电力系统暂态知识点整理

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电力系统暂态知识点整理

电力系统暂态分析

1.短路概念,危害,分类

概念:电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地(或中性线)之间的连接

危害:1)电流电动力—绕组变形热效应—绝缘损坏

2)电压靠近短路点处的电压下降得最多

3)频率发电机失步

4)会产生不平衡磁通

分类:

三相短路——对称故障(单相分析三相)

短路两相短路

故障两相接地短路)——不对称故障(对称分量法)

单相短路

断线———————————不对称故障

措施:1)限制短路电流

2)快速隔离故障

3)重合闸:就是当短路发生后断路器迅速断开,使故障部分与系统隔离,经过一定时间再将断路器合上。

2.平均额定电压表1-2

电网额定电压3 6 10 35 110 220 330 500

平均额定电压3.15 6.3 10.5 37 115 230 345 525

3.无限大功率电源的特点

1)电源的电压和频率恒定

2)可以看作是由无限多个有限功率电源并联而成,因而其内阻抗为零,电源电压保持恒定(注:若供电电源的内阻抗小于短路回路总阻抗的10%,则可认为供电电源为无限大功率电源

4.无限大功率电源供电三相短路电流分量组成及规律

——交流分量:等幅震荡

——直流分量:呈指数规律衰减至0(直流电流出现的物理原因是电感中电流在突然短路瞬时前后不能突变。三相的直流电流是不相等的。直流分量越大,短路电流瞬时值越大。三相直流电流起始值不可能同时最大或同时为零。)

5.冲击电流的概念,出现条件,表达式

概念:短路电流的最大瞬时值,即短路冲击电流(或称短路电流峰值)

出现条件:在短路发生在电感电路中、短路前为空载的情况下直流分量电流最大,若初始相角满足|ɑ-ρ|=90°,则一相短路电流的直流分量起始值的绝对值达到最大值,即等于稳态短路电流的幅值。

表达式:

6.同步发电机三相短路定子电流转子电流对应关系分析各电流分量变化规律(表2-1)

7.Xd,Xd~,Xd~~ 表达式等值电路

I无穷大,I~,I~~

8.同步发电机空载情况机端三相短路物理过程分析

9.同步发电机负载情况下(P29)

10.派克变换的意义或作用

将a,b,c的量经过下列变换,转换成另外三个量。(P34)

11.电动机反馈电流

对于短路点附近的电动机,必须计及短路后电动机倒送短路电流,又称反馈电流现象。

12.笔记派克变化下面

13.短路容量:短路功率(视在功率)S1~~ S2~~

转移阻抗:即消去中间节点后网形网络中电源与短路点间的连接阻抗。

计算阻抗

14.短路计算过程中电源简化,合并的影响因素

1)发电机类型和参数

2)发电机距离短路点的电气距离

3)离短路点特别近不宜合并

4)连于同一母线宜合并

15.对称分量法(P86)

16.复合序网图(f1,f1.1,f2)

17.序分量表示的边界条件(f1,f1.1,f2)

18.正序等效定则

19.附加阻抗表示Z

20.不对称短路计算(故障相,非故障相)例5-1

21.零序等值网络绘制

22.不同类型变压器零序激磁阻抗的区别和分析(P95)

23.发电机转子及运动方程不同初始状态分析(Tj)

24.不同简化条件下电磁功率表示

25.异步电动机转子运动方程

26.静态稳定,暂态稳定的概念,措施

27.Kp%的求解(例7-1)

(Eq E~ Ug)

28.暂态稳定分析(绘图分析计算Scr SRM)

极限切除角

极限重合角

例8-1 例8-2

29.绘图分析:重合闸启动失败分析

30.加速面积减速面积等面积定则

电力系统暂态分析要点总结

第一章 1.短路的概念和类型 概念:指一切不正常的相与相与地(对于中性点接地的系统)之间发生通路或同一绕组之间的匝间非 正常连通的情况。类型:三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路。 2.电力系统发生短路故障会对系统本身造成什么危害? 1)短路故障是短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流,由于短路电流的电动力效应,导体间将产生巨大的机械应力,可能破坏导体和它们的支架。 2)比设备额定电流大许多倍的短路电流通过设备,会使设备发热增加,可能烧毁设备。 3)短路电流在短路点可能产生电弧,引发火灾。 4)短路时系统电压大幅度下降,对用户造成很大影响。严重时会导致系统电压崩溃,造成电网大面积停电。 5)短路故障可能造成并列运行的发电机失去同步,破坏系统稳定,造成大面积停电。这是短路故障的最严重后果。 6)发生不对称短路时,不平衡电流可能产生较大的磁通在邻近的电路内感应出很大的电动势,干扰附近的通信线路和信号系统,危及设备和人身安全。 7)不对称短路产生的负序电流和电压会对发电机造成损坏,破坏发电机的安全,缩短发电机的使用寿命。3.同步发电机三相短路时为什么进行派克变换? 目的是将同步发电机的变系数微分方程式转化为常系数微分方程式,从而为研究同步发电机的运行问 题提供了一种简捷、准确的方法。 4.同步发电机磁链方程的电感系数矩阵中为什么会有变数、常数或零? 变数:因为定子绕组的自感系数、互感系数以及定子绕组和转子绕组间的互感系数与定子绕组和转子绕 组的相对位置θ角有关,变化周期前两者为π,后者为2π。根本原因是在静止的定子空间有旋转的转子。 常数:转子绕组随转子旋转,对于其电流产生的磁通,其此路的磁阻总不便,因此转子各绕组自感系数 为常数,同理转子各绕组间的互感系数也为常数,两个直轴绕组互感系数也为常数。 零:因为无论转子的位置如何,转子的直轴绕组和交轴绕组永远互相垂直,因此它们之间的互感系数 为零。 5.同步发电机三相短路后,短路电流包含哪些分量?各按什么时间常数衰减? 1)定子短路电流包含二倍频分量、直流分量和交流分量;励磁绕组的包含交流分量和直流分量;D轴 阻尼绕组的包含交流分量和直流分量;Q轴阻尼包含交流分量。 2)定子绕组基频交流分量、励磁绕组直流分量和阻尼绕组直流分量在次暂态时按Td’’和Tq’’衰减,在暂 态情况下按Td’衰减;定子绕组的直流分量、二倍频分量和励磁绕组交流分量按Ta衰减。 6.用物理过程分析同步发电机三相短路后各绕组短路电流包含哪些分量? 短路前,定子电流为iwo,转子电流为ifo;三相短路时,定子由于外接阻抗减小,引起一个强制交流 分量△iw,定子绕组电流增大,相应电枢反应磁链增大。励磁绕组为保持磁链守恒,将增加一个直流分 量△ifɑ,其切割定子使定子产生交流分量△iw’。 定子绕组中iwo,iw,iw’不能守恒,所以必产生一个脉动直流,可将其分解为恒定直流分量和二倍频 交流分量。由于励磁绕组切割定子绕组磁场,因此励磁绕组与定子中脉动直流感应出一个交变电流△ifw。 又因为D轴阻尼与励磁回路平行,所以同样含有交流分量和直流分量。 由于假设定子回路电阻为零,定子基频交流只有直轴方向电枢反应因此Q轴绕组中只有基频交流分量 而没有直流分量。 第四章 1.额定转速同为3000转/分的汽轮发电机和水轮发电机,哪一个启动比较快? 水轮发电机启动较快。 2.水轮机的转动惯量比汽轮机大好几倍,为什么惯性时间常数Tj比汽轮机小? 水轮机极对数多于汽轮机的极对数,由n=60f/p得水轮机的额定转速小于汽轮机的转速,又因为惯性时 间常数为Tj=2.74GD2n2/(1000S B),所以T正比于n2,所以水轮机的Tj比汽轮机小。 3.什么是电力系统稳定性?什么是电力系统静态稳定、暂态稳定?区别? (1)电力系统稳定性:指当电力系统在某一运行状态下突然受到某种干扰后,能否经过一定时间后又

