电力系统暂态分析复习大纲内附真题和答案(3)

2、对称分量法能否用于非线性三相电力系统的分析计算？为什么？

答：不能。因为对称分量法实际上是迭加原理的应用，而迭加原理不能用于非线性电路的分析计算，所以对称分量法不能用于非线性三相电力系统的分析计算。

3、两相短路时，短路电流中是否存在零序电流分量？为什么？

??答：两相短路时，短路电流中不存在零序电流分量。因为I(0)1???I?)，两相短(Ia?Ibc3??I??I??0，所以不存在零序电流分量。只有接地短路时，短路电流中才存在零序电路时Iabc流分量。

4、电力系统中三序分量的独立性及三序等值网络

答：电力系统中三序分量的独立性指三序分量相互独立互无影响（即正序电流只产生正序压降、负序电流只产生负序电压降、零序电流只产生零序电压降，反之亦然），各序分量可以单独计算。

分析计算电力系统不对称短路的三序网络如下图。

5、什么叫做分析不对称故障的基本相？基本相如何选取？

答：利用对称分量法分析计算时，以哪一相的序分量为未知数列方程求解，则那一相就称为分析计算的基本相。基本相通常选择特殊相。

6、什么叫电力系统元件的序阻抗？各电力元件的序阻抗之间有何关系？

答：加于电力系统元件端部的某序电压基频分量和流过端口的该序基频电流的比值称为电力系统元件的该序阻抗。

对于静止元件其正序阻抗等于负序阻抗，一般情况下其零序阻抗不等于正序阻抗（负序阻抗）；对于旋转元件（发电机、电动机）严格讲其正序、负序、零序阻抗各不相同，但一般情况下其正序阻抗和负序阻抗相差较小，近似计算时通常就认为其正序阻抗与负序阻抗相等。

7、各种变压器的正序、负序、零序等值电路 答：（略）

8、变压器的零序励磁电抗和负序励磁电抗都可以视为无限大，从而用开路代替，变压器的零序励磁电抗是否也可以视为无限大？在什么情况下，变压器的零序励磁电抗才可以视为无限大？

答：变压器的正序励磁电抗和负序励磁电抗之所以都可以视为无限大，是因为不管变压器采用什么样的铁芯形式，其励磁磁通都是通过铁芯形成回路的，由于铁芯的磁阻很小，所以与之相对应的励磁电抗非常大，近似计算中可以视为无限大；而变压器的零序励磁磁通通道与变压器铁芯的结构有关，在三相芯式变压器中，其励磁磁通只能通过铁芯、油箱与铁芯之间间隙和邮箱形成回路，由于间隙的磁阻很大，所以对应的励磁电抗较小，因而不能视为无限大。只有在变压器的铁芯形式能够使零序励磁磁通通过铁芯形成通道时（如三相变压器组、三相五柱式变压器、壳式三相变压器等）才可以将其零序励磁电抗视为无限大。另外当变压器有三角形接线绕组时，由于在零序等值电路中三角形绕组对零序而言相当于短路，其漏抗与励磁电抗并联连接，由于漏抗远小于励磁电抗，所以此时变压器的零序励磁电抗也可以视为无限大。

9、输电线路的零序等值电路 答：（略）

10、为什么双回架空输电线路每回每相的零序电抗大于单回架空线路的零序电抗？ 答：因为双回输电线路中，一回路的三相零序电流在另一回路的任一相—大地回路中所产生的合成磁场对该相的零序磁通起助磁作用，所以双回输电线路每回每相的零序电抗要大于单回路情况下的零序电抗。

11、为什么架空输电线路的零序电抗大于其正序电抗（负序电抗）？

答：因为在正序电流（负序电流）流过时，其他两相两相电流在另一相——大地回路中产生的合成互感磁通起去磁作用，而在零序电流流过时，其他两相两相电流在另一相——大地回路中产生的合成互感磁通起助磁作用，所以架空输电线路的零序电抗大于其正序电抗（负序电

抗）。

12、具有架空地线的输电线路的零序电抗为什么小于无架空地线的输电线路？

答：因为架空地线同大地一样构成了零序电流的返回通道，即架空地线中的电流与输电线路中电流的方向相反，其在导线——大地回路中产生的互感磁通对该回路的磁通起去磁作用，所以具有架空地线的输电线路的零序电抗小于无架空地线的输电线路。架空地线的导电性能越强（例如采用良导体做架空地线），则流过架空地线的电流越大，去磁作用越强，输电线路的零序阻抗越小。

