电力系统分析练习题及其答案(何仰赞)上册

将E1,E2两条有源支路并联

X14?[(X9?X11)//(X10?X12)]?X13?0.217

E12=1.08

化简后的网络如图6-41(d)所示。 (3) 计算起始次暂态电流。

由发电机提供的起始次暂态电流为:

E121.08I''???4.977

X140.217由负荷LD提供的起始次暂态电流为:

I''LDE30.8???3.653

X30.219I''f?I''?I''LD?4.977?3.653?8.630

短路点总的起始次暂态电流为:

基准电流

SB100IB???0.251kA

3Vav3?230于是得到起始次暂态电流的有名值为

I''f?8.630?0.251?2.166kA

(4) 计算冲击电流

发电机冲击系数取1.08,综合负荷LD的冲击系数取1,短路点的冲击电流为

iim?(1.8?2?I''?2?I''LD)?IB?(1.8?2?4.977?2?3.653)?0.251 ?4.476kA

例6-6电力系统接线图示于图6-44a。试分别计算f点发生三相短路故障后0.2s和2s的短路电流。各元件型号及参数如下: 水轮发电机G-1:100MW,cos?=0.85,Xd''?0.3;汽轮发电机G-2和G-3每台50MW,

''cos?=0.8,Xd''?0.14;水电厂A:375MW,Xd?0.3;S为无穷大系统,X=0。变

压器T-1:125MVA,VS%=13; T-2和T-3每台63MVA,VS(1-2)%=23,VS(2-3)%=8,VS(1-3)%=15。线路L-1:每回200km,电抗为0.411 ?/km;L-2:每回100km;电抗为0.4 ?/km。 解:(1)选SB=100MVA,VB= Vav,做等值网络并计算其参数,所得结果计于图6-44b。

(2)网络化简,求各电源到短路点的转移电抗

利用网络的对称性可将等值电路化简为图6-44c的形式,即将G-2,T-2支路和G-3,T-3支路并联。然后将以f,A,G23三点为顶点的星形化为三角形,即可得到电源A,G23对短路点的转移电抗,如图6-44d所示。

XG23?0.112?0.119?0.112?0.119?0.304

0.118?0.064XAf?0.118?0.064?0.119?(0.118?0.064)?0.119?0.494

0.112最后将发电机G-1与等值电源G23并联,如图6-44e所示,得到

XG123f0.257?0.304??0.139 0.257?0.304(3)求各电源的计算电抗。

100/0.85?2?50/0.8XjsG123f?0.139??0.337

100375XjsA?0.494??1.853

100(4)查计算曲线数字表求出短路周期电流的标幺值。对于等值电源G123用汽轮发电机计算曲线数字表,对水电厂A用水轮发电机计算曲线数字表,采用线性差值得到的表结果为

t?0.2s时 IG123=2.538 IA=0.581

t?2s时 IG123=2.260 IA=0.5891?12.821

0.078

系统提供的短路电流为

IS?(5)计算短路电流的有名值。

IN1?IN2?IN3100/0.85?2?50/0.8??0.609kA

3?230INA?IB?375kA=0.941kA

3?230100

?0.251kA3?230总的短路电流为

If0.2?2.538?0.609?0.581?0.941?12.821?0.251?5.310kA

If2?2.260?0.609?0.589?0.941?12.821?0.251?5.148kA

例6-7在图6-46a所示的电力系统中,三相短路分别发生在f1和f2点,试计算短路电流周期分量,如果(1)系统对母线a处的短路功率为1000MVA。(2)母线a的电压为恒定值。各元件的参数如下:

线路L:40km;x=0.4 ?/km。变压器T:30MVA,VS%=10.5。电抗器R:6.3kV,0.3kA,X%=4。电缆C:0.5km,x=0.08?/km。

解:选SB=100MVA,VB= Vav,先计算第一种情况。 系统用一个无限大功率电源代表,它到母线a的电抗标幺值

SB100Xs???0.1

SS1000各元件的电抗标幺值分别计算如下:

线路L:X1?0.4?40?100?0.12

1152100?0.35 变压器T:X2?0.105?30电抗器R:

X3?0.04?100?1.22

3?6.3?0.3

电缆C:X4?0.08?0.5?100?0.1 26.3网络6.3kV电压级的基准电流为

I?9.16kA?5.12kA

1.79当f1点短路时

Xf??Xs?X1?X2?0.1?0.12?0.35?0.57

IB9.16I??kA?16.07kA

短路电流为

Xf?0.57当f2点短路时

Xf??Xs?X1?X2?X3?X4?0.1?0.12?0.35?1.22?0.1?1.89

短路电流为I?9.16kA?4.85kA

1.89对于第二种情况,无限大功率电流直接接于母线a,即Xs=0。所以,在f1点短路时

Xf??X1?X2?0.12?0.35?0.47,

I?9.16kA?19.49kA 0.47在f2点短路时Xf??X1?X2?X3?X4?1.79

9.16kA?5.12kA 短路电流为I?1.79例6-8在图6-47a的电力系统中,发电厂1的容量为60MVA,X=0.3;发电厂2的容量为480MVA,

X=0.4;线路L-1的长度为10km; L-2为6km;L-3为3?24km;各条线路的电抗均为每回0.4?/km。连接到变电所C母线的电力系统电抗是未知的,装设在该处(115kV电压级)的断路器BK的额定切断容量为2500MVA。试求f点发生三相短路时的起始短路时的起始次暂态电流和冲击电流。

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