电力系统暂态分析 复习题

电力系统暂态分析复习题 一、单项选择题 1、发电机同步电抗xd暂态电抗xd′次暂态电抗xd″之间的数值关系为(A)。 A、 B、 C、 D、 2. 短路冲击电流就是指短路电流的( D) A、有效值 B、平均值 C、均方根值 D、最大可能瞬时值 3、答案C 4、一般情况下,变压器的负序电抗xT(2)与正序电抗xT(1)的大小关系为 (C)XT(1)=XT(2) 5、在中性点不接地系统中同一地点发生两相短路与两相短路接地时,关于短路点故障相短路电流有效值,下述说法中正确的就是( A)。 A、两种情况下短路电流大小相等 B、两相接地短路电流大于两相短路电流 C、两相接地短路电流小于两相短路电流 D、无法确定哪种情况下短路电流更大 6、大扰动后,减少原动机出力的主要目的就是为了提高系统的(A )。 A、暂

态稳定 B、静态稳定 C、电压稳定 D、经济性 7、系统发生短路故障,当切除故障时对应的实际切除角小于极限切除角时,系统可能就是( A )。 A、暂态稳定的 B、暂态不稳定的 C、振荡失去稳定性 D、非周期失去稳定性 8、不计短路回路电阻时,短路冲击电流取得最大值的条件就是( A)。 A、短路前空载,短路发生在电压瞬时值过零时 B、短路前带有负载,短路发生在电压瞬时值过零时 C、短路前空载,短路发生在电压瞬时值最大时 D、短路前带有负载,短路发生在电压瞬时值最大时 9、 P-δ曲线被称为(D )。 A、耗量特性曲线 B、负荷曲线 C、正弦电压曲线 D、功角曲线 10、应用等面积定则判断简单系统暂态稳定时,系统稳定的条件就是( B )。 A、加速面积大于减速面积 B、加速面积小于减速面积 C、加速面积为无限大 D、减速面积为零 二、多项选择 6、电力系统的暂态稳定性所指的干扰包括下面的(ACD )。 A、大容量发电机突然退出运行 B、风吹导线导致的架空线路参数的改变 C、三相短路 D、两相短路 7、关于静态稳定,正确的就是( ABC)。 A、与静态稳定临界点相对应的发电机电磁功率称为同步发电机静态稳定极限功率 B、静态稳定储备系数,正常运 行情况下要求 C、静态稳定储备系数在事故后运行情况下不小于10% D、静态稳定可用等面积定则进行判断 8、电力系统干扰分小干扰与大干扰,其中下面属于大干扰的就是(AB )。 A、短路故障 B、发电机组的投入 C、单个电灯的开关 D、发电机功率的波动9、简单电力系统暂态稳定的判据就是( ABD)。 A、按等面积法则 B、按 δc、lim<180° C、按dP/dδ >0 D、按V∞>0、8 答案 AC

