1、电力系统运行状态的分类。

   电力系统的运行状态分为稳态运行和暂态运行过程两种，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关系，电磁过渡过程主要研究各种短路故障和线路故障有关的电压、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、功较、功率的变化。

2、电力系统的干扰指的什么？

电力系统的干扰指任何引起系统参数变化的事件。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态运行是一中相对稳定的运行？

由于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。如果起运行参量始终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一常数（平均值），系统处于稳定状态。由此可见系统的稳定状态是一中相对稳定的状态。

4、为简化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哪些基本假设？

电磁暂态过程中假设系统频率不变，即认为系统几点暂态过程还没开始；机电暂态过程中假设发电机内部的机电暂态过程已经结束。

{dy}章

1、电力系统的故障类型

电力系统的故障主要包括短路故障和短线故障。短路故障（又称横向故障）指相与相或相与地之间不正常的连接，短路故障又分为三相短路、两相短路、单相短路和两相短路接地，各种短路又有金属性短路和经过渡阻抗短路两种。三相短路又称为对称短路，其他三种短路称为不对称短路，在继电保护中又把三相短路和两相短路成为相间短路，单相接地短路和两项短路接地有成为接地短路。断线故障（又称为纵向故障）指三相一相断开（一相断线）和两相断开（两相断线）的运行状态。

2、短路的危害

短路的主要危害有以下方面：

1）短路电流大幅度增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和零序电流对通讯的干扰。

3、断线的特点及危害

断线的特点是不会出现的大的电流和低电压，但由于三相不对称，将在系统中产生负序电流和零序电流

4、中性点直接接地系统中各种短路故障出现的概率

中性点直接接地系统中发生概率最多的是单相接地（约65%），其他依次是两相短路接地（约20%），两相短路（约10%），三相短路（约5%）。

5、复杂故障

系统不同地点同时发生故障称为复杂故障。

6、电力系统故障分析中电压基准值、变压器变比通常如何选择？这样的选择目的是什么？

电力系统故障分析中电压基准值通常选择基本级的平均额定电压作为电压基准值，变压器的变比通常选用平均额定变比作为变压器变比。这样做的目的是为了简化计算，因为在这种情况下，各级电网的电压基准值就是其所在电压等级的平均额定电压，而无需通过计算求取。

7、无限大功率电源及其相对性

容量为无限大功率的电源为无限大功率电源，其特点是电源内阻抗为零，端电压与额定电压保持不变。当实际电源的内阻抗占短路回路的总阻抗的比例小与10%时可以视为无限大功率电源。

8、无限大功率电源供电时发生三相短路故障电流的组成及其变化规律

无限大功率电源供电时发生三相短路时，短路故障电流包括基频交流分量和非周期分量。非分周期分量从短路的初始值按指数规律逐渐衰减到零，周期分量不衰减。

9、非周期分量出现的原因，非周期取得{zd0}值的条件及三相非周期分量电流起始值的关系

非周期分量是为了维持短路瞬间电流不变而出现的自由分量；非周期分量取得{zd0}值的条件是短路前空载，短路发生在电压瞬时值过零瞬间（不记各种元件电阻情况下）；三相周期分量的起始值之和为零，因为它们分别等于短路后瞬间各自所在相周期分量的瞬时值的负值，由于三周期分量对称，其瞬时值之和为零，所以三相非周期分量之和为零。

10、最恶劣短路条件、短路电流冲击值和短路{zd0}有效值电流

最恶劣短路条件指短路前空载、短路发生在电压瞬时值过零（不记各种元件电阻情况下）；短路冲击电流指最恶劣短路条件下的短路电流的{zd0}瞬时值，它出现在短路发生后约二分之一周期时间时，短路冲击电流可以由I M=Km*1.414*Ip计算，其中Km称为短路冲击系数，在12MW机组极端短路时取1.9，其他情况下取1.8；Ip为短路电流周期分量的有效值。{zd0}有效值电流为最恶劣短路条件下短路电流的{zd0}有效值，它同样出现在短路发生后约二分之一周期时间时。

第二章同步发电机突然三相短路分析

1、分析发电机三相短路时假定发电机磁路不饱和的目的是什么？

当磁路不饱和时，发电机的各种电抗为常数，发电机的等值电路为等值电路这就为分析中应用迭加原理创造了条件

2、同步发电机机端突然三相短路时，定子绕组中电流包括哪些分量？转自励磁绕组中包括哪些电流分量？阻尼绕组中包括哪些电流分量？它们的对应关系和变化规律是什么？

定子绕组中电流分量包括基频周期分量、非周期分量和倍频分量；转子励磁绕组中电流包含强制直流分量、自由非周期分量和基频交流自由分量；d轴阻尼绕组中包含非周期自有分量和基频交流自由分量；q轴阻尼绕组中仅包括基频交流分量。定子绕组中基频周期分量电流与d轴阻尼绕组中的非周期分量电流相对应，并随着转子励磁绕组中非周期自由分量和d轴阻尼绕组中非周期分量的衰减而最终达到稳态值（与转子励磁绕组中强制直流分量相对应）；定子绕组中非周期分量和倍频分量与转子励磁绕组、阻尼绕组中中的基频交流分量相对应，并随着定子绕组非周期分量和倍频分量衰减到零而衰减到零。

