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第7章思考题与习题
7-1什么是理想同步电机?为什么要定义理想同步电机?
7-2在理想同步发电机(凸极机)原始磁链方程中，各电感系数—定子绕组间自感,互感，转子绕组间自感、互感，定、转子绕组间互感，哪些随转子位置而变化。哪些不随转子位置变化?若是隐极机又如何?
7-3同发电机正常稳态运行时的等值电路和相量图的形式如何?虚构电动势EQ有何物理意义?
7-4同步电机定子A、B、C三相通以正弦电流iA、iB、iC，转子各绕组均开路，已知
iA?iB?iC?0，试问??0和??90时A相绕组的等值电感为多少？
7-5同步电机定子三相通入直流，iA?1.0，iB=iC=-0.5，求转换到dq0系统的id、iq、i0。 7-6设三相电流的瞬时值分别为下面两式，试求经过派克变换后的id、iq、i0。
?cos??t?a?0?ia????（1）ib?Im?cos??t?a0?120??????ic??cos??t?a0?120???ia??1?????? （2）ib?Im?0.25 ??????????ic????0.25?????7-7三相同步发电机，频率50Hz由具有常值同步速度的原动机驱动。电枢绕组初始时开路，
调整励磁电压，使电枢机端电压为额定值（标幺值为1p.u.）。电机的电抗标幺值和时间常
???0.25p.u，Xd??0.45p.u，Xd?1.50p.u，?d???0.04s 数为 Xd??1.4s，?d???0.04s。试求： ?d（1） 分别求次暂态、暂态和稳态短路电流。
（2） 发电机出口发生三相短路时，求电枢电流基频分量的表达式。假定短路发生在转子
直轴与a相轴线重合，即??0。
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第8章思考题与习题
8-1何谓电力系统的故障？如何分类？
8-2何谓无限大容量电源？其供电系统三相短路时的短路电流包括几种分量？有什么特点？
8-3何谓短路冲击电流？何谓最大有效值电流？它在什么条件下出现？冲击系数的含义是什么？如何取值？
8-4何谓磁链不变原理？它的实质是什么？
8-5简述无阻尼绕组同步发电机突然三相短路的物理过程。 8-6Td??是什么绕组在什么情况下的时间常数？
8-7何谓暂态电势、次暂态电势？它在短路瞬间是否突变？
8-8有阻尼绕组同步发电机突然三相短路时，定子绕组中的电流由哪些分量组成？各按什么时间常数衰减？
8-9何谓强行励磁？其作用是什么？
8-10无限大容量电源供电系统发生三相短路时，三相短路电流周期分量有效值如何计算？电力系统中任意一点的残余电压又如何计算？
8-11何谓起始次暂态电流T??？精确计算步骤如何？在近似计算时又可采用哪些假设？ 8-12如果三相短路点具有大型异步电动机，其冲击电流和短路电流最大有效值又如何考虑？
8-13电力系统三相短路电流实用计算法的含义是什么？它求的是什么电流？ 8-14求任意时刻的短路电流可采用什么方法？
8-15同步发电机的稳态、暂态、次暂态时的电势方程，等值电路及相量图的形式如何？
?？它们具有怎样的?和暂态电抗Xd8-16虚拟电势EQ有何意义？为什么要引入暂态电势Eq物理意义？
8-17三相短路电流时网络如何用叠加原理？分解后的故障分量网络有何特殊意义？ 8-18电力系统短路电流计算时，负荷如何考虑？
8-19什么叫电流分布系数和转移阻抗？二者有何关系？用什么方法可以求电流分布系数？
??0.29，Xd???0.25,Xq???0.35。8-20已知同步发电机的参数为：Xd?1.2,Xq?0.8,Xd在额定运行时，U?1.0,I?1.0,cos??0.9,试计算在额定运行状态下同步发电机的EQ、
??及E??之值，并作出该同步发电机稳态、暂态、次暂态时的等值电路。 ??、EdE?、Eq8-21如图8-48所示电力系统空载运行，发电机电压为额定值，电动势同相，发电机和变压
的电抗额定标幺值用百分比标注于图中，忽略所有电阻，线路电抗为160?。传输线路末端发生三相对称故障，求短路电流和短路容量。
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图8-40 题8-21电力系统接线图
???0.14,E???1。8-22如图8-40所示电力网络，已知各元件参数如下。发电机G：60MVA,Xd变压器T：30MVA,UK%?8。线路L：长20km,x1?0.38?km。试求k点三相短路时，起始次暂态电流、冲击电流、短路电流最大有效值和短路功率有名值。
图8-41 题8-22电力网络接线图
8-23如图8-42所示，简单电力系统，已知各元件参数如下。发电机G1：
???0.15,E???1.08。发电机G2：90MVA,Xd???0.2,E???1.08。变压器T1：60MVA,Xd60MVA,UK%?12。变压器T2：90MVA,UK%?12。线路L：每回线长???0.35,E???0.8。 80km,x1?0.4?km。综合负荷LD：120MVA,XLd 试分别计算k1点发生三相短路时，起始次暂态电流和冲击电流有名值。
图8-42题8-23电力系统接线图
8-24如图8-43a所示四节点电力系统接线，发电机用暂态电抗和它背后的电动势表示。所有电抗用同一基准容量下的标幺值表示。为简化分析，忽略所有电阻和并联电容。发电机在额定电压下空载运行，电动势同相。节点4发生金属性三相故障。试求 （1）利用戴维南定理求故障点的等效电抗并求故障电流（单位：p.u.）; (2)求故障时的节点电压和线路电流；
（3）求节点2发生三相故障，故障阻抗为zf?j0.0225，计算（1）和（2）。
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图8-43题8-27简单电力系统
8-25电力系统接线如图8-53所示，已知各元件参数如下：汽轮发电机G1、G2为60MVA,
???0.15。变压器T1、T2为60MVA,UK%?10.5，外部系统电源S为UN?10.5kV,Xd???0.5。系统中所有发电机组均装有自励调压器。k点发生三相短路，试按300MVA，Xs下列三种情况计算I?0?、I?0.2?和I???，并对计算结果进行比较分析。取I????I?4s?，外部系统电源按汽轮发电机考虑。
（1）发电机G1、G2及外部系统S各用一台等值发电机代替。 （2）发电机G1和外部电源S合并为一台等值机。
（3）发电机G1、G2和外部电源S全部合并为一台等值机。
图8-53题8-28电力系统接线图
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