电力系统自动化复习资料上课讲义

第一、二章 1、准同期并列与自同期并列方法有何不同?对它们的共同要求是什么?两种方法各有何特点?两种方法适用场合有何差别?、准同期并列的理想条件是什么? (1)准同期:发电机在并列合闸前已励磁,当发电机频率、电压相角、电压大小分别和并列点处系统侧的频率、电压相角、电压大小满足并列条件时,将发电机断路器合闸,完成并列操作。 自同期:将未励磁、接近同步转速的发电机投入系统,并同时给发电机加上励磁,在原动机力矩、同步力矩等作用下把发电机拖入同步,完成并列操作。 (2)冲击电流小,拉入同步快 (3)准同期:优点:冲击电流小,进入同步快。 缺点:操作复杂、并列时间稍长。 自同期:优点:操作简单、并列迅速、易于实现自动化。 缺点:冲击电流大、对电力系统扰动大,不仅会引起频率振荡,而且会在自同期并列的机组附近造成电压瞬时下降。 (4)准同期:系统并列和发电机并列 自同期:电力系统事故,频率降低时发电机组的快速启动 准同期并列的理想条件是: ?待并发电机频率与系统频率相等,即频率差为零,Δf = 0 ?待并发电机电压和系统电压幅值相等,即电压差为零,ΔU = 0 ?待并发电机电压与系统电压在主触头闭合瞬间的相角差为零,Δδ= 0 2. 准同期并列的理想条件有哪些?如果不满足这些条件,会有什么后果? ①发电机的频率和电网频率相同;②发电机和电网的的电压波形相同;③发电机的电网的电压大小、相位相同;④发电机和电网的相序相同,相角差为零。 如果ΔU很大,则定子电流过大时,将会引起发电机定子绕组发热,或定子绕组端部在电动力的作用下受损。因此,一般要求电压差不应超过额定电压的5%~10%;如果δ很大,定子电流很大,其有功分量电流在发电机轴上产生冲击力矩,严重时损坏发电机,通常准同步并列操作允许的合闸相位差不应超过去5°;发电机在频差较大的情况下并入系统,立即带上较多正的(或负的)有功功率,对转子产生制动(或加速)的力矩,使发电机产生振动,严重时导致发电机失步,造成并列不成功。一般准同步并列时的允许频率差范围为额定频率的0.2%~0.5%。对工频额定频率50Hz,允许频率差为0.1~0.25Hz。 3. 为什么要在δ=0之前提前发合闸脉冲? 在压差、频差满足要求的情况下,并列断路器主触头闭合时,应使δ等于0°。由于断路器的合闸过程有一定的时间,作为自动准同步装置,必须在δ=0°导前一个时间t发出合闸脉冲。 4. 自动准同步装置的任务是什么? (1)频差控制单元。检测与间的滑差角速度,调节转速,使发电机电压的频率接近于系统频率。 (2)电压控制单元。检测与间的电压差,且调节电压使它与的差值小于允许值,促使并列条件的形成。 (3)合闸信号控制单元。检查并列条件,当频率和电压都满足并列条件,选择合适的时机,即在相角差等于零的时刻,提前一个“恒定越前时间”发出合闸信号。 5.如何利用线性整步电压来实现对频差大小的检查?并说明其工作原理。 线性整部电压与时间具有线性关系,自动准同期装置中采用的线性整步电压通常为三角波整步电压,含有相差和频率差信息。利用比较恒定越前时间电平检测器和恒定越前相角电平检

电力系统暂态分析期末复习重点

电力系统暂态分析期末 复习重点 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

1、无限大功率电源的特点是什么无限大功率电源供电情况下,发生三相短路时,短路电流中包含有哪些电流分量,这些电流分量的变化规律是什么答:无限大功率电源的特点是频率恒定、端电压恒定;短路电流中包含有基频交流分量(周期分量)和非周期分量;周期分量不衰减,而非周期分量从短路开始的起始值逐渐衰减到零。 2、中性点直接接地电力系统,发生概率最高的是那种短路中性点直接接地电力系统发生概率最高的是单相接地短路;对电力系统并列运行暂态稳定性影响最大是三相短路。 3、输电线路装设重合闸装置为什么可以提高电力系统并列运行的暂态稳纵向故障纵向故障指电力系统断线故障(非全相运行),它包括一相断线和两相断线两种形式。 2、负序分量是三相同频不对称正弦量的分量之一其特点是三相辐值相等频率相同、相位依次相差1200、相序为C-B-A-C。 4、转移阻抗转移阻抗是在经网络等效变换消去除短路点和电源节点后,所得网形网络中电源节点与短路点之间的连接阻抗。 5、同步发电机并列运行的暂态稳定性答:同步发电机并列运行的暂态稳定性指受到大干扰作用后,发电机保持同步运行的能力,能则称为暂态稳定,不能则称为暂态不稳定。 6、等面积定则答:在暂态稳定的前提下,必有加速面积等于减速面积,这一定则称为等面积定则。 8、在隐极式发电机的原始磁链方程中,那些电感系数是常数哪些是变化的变化的原因是什么答:在隐极式发电机的原始磁链方程中,转子各绕组的自感系数、转子绕组之间的互感系数、定子绕组的自感系数、定子各绕组之间的互感系数均为常数;定子三相绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的,变化的原因是转子旋转时,定子绕组和转子绕组之间存在相对位置的周期性改变。 9、提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是什么具体措施有那些答:提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是缩短“电气距离”,具体的措施有: 1)采用分裂导线2)线路串联电力电容器;3)采用先进的励磁调节装置;4)提高输电线路的电压等级; 5)改善系统结构和选择适当的系统运行方式;10、简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是什么简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是受扰运动中加速面积小于最大减速面积。

电力系统自动化考试复习题及答案

《电力系统自动化》课程考试复习内容-答案 整理:史跃鹏2011.7.17 2011学年第二学期 说明:电气工程专业课为:《电力电子技术》《自动控制技术》《电力系统分析》,要求平均分大于75分才能获得学位。1.请简述电力系统的主要特点和运行的基本要求。 参考书:第1章“电力系统特点和基本要求” 答:特点: 1、与国民经济、人民日常生活联系紧密。 2、系统结构庞大复杂 3、各种暂态过程非常短促 4、电能不能大量储存 基本要求: 1、保证供电的可靠性 2、保证良好的电能质量 3、保证系统运行的经济性。 2.请简述电力系统自动化的主要研究内容。 参考书:第1章“电力系统自动化主要内容” 答:1、电力系统调度自动化 2、电厂动力机械自动化 3、变电站自动化 4、电力系统自动装置 3.准同期并列的三要素是什么? 参考书:第2章第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列的理想条件” 答: 1.并列开关两侧的电压相等, 2.并列开关两侧电源的频率相同, 3.并列开关两侧电压的相位角相同。

