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电力系统暂态分析复习思考题及参考答案

绪论：

1、电力系统运行状态的分类

答：电力系统的运行状态分为稳态运行和暂态过程两种，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

波的传递过程；电磁过渡过程主要研究与各种短路故障和断线故障有关的电压、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、功角、功

率的变化。

2、电力系统的干扰指什么？

答：电力系统的干扰指任何可以引起系统参数变化的事件。例如短路故障、电力元件的投

入和退出等。

3、为什么说电力系统的稳定运行状态是一种相对稳定的运行状态？

答：由于实际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，

如果其运行参量变化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常数（平

均值），系统处于稳定工作状态。由此可见系统的稳定运行状态实际是一种相对稳定的工作状态。

4、为简化计算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了那些基本假

设？

答：电磁暂态分析过程中假设系统频率不变，即认为系统机电暂态过程还没有开始；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。

第一章：

1、电力系统的故障类型

答：电力系统的故障主要包括短路故障和断线故障。短路故障（又称横向故障）指相与相

或相与地之间的不正常连接，短路故障又分为三相短路、两相短路、单相接地短路和两相短路

接地，各种短路又有金属性短路和经过渡阻抗短路两种形式。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、两相短路称为相间短路，单相接地短

路和两相短路接地称为接地短路。断线故障（又称纵向故障）指三相一相断开（一相断线）或

两相断开（两相断线）的运行状态。

2、短路的危害

答：短路的主要危害主要体现在以下方面：

1）短路电流大幅度增大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的影响和零序电流对通讯的干扰。

3、断线的特点及危害

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

和零序电流，所以断线的主要危害是负序电流对旋转电机的影响和零序电流对通讯的干扰。

4、中性点直接接地系统中各种短路故障发生的概率

答：中性点直接接地系统中发生概率最高的是单相接地短路（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

答：系统中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？这样选择的目的是什么？

答：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

压器的变比采用平均额定变比。这样选择的目的是为了简化计算，因为在此情况下，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

答：容量为无限大的电源称为无限大功率电源，其特点是电源内阻抗等于零，端电压与频

率保持不变。当实际电源的内阻抗占短路回路总阻抗的比例小于10%时可以视为无限大功率电

源。

8、无限大功率电源供电情况下发生三相短路时短路电流的组成及其变化规律

答：无限大功率电源供电情况下发生三相短路时，短路电流包括基频交流周期分量和非周

期分量。非周期分量从短路开始的初始值按指数规律随时间逐渐衰减到零，周期分量不衰减。

9、非周期分量出现的原因、非周期分量取得最大值的条件及三相非周期分量电流起始值的

关系

答：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；非周期分量取得最大值

的条件是短路前空载，短路发生在电压瞬时值过零瞬间（在不计各元件电阻情况下）；三相非周

期分量的起始值不同，如果短路前空载，则有三相非周期分量起始值之和为零，因为它们分别

等于短路后瞬间各自所在相周期分量瞬时值的负值，由于三相周期分量对称，其瞬时值之和为

零，所以三相非周期分量起始值之和为零。

10、最恶劣短路条件、短路冲击电流和最大有效值电流

答：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时（不计各元件电阻）；