电力系统分析第七章例题(栗然)(DOC)

第七章习题

7-1：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 ϕ=0.85，''

0.3d

X =；汽轮发电机G-2和G-3每台50MW ，cos ϕ=0.8，

''

0.14d X =；水电厂A ：375MW ，''0.3d X =；S 为无穷大系统，X=0。变压器T-1：125MVA ，V S

%=13; T-2

和T －3每台63MVA ，V S （1-2）%=23，V S （2-3）%=8，V S （1-3）%=15。线路L-1：每回200km ，电抗为0.411 /km Ω；L-2：每回100km ；电抗为0.4 /km Ω。

解：（1）选S B =100MVA ，V B = 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 ，G 23三点为顶点的星形化为三角形，即可得到电源A ，G 23对短路点的转移电抗，如图6-44d 所示。

23

0.1120.119

0.1120.1190.3040.1180.064

G X ⨯=++=+

(0.1180.064)0.119

0.1180.0640.1190.4940.112

Af X +⨯=+++

=

最后将发电机G-1与等值电源G 23并联，如图6-44e 所示，得到

139.0304

.0257.0304.0257.0123=+⨯=f

G X （3）求各电源的计算电抗。

123100/0.85250/0.8

0.1390.337100

jsG f X +⨯=⨯=

853.1100

375

494.0=⨯=jsA X

（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

G123A G123A 0.2I =2.538 I =0.581

2I =2.260 I =0.589

t s t s ==时 时

系统提供的短路电流为

821.12078

.01

==

S I

（5）计算短路电流的有名值。

N1N2N3

100/0.85250/0.8I I I 0.609+⨯++==

kA

NA I A=0.941k kA =

kA I B 251.0230

3100

=⨯=

总的短路电流为

0.2I 2.5380.6090.5810.94112.8210.251 5.310f kA =⨯+⨯+⨯= 2I 2.2600.6090.5890.94112.8210.251 5.148f kA =⨯+⨯+⨯=

7-2：某系统接线及各元件参数如图所示，设在 f 点发生三相短路。若选S B =100MVA ，U B =平均额定电压，试计算：

（1）f 点短路电流周期分量起始值（有名值）？ （2）电源G 对 f 点的转移电抗x Gf 及计算电抗x Gjs ？

50MW 60MV A Cos φ=0.85 8%=k u

2.0''=d x

f

解：

34.085

.0/50100

2.0=⨯

=G x

133.060100

08.0=⨯=T x f 点短路电流06.1115

3100

133.034.01=⨯⨯+=

f I (kA)

473.0133.034.0=+=G f x

278.0100

85

.0/50473.0=⨯

=Gjs x

7-3：某系统接线及各元件参数如图所示，设在变压器高压侧母线发生三相短路。若选S B =100MVA ，U B =平均额定电压，试计算：

（1）发电机出口周期分量初始值（有名值）？ （2）流过每条输电线的短路电流（有名值）？

Cos φ=0.85 8%=k u

18.0''=d x

解：以S B 为基准的发电机电抗标幺值

153.085

.0/100100

18.0S S x x G B '

'd

G =⨯== 以S B 为基准的变压器电抗标幺值

0667.0120

100

08.0S S %

u x T B k T =⨯== 以S B 为基准的每条输电线电抗标幺值

0.115115

100

2.15U S 38

.040x 2

2B

B L =⨯

=⨯= 发电机出口短路电流为

)kA (02.255

.103100

0.0667153.01U 3S x x 1I B

B T

G G =⨯⨯+=

+=

流经输电线的短路电流为

)kA (4.37115

3100

0.1151U 3S x 1I B

B L

L =⨯⨯=

=

7-4： 电力系统接线如图7-7（a ）所示，A 系统的容量不详，只知断路器B 1的切断容量为3500MVA ，C 系统的容量为100MVA ，电抗X C ＝0.3，各条线路单位长度电抗均为0.4Ω/km ，其他参数标于图中，试计算当f 1点发生三相短路时短路点的起始次暂态电流'

'1f I 及冲击电流i M ，(功率基准值和电压基准值取

av B B U U MVA S ==,100)。

A

C

(b)

(c)

1

(d)