填入"√"，错误的题目后括号中填
入"╳"。每小题3分，共30分）

1、变压器中性点经小电阻接地可以提高接地短路情况下电力系统并列运行的暂态稳定性。
（ ）
2、对称分量法不能用于非线性电力网的不对称短路分析。（ ）
3、不管电力系统中性点采用什么样的运行方式，其零序等值电路都是一样的。（ ）
4、在)0()2()1(xxx的情况下，三相短路与单相接地短路时故障相的短路电流相同，
因此它们对于电力系统并列运行暂态稳定性的影响也相同。（ ）
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5、输电线路采用单相重合闸与采用三相重合闸相比较，单相重合闸更有利于提高单相接地
短路情况下电力系统并列运行的暂态稳定性。（ ）
6、短路计算时，在任何情况下，变压器的正序励磁电抗和零序励磁电抗都可以视为无穷大。
（ ）
7、采用良导体架空地线的架空输电线路，其正序、负序和零序电抗都比采用铁磁导体架空
地线的架空输电线路大。（ ）
8、接地短路时，发电机机端负序电压最高，短路点零序电压最高。（ ）
9、在中性点不接地系统中，同一点发生两相金属性短路和两相金属性短路接地时，不仅两
种情况下流过故障点的短路电流大小相等，两种情况下短路点三相对地电压大小也相同。（ ）
10、小干扰法不能用于电力系统暂态稳定性的分析。（ ）

四、作图题（每小题10分，共20分）
1、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。

2、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理。

五、计算题（10分）
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：
8.0cos8.00.15.025.08.121、、正常运行时、、、PUxxxx
LTTd
,

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。
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长沙理工大学标准答案纸
课程名称： 电力系统暂态分析(A卷) 专业、班级：电力本科

一、名词解释（每小题2分，共10分）
1、纵向故障
答：纵向故障指电力系统断线故障（非全相运行），它包括一相断线和两相断线两种形式。
2、负序分量
答：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C－B－A－C。
3、转移阻抗
答：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。
或：电源i与短路点f之间的转移阻抗是在除电动势iE外，所有电源电动势都为零情况下，

i
E

与流入短路点f的fI的比值，即ijEfiifjIEZ,0|。

或：电源i与短路点f之间的转移阻抗是在所有电源电动势都为零，短路点f施加电动势
f
E

时，fE与流入电源点i的电流iI的比值，即GiEffifiIEZ,0|。
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。
二、问答题（每小题5分，共30分）
1、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、答：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。
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3、答：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减速面积。
4、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。（列出三种即可得满分）
5、答：电力系统发生两相金属性短路（以BC两相短路为例）时的边界条件方程为：

)2()1(fafaII、0)0(faI、)2()1(fafa
UU
其复合序网如下图

6、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，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。

三、判断题（在你认为正确的题目后面的括号中填入"√"，错误的题目后括号中填
入"╳"。每小题3分，共30分）

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
√ √ ╳ ╳ √ ╳ ╳ ╳ ╳ √

四、作图题（每小题10分，共20分）
1、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。)0(XnZ3)0(fU
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答：电力系统的零序等值电路如下图
2、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理。

答：故障切除较慢和故障切除速度较快两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。

图中：IP－正常运行情况下发电机的功角特性；IIP－故障情况下发电机的功角特性；
III
P
－故障切除后发电机的功角特性；
五、计算题（10分）

解：
1)利用同步发电机的正常运行状态计算发电机的空载电动势

取系统电压作为参考相量，则电压降落的纵分量为UQXUQXPRU;电压降落

的横分量为UPXUQRPXU.电压相量图如下：
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根据相量图可得： 22)()(UPXUQXUEq
将 6.0tgPQ、U=1.0、55.22/21TLTdXXXXX代入上式得：
25.3)155.28.0()155.26.01(22qE
2）计算同步发电机在各种运行状态下的功角特性
正常运行时：sin275.1sin55.2125.3sinIqIXUEP

故障情况下：0IIIIPX、
故障切除后：sin161.1sin8.2125.3sinIIIqIIIXUEP
3）计算极限切除角
将 678.0)275.18.0(sin)(sin1010IMPP（弧度）、

38.2)161.18.0(sin14.3)(sin14.3101

IIIM
h
P

P

（弧度）

代入 IIMIIIMIIMhIIIMhcmPPPPP)coscos)((cos0001得：
0135.63(105.1161.138.2cos161.1)678.038.2(8.0(cos弧度）＝
cm

