1、第 1 次作业一、单项选择题（本大题共 20 分，共 10 小题，每小题 2 分）1. 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( )。 A. 基频交流分量、倍频分量和非周期分量 B. 基频交流分量和非周期分量 C. 非周期分量和倍频分量 D. 倍频分量和周期分量2. 下列关于短路容量的说话，错误的是（ ）A. 电力系统某一点的短路容量越大则系统越强，带负载能力越强B. 在电力系统中增加发电机会增加系统的短路容量C. 在采用标幺值计算时，电力系统中某一点的短路容量等于该点到无穷大电源点的总阻抗标幺值的倒数D. 如果电力系统中两点的额定电压与短路容量都相等
2、，则两点三相短路、两点短路和单相接地短路的短路电流必然相等3. 电力系统的复杂故障是指( )。A. 横向故障B. 纵向故障C. 电力系统中不同地点同时发生不对称故障D. 一般性故障4. 下列故障形式中对称的短路故障为（ ）。A. 单相接地短路B. 两相短路C. 三相短路D. 两相接地短路5. 在系统的初始运行条件、故障持续时间均完全相同的情况下，导致系统的暂态稳定性最差的故障应为( )。 A. 单相接地短路 B. 两相短路 C. 三相短路 D. 断相故障6. 短路电流最大有效值出现在（ ）。 A. 短路发生后约半个周期时 B. 短路发生瞬间 C. 短路发生后约 1/4 周期时 D. 短路发生后
3、约一个周期时7. 冲击系数 kim 的数值变化范围是( )。 A. 0kim1 B. 1kim2 C. 0kim2 D. 1kim38. 理想同步发电机的空载电势 Eq 的方向( ) A. 与 d 轴相同 B. 与 q 轴相同 C. 与 d 轴成 45角 D. 与 q 轴成 45角9. 电力系统短路故障计算主要求取的物理量是（ ）。 A. 电压，电流 B. 电阻，电抗 C. 电阻，功率 D. 电流，电抗10. 同步发电机突然发生三相短路瞬间，定子绕组将有直流电流，计及电阻，此直流分量的衰减时间常数为（ ）。 A. B. C. D. 二、判断题（本大题共 20 分，共 10 小题，每小题 2 分
4、）1. 从严格的意义上讲，电力系统总是处于暂态过程之中。2. 短路电流在最恶劣短路情况下的最大瞬时值称为短路冲击电流。3. 电力系统横向故障指各种类型的短路故障4. 不管发电机的各个绕组是由超导体还是非超导体构成，短路电流中的非周期分量都将逐渐衰减到零。5. 分析电力系统机电暂态过程时，通常认为电磁暂态过程已经结束，即不再考虑发电机内部的电磁暂态过程。6. 无限大电源供电情况下突然发生三相短路时，短路电流中的周期分量不衰减，非周期分量也不衰减。7. 计算电抗是归算到发电机额定容量的外接电抗的标幺值和发电机纵轴次暂态电抗的标幺值之和8. 电力系统中发生概率最多的短路故障是三相短路。9. 非全相运
5、行又称为纵向故障。10. 三相短路达到稳定状态时，短路电流中的非周期分量已衰减到零，不对称短路达到稳定状态时，短路电流中的负序和零序分量也将衰减到零。三、填空题（本大题共 15 分，共 5 小题，每小题 3 分）1. 短路冲击电流是指短路电流的 _ 。2. 节点阻抗矩阵是 _ 的逆矩阵。3. 由于存在转子阻尼绕组，同步发电机定子绕组的次暂态电抗值比同步电抗值和暂态电抗值都 _ 。4. 已知某空载系统的节点阻抗矩阵，当与第 7 行对应的节点发生金属性三相短路时短路点的电流为 _ 。5. 短路是电力系统的严重故障， _ 、 _ 和 _ 是校验电器设备的重要数据。四、计算题（本大题共 45 分，共
6、3 小题，每小题 15 分）1. 凸极同步发电机的额定容量为 200MW，额定电压 13.8kV，额定功率因素都，其相关电抗分别为 xd=0.92 xq=0.69 xd=0.32 xd=xq=0.2。忽略电阻，计算在额定运行状态下机端三相短路的稳态短路电流、暂态电流和次暂态电流的交流分量标幺值。2. 用直接法和叠加法计算如图 1 中（a）所示简单系统三相短路时短路点和各支路电流交流分量初始值（用标幺值表示 SB=30MVA,UB=10.5KV）。其中，发电机和电动机额定功率为 30MVA，额定电压为 10.5kV，次暂态电抗为 0.2，线路阻抗以电动机额定电压和容量为基准值的标幺值是 0.1，
7、短路前短路点的电压为 10.2kV，电动机实际消耗功率为 20MW，功率因素为 0.8。3. 简单电力系统的接线如下图所示，各电力元件的有关参数已标于图中，请计算空载情况下 K 点发生三相短路时的短路电流周期分量起始有效值、短路冲击电流和最大有效值电流。答案：一、单项选择题（20 分，共 10 题，每小题 2 分）1. A 2. D 3. C 4. C 5. C 6. A 7. B 8. B 9. A 10. C 二、判断题（20 分，共 10 题，每小题 2 分）1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 三、填空题（15 分，共 5 题，每小题 3 分）1. 参考答案：最大可能值解题方案：评分标准：2. 参考答案：节点导纳矩阵解题方案：节点阻抗矩阵与节点导纳矩阵的关系。评分标准：3. 参考答案：小解题方案：次暂态时主磁通磁路的磁阻最大，对应的电枢反应电抗最小评分标准：4. 参考答案：解题方案：利用节点阻抗矩阵求解三相短路。评分标准：5. 参考答案：短路冲击电流、短路电流最大有效值、短路容量解题方案：评分标准：四、计算题（45 分，共 3 题，每小题 15 分）1. 参考答案：解题方案：评分标准：2. 参考答案：解题方案：评分标准：3. 参考答案：取 则发电机、变压器和线路的电抗标幺值如下解题方案：评分标准：
