电力系统复习经典.doc

2.电力系统故障的分类，危害以及短路计算的目的是什么？短路的类型1）三相短路 2）两相短路接地3）两相短路4）单相短路短路的危害（1）在短路点及其附近产生大电流 特点:短路故障使短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流. 后果a.大短路电流的电动力效应，导体间将产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。 b.短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致损坏。c. 在短路点产生电弧,损坏设备.（2）短路时系统电压大幅度下降，对用户影响很大。系统中最主要的电力负荷是异步电动机，它的电磁转矩同端电压的平方成正比，电压下降时，电动机的电磁转矩显著减小，转速随之下降。当电压大幅度下降时，电动机甚至可能停转，造成产品报废，设备损坏等严重后果。3）当短路发生地点离电源不远而持续时间较长时，并列运行的发电厂可能失去同步，破坏系统稳定，造成大片地区停电。这是短路故障的最严重后果。（4）发生不对称短路时，不平衡电流能产生足够的磁通在临近的电路内感应出很大的电动势，这对于架设在高压电力线路附近的通讯线路或铁道讯号系统等会产生严重的影响。(一)短路电流计算目的（1）电气主接线方案的比较和选择；（2）电气设备和载流导体选择；（3）继电保护装置的选择和整定计算；（4）接地装置的设计；（5）系统运行故障情况的分析等。3.无限大容量电源的含义是什么？三相短路事，短路电流包括几种分量？有什么特点？无限大容量电力系统，就是容量相对于用户内部供配电系统容量大得多的电力系统，以致用户的负荷不论如何变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线的电压幅值和频率能基本维持不变。三相短路时的电流分量：含有直流分量、交流分量，其中交流分量不衰减，直流分量衰减。衰减常数Ta=L/R。无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子和转子电流中出现了哪些分量？其中哪些部分是衰减的？各按什么时间常数衰减？试用磁链守恒原理说明它们是如何产生的？答：无阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子电流中出现的分量包含：a） 基频交流分量(含强制分量和自由分量)，基频自由分量的衰减时间常数为Td 。b） 直流分量（自由分量），其衰减时间常数为Ta。c） 倍频交流分量（若d、q磁阻相等，无此量），其衰减时间常数为Ta。转子电流中出现的分量包含：a） 直流分量(含强制分量和自由分量)，自由分量的衰减时间常数为Td 。b） 基频分量（自由分量），其衰减时间常数为Ta。产生原因简要说明：1) 三相短路瞬间，由于定子回路阻抗减小，定子电流突然增大，电枢反应使得转子f绕组中磁链突然增大，f绕组为保持磁链守恒，将增加一个自由直流分量，并在定子回路中感应基频交流，最后定子基频分量与转子直流分量达到相对平衡（其中的自由分量要衰减为0）.2) 同样，定子绕组为保持磁链守恒，将产生一脉动直流分量（脉动是由于d、q不对称），该脉动直流可分解为恒定直流以及倍频交流，并在转子中感应出基频交流分量。这些量均为自由分量，最后衰减为0。5.暂态电势Eq、暂态电抗Xd具有怎样的物理意义？暂态电势Eq有何特点？不计阻尼回路时，Eq为暂态电动势，它与励磁绕组磁链f有关，故在扰动前后瞬间不变，可用来计算短路后瞬间的基频交流分量。6.试比较同步发电机各电势，电抗的大小？XdXd I I EqEqEq应用运算曲线计算短路电流周期分量的主要步骤是什么？什么是对称分量？abc分量与正序，负序，零序分量有怎样的关系？25.