4.并列操作瞬间如果存在相位差,请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书:第2章 第1节“二、准同期并列”中的“同期并列误差对并列的影响”的“合闸相角差对并列的影响” 答:出现因相位不等的电压差,相位差180度时,电压差最大,冲击电流可以达到额定电流的20倍,可能损坏定子绕组端部,相位差在0-180度之间时,冲剂电流既有有功分量,也有无功分量,在发电机轴上产生冲击力矩。 5.并列操作瞬间如果存在频率差,请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书:第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列误差对并列的影响”的“合闸频率差对并列的影响” 答:因为频率不等产生电压差,这个电压差是变化的,变化值在0-2Um 之间。这种瞬时值的幅值有规律地时大时小变化的电压成为拍振电压。它产生的拍振电流也时大时小变化,有功分量和转子电流作用产生的力矩也时大时小变化,使发电机振动。频率差大时,无法拉入同步。 6.并列操作瞬间如果存在电压幅值差,请分析准同期并列操作对系统的影响。 参考书:第2章 第1节“二、准同期并列”中的“准同期并列误差对并列的影响”的“合闸电压幅值差对并列的影响” 答:合闸时产生冲击电流,为无功性质,对发电机定子绕组产生作用力。 7.已知发电机准同期并列允许压差为额定电压的5%,允许频差为额定频率的0.2%,当图1所示Ts 分别为9s 和11s 时,请分析正弦整步电压波形是否满足并列操作的压差和频差条件。 参考书:第2章 第2节“一、脉动电压” 答案:当Ts =9s 时,压差条件满足,频差条件不满足; 当Ts =11s 时,压差和频差条件均满足。 8.图2所示两种频差情况的U t.ad (恒定越前时间脉冲)与U δ.ad (恒定越前相角脉冲)关系波形图,通过比较U t.ad 与U δ.ad 顺序检查频差大小,请问哪种频差情 U 图1 正弦整步电压波形

电力系统暂态分析考点总结

一、绪论 1.电力系统的运行状态由运行参量来描述,运行参量包括:功率,电压,电流, 频率以及电动势向量间的角位移等。 2.电力系统的运行状态有两种:稳态和暂态。 3.暂态过程分为机电过程和电磁过程。其中机电过程是由于机械转矩和电磁转 矩(或功率)之间的不平衡引起的。 4.电磁暂态过程主要分析短路故障后电网电流,电压的变化;机电过程(稳定 问题)主要分析发电机组转子的运动规律。 第一章电力系统故障分析的基本知识 1.短路,是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。 2.三相系统中短路的基本类型:三相短路接地;两相短路接地;两相短路;单 相短路接地。 3.三相短路时三相回路依旧是对称的,故称为对称短路;其他几种短路均使三 相回路不对称,故称为不对称短路。 4.产生短路的主要原因:电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被损坏。 5.短路对电力系统的危害(电源——线路——负荷) 一、短路电流的热效应会引起导体和绝缘的损坏;有短路电流流过时导体 会受到很大的冲击力的作用;短路点的电弧可能会烧坏电气设备。 二、短路会引起电网的电压降低,使异步电机(最主要的电力负荷)的电磁 转矩降低,电机转速减慢甚至停转,从而造成产品的报废和设备的损坏。 三、系统中发生短路相当于改变了电网结构,会引起系统中功率分布的变化, 使发电机的输入输出功率不平衡,引起发电机失去同步,破坏系统的稳 定性。 四、对通信系统产生干扰。 6.如何降低短路电流发生的概率 一、线路始端添加电抗器 二、添加继电保护装置 三、添加自动重合闸装置 7.短路计算的目的

一、电气设备的合理选择 二、继电保护装置的计算与整定 三、电力系统接线方式的合理选择 8.电抗器在电力系统中用来限制短路电流,而不是变换能量。 9.平均额定电压(kV) 10.无限大功率电源:电源电压幅值和功率均为恒定的电源。 一、电源功率无限大:外电路发生短路引起的功率改变对于电源来说可以 忽略不计。 二、无限大功率电源可以看作是无数个有限大功率电源并联而成,内阻抗 为零,电源电压保持恒定。 11.若供电电源内阻抗小于短路回路总阻抗的10%时,则可以认为供电电源为无 限大功率电源 12.无限大功率电源三相短路电流的表达式; 13.短路电流的直流分量; 14.短路电流的交流分量。

