重慶大學暫態(tài)第2章習題答案

1、第2章習題答案章習題答案一、暫態(tài)作業(yè)一、暫態(tài)作業(yè)1.為何要對同步發(fā)電機的基本電壓方程組及磁鏈方程組進行派克變換？為何要對同步發(fā)電機的基本電壓方程組及磁鏈方程組進行派克變換？答：答：由于同步發(fā)電機的定子、轉子之間存在相對運動，定轉子各個繞組的磁路會發(fā)生周期性的變化，故其電感系數(shù)（自感和互感）或為1倍或為2倍轉子角θ的周期函數(shù)（θ本身是時間的三角周期函數(shù)），故磁鏈電壓方程是一組變系數(shù)的微分方程，求解非常困難。因此，通過對同步發(fā)電機基本的電壓

2、及磁鏈方程組進行派克變換，可把變系數(shù)微分方程變換為常系數(shù)微分方程。2.無阻尼繞組同步發(fā)電機突然三相短路時，定子和轉子電流中出現(xiàn)了哪些分無阻尼繞組同步發(fā)電機突然三相短路時，定子和轉子電流中出現(xiàn)了哪些分量？其中哪些部分是衰減的？各按什么時間常數(shù)衰減？試用磁鏈守恒原理量？其中哪些部分是衰減的？各按什么時間常數(shù)衰減？試用磁鏈守恒原理說明它們是如何產(chǎn)生的？說明它們是如何產(chǎn)生的？答：答：無阻尼繞組同步發(fā)電機突然三相短路時，定子電流中出現(xiàn)的分量包含：

3、a)基頻交流分量(含強制分量和自由分量)，基頻自由分量的衰減時間常數(shù)為Td’。b)直流分量（自由分量），其衰減時間常數(shù)為Ta。c)倍頻交流分量（若d、q磁阻相等，無此量），其衰減時間常數(shù)為Ta。轉子電流中出現(xiàn)的分量包含：a)直流分量(含強制分量和自由分量)，自由分量的衰減時間常數(shù)為Td’。b)基頻分量（自由分量），其衰減時間常數(shù)為Ta。產(chǎn)生原因簡要說明：1)三相短路瞬間，由于定子回路阻抗減小，定子電流突然增大，電樞反應使得轉子f繞組中磁

4、鏈突然增大，f繞組為保持磁鏈守恒，將增加一個自由直流分量，并在定子回路中感應基頻交流，最后定子基頻分量與轉子直流分量達到相對平衡（其中的自由分量要衰減為0）。2）同樣，定子繞組為保持磁鏈守恒，將產(chǎn)生一脈動直流分量（脈動是由于d、q不對稱），該脈動直流可分解為恒定直流以及倍頻交流，并在轉子中感應出基頻交流分量。這些量均為自由分量，最后衰減為0。3.有阻尼繞組同步發(fā)電機突然三相短路時，定子和轉子電流中出現(xiàn)了哪些分有阻尼繞組同步發(fā)電機突然三相

5、短路時，定子和轉子電流中出現(xiàn)了哪些分量？其中哪些部分是衰減的？各按什么時間常數(shù)衰減？量？其中哪些部分是衰減的？各按什么時間常數(shù)衰減？答：答：有阻尼繞組同步發(fā)電機突然三相短路時，定子電流和轉子電流中出現(xiàn)的分量與無阻尼繞組的情況相同。衰減時間常數(shù)如下：a)定子基頻自由分量的衰減時間常數(shù)有3個：、、，分別對應于f繞dT“dT“qT組、D繞組和Q繞組。b)定子直流分量和倍頻分量（自由分量），其衰減時間常數(shù)均為Ta。UN=15.75KV，xd=x

6、q=0.962，xd’=0.246，xd’’=0.146，xq’’=0.21。發(fā)電機在額。發(fā)電機在額定電壓下運行，帶負荷定電壓下運行，帶負荷(180j110)MV.A，機端突然發(fā)生，機端突然發(fā)生3相短路，試求：相短路，試求：(1)Eq、Eq’、Eq’’、Ed’’和E’’在短路前瞬間和短路后瞬間的值。在短路前瞬間和短路后瞬間的值。(2)起始次暫態(tài)電流。起始次暫態(tài)電流。解：解：1）200cos0.85NNPMW???200235.294()

7、cos0.85NNNPSMVA????180110Sj??0110()31.43180arctg???00210.9531.430.896531.43235.294S????2008.6252()315.750.85NIKA????210.957.733()3315.75NSIKAU????043.31897.06252.8733.7?????I031.43??0043.31908629.01962.043.31897.01??????

8、????????jIjUEqQ=1.450.73631.626226.92oj???026.92??（有名值25.61KV）()1.6262qQddqqEEIxxE?????coscos26.920.8970.246sin(26.9231.43)qqddddEUIxuIx?????????????=1.07948（有名值17KV）cos26.920.8970.146sin(26.9231.43)qqddEUIx???????????=1