电力系统暂态思考题.doc

1、1、 什么是电力系统的电磁暂态过程？ 变压器、输电线路等元件，不牵涉角位移、角速度等机械量，一般研究电磁暂态过程。2、 什么是电力系统的机电暂态过程？电力系统中同步发电机、异步电动机等转动元件，运动过程由电磁转矩（或功率）和机械转矩（或功率）不平衡决定，称机电暂态过程。3、 电力系统的故障分哪两种？分别又可称为什么故障？电力系统运行常发生故障，大多数是短路故障，少数是断线故障。4、 短路故障有什么类型？短路的主要原因是什么？短路计算的目的是什么？分四种简单故障类型：三相短路、两相短路、单相短路接地和两相短路接地。根本原因是电气设备载流部分相与相之间或相对地的绝缘受到损坏。发电厂、变电所及整个电

2、力系统的设计、运行中均以短路计算结果作为依据： 选择电气设备（电器、母线、瓷瓶、电缆等）的依据；电力系统继电保护设计和调整基础；比较、选择电力系统接线图的依据；确定限制短路电流的措施。5、 什么是无限大功率电源？无限大功率电源认为是无限多个有限功率电源并联而成，内阻抗为0，电压保持恒定。6、 什么是短路冲击电流？其主要用途是什么？空载、-=90时短路电流的最大瞬时值，称短路冲击电流。短路冲击电流用于检验电气设备和载流导体电动力稳定度。7、 什么是最大有效值电流？其主要用途是什么？任一时刻t短路电流有效值It是以t为中心一个周期内瞬时电流均方根值：最大有效值电流用于检验某些电器的断流能力。8、

3、定子短路电流中包含哪几个分量？各分量是如何产生的，各以什么时间常数衰减或是什么稳态值？(1)直流分量：ia，按定子绕组的时间常数Ta衰减。(2)次暂态周期分量：ipa，按Td衰减。(3)暂态周期分量：ipa，按Td衰减。(4)稳态周期分量：ipa，不衰减。9、励磁电流中包含哪几个分量？各分量是如何产生的，各以什么时间常数衰减或是什么稳态值？(1)空载励磁电流分量：if(0)，励磁调节器不动作时为定值。(2)非周期分量：if，按Td、Td衰减。(3)周期分量：iwf，按Ta衰减。10、 用什么基本原理分析短路电流物理概念？11、 短路电流基频交流电流幅值变化根本原因是什么？12、 稳态、暂态、次

4、暂态电抗的对应数值有什么关系？13、 短路电流初始值的计算有哪些近似？电源的近似：发电机：用Xd(Xd)作为等值电抗。用E(E)作为等值电势。 调相机等值参数与发电机相同。 忽略负荷时，短路前空载，电势均为UN且同相位。标幺值E=1(E=1) 电网的近似：忽略线路对地电容、变压器励磁回路； 高压网络忽略电阻； 低压网、电缆线路近似用阻抗模计算 标幺值近似计算，不计变压器实际变比(Uav比)。14、 运算曲线的计算步骤是什么？网络化简，求转移阻抗； 求Xjs(基值为SN)； 查曲线(I基值为SN)； 求有名值之和； 准确计算时需修正。15、 怎样进行合并电源工作？影响短路电流变化规律的主要因素有

5、哪两个？合并原则：同母线机组可并(非短路点)；影响Id变化规律因素：发电机特性(类型、参数)；发电机对短路点电气距离。1、 为什么电力系统计算中要用对称分量法，什么问题需要用？ 对称分量法可以将三个不对称的向量唯一的分解成三组对称的分量：正序分量、负序分量、零序分量。电力系统不对称短路，除短路点外三相系统元件参数对称，但三相电流和电压基频分量都变成不对称相量。将变换关系应用于基频电流(或电压)，有：2、 在静止元件和旋转元件中，正序、负序和零序阻抗有什么关系？静止元件(变压器、线路等)：正序和负序阻抗相等。旋转电机(电机)：正序和负序阻抗不相等。（零序？）3、 变压器零序等值电路是如何作出的？

6、零序励磁电抗如何考虑？零序系统是对称三相系统，等值电路以一相表示。就一相而言，三角形侧感应电势以电压降形式完全降落于该侧漏电抗，相当于该侧绕组短接。 励磁电抗xm0问题：正、负序的磁通在铁芯内，磁阻小，xm。三单相变压器组：各相磁路独立，三序磁通在铁芯中成回路，xm0。三相五柱式、铁壳式：零序磁通在无绕组的铁芯部分成回路，xm0三相三柱式：零序磁通经气隙、壳成回路，磁阻大，xm0。一般实测，xII，可认为xm0。4、 变压器中性点的阻抗在正序、负序和零序网络中如何反映？正序、负序网络中不反映；零序网络中在该Y侧串入3Zn反映中性点阻抗。5、 零序电流以什么为回路？通过大地和接地避雷线、电缆的保