电力系统暂态分析期末复习重点

1、无限大功率电源的特点是什么?无限大功率电源供电情况下,发生三相短路时,短路电流中包含有哪些电流分量,这些电流分量的变化规律是什么? 答:无限大功率电源的特点是频率恒定、端电压恒定;短路电流中包含有基频交流分量(周期分量)和非周期分量;周期分量不衰减,而非周期分量从短路开始的起始值逐渐衰减到零。 2、中性点直接接地电力系统,发生概率最高的是那种短路?中性点直接接地电力系统发生概率最高的是单相接地短路;对电力系统并列运行暂态稳定性影响最大是三相短路。 3、输电线路装设重合闸装置为什么可以提高电力系统并列运行的暂态稳纵向故障 纵向故障指电力系统断线故障(非全相运行),它包括一相断线和两相断线两种形式。 2、负序分量 是三相同频不对称正弦量的分量之一其特点是三相辐值相等频率相同、相位依次相差1200、相序为C -B -A -C 。 4、转移阻抗 转移阻抗是在经网络等效变换消去除短路点和电源节点后,所得网形网络中电源节点与短路点之间的连接阻抗。 5、同步发电机并列运行的暂态稳定性 答:同步发电机并列运行的暂态稳定性指受到大干扰作用后,发电机保持同步运行的能力,能则称为暂态稳定,不能则称为暂态不稳定。 6、等面积定则 答:在暂态稳定的前提下,必有加速面积等于减速面积,这一定则称为等面积定则。 8、在隐极式发电机的原始磁链方程中,那些电感系数是常数?哪些是变化的?变化的原因是什么? 答:在隐极式发电机的原始磁链方程中,转子各绕组的自感系数、转子绕组之间的互感系数、定子绕组的自感系数、定子各绕组之间的互感系数均为常数;定子三相绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的,变化的原因是转子旋转时,定子绕组和转子绕组之间存在相对位置的周期性改变。 9、提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是什么?具体措施有那些? 答:提高电力系统并列运行静态稳定性的根本措施是缩短“电气距离”,具体的措施有: 1)采用分裂导线2)线路串联电力电容器;3)采用先进的励磁调节装置;4)提高输电线路的电压等级; 5)改善系统结构和选择适当的系统运行方式; 10、简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是什么? 简单电力系统同步发电机并列运行暂态稳定的条件是受扰运动中加速面积小于最大减速面积。 11、转移电抗与计算电抗有何异同? 答:相同点是:转移电抗和计算电抗都是网络经化简消去除电源点和短路点之外的所有节点后,连接短路点与电源点的电抗标幺值。不同的是:转移电抗是以统一的功率基准值BS 为基准的电抗标幺值;计算电抗是以电源的额定容量NS 为基准的电抗标幺值。 12、简述应用对称分量法计算不对称短路故障处短路电流的步骤。 答:(1)绘制三序等值电路,计算三序等值电路参数; ② 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); ③ 列故障处边界条件方程; ④ 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) ⑤ 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。 2、短路的危害 答:短路的主要危害主要体现在以下方面: 1)短路电流大幅度增大引起的导体发热和电动力增大的危害; 2)短路时电压大幅度下降引起的危害; 3)不对称短路时出现的负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。 1、短路电流最大有效值出现在(1)。A 、短路发生后约半个周期时; 2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时,应选(2)相作为分析计算的基本相。B 、特殊相 3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量,下述说法中正确的是(3)。C 、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外,其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减到其稳态值。 4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路,短路电流中一定存在(2)。 B 、正序分量和负序分量; 5、在简单电力系统中,如某点的三序阻抗021∑∑∑==Z Z Z ,则在该地点发生不同类型短路故障时,按对发电机并列运行暂态稳定 性影响从大到小排序,应为(2)。B 、三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路; 6、发电机-变压器单元接线,变压器高压侧母线上短路时,短路电流冲击系数应取(2)。B 、1.8; 7、电力系统在事故后运行方式下,对并列运行静态稳定储备系数(%)P K 的要求是()。C 、(%)P K ≧10。 8、下述各组中,完全能够提高电力系统并列运行暂态稳定性的一组是(2)。 B 、变压器中性点经小电阻接地、线路装设重合闸装置、快速切除线路故障; 9、对于三相三柱式变压器,其正序参数、负序参数和零序参数的关系是(2)。 B 、正序参数与负序参数相同,与零序参数不同; 10、分析计算电力系统并列运行静态稳定性的小干扰法和分析计算电力系统并列运行暂态稳定性的分段计算法,就其实质而言都是为

最新电力系统暂态分析重点及答案

单项选择题 1、短路电流最大有效值出现在(1)。A 、短路发生后约半个周期时; 2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时,应选(2)相作为分析计算的基本相。B 、特殊相 3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量,下述说法中正确的是(3)。 C 、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外,其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减到其稳态值。 4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路,短路电流中一定存在(2)。 B 、正序分量和负序分量; 5、在简单电力系统中,如某点的三序阻抗021∑∑∑==Z Z Z ,则在该地点发生不同类型短路故障时,按对发电机并列运行暂态稳定性影响从大到小排序,应为(2)。B 、三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路; 6、发电机-变压器单元接线,变压器高压侧母线上短路时,短路电流冲击系数应取(2)。B 、1.8; 7、电力系统在事故后运行方式下,对并列运行静态稳定储备系数(%)P K 的要求是(3)。C 、(%)P K ≧10。 8、下述各组中,完全能够提高电力系统并列运行暂态稳定性的一组是(2)。 B 、变压器中性点经小电阻接地、线路装设重合闸装置、快速切除线路故障; 9、对于三相三柱式变压器,其正序参数、负序参数和零序参数的关系是(2)。 B 、正序参数与负序参数相同,与零序参数不同; 10、分析计算电力系统并列运行静态稳定性的小干扰法和分析计算电力系统并列运行暂态稳定性的分段计算法,就其实质 而言都是为了求(1)。A 、t -δ曲线 1、计算12MW 以上机组机端短路冲击电流时,短路电流冲击系数应取(2)。 B 、1.9; 2、发电机三相电压为:)sin(αω+=t U u m a 、)120sin(0-+=αωt U u m b ,)120sin(0++=αωt U u m c ,如将短路发生时刻作为时间的起点(0=t ) ,当短路前空载、短路回路阻抗角为800(感性)时,B 相短路电流中非周期分量取得最大值的条件是(2) B 、0110=α; 3、具有阻尼绕组的凸极式同步发电机,机端发生三相短路时,电磁暂态过程中定子绕组中存在(1)。 A 、基频交流分量、倍频分量和非周期分量; 4、中性点直接接地系统中发生不对称短路时,故障处短路电流中(3)。 C 、可能存在,也可能不存在零序分量,应根据不对称短路类型确定。 5、在中性点直接接地的电力系统中,如电力系统某点不对称短路时的正序电抗、负序电抗和零序电抗的关系为)2()1()0(22∑∑∑==Z Z Z ,则该点发生单相接地短路、两相短路、两相短路接地和三相短路时,按故障处正序电压从大到小的故障排列顺序是(3)。 C 、单相接地短路、两相短路、两相短路接地、三相短路。 6、中性点不接地系统中,同一点发生两相短路和两相短路接地两种故障情况下,故障相电流的大小关系为(1)。 A 、相等; 7、电力系统中,f 点发生两相经过渡阻抗Z f 短路时,正序增广网络中附加阻抗?Z 为(2) B 、f Z Z +∑) 2(; 8、电力系统两相断线时的复合序网在形式上与(1)的复合序网相同。A 、单相金属性接地短路; 9、电力系统的暂态稳定性是指电力系统在受到(2)作用时的稳定性。B 、大干扰; 10、切除双回输电线路中的一回,对电力系统的影响是(2)。 B 、既会降低电力系统并列运行的静态稳定性,也会降低电力系统并列运行的暂态稳定性; 判断: 1、变压器中性点经小电阻接地可以提高接地短路情况下电力系统并列运行的暂态稳定性。(√) 2、对称分量法不能用于非线性电力网的不对称短路分析。(√) 3、不管电力系统中性点采用什么样的运行方式,其零序等值电路都是一样的。(╳) 4、在)0()2()1(∑∑∑==x x x 的情况下,三相短路与单相接地短路时故障相的短路电流相同,因此它们对于电力系统并列运行暂态稳定性的影

