电力系统·简答题

电力系统三相短路时，各相电流非周期分量是否相同？为什么？不相同。因为非周期分量中的直流分量是为了保持定子各绕组磁链守恒产生的。而短路前后各绕组周期分量的瞬时值之差三相都不相等，故非周期分量的起始值三相也不相等。用短路电流计算曲线进行计算时，负荷怎样考虑？为什么？负荷忽略不计。因为在计算曲线绘制时已经考虑了负荷的影响。计算曲线制作时，取故障前发电机额定满载运行，50%的负荷借于发电厂的高压母线，其余的负荷功率经输电线送到短路点以外。因此在用短路电流曲线进行计算时，不用再重复考虑负荷的影响。试分析为何无阻尼绕组同步发电机暂态电势E'在短路瞬间保持不变？这一q点有何实用价值？无阻尼绕组同步发电机由于其E'与励磁绕组交链的磁链屮成正比，而屮在运行qff状态发生突变瞬间守恒，故E'在运行状态发生突变瞬间也守恒。对于无阻尼绕组的发q电机利用这一点，可以从突变前瞬间的稳态中计算出它的数值并且直接应用于突变后瞬间的计算中。电力系统三相短路，冲击电流（即短路电流最大可能的瞬时值）记为i，有im效值（短路电流最大可能的有效值）记为I，是否存在i=匹1?为什么？im im im答：不存崔。廟折瓶路电瀆最大可能的瞬时值’出现在故障^0.01秒。I触是怎路后笫•个周期内的换路电流瞬叶值的肉方根值，即有名值.由于短路电放包括周期分量和兀周期介量'而F周期分呈时瞬时值和有名悄之间不存在倍的关系，所以它们之间不存在匚=4ii„的关系。分析同步发电机的电磁关系时，为什么要进行Park变换？2、善：兔吐变换从物理」-.■&其实是参照系的变换.通过P^rk变换.观察者的视角从静丄L的定子转移到了转动的转子上-从转子上右定子绕组，定子的静止二相绕纠被=个定子等效绕组跑绕组、q＜］绕组、M绕组所代替，其中曲绕俎、qq绕组分别以d轴、q轴为轴线，随转子同步运动，00绕组轴线在转子转动轴方向（与日轴■（］轴垂直h由于宦了等效绕组和转了诸绕组间不存庄相对运动，故楚了等效绕组的自感、零效绕组闻的互感、是子等效绕组和转了-绕组间的互感都不随楚了、转了间的相对位置的变化而变化.即不随。变化，不随时间变化口这样Park^链方程与Pjuk电压方程联列时得常系数微分方程便于求解■=

试从物理概念分析为何三相输电线的零序电抗大于其正序电抗。3、 输电线路的雾序电抗大于正序电抗，，方面是由于三相零序电流冋相位.每-相冬序电流产生的口感礒通与来口另两相的寥序电流产生的21感磁通是相乂助磴的，这就使一相竽值电感增大.W方面*鏗-ttil：序电流产生的自感嵐通与来自另两相的正序电流产生的互感磁通是相互减磁的，它会使-相的正序等值电抗减小口试分析为何同步发电机次暂态电势E''在短路瞬间保持不变？这一点有何实q用价值？答：同步发电机次暂态屯势E<f与励泌绕组交链的磁链叩£和纵轴阻尼绕组交链的磁链Wd线性相关，因为雄链守恒，后两者在短路瞬间保持不变，所以Eq"在短路瞬间也保持不变。利用这-点*可由短路前的稳态求得Eq"的值.用于短路后暂态过程的让算中匚试从物理概念分析为何三相输电线的相间距离越大，正序电抗也越大。1、三相输电线的正序电抗由自感和互感两部好之和，其中-相电流和其他两相电流不同相，产生的互感起减磁作用，当相间師离】曾大时，兰感减施作用减弱,正序电抗增大。有阻尼绕组的同步发电机机端发生三相短路，定子绕组中的短路电流周期分量可分为哪几个部分？其中哪些部分是衰减的？各按什么时间常数衰减？4.答，此时定子绕组中的周期分量叮分为稳态强制分量和自由分量两部分，前者不哀减，后音又分为次暂态分星和暂态分童两部分哀减为零，次暂态分星以纵轴葩尼绕组的时间常数哀减t护，暂态分量以册儘绕组的时间常数t<t哀减为谒"1.一简单环网等值电路如图，对ab线路写出其自然功率分布与经济功率分布。1.一简单环网等值电路如图，对ab线路写出其自然功率分布与经济功率分布。答：穴然功率分布：九[區+R^-j(X2-Xi)]SL-rA-庇罠因十血十兀)-扎珞十兀十兀)经济功率分布:Q?2+R.s）Sb+经济功率分布:（巴—凡—用3）试述为什么要实行无功功率的就地平衡？（注意在叙述中引用相关公式做论据）八答：功率佟输中产牛.的电压损耗为^=PR+QA,功率损耗为…KP（尺十丄口，在高压电网中，导线截面较大，多数情况下，线路电抗比电肌大，再加上变压器的电抗远大于其电卩U,因此，远距离传送无功功率，会增大件输过程中的电网的电压降落和功率损耗。所以*从改臀电压质量的降低网损的角度考虑，应该尽量实现无功功率的就地平衡U试作图说明为何无功不足时，电力系统电压水平会降低。3、如图所示，1为发电机曲线，2为负荷曲线・这曲条曲线的,/弓交点"确主了负荷节点的电压值耳°当负荷增加时，英无功电压特性如曲线2.所示.当系统中的无功电源已到上限无法壇加时，克无功特性仍是曲线匚这两条曲线的交点自确定了険荷节点的屯压值町，V^<Va.试述为什么串联电容补偿可以提高电力系统稳定性。答乂设输电线路电抗为用卫，銭路加装串联电容后，线路的等值电抗为&则二兀-耳<兀，系统的总电抗x减小，简单电力系统的功率极限尺-牛相应増加・其运行稳定度也相应提高匚作图分析快速切除故障对电力系统暂态稳定的影响。