4）稳定性分析
由于实际的故障切除角小于极限切除角，所以系统能保持暂态稳定。

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电力系统分析

电力系统分析

《电力系统分析（上）》模拟试题一填空题（本题共9小题，第1到8题每小题2分，第9题4分，共20分）1．电能生产的特点是不能大规模存储、供输配同时进行、与国民经济的各部门和人民生活密切相关。

2．对电力系统运行的基本要求是保证安全可靠的供电，要有合乎要求的电能质量，要有良好的经济性。

3．电力系统调压的方式有发电机调压，改变变压器分接头调压，串联电容器调压。

4．电力系统调压的措施有增减无功功率进行调压，改变有功功率和无功功率的分布进行调压，改变网络参数进行调压，调整用电负荷或限电的方法进行调压。

5．火电厂间有功功率负荷经济分配的准则是等微增率准则。

6．无功功率负荷经济分配的准则网损微增率准则进行无功功率分配。

7．电力系统频率的调整分为一次调频，二次调频。

它们分别依靠发电机组调速器的有差特性和调频器完成的。

8．设n个节点网络共有r个PV节点，则以直角坐标表示的求解潮流功率方程有个，以极坐标表示的求解潮流功率方程有个。

9．写出牛顿－拉夫逊算法的迭代求解公式（以直角坐标表示）。

二计算题（每小题10分，共30分）1．型号为SFS－40000/220的三相三绕组变压器，容量比为100/100/100，额定变比为220/38.5/11，查得＝46.8kW，＝0.9%，＝217kW，＝200.7kW，＝158.6kW，＝17%，＝10.5%，＝6%。

试求归算到高压侧的变压器参数有名值。

RⅠ=3.919Ω；RⅡ＝2.645Ω；RⅢ＝2.152Ω；XⅠ=130.075Ω；XⅡ＝75.625Ω；XⅢ＝－3.025Ω；GT＝9.669× S；BT＝74.38× S。

2．平行输电线路如图2所示，已知每回线长250km ，＝0.08 ，＝0.4 ，＝2.8 ，负荷＝150MV，cos =0.85，线路首端电压=245kV，试计算输电线路的电压降落和电压损耗。

3．降压变压器等值电路示于图3。

归算到高压侧的阻抗为欧。

重庆大学电力系统电磁暂态分析期末试题

重庆大学电力系统电磁暂态分析期末试题

重庆大学《》课程试卷20—20学年第二学期开课学院： 课程号：考试日期：考试方式：考试时间：120分钟 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 得分一、单项选择题（分）1、短路电流计算中，在什么条件下实际的电源可以近似认作为无限大功率电源？（ ）。

A 、当电源的频率保持恒定时；B 、当电源的内阻抗小于短路回路总阻抗的10%时；C 、当故障引起的功率改变小于电源的功率时；D 、当电源的内阻抗小于短路回路总阻抗的20%时。

2、发电机三相电压为：)sin(αω+=t U u m a 、)120sin(0-+=αωt U u m b ，)120sin(0++=αωt U u m c ，如将短路发生时刻作为时间的起点（0=t），当短路前空载、短路回路阻抗角为800（感性）时，B 相短路电流中非周期分量取得最大值的条件是（ ）。

A 、00α=；B 、0110α=；C 、0110α=-；D 、0180α=3、利用运算曲线求短路电流周期分量时，当t>4秒时（ ） A 、查Χjs=3.45的曲线 B 、Ip ж=1/ΧjsC 、查t=4秒的曲线D 、查Χjs=3的曲线 4、YNy 结线的双绕组变压器的零序励磁电抗为有限值，则其结构为（ ）。

A 、三相四柱；B 、三个单相的组式变压器；C 、三相五柱；D 、三相三柱。

5、三相导线的几何均距越大，则导线的正序电抗（ ），零序电抗（ ）。

A 、越大；B 、越小；C 、不变；D 、无法确定。

6、越靠近电源点，负序电压（ ）A 、越低；B 、越高；C 、不变；D 、无法确定。

7、电力系统中，f 点发生两相经过渡阻抗Z f 短路时，正序增广网络中附加阻抗∆Z 为（ ）。

A 、fZ Z Z ++∑∑)0()2(； B 、fZ Z +∑)2(；C 、fZ Z +∑)0(； D 、(2)(0)//fZ Z Z ∑∑+？8、对于Yd11接线变压器，两侧正序分量电压和负序分量电压的相位关系为（ ）A 、正序分量三角形侧电压与星形侧相位相同，负序分量三角形侧电压与星形侧相位也相同；B 、正序分量三角形侧电压较星形侧落后030，负序分量三角形侧电压较星形侧超前030；C 、正序分量三角形侧电压较星形侧超前030，负序分量三角形侧电压较星形侧落后030；D 、正序分量三角形侧电压与星形侧相位相同，负序分量三角形侧电压与星形侧相位不相同。

