2009年秋季电力工程第三次作业

2009年秋季电力工程第三次作业

一、单项选择题（2分，共 2 题，每小题 1 分）

1. 若a、b 两相发生短路接地，则基准相选择为( )

A. .a相

B. b相

C. c相

D. b相和c相

2. 在标么制中，只需选定两个基准，常选的是( )

A. 电压、电流

B. 电压、功率

C. 电压、电路

D. 电流、阻抗

二、判断题（8分，共 8 题，每小题 1 分）

1. 变压器的正序电抗与负序电抗不相同。（）

2. 变压器的正序电抗与负序电抗相同。( )

3. 功角稳定性指电力系统频率严重下降超过一定数值（约为46Hz）后，由于发电功率急剧下降，导致频率的恶性下降。（）

4. 功角稳定性指电力系统两点频率不相等，导致两点间的电压相位角不断变化，从而导致两点间的传输功率不断变化，有功与无功振荡。（）

5. 按判定导致稳定破坏的电气量的性质，电力系统的稳定性分为频率稳定性和电压稳定性两大类。（）

6. 标幺制是一种计量的制式，在此制式中建立一种新的计量单位。（）

7. 标幺制中的单位与常用的单位存在一定的比例（换算）关系，其比值称为基准值。（）

8. 提高大干扰稳定性的基本方法是减小减速面积，增加加速面积。（）

三、填空题（40分，共 20 题，每小题 2 分）

1. 按判定导致稳定破坏的[blank]__的性质，电力系统的稳定性分为频率稳定性和电压稳定性两大类。

2. 按判定导致稳定破坏的电气量的性质，电力系统的稳定性分为[blank]__和[blank]_两大类。

3. 电力系统的[blank]__指电力系统遭受干扰后是否能回复到可接受的稳定运行状态的能力。

4. 电力系统频率稳定性破坏分为 ______ 和 ______ 两大类。

5. 标幺制中的单位与常用的单位存在一定的比例（换算）关系，其比值称为[blank]。

6. 对称分量法是一种叠加法，适用于[blank]_系统。

7. 电力系统的稳定性指电力系统遭受干扰后是否能回复到可接受的[blank]__的能力。

8. 电力系统大干扰电压稳定性的充分条件为：[blank][blank]。

9. 提高电力系统电压稳定性应从[blank]和[blank]两个方面着手。

10. 频率崩溃指电力系统频率严重下降超过一定数值（约为46Hz）后，由于发电功率急剧下降，导致[blank][blank]_。

11. 同步发电机和调相机并入电网有 ______ 并列和 ______ 两种基本方法。

12. 使用[blank]_装置能实现最理想的无功—电压控制。

13. 电力系统两点频率不相等，导致两点间的电压相位角不断变化，从而导致两点间的传输功率不断变化，有功与无功振荡。此种稳定性常称为[blank]_。

14. 提高电力系统大干扰稳定性的基本方法是 ______ ______

15. 提高大干扰稳定性的基本方法是减小[blank]__，增加[blank]_。

16. 电力系统的稳定性指[blank]__的能力。

17. [blank][blank]_指电力系统频率严重下降超过一定数值（约为46Hz）后，由于发电功率急剧下降，导致频率的恶性下降。

18. 大干扰功角稳定性的充分条件是：[blank][blank]_。

19. 提高小干扰稳定性的具体措施是[blank][blank]。

20. 提高大干扰稳定性的具体措施是[blank][blank]。

四、作图题（10分，共 1 题，每小题 10 分）

绘出单相接地时的复合序网。

五、问答题（40分，共 8 题，每小题 5 分）

1. 为什么架空输电线的零序阻抗大于正序阻抗?

2. 电力系统在大干扰下的电压稳定性充分条件为何？

3. 何谓电力系统的稳定性？电力系统的稳定性如何分类？

4. 何谓标幺制？为什么基准值必须遵守一些约束条件？

5. 分别写出用有名值和标么值表达的同步发电机运动方程，并说明方程中各符号的含义。

6. 简述电力系统短路发生的原因及其危害。

7. 提高电力系统电压稳定性的措施有哪些？

8. 提高电力系统大干扰下功角稳定性的基本方法和具体措施有哪些？

答案：

一、单项选择题（2分，共 2 题，每小题 1 分）

1. C

2. B

二、判断题（8分，共 8 题，每小题 1 分）

1. ×

2. √

3. ×

4. √

5. √

6. √

7. √

8. ×

三、填空题（40分，共 20 题，每小题 2 分）

1.

参考答案：

电气量

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

2.

参考答案：

频率稳定性、电压稳定性

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

3.

参考答案：

稳定性

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

4.

参考答案：

功角稳定性破坏、频率崩溃

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

5.

参考答案：

基准值

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

6.

参考答案：

线性

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

7.

参考答案：

稳定运行状态

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

8.

参考答案：

1.扰后的系统的无功—电压静态特性有稳定运行的交点；

2.干扰后的系统的动态过程能使系统停留于该交点。

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

9.

参考答案：

加强网络结构、改善无功—电压控制措施解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

10.

参考答案：

频率的恶性下降

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

11.

参考答案：

准同期自同期

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

12.