13、三序网络的绘制 正序网络的绘制（略） 负序网络的绘制（略） 零序网络绘制（略）

需要指出不管电力系统采用什么样的中性点运行方式，因为在正序电流或负序电流情况下总有中性点对地电压为零，均可以认为中性点直接接地，所以中性点接地阻抗（例如消弧线圈阻抗）不会出现在正序和负序等值电路中。另外正序等值电路中应包含电源电动势，负序等值电路中不包含电源电动势（发电机无负序电动势和零序电动势）。

在中性点不接地的电力系统中零序电流不能通过，在零序电流不能通过的地方零序等值电路应该断开，只有在中性点直接接地或经消弧线圈接地的电力系统中零序电流才能通过，但必

?Z，所以中性点接地阻抗应须注意在中性点经阻抗接地的情况下，由于中性点对地电压为3I(0)n以3Zn出现在零序等值电路中。

14、已知电力系统接线方式如下，请画出f点发生接地故障时的零序等值电路。

答：f点发生接地故障时的零序等值电路如下图所示。

第六章：不对称故障的分析计算

1、各种不对称短路的边界条件方程和复合序网 答：（略） 2、正序增光网络 答：（略）

3、在正序等效阻抗和负序等效阻抗相等的电力系统中（通常都认为系统的正序阻抗等于负序阻抗），如果零序等效阻抗为Z?(0),请按故障处正序电流从大到小的顺序对各种短路故障进行排序。

答：按故障处正序电流从大到小的顺序排列的故障类型如下： 三相短路、两相短路接地、两相短路、单相接地短路。

（说明：由各种短路情况下正序增广网络中附加阻抗表达式可以推出）

4、在正序等效阻抗和负序等效阻抗相等的电力系统中（通常都认为系统的正序阻抗等于负序阻抗），如果零序等效阻抗也等于正序阻抗，请按故障处负序电流从大到小的顺序对各种短路故障进行排序。

答：按故障处负序电流从大到小的顺序排列的故障类型如下： 两相短路、两相短路接地和单相接地短路、三相短路

5、在正序等效阻抗和负序等效阻抗相等的电力系统中（通常都认为系统的正序阻抗等于负序阻抗），如果零序等效阻抗也等于正序阻抗，请按故障处零序电流从大到小的顺序对各种短路故障进行排序。

答：按故障处零序电流从大到小的顺序排列的故障类型如下： 两相短路接地和单相接地短路、三相短路和两相短路。

6、在正序等效阻抗和负序等效阻抗相等的电力系统中（通常都认为系统的正序阻抗等于负序阻抗），如果零序等效阻抗为Z?(0)，请按故障处正序电压从大到小的顺序对各种短路故障进行

排序。

答：按故障处正序电压从大到小的顺序排列的故障类型如下： 单相接地短路、两相短路、两相短路接地、三相短路

7、在正序等效阻抗和负序等效阻抗相等的电力系统中（通常都认为系统的正序阻抗等于负序阻抗），如果零序等效阻抗也等于正序阻抗，请按故障处负序电压从大到小的顺序对各种短路故障进行排序。

答：按故障处负序电压从大到小的顺序排列的故障类型如下： 两相短路、两相短路接地和单相接地短路、三相短路

8、在正序等效阻抗和负序等效阻抗相等的电力系统中（通常都认为系统的正序阻抗等于负序阻抗），如果零序等效阻抗也等于正序阻抗，请按故障处零序电压从大到小的顺序对各种短路故障进行排序。

答：按故障处零序电压从大到小的顺序排列的故障类型如下： 两相短路接地和单相接地短路、三相短路和两相短路。

9、在中性点不接地系统中，发生两相短路和两相短路接地情况下，流过接地点的短路电流有何关系？为什么？

答：流过

10、不对称短路时正序电压、负序电压、零序电压分布规律

答：发电机机端正序电压最高，故障处正序电压最低；短路点负序电压最高，发电机中性点负电压最低（为零）；故障处零序电压最高，中性点接地变压器（或中性点接地发电机）中性点处零序电压最低（为零）。

11、各序分量经Y/??11变压器后的相位变化 答：（略）

12、已知变压器变比UY/U??1(NY/N??1:3),求变压器三角形侧（f点）两相短路时星形侧的三相电流。

解：

???I?根据对称分量法求得三角形侧各序分量Ia(1)a(2)?由于UY/U??1，所以星形侧各序分量电流如下：

?Ufa|0|2jx?(1)，其相量图如图（1）所示，

??I?ej3300、I??I?ej3300、I??ej3300I?IA(1)a(1)B(1)b(1)C(1)c(1)?j3300?j3300?j3300??????IA(2)?Ia(2)e、IB(2)?Ib(2)e、IC(2)?Ic(2)e

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