7、护皮等形成回路。6、 正序、负序和零序网络的结构是否相同？一般情况下，零序网络结构和正、负序网络不一样，元件参数也不一样。7、 各种不对称短路故障的计算用边界条件是什么？为什么用a相作特殊相？1：单相接地短路的边界条件为 对称分量形式2、两相短路（a相为特殊相，b、c相短路）边界条件为对称分量形式为3、两相短路接地（bc两路接地）8、 两相短路与其他两种短路相比有什么特点？正序和负序网络在故障点并联，零序网络断开，两相短路时没有零序分量（因不接地）。9、 各种不对称故障是经过一个阻抗短路时，如何处理？10、 非故障处是否满足边界条件？其三相电压、电流如何计算？非故障处电流、电压不满足边界条件。

8、 分析计算任意处电流、电压：各序网中求该节点各序电压分量、各序支路电流，然后合成为三相数值。具体如下：1、正序网：故障点If1、Uf1、Ufa|0|已知，可求得电流、电压分布。2、负、零序网无电源，If2、If0、Uf2、Uf0已知，可求得电流、电压分布。3、各序网电压分布的一般意义(1)越近电源U1高,近f点U1低。f(3)时Uf1=0;f(1,1)时仅次于f(3);f(1)时Uf1降得最少。(2)越近f点U2、U0高,相当f点为负零序电源。远f点负零序U低，G中性点U2、U0为0。11、 正序、负序和零序的电压和电流分量，经过各种接线组别的变压器时如何变化？ 12、1、 什么是稳定性问题？

9、其状态变量是什么？电力系统稳定性问题：系统在某一正常稳定运行状态下受某种干扰后，能否经过一定时间回到原来运行状态或过渡到一个新稳态运行状态的问题。 其状态变量是相角差2、 什么是静态稳定，什么是暂态稳定？电力系统静态稳定性： 电力系统受到小干扰后，能够自动恢复到起始运行状态的能力。电力系统受到大干扰后，各同步发电机能够保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。3、 什么是小干扰，什么是大干扰？分析时有何区别？小干扰：一般指正常负荷波动，系统状态变量变化很小，允许将描述系统状态方程线性化 大干扰：指短路故障或突然断开等4、 转子运动方程如何表示，各种方程中每一个变量的含义是什么？

10、：转子机械角加速度，rad/s2； ：转子机械角速度，rad/s； J：转子转动惯量，kg.m2； M：转子轴上不平衡转矩(略去风阻、摩擦等损耗)，N.m； MT：原动机机械转矩，N.m； ME：发电机电磁转矩，N.m；t：时间，s。5、 如何求取用不同的电势和电抗表示的功角特性曲线(表达式)？6、 自动调节励磁系统起什么作用？发电机自动调节励磁系统将自动调节励磁电压，改变励磁电流从而改变发电机电势7、 简单电力系统的静态稳定判据是什么？还可说明什么问题？电力系统静态稳定：电力系统受小干扰后，不发生自发振荡或非周期性失步，自动恢复到起始运行状态的能力。电力系统静态稳定问题实际上是确定某一正常稳

11、态运行状态能否保持的问题。8、 什么是电力系统的静态稳定储备系数？9、 什么是静态稳定极限，什么是功率极限？a点对应功角a0b点对应功角b90，即dPE/d0。简单电力系统静态稳定实用判据dPE/d称整步功率系数，大小说明发电机维持同步运行能力，即静态稳定程度：=90时，稳定边界，称静态稳定极限。10、阻尼作用对电力系统静态稳定有什么影响？11、提高电力系统静态稳定性的措施主要从什么方面入手？什么是优先考虑的措施？主要措施有哪些？ 由PM=EU/X可见，提高电力系统功率极限，可提高发电机电势、减小系统电抗、提高和稳定系统电压等方面考虑。 直接或间接减小电抗措施： （一）采用自动调节励磁装置 （

12、二）减小元件的电抗 1.采用分裂导线2.提高线路的额定电压等级 3.采用串联电容补偿 （三）改善系统的结构和采用中间补偿设备12、暂态稳定与原运行方式、故障类型、故障过程有何关系？ 13、 暂态稳定分析中，0、c、m、h、k、R、cm、RC各代表什么意义？ 0始功角 c故障切除角 大摇摆角max 切除角c 极限切除角cm14、等面积定则说明什么问题？如何应用？15、提高电力系统暂态稳定性的措施主要从哪些方面考虑，主要有哪些措施？ 但受大干扰后，转子存在较大过剩功率(PT-PE)，使转子加速或减速产生振荡，过剩功率是导致暂态稳定破坏主要原因。提高电力系统暂态稳定措施，首先考虑减少大干扰后功率差额临时措施。（一）故障的快速切除和自动重合闸装置的应用 1.故障的快速切除 快切故障减小加速面积，增加减速面积。 2.自动重合闸装置的应用 （二）提高发电机输出的电磁功率 1.对发电机施行强行励磁 2.电气制动 3.变压器中性点经小阻抗接地（三）减少原动机输出的机械功率 （四）设置开关站和采用强行串联补偿