电力系统简单不对称短路的分析计算步骤如何： 绘制三序等值电路，计算三序等值电路参数； 对三序等值电路进行化简，得到三序等效网络（或三序电压平衡方程）； 列故障处边界条件方程； 根据边界条件方程绘制复合序网，求取故障处基本相的三序电流分量（或利用三序电压方程和边界条件方程求解故障处基本相三序电流分量） 利用对称分量法公式，根据故障处基本相三序电流分量求故障处各相电流。27.什么叫电力系统的运行稳定性？什么是静态稳定，暂态稳定？其研究主要内容是什么？电力系统的稳定性: 电力系统在某一运行状态下受到某种扰动后，经过一段时间重新回复到原来运行状态的能力或者过渡到一个姓的稳定运行状态的能力. 按遭受干扰的大小分为静态稳定性和暂态稳定性电力系统静态稳定性: 电力系统在某一运行条件下受到某种小扰动后，系统能自动够恢复到原来运行状态的能力。能恢复到原来的运行状态.则系统静态是稳定的电力系统的暂态稳定性: 电力系统在某一运行条件下受到大扰动后，保持同步运行能够过渡到新的运行状态或恢复到初始运行状态的能力。通常指保持第一或第二个振荡周期不失步的功角稳定。33.提高电力系统暂态稳定性的措施主要有哪些？简述原理。1） 快速切除故障2） 采用自动重合闸装置：对应两种情况：若系统发生瞬时故障，则可以通过自动化重合闸恢复到原来状态（电磁功率最大）；若为永久性故障，会使系统再次重合到故障上，对系统冲击较大。3） 强行励磁：提高电磁功率，以增加减速面积。4） 串联电容器的强行补偿5） 采用电气制动6） 变压器中性点经小电阻接地不对称接地短路故障时，产生零序电流。变压器中性点通过小电阻接地，则零序电流在中性点电阻上产生功率损耗，这部分功率消耗了一部分发电机的电磁功率，因而减小了转子的不平衡功率，有利于系统的暂态稳定。7） 减少原动机输出的机械功率由于转子运动切除故障后，减小作用在转子上的剩余功率，增大减速面积。减小原动机输出功率的措施有，以下两种措施对应的均为在切除故障的同时采取的措施。8.网络变换和化简主要有哪些方法？转移电抗指的是什么网络变换和化简主要有哪些方法：转移电抗指的是什么：在复杂电力系统中只保留发电机电动势节点（包含无限大功率母线）和短路点，经过网络化简消去其他中间节点（或称联络节点），最后得到一个网络。在此网络中，可以略去各电源间的连线，以为连线中的电流是电源间的交换电流，与短路电流无关。这样就形成了一个以短路点为中心的辐射形网络，每一条辐射支路只含一个电源，经一阻抗（称转移阻抗）与短路点相连。简单的说，电源的转移阻抗就是电源到电路点阻抗。9.何为起始次暂态电流？计算步骤如何？在近似计算时又做了那些简化假设？14. 如何应用对称分量法分析不对称短路故障？对称分量法是用于线性系统的坐标变换法。它将不对称多相系统(后面均以三相系统为代表)以同等待定变量的三个三相系统代替,其中两个是对称、相序相反的三相系统,即正序、负序系统;另一个是三相幅值相同、三相量同相的系统,后者用来反映三相量之和不为零的不平衡量。也可以表示电流与电压的关系变换对称分量1对称分量法仅适用于线性系统及用于分析正弦变化的多相变量2对称分量法用于分析旋转电机(同步电机)的问题15 变压器的零序参数主要由那些因素决定？零序等值电路有何特点？ P94-P97零序电压： 零序电流： 零序励磁电抗：零序等值电路特点：零序网络中不包含电源电动势。只有在不对称故障点，根据不对称边界条件，分解出零序电压才可看做是零序分量的电源。零序电流流通和网络结构，特别是变压器的接线方式与中性点的接地方式有关。16, 架空输电线路的正序、负序、零序参数各有什么特点？当前世界上的交流电力系统一般都是由ABC三相组成的，而在三相电力系统中，正序，负序，零序分量便是根据ABC三相的顺序来定的。当系统中发生三相不对称时，可以将其分解成两个对称分量和一个同向分量，它们分别是与原向量同方向的正序分量、与原向量反方向的负序分量、三相同向的零序分量。其中正序：A相领先B相120度，B相领先C相120度，C相领先A相120度。 负序：A相落后B相120度，B相落后C相120度，C相落后A相120度。 零序：ABC三相相位相同，哪一相也不领先，也不落后。主要特点是输电线路的正序阻抗与负序阻抗相等，它们又与线路同杆的回路数、导