电力系统自动化复习资料(总结)

1、同步发电机的并列方法可分为准同期并列和自同期并列两种。 2、脉动电压含有同期合闸所需的所有信息:电压幅值差、频率差和合闸相角差。 对同步发电机的励磁进行控制,是对发电机的运行实行控制的重要内容之一。 3、同步发电机励磁系统一般由励磁功率单元和励磁调节器两个部分组成。 4、整个励磁自动控制系统是由励磁调节器、励磁功率单元、发电机构成的一个反馈控制系统。 5,发电机发出的有功功率只受调速器控制,与励磁电流的大小无关。 6,与无限大容量母线并联运行的机组,调节它的励磁电流可以改变发电机无—功功率的数值。 7,同步发电机的励磁自动控制系统还负担着并联运行机组间无功功率合理分配的任务。 8,电力系统的稳定分为静态稳定和暂态稳定两类。 9,发电机励磁电流的变化只是改变了机组的无功功率和功率角3值的大小。交流主励磁机的频率机,其频率都大于50H乙一般主励磁机为100H乙有实验用300Hz以上。 10,他励交流励磁机系统的主副励磁机的频率都大于50Hz ,只励磁机的频率为 100Hz,副励磁机的频率一般为500Hz ,以组成快速的励磁系统。其励磁绕组由本机电压经晶闸管整流后供电。 11,静止励磁系统,由机端励磁变压器供电给整流器电源,经三相全控整流桥直接控制发电机的励磁。 12,交流励磁系统中,如果采用了晶闸管整流桥向转子供应励磁电流时,就可以考虑用晶闸管的有源逆变特性来进行转子回路的快速灭磁。 13.交流励磁系统中,要保证逆变过程不致“颠覆”,逆变角B—般取为40^, 即a取140 ?,并有使B不小于30 ?的限制元件。

14.励磁调节器基本的控制由测量比较,综合放大,移相触发单元组成。 15.综合放大单元是沟通测量比较单元与移相触发单元的一个中间单元。 16.输入控制信号按性质分为:被调量控制量(基本控制量),反馈控制量(为改善控制系统动态性能的辅助控制),限制控制量(按发电机运行工况要求的特殊限制量)。 17.发电机的调节特性是发电机转子电流I EF与无功负荷电流I Q的关系。 18.采用电力系统稳定器(PSS的作用是产生正阻尼以抵消励磁控制系统引起的负阻尼转矩,有效的抑制低频率震荡。 19.K L*为负荷的频率调节效应系数,一般a = 1-3。 20.电力系统主要是由发电机组,输电网络及负荷组成 21.电力系统中所有并列运行的发电机组都装有调速器。电力系统中所有发电厂分为调频厂和非调频厂。调频承担电力系统频率的二次调节任务,而非调频厂只参加频率的一次调节任务。 22.启动频率:一般的一轮动作频率整定在49HZ末轮启动频率:自动减负荷装置最后一轮的动作频率最好不低于46--46.5HZ。 23.电力系统中的有功功率电源是集中在各类发电厂中的发电机。无功功率电源除发电机外还有调相机,电容器和静止补偿器。 24.电力系统在结构与分布上的特点,一直盛行分级调度的制度。分为三级调度:中心调度、省级调度、地区调度。 25.“口”为中心调度,“O”为省级调度中心,“ ?”为地区调度所或供电局。 26.远动技术主要内容是四遥为:遥测(YO,遥信(YX)遥控(YK),遥调 (YT) 27.在网络拓

电力系统暂态分析(第四版)考试重点总结

第一章 电力系统故障分析的基础知识 1.(短路)故障 电力系统中相与相之间或相与地之间的非正常连接 类型 横向故障:短路故障;纵向故障:断线故障 危害 (1)短路时,由于回路阻抗减小及突然短路时的暂态过程,使短路电流急剧增加(短路 点距发电机电气距离愈近,短路电流越大) (2)短路初期,电流瞬时值最大,将引起导体及绝缘的严重发热甚至损坏;同时电气设备 的导体间将受到很大的电动力,可能引起导体或线圈变形以致损坏 (3)引起电网电压降低,靠近短路点处电压下降最多,影响用户用电设备的正常工作 (4)改变电网结构,引起系统中功率分布的变化,从而导致发电机输入输出功率的不平 衡,可能引起并列运行的发电机失去同步,破坏系统稳定,造成系统解列,引起大 面积停电(短路造成的最严重后果) (5)短路不平衡电流产生不平衡磁通,造成对通信系统的干扰 2.标幺值的计算 P6 3.无穷大功率电源 电源的电压和频率保持恒定,内阻抗为零 三相短路电流分量(1)稳态对称交流分量(2)衰减直流分量(衰减时间常数T a =L/R ,空载条件下短 路角满足/α - ? /=90 ? 时,直流分量起始值最大) 短路冲击电流 i M = K M I m ,K M :冲击系数 K M =1~2 短路电流最大有效值 ()2M m M 1-K 212 I +=I ; K M =1.8时,??? ??=252.1m I I M ;K M =1.9时,??? ? ?=262.1m I I M 第二章 同步发电机突然三相短路分析 1.三相短路电流分量 定子侧:直流分量,(近似)两倍基频交流分量,基频交流分量(两个衰减时间常数,暂态T d ''、次暂态T d ')转子侧:直流分量,基频交流分量 (暂态过程中,定子绕组中基频交流分量和转子中直流分量衰减时间常数相同,定子侧直流分 量和转子中基频交流分量衰减时间常数相同) 2.分析中引入的物理量及其物理意义 P27-P34 3.基频交流分量初始值的推导 (1)空载P34(2)负载P41 4.Park 变换 交流量→对称直流分量 将静止的abc 三相绕组中的物理量变换为旋转的dq0等值绕组中的物理量 5.空载短路电流表达式 P68 式(2-131) ()()000000'002t cos 1'12cos 1'12t cos 'θθθ+??? ??--??? ??+-+??????+??? ??-=---a a d T t q d q T t q d q d q T t d q d q a e x x E e x x E x E e x E x E i 6.自动调节励磁装置对短路电流的影响 自动调节励磁装置的动作将会使短路电流的基频交流分量增大,但由于励磁电流的增加是 一个逐步的过程,因而短路电流基频交流分量的初始值不会受到影响 第三章 电力系统三相短路电流的实用计算 1.简单系统短路电流交流分量初始值计算P82 2.计算机计算复杂系统短路电流交流分量初始值的原理及计算过程 P95 3.转移阻抗 即消去中间节点后网形网络中电源与短路点间的连接阻抗 第四章 对称分量法及电力系统元件的各序参数和等值电路 1.对称分量法 将三组不对称电流唯一地分解成三组对称的电流来处理 正序(1):幅值相等,相位相差 ,a 超前b 负序(2):幅值相等,相位与正序相反 零序(0):幅值相位相同 ()()()()()()()()()?????++=++=++=021021021c c c c b b b b a a a a F F F F F F F F F F F F ()()()???? ????????????????=??????????0a 2a 1a 22c b a 1a 1a 111F F F a a F F F

