电力系统暂态分析作业及答案

第二章作业一、简单的解答1、分析同步发电机三相短路时，通常采用叠加原理进行分析，这是基于什么假定条件？答：根据发电机磁路未饱和的假设条件，当发电机磁路未饱和时，发电机各种电抗为常数，发电机等效电路为线性等效电路，线性电路可应用迭代原理进行分析。2、同步发电机为无负载时，机械侧突然发生三相短路时，定子绕组电流中包含哪些电流成分？转子励磁绕组中包含哪些电流成分？ 阻尼绕组包含什么样的电流成分？ 那些的对应关系和变化规律是什么a :在定子电流中包含基频周期成分、非周期成分、倍频成分的转子励磁绕组中包含强制直流成分、自由非周期成分和基频交流自由成分的d轴衰减绕组中，包含非周期自由成分和基频交流自由成分的q轴阻尼绕组仅包含基频交流成分. 定子绕组基频周期分量的电流与d轴阻尼绕组、励磁绕组的非周期分量对应，伴随转子励磁绕组的非周期自由分量和d轴阻尼绕组的非周期分量的衰减，最终达到稳定值(与转子励磁绕组的强制直流分量对应). 对应于阻尼绕组的基频交流分量，随着定子绕组的非周期分量和倍频分量衰减为零而衰减为零。3、凸极式同步发电机原始交链磁通方程中哪个电感系数是常数？ 哪个电感在变化？ 变化的原因是什么a :在凸极式同步发电机原始交链磁通方程式中，转子的各绕组的自感系数、转子的各绕组间的互感系数为常数的定子绕组的自感、定子绕组间的互感、定子绕组与转子绕组间的互感发生变化，变化的原因是凸极式同步发电机电路什么是派克变换？ 派克变换的目的是什么？派克变换的等价在哪里？ 那个转换规则是什么a :在pick变换中，将空间上静止的定子a、b、c的三相绕组以与转子同步旋转的两个绕组和零轴绕组等效地置换，与转子同步旋转的两个绕组位于一个转子的d轴方向上，位于被称为d轴等效绕组的q轴上的方向称为q轴等效绕组。派克变换的目的是通过将原始交链磁通方程式的变量变换为常数系数，将发电机的原始电压方程式从变量系数微分方程式变换为常数系数微分方程式，使分析计算变得容易。派克变换的等效性表明气隙合成磁场在变换前后不变化。派克变换法则为：1)将a、b、c三相绕组系统中的基频的周期成分变换为d、q、0绕组系统中的非周期成分；2 )将a、b、c三相绕组系统中的非周期成分(包括倍频成分)变换为d、q、0绕组系统中的基频周期成分。5、以无阻尼的绕组同步发电机为例，简单说明发生突然短路时，发电机的无负载电位Eq为什么急剧变化a :发电机的无负荷电动势是发电机励磁绕组中由直流电流产生的磁通在发电机定子绕组中产生的电动势。 短路前励磁绕组中的直流电流为强制励磁电流，励磁磁通为定子绕组感应电动势，发电机突然短路时，励磁绕组中除强制励磁电流外，自由非周期成分突然增加，引起转子励磁绕组的直流电流的突变和其产生的励磁磁通的突变，最终导致定子绕组的无负载电动势的突变。二、计算问题1、无衰减绕组同步发电机、发电机额定满负荷运转、cosN=0.85、xd=1.04、xq=0.69。 计算空载电位Eq，尝试制作相量图。 (以标签或值显示)解答：在发电机的额定条件下运行时的相量图如下所示根据图2、在下图所示的简单的电力系统中，已知劣极式同步发电机的额定容量为300MW、额定功率为0.9、额定电压为18kV、变压器额定容量为350MVA、额定电压为242/18kV、短路电压为12(% )，在无负载时在变压器高压侧发生三相短路时的发电机定子绕组解答：计算短路电流周期成分开始有效值的等效电路如下去取。这将是：3、在下图所示的简单电力系统中，已知劣极式同步发电机的额定容量为300MW，额定功率为0.9，额定电压为18kV，变压器的额定容量为350MVA，额定电压为242/18kV，短路电压为12