参考答案：

现代无功补偿

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

13.

参考答案：

功角稳定性

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

14.

参考答案：

减小加速面积，增加减速面积

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

15.

参考答案：

加速面积，减速面积

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

16.

参考答案：

电力系统遭受干扰后是否能回复到可接受的稳定运行状态

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

17.

参考答案：

频率崩溃

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

18.

参考答案：

（1）干扰后的系统（发电机与原动机）的静态特性有稳定运行的交点；（2）干扰后的系统的动态过程能使系统停留于该交点。

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

19.

参考答案：

1.提高发电机励磁电流；

2. 减小传输阻抗；

3. 提高系统运行电压。

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

20.

参考答案：

1.提高小干扰稳定性的措施，对提高大干扰稳定性均有效。

2.减小短路持续时间。

3.采用故障线路自动重合闸。

解题方案：

评分标准：

准确回答才得分

四、作图题（10分，共 1 题，每小题 10 分）

0.

参考答案：

解题方案：

1、依题意绘图

2、文字说明图中各部分含义评分标准：

根据题目要求绘图说明，要求按要点回答

五、问答题（40分，共 8 题，每小题 5 分）

1.

参考答案：

解题方案：

依题意回答

评分标准：

按回答要点评分

2.

参考答案：

电力系统大干扰电压稳定性的充分条件为：1）扰后的系统的无功—电压静态特性有稳定运行的交点；2）干扰后的系统的动态过程能使系统停留于该交点。解题方案：

依题意回答

评分标准：

按回答要点评分

3.

参考答案：

电力系统的稳定性指的是电力系统遭受干扰后是否能回复到可接受的稳定运行状态的能力。按判定导致稳定破坏的电气量的性质，电力系统的稳定性分为频率稳定性和电压稳定性两大类。频率稳定性又分为：1）频率分散。电力系统两点频率不相等，导致两点间的电压相位角不断变化，从而导致两点间的传输功率不断变化，有功与无功振荡。此种稳定性常称为功角稳定性。2）频率崩溃。电力系统频率严重下降超过一定数值（约为46Hz）后，由于发电功率急剧下降，导致频率的恶性下降。

解题方案：

依题意回答

评分标准：

按回答要点评分

4.

参考答案：

标幺制（Per Unit System）是一种计量的制式，在此制式中建立一种新的计量单位。标幺制中的单位与常用的单位存在一定的比例（换算）关系，其比值称为基准值。为了保证在标幺制中的各量之间的运算方程与在常用单位制中的运算方程相同，在建立标幺制系统时，仅一部分基准值可自由选取，另一些基准值则按运算方程求取。

解题方案：

依题意回答

评分标准：

按回答要点评分

5.

参考答案：

解题方案：

依题意回答

评分标准：

按回答要点评分

6.

参考答案：

短路产生的原因来自于外部和内部。（1）外部原因：雷电、风暴、环境污染和动物进入造成的绝缘破坏。（2）内部原因：绝缘材料的老化破裂。短路电流造成两个阶段的危害：（1）短路过程中的危害①短路电流大量发热，对电气设备产生热破坏，称为热稳固性破坏。②短路电流产生很大的电动力，对电气设备造成机械破坏，称为动稳固性破坏。③短路点附近电网电压严重下降，影响负荷供电。并破坏了功率送端与功率受端之间的能量传输，导致送端旋转机组加速，受端旋转机组减速，使电力系统两部分频率不相等，称为失步。④不对称短路产生负序电流（I2）引起旋转电机和转子表层发热，单相接地f(1)和两相接地f(1,1)还产生零序电流（I0），对外界造成很大的干扰磁场，影响通讯。（2）短路结束后的危害①电力系统各发电机组失去同步后，存在是否能重新回到同步状态的问题。严重时可能导致系统瓦解。②切除故障后可能造

成电力系统分成多个部分，称为电力系统“解列”，解列后的系统一般不能保证功率平衡，发电功率小于负荷功率的电网部分存在频率崩溃的危险。

解题方案：

依题意回答

评分标准：

按回答要点评分

7.

参考答案：

提高电力系统电压稳定性应从两个方面着手：①加强网络结构1）安装无功电源，对负荷无功进行就地补偿尽可能实现无功就地平衡，减小联络线断开的干扰量。2）缩短无功电源与无功负荷之间的电气距离，以保证电源对负荷电压的支持。②改善无功—电压控制措施1）提高无功电源的调节幅度与调节速度。2）在电压急剧下降时闭锁有载调压变压器的分接头调节，使负荷能以自然的无功电压特性，减少吸收的无功。3）加装低压减载装置，避免电压崩溃。使用现代无功补偿装置能实现最理想的无功—电压控制。

解题方案：

依题意回答

评分标准：

按回答要点评分

8.

参考答案：

提高大干扰稳定性的基本方法是减小加速面积，增加减速面积。其具体措施是： 1、提高小干扰稳定性的措施，对提高大干扰稳定性均有效。 2、减小短路持续时间。（1）提高继电保护装置的动作速度；（2）提高断路器的开断速度，即采用全分闸时间小的断路器； 3、采用故障线路自动重合闸。

解题方案：

依题意回答

评分标准：

按回答要点评分