电力系统暂态分析复习大纲

电力系统暂态分析复习大 纲 The pony was revised in January 2021

电力系统暂态分析复习提纲 第一篇电力系统故障分析 1.短路的定义、基本类型;短路计算的意义;产生短路故障的原因;短路冲击电流定义及定义式 2.无限大功率电源的定义;有无限大功率电源供电的三相电路发生短路时短路电流的特点 3.输电系统等值电路参数标幺值计算 4.空载情况下短路后定子回路与转子回路各电流分量及相互对应关系 5.短路电流交流分量初始值计算 6.派克变换物理意义及计算 7.计算空载电动势 8.电力系统三相短路的实用计算 9.运算曲线法计算短路电流(个别变化法及同一变化法) 10.对称分量法基本概念及计算(相序分量) 11.变压器零序等值电路

12.架空输电线零序阻抗 13.作零序等值网络图 14.不对称短路故障、各相、序电流及电压的推导;作电流电压相量图 15.各序电流比较 16.正序等效定则 17.不同短路形式,变压器两侧电流相量图 第二篇电力系统稳定性分析 1.电力系统稳定性问题基本概念 2.发电机功率角特性推导及特性曲线 3.静态稳定概念;静态稳定实用判据;静态稳定极限;整步功率系数;静态稳定储备系数 4.小干扰;小干扰法分析系统静态稳定性 5.提高系统静态稳定性措施 6.暂态稳定概念;影响电力系统暂态稳定的因素 7.等面积定则及定义 8.提高系统暂态稳定性措施

电力系统暂态分析复习思考题及参考答案 绪论: 1、电力系统运行状态的分类 答:电力系统的运行状态分为稳态运行和暂态过程两种,其中暂态过程又分为波过程、电磁暂态过程和机电暂态过程。波过程主要研究与大气过电压和操作过电压有关的电压波和电流波的传递过程;电磁过渡过程主要研究与各种短路故障和断线故障有关的电压、电流的变化,有时也涉及功率的变化;机电暂态过程主要研究电力系统受到干扰时,发电机转速、功角、功率的变化。 2、电力系统的干扰指什么? 答:电力系统的干扰指任何可以引起系统参数变化的事件。例如短路故障、电力元件的投入和退出等。 3、为什么说电力系统的稳定运行状态是一种相对稳定的运行状态? 答:由于实际电力系统的参数时时刻刻都在变化,所以电力系统总是处在暂态过程之中,如果其运行参量变化持续在某一平均值附近做微小的变化,我们就认为其运行参量是常数(平均值),系统处于稳定工作状态。由此可见系统的稳定运行状态实际是一种相对稳定的工作状态。 4、为简化计算在电力系统电磁暂态过程分析和机电暂态过程分析中都采用了那些基本假设?

电力系统自动化复习资料[1]1

1.电压幅值差和相角差产生的冲击电流各为什么分量?有功还是无功?危害? 幅值差:冲击电流的无功分量,电动力对发电机绕组产生影响,由于定子绕组端部的机械强度最弱,须注意对它的危害。相角差:冲击电流为无功分量,机组联轴受到突然冲击 2.什么是自同期并列?操作过程与准同期有何区别?自同期的优缺点? 自同期并列就是将一台未加励磁电流的发电机组升速到接近电网频率,滑差角频率不超过允许值,在机组加速度小于某一给定值的条件下,首先合上并列断路器,接着立刻合上励磁开关,给转子加上励磁电流,在发电机电动势逐渐增加的过程中,由电力系统将并列发电机拉入同步状态。 区别:自同期:先合断路器,而后给发电机组加励磁电流,由电力系统将并列发电机拉入同步。准同期:先合发电机组加励磁电流,再合并列断路器,以近于同步运行条件进行并列操作。自同期优点:操作简单,不需要选择合闸时刻,系统故障时,应用自同期并列可迅速把备用水轮机投入电网。缺点:不能用于两个系统;会出现较大的冲击电流;发电机母线电压瞬时下降,对其他用电设备的正常工作产生影响,自同期并列方法受限制。 3.采用怎样的方法获得恒定越前时间? 它采用的提前量与恒定时间信号,即在脉冲电压Us到达电压相量U G、U X重合之前t XJ发出合闸信号,一般取t XJ等于并列装置合闸出口继电器动作时间t C和断路器合闸时间t QF之和 4.什么是整步电压?分几种?什么是线性整步电压? 整步电压指自动并列装置检测并列条件的电压。分为线性整步电压和正弦型。线性整步电压只反映U G和U X之间的相角差特性,而与它们的电压幅值无关,从而使越前时间信号和频率差的检测不受电压幅值的影响,提高了控制性。 5.励磁电流是通过调节什么来维持电压给定的?励磁电流 6.励磁静态稳定的影响? 从单机向无限大母线送电为例,发电机输出功率公式 a.无励磁调节时,Eq为定值,δ=90°处于稳定极限公式。 b.有励磁调节器U G=C,功角特性为外功角特性B,稳定极限δ’>90°。提高了静态稳定能力。 c.按电压偏差比例调节的励磁系统,E’=常数,功角特性为曲线C,稳定极限δ’>90°。提高静态稳定能力。 7.励磁对静态稳定的影响 设正常运行情况下,发电机的输出功率为P G0在a点运行,当突然受到某种扰动后,运行点变为b。由于动力输入部分存在惯性,输入功率仍为P G0,转子加速。运行点向F运动,过F点后转子减速。仅当加速面积≤减速面积时,系统才能稳定,发电机加强励,受扰动后运行点移动至Ⅲ上,减小了加速面积,增大了减速面积,改善了暂态稳定性。 8.励磁稳定快速响应条件? 缩小励磁系统时间常数;尽可能提高强行励磁倍数 9.什么是发电机的强励作用? 当系统发生短路性故障时,发电机的端电压将下降,这时励磁系统应强行励磁,向发电机的转子回路输送较正常额定值多的励磁电流。以利于系统安全运行,称为强励作用。 10.励磁系统如何改善运行条件? a.改善异步电动机的自启动条件。b。为发电机异步运行创造条件。c。提高继电保护装置工作的正常性11.对励磁功率的要求 1.要求励磁功率单元有足够的可靠性具有一定的调节容量 2.具有足够的励磁顶值电压和电压上升速度。 12.励磁系统分几种,各自特点,如何实现无刷励磁,无刷励磁系统的特点 励磁系统分为直流励磁系统、交流励磁系统和静止励磁系统、发电机自并励系统,直流励磁系统分为自励和他励,交流励磁系统又分为他励和无刷。 如何实现无刷:首先它的副励磁机是永磁式发电机,磁极旋转电枢静止。然后主励磁机的电枢硅整流元

