待挥别时电力系统暂态分析试卷极解析 共9页
应故障切除速度较快的情况，显然切除故障较快时，加速面积减小了S?c?cdd?，而最大减速面积增大了S?d?dee?，根据等面积定则可知快速切除故障可以改善或提高简单电力系统并列运行的暂态稳定性。(2分)
(3分)
2、隐极式同步发电机原始磁链方程中，都有那些电感系数为常数，那些电感系数是随着转子的旋转而变化的？变化的原因是什么？
答：隐极式同步发电机原始磁链方程中，转子绕组的自感系数、转子绕组之间的互感系数、定子三相绕组的自感系数以及定子三相绕组之间的互感系数为常数（2分）；转子绕组与定子绕组之间的互感系数是随着转子的旋转而变化的（1分），变化的原因是转子旋转时，转子各绕组与定子绕组之间存在着相对位置的改变（2分）。
3、写出单相金属性接地短路、 两相金属性短路接地和两相金属性短路时的边界条件方程，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）（1分）
??????Ifa(1)?Ifa(2)?Ifa(0)、Ufa(1)?Ufa(2)?Ufa(0)?0
2、两相短路接地（以B、C两相短路接地为例）（1分）
??????Ifa(1)?Ifa(2)?Ifa(0)?0、Ufa(1)?Ufa(2)?Ufa(0)
3、两相短路（以B、C短路为例）（1分）
????Ifa(1)??Ifa(2)、Ufa(1)?Ufa(2)
三种短路情况下的复合序网分别如下图1、2、3所示。（2分）
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4、分析发电机的短路电流时，常采用迭加原理进行分析，这种分析方法是以什么假设条件为前提的？
答：是以发电机磁路不饱和，其等值电路为线性等值电路为前提的。（5分） 5、已知描述电力系统受扰运动的状态方程的特征方程为
?4?3?3?4?2?6??10?0
请问系统在原始运行点的运行是静态稳定的还是静态不稳定的？如果静态不稳定，则以什么样的方式失去稳定？ 答：
作劳斯阵列如下：（2分） 1 4 10 3 6 2 10 －9 10
根据劳斯判据，可知系统在原始运行点的运行是静态不稳定的。由于劳斯阵列的第一列的倒数第二个元素为负值，特征方程有一对实部为正的共扼复根，系统将周期性失去稳定（3分）。 四、作图题（7分）
画出下图所示电力系统在f点发生单相接地短路时的零序等值电路。
答：零序等值电路如下： (画出任何一个都可得分)
五、计算题（每小题9分，共18分）
1、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?1.8、xT1?xT2?0.25、xL?0.5、U?1.0、正常运行时P?0.8、cos??0.8 ，假定发电机为隐极机，且空载电动势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。
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解：
1、根据正常运行状态计算发电机的空载电动势Eq（3分） 因为 Eq?(U?QX?2PX)?(?)2 UU将 Q?P?tg??0.6、U=1.0、X??Xd?XT1?XL/2?XT2?2.55代入上式得：
Eq?(1?0.6?2.5520.8?2.552)?()?3.25 112、计算正常运行时的静态稳定储备系数（3分） PM?EqUX??3.25?1 ?1.2752.55KP(%)?PM?P01.275?0.8?100??100?59.4>(15~20)满足要求。 P00.83、计算切除一回线路时的静态稳定储备系数（3分）
X??Xd?XT1?XL?XT2?2.8
PM?EqUX??3.25?1?1.161 2.8KP(%)?PM?P01.161?0.8?100??100?45.1>(10)满足要求。 P00.82、简单电力系统的接线如下图所示，各电力元件的有关参数已标于图中，请计算空载情况下K
点发生三相短路时的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。（9分）
解：
12000则发电机、变压器和线路的电?15000KVA?15MVA、UB?UP(平均额定电压）0.815U???0.2、XT?K??0.4537。抗标幺值如下：Xd（3分） ?0.07875、XL?0.4?100?210020115取SB?
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?|?1，三相短路时的单相等值电由于短路前空载所以发电机的空载电势等于其额定电压，即E|?0路如下图所示：（2分）
???由图可得：I*111???1.365 （1分）
???XT?XL0.73245X?Xd15?102.8A （1分）
3?115??IB?1.365短路点电流有名值为：I???I* 短路点冲击电流为：im?2?1.8?102.8?261.6A （1分）
52A。 （1分） 短路点最大有效值电流为：IM?1?2(Km?1)2I???15.答：起始短路电流有名值为102.8A，冲击电流为261.6A，最大有效值电流为155.2A。
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