电力系统暂态分析 ( 第1次 )

电力系统暂态分析 ( 第1次 )

第1次作业一、单项选择题（本大题共20分，共 20 小题，每小题 1 分）1. 电力系统中发生概率最多的短路故障是( )。

A. 三相短路B. 两相短路C. 两相短路接地D. 单相接地短路2. 具有阻尼绕组的凸极式同步发电机，机端发生三相短路时，电磁暂态过程中定子绕组中存在( )。

A. 基频交流分量、倍频分量和非周期分量 B. 基频交流分量和非周期分量 C. 非周期分量和倍频分量 D. 倍频分量和周期分量3. 理想同步发电机ABC坐标系下，定子绕组间的互感系数的变化周期( )。

A. 常数B. π C. 2π D. 3π4. 电力系统暂态分析研究的是（）。

A. 电力系统稳态运行 B. 电磁暂态和机电暂态过程 C. 电磁暂态过程和波过程 D. 机电暂态过程和波过程5. 理想同步发电机突然发生三相短路瞬间，定子三相绕组的初始磁链（）。

A. 增大B. 减小C. 不变D. 不确定6. 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 D. 短路发生后约一个周期时7. 无限大电源供电情况下突然发生三相短路时，各相短路电流中非周期分量的关系是（）。

A. 三相相等B. 三相可能相等，也可能不相等C. 不相等D. 以上均错误8. 在发电机稳态运行状态中，机械功率与电磁功率相比，将( )。

A. 大 B. 小 C. 相等 D. 无关系9. 关于同步发电机机端三相短路情况下的短路电流周期分量，下面说法中正确的是（）。

A. 负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的起始有效值相等 B. 负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的稳态有效值相等 C. 负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的衰减时间常数是相同的 D. 负载情况下发生短路与空载情况下发生短路两种情况下，短路电流周期分量的衰减时间常数是不相同的10. 冲击系数kim的数值变化范围是( )。

电力系统分析期末考试试卷

电力系统分析期末考试试卷

2002～2003学年第二学期《电力系统稳态分析》课程考试试卷A 注意：1、本试卷共3页； 2、考试时间:120分钟3、姓名、学号必须写在指定地方一、填空题（每空1分共计20分）1、电力网的接线形式根据可靠性可分为，。

2、发电机运行时受到的主要约束是，，。

3、有功功率日负荷曲线主要用于。

4、线路某负荷点的运算功率可能包括，，。

5、高斯赛德尔法计算潮流的主要缺点是。

6、频率的一次调整是由进行，频率的二次调整是由进行，频率的三次调整是指。

7、电力系统无功功率的最优分布包括，。

8、用于潮流计算的功率方程式的变量中是控制变量，是状态变量，是扰动变量。

9、系统备用容量根据备用时的状态可分为和。

二、判断题（每题2分共10分）1、电力系统的最大负荷等于该电力系统的总装机容量（）2、电力系统的有功日负荷曲线与无功日负荷曲线变化趋势相同（）3、电力线路上的电压最低点一般是无功分点（）4、牛顿—拉弗逊法计算潮流比高斯赛德尔法计算潮流快（）5、当根据调压要求计算得到的无功补偿容量大于根据最优网损微增率准则所要求的无功补偿容量时，实际的补偿容量决定于后者（）三、选择题（每题2 分计 10 分）1、电能质量包括（）A 、可靠性B 、电压C 、频率D 、波形畸变率2、调频器采用下列调整方式，可实现无差调节（ ） A 、比例调节 B 、微分调节C 、积分调节D 、比例积分调节 3、枯水季节，用于频率调整的电厂是（ ） A 、原子能电厂 B 、高温高压火电厂 C 、可调节水电厂 D 、热电厂4、电力系统常用的调压手段是（ ）A 、发电机调压B 、改变变压器变比调压C 、串联电感调压D 、串联电容器调压5、牛顿—拉弗逊法计算中的雅可比矩阵与节点导纳矩阵相比（ ）A 、有相同的稀疏结构B 、都是对称矩阵C 、都是常数矩阵D 、阶数相同四、简答题（每题5分，共20分）1. 在电力系统潮流计算中,应用节点导纳矩阵比应用回路阻抗矩阵有什么优点?至少说出3点。