Jt血4大了叮能的减速面积*从而提高种态椅定件OJt血4大了叮能的减速面积*从而提高种态椅定件O如削所示，加快切除速度.耐耳减小切除角死・这样既减小了加速而积，叉增谭)不稳定(t)稳定1.试用牛顿拉法计算电力系统潮流时雅可比矩阵的特点。I、试述川牛拉法计算电力系统潮流时雅可比矩阵的特点口答:用牛顿一拉夫逊玆进行潮流计算时，共雅可比矩阵的恃点为：①雅町比矩阵的各元素在為代过程中不断变化②雅叮比矩阵为不对称矩阵③雅可比矩阵为稀疏矩阵.试作图说明为何有功不足时，电力系统频率会降低。备如图所示，如果系统在初始状态下，发电机组已满载运帝，即图中人点=当系统员荷再増加时，发电机已没有町调节的容量'此时农俨二(h只有靠频率下降后负荷本身的调节效应得作用来取得新的平衡•由于瓦=g的数值很小，所以负荷增加引起的频率下降就相当严重了.为什么暂态稳定的简化计算中，发电机可采用简化的用E',X'表示的数学模d型？4.答，由「-肛尼绕组时间常数很小，可以不计阻尼绕组的作用a励遽绕组的礎链守衡•口［以近似认为在暂态过程中，匚J呆持不变，由于匚和Eq差别不大，在实用计算中.进-步假定E'恒宦不变，发电拭釆用简化的用EJ兀’模型衣示込将公式中的E；用匚代替，5用用代替’在暂态过程中，E；和E',$和S的变化规律相似口作图分析架空输电线路自动重合闸对电力系统暂态稳定的影响。£弓、答：白动車仟闸炖电力系统暂态的談响分为两个方面；£弓、答：白动車仟闸炖电力系统暂态的談响分为两个方面；丨、朿合闸成功增加减速ifii积，从而提局暂态稳定性：2、农合闸不成功减小减速曲积…从而降低暂态稳定性」没有重合闸 亟合闸咸功甫合闸.尖败%4%占%%耳“5当电力系统电压偏低时能否采用调变压器分接头调压的方式？为什么？2、 靳不能。因为改变变压器变比从本质上没有增加系统的无功，当某地区电压由变压器分接头的改变而升髙JB,该地区所需无功也増大「这样就叮能扩丈系统的无功缺额，从啲导致整个系统的电用水平更加下降口从全曲来看，这样做效果不好「当电力系统频率过高时，应采取什么措施使频率下降？为什么？答：叮从两方而着手，1）增大系统负荷；2、减少发电机输出，即参加二次调频的机组动作减少发电机输Jh试述为什么自动励磁调节装置可以提高电力系统稳定性。4、 答：氛改善发电机及英励磁调节系统的特性：主要是通过改善发电机特性，來抬高功率极限，从而增大减速而积'提高了系统稳定极限口