3、同步发电机原始磁链方程中哪些电感系数是常数？哪些电感系数是变化的？变化的原因是什么？

凸极式同步发电机原始磁链方程中，转子各绕组的自感系数、转子各绕组之间的互感系数是常数；定子的绕组系数、定子绕组间的互感系数、定子各绕组与转子各绕组之间的互感系数是变化的，原因有二，一是凸极式同步发电机在d轴和q轴方向磁路不对称，二是定子绕组和转子绕组之间存在相对运动。

4、什么是派克变换？派克变换的目的是什么？

派克变换是将空间静止不动定子A、B、C三相绕组用两个随转子同步旋转的绕组和一个零轴绕组来等效替换，两个随转子同步旋转的绕组一个位于转子的d轴方向，称为d轴等效绕组；一个位于q轴方向，称为q轴等效绕组。

派克变换的目的是将原始电压方程由变系数微分方程变换为常系数微分方程，以便于分析计算。

5、派克变换的等效体现在何处？其变换规律是什么？

派克变换的等效体现在变幻前后气隙合成磁场保持不变，其变换规律是：1）A、B、C三相绕组系数中基频周期分量变换为d、q、0绕组系数中的周期分量；2）将A、B、C三相绕组系统中非周期分量（含倍频分量）d、q、0绕组系统中的基频周期分量。

第三章三相短路电流的实用计算

1、采用运算曲线法计算任意时刻短路周期分量有效值是否考虑负荷的影响？为什么？

采用运算曲线法计算任意时刻短路周期分量有效值时是不考虑负荷的影响，因为在运算曲线的编制过程中已近似考虑了负荷对短路电流的影响，所以应用运算曲线计算任意时刻短路周期分量有效值时不必再考虑负荷的影响。

2、转移电抗拒计算法

转移电抗的计算方法有网络化简法、单位电流法和利用转移阻抗的定义利用节点导纳矩阵计算三种方法。前面两种用手算，后者用于计算机计算。

第四章对称分量法及电力元件的序阻抗

1、对称分量法

对称分量法是一组三相不对称正弦量分解为三相电阻对称分量（其中一组称为正序分量、一组为负序分量，另一组为零序分量），通过分别计算三序对称分量，达到计算三相不对称正弦量的计算方法。常用于电力系统不对称故障的分析计算。

2、对称分量计算法能否适用于非线性三相电力系统的分析计算？为什么？

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适用于非线性三相电力系统的分析计算。

3、什么叫分析不对称故障的基本相？基本相如何选取？

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，则那一相就被称为分析计算的基本相，基本相通常称为特殊相。

 4、什么叫电力系统元件的序阻抗？各电力系统元件的序阻抗之间有何关系？

加于电力系统元件端部的某序电压{jp}分量和流过端口的该序基频电流的比值成为系统电力元件的该序阻抗。

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，但一般情况下正序、负序阻抗相差很小，近似计算时通常就认为其正序阻抗与负序阻抗相等。

5、变压器的正序励磁阻抗和负序励磁阻抗可以视为无限大，可以用开路代替，变压器的零序励磁阻抗是否也可以视为无限大？在什么样的情况下，变压器的零序励磁阻抗可以视为无限大？

变压器的正序励磁阻抗和负序励磁阻抗之所以可以视为无限大，是因为不管变压器采用什么样的铁芯，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阻非常大，近似计算时可以看为无限大，而变压器的零序励磁磁通通道与变压器的铁芯的结构有关，在三相芯式变压器中，其励磁磁通只能通过铁芯，油箱与铁芯之间的间隙和油箱形成回路，由于间隙的磁阻很大，所以与之相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阻抗视为无限大。另外，当变压器有三角形绕组接地时，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阻抗可以视为无限大。

6、为什么双回架空输电线路每回每相的零序阻抗大于单回架空线路的零序阻抗？

因为双回输电线路中，一回路的三相零序电流在另一回路中所产生的合成磁场对该相的零序磁通起助磁作用，所以双回架空输电线路每回每相的零序阻抗大于单回架空线路的零序阻抗。

7、为什么架空输电线路的零序阻抗大于其正序阻抗（负序阻抗）？

因为正序电流（负序电流）流过时，其他两相两序电流在另一相——大地回路中产生的合成互感磁通其去磁作用，而在零序电流流过时，其他两相两序电流在另一相——大地回路产生的合成互感磁通起去磁作用，所以架空输电线路的零序阻抗大于其正序阻抗（负序阻抗）。