电力系统自动化知识要点

第一章发电机的自动并列 1) 什么是同步发电机的并列操作?(P4 ) 2) 同步发电机并列有哪几种方式?(P5 ) 3) 同步发电机准同期并列与自同期并列有何区别?(P5-9 ) 4) 同步发电机准同期并列的理想条件是什么?(P6 ) 5) 同步发电机机端电压与电网电压差值的波形是什么形式?(P9 ) 6) 滑差频率ωsy及周期Ts的计算。(P10) 7) 线性整步电压形成电路由几部分组成?(P13) 8) 恒定越前时间的计算。(P13) 第二章同步发电机励磁自动控制系统 1) 同步发电机励磁自动控制系统由哪几部分组成?(P23) 2) 同步发电机励磁系统由哪几部分组成?(P23) 3) 同步发电机感应电动势和励磁电流关系:等值电路图和矢量图(P24) 4) 励磁控制系统的基本任务。(P23-26) 5) 电力系统的稳定性问题分几类?(P26) 6) 同步发电机励磁调节器的性能应满足什么要求?(P29) 7) 同步发电机励磁功率单元的性能应满足什么要求?(P30) 8) 同步发电机他励时间常数的计算。(P34) 9) 同步发电机自励时间常数的计算。(P34) 10) 同步发电机对灭磁的要求。(P36) 11) 励磁调节器由哪几部分组成?(P39) 12) 什么是进相运行?(P49) 13) 进相运行的条件是什么?(P50) 第三章电力系统频率及有功功率的自动调节 1) 一次、二次、三次调频的概念及区别。(P64 /68) 2) 发电机调差系数的计算。(P66) 3) 主导发电机法的功率分配公式。(P71) 4) 积差调频法的功率分配公式。(P73) 5) 什么是AGC?(P79) 6) 什么是EDC?(P79 ) 7) 自动发电控制系统的基本任务是什么?(P80) 第四章电力系统电压调整和无功功率控制技术 1) 电力系统的无功功率电源有哪些?(P924) 2) 什么是SVC?(P93 ) 3) 例题4-1:变压器调压(P968) 4) 例题4-2:并联电容器和同步调相机调压(P98 ) 5) 例题4-3:串联电容器组调压(P101) 第五章电力系统调度自动化 1) 电力系统调度的主要任务是什么?(P106) 2) 什么是SCADA?108 3) 什么是EMS ?108 4) 什么是RTU ?109 5) 能量管理系统中RTU的基本任务是什么?(P112) 6) 能量管理系统中RTU的测量数据有几类?(P11 7) 并行传输和串行传输的概念。(P116) 8) 基带数字信号如何进行调制?(调频、调幅、调相)(P120) 9) 电力系统通信规约可分为几类?(P123) 10) 通信信道有哪几种?(P124) 11) 值班前置主机的主要任务是什么?(P128) 12) 电力系统负荷预测按预测周期分几类?各类预测的周期是多少?(P134) 13) SCADA数据库收集的数据存在哪些缺陷?(P138)15)快速潮流法仿真计算主要包括哪些?(P149) 第六章配电管理系统(DMS) 1) 输电网与配电网的区别。(P154) 2) 配电系统的SCADA有何特点?(P155) 3) 配电系统通信方案有哪些?(P156) 4) 配电网自动化系统远方终端有几类?(P156) 5) 馈线自动化的实现方式有几类?(P158) 6) 四次分段三次重合闸的操作顺序是怎样的?(P158) 7) 负荷控制的种类。(P163) 8) AM/FM/GIS的应用?(P167) 9) 电能表的有几类?各有何特点?(P169) 10) 远程自动抄表系统的组成部分。(P169) 11) 远程自动抄表系统的典型方案。(P170) 12) 掌握以下概念: DMS()配电管理系统FA馈线自动化DA配电自动化FTU馈线终端装置DSM负荷控制技术及需方用电管理AM调幅FM调频GIS地理信息系统AM/FM/GIS配电图资地理信息系统SCADA电力系统监控系统 第七章变电所综合自动化 1) 变电所综合自动化系统的基本功能(或子系统组成)?(P172) 2) 变电所综合自动化系统的结构形式有哪些?(P174) 3) 九区域控制法的原理(P )

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