8、具有架空地线的输电线路的零序阻抗小于无架空底线的输电线路？

因为架空底线同大地构成了零序电流返回的通道，即架空地线中的电流与输电线路中的电流的方向相反，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，所以具有架空输电线路的零序阻抗小于无架空地线的输电线路。架空地线的导电性能越强(例如采用良导体作为架空地线），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。

第五章不对称故障的分析与计算

1、在正序等效电阻和负序等效电阻相等的电力系统中（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ZΣ(0),请按故障处正序电流从大到小对各种故障进行排序。

按故障处正序电流从大到小排序为：

三相短路、两项短路接地、两相短路、单相接地短路。

2、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），如果零序阻抗等于正序阻抗，请按故障处负序电流从大到小对各种故障排序。

按故障处负序电流从大到小排序为：

两相短路、两相短路接地和单相接地短路、三相短路

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），如果零序阻抗等于正序阻抗，请按故障处零序电流从大到小对各种故障排序。

按故障处零序电流从大到小排序为：

两相短路接地和单相接地短路、三相短路和两相短路。

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），如果零序阻抗为ZΣ(0),请按故障处正序电压从大到小对各种故障排序。

按故障处正序电压从大到小排序为

单相接地，两相短路接地和两相短路、三相短路

5、在正序等效阻抗等于负序等效阻抗的电力系统中（通常都认为系统的正序阻抗等于负序阻抗），如果零序阻抗等于正序阻抗，请按故障处负序电压从大到小对各种故障排序

按故障处负序电压从大到小排序为

两相短路，两相短路接地和单相接地短路、三相短路。

6、在正序等效阻抗等于负序等效阻抗的电力系统中（通常都认为系统的正序阻抗等于负序阻抗），如果零序阻抗等于正序阻抗，请按故障处零序电压从大到小对各种故障排序。

按故障处零序电压从大到小排序为：

两项短路接地，单相短路接地、三相短路和两相短路。

7、在中心点不接地系统中，发生两相短路和两项短路接地情况下，流过接地点电流有什么关系？为什么？

8、不对称短路时正序电压、负序电压和零序电压分布规律

发电机机断正序电压{zg}，故障处正序电压{zd1}；短路点负序电压{zg}，发电机中心点负序电压{zd1}（为零；故障处零序电压{zg}，中性点接地变压器（或者中性点接地发电机）中性点处零序电压{zd1}（为零）。

第六章电力系统稳定性问题的概述和各元件的机电特性

1、电力系统稳定性的概述和分类

电力系统的稳定性指正常运行的电力系统受到干扰时，在干扰消失或不消失的情况下，经过渡过程回到原来运行点或转移到新的运行点稳定运行的能力。

电力系统的稳定性根据分析计算的需要分为静态稳定性和暂态稳定性两种。

电力系统的静态稳定性指正常运行的电力系统受到小干扰偏离原来的运行状态后，在小干扰消失或不消失的情况下，自动回到原来运行点运行的能力。能则称为在原来运行点的运行是静态的；否则在原来运行点的运行静态不稳定。

电力系统的暂态稳定性是指正常运行的电力系统在受到大干扰作用后，在干扰消失或不消失的情况下，电力系统保持同步运行的能力，能则称为电力系统暂态稳定，否则暂态不稳定。

2、提高电力系统并行静态稳定性的措施

提高电力系统并行运行静态稳定性的根本措施是缩短“电气距离”。通常缩短“电气距离”的具体措施有：输电线路采用分裂导线、提高输电线路的额定电压等级、改善系统结构、采用中间补偿设备等。

3、分析电力系统暂态稳定时所采用的基本假设条件

所采用的基本假设条件如下：

1）不计发电机定子电流中的非周期电流分量和与之相对应的转子电流周期分量的影响。

2）不对称短路时，只记正序基频分量的影响，不计负序和零序电流分量对转子旋转的影响。

3）忽略暂态过程中发电机的附加损耗；

4）不考虑频率变化对系统参数的影响。

4、分析电力系统暂态稳定时，不计及负序和零序分量对转子旋转的影响，这是否异味着各种短路对发电机转子的受干扰运动影响相同？为什么？

并不意味着各种短路对发电机转子的受干扰运动影响相同。因为在发生短路时影响转子受干扰运动的是正序电流，而正序电流与短路类型有关，所以不同的短路对转子受干扰运动的影响是不一样的。

5、等面积定则及简单电力系统中同步发电机暂态稳定的条件。

等面积定则：在电力系统稳定的前提下，必有加速面积等于减速面积；简单电力系统同步发电机暂态稳定的条件是：最发减速面积大于加速面积。

6、极限切除角与极限切除时间

使{zd0}减速面积恰好等于加速面积的故障切除角称为极限切除角，当实际故障切除角大于极限切除角时，加速面积小于{zd0}减速面积，系统暂态不稳定；当实际故障切除角小于极限切除角时，加速面积大于{zd0}减速面积，系统暂态稳定。与极限切除角相对应的切除故障时间称为极限切除时间，只有实际故障切除时间小于极限故障切除时间时，系统才能保证暂态稳定。