电力系统分析第七章例题(栗然).doc

第七章习题1：电力系统接线图示于图6-44a。试分别计算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，=0.85，；汽轮发电机G-2和G-3每台50MW，=0.8，；水电厂A：375MW，；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 ；L-2：每回100km；电抗为0.4 。 解：（1）选SB=100MVA，VB= ，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，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。 最后将发电机G-1与等值电源G23并联，如图6-44e所示，得到 （3）求各电源的计算电抗。 （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 系统提供的短路电流为 （5）计算短路电流的有名值。 kA 总的短路电流为 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SB=100MVA，UB=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 点的转移电抗及计算电抗？ 解： f点短路电流(kA) 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SB=100MVA，UB=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）？ 解：以SB为基准的发电机电抗标幺值 以SB为基准的变压器电抗标幺值 以SB为基准的每条输电线电抗标幺值 发电机出口短路电流为 流经输电线的短路电流为 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B1的切断容量为3500MVA，C系统的容量为100MVA，电抗XC＝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f1点发生三相短路时短路点的起始次暂态电流及冲击电流iM，(功率基准值和电压基准值取)。 图7－7 简单系统等值电路 (a) 系统图 (b)、(c)、(d)等值电路简化 解：采用电源电势和忽略负荷的近似条件，系统的等值电路图如图7-7(b)所示。 （1）计算各元件电抗标幺值 （2）计算A系统的电抗： 若短路点发生在和A相连的母线上即f2点时，则A、C系统的短路电流都要经过断路器B1，其中C系统供给的短路电流标幺值为： 由式（7-15）知短路功率和短路电流的标幺值相等，所以C系统提供的短路功率为： 由A系统提供的短路功率为 A系统的电抗为： （2）网络化简 （3）短路电流标幺值 短路电流有名值： （4）冲击电流 7-5： 图7－8（a）所示一环形电网，已知各元件的参数为： 发电机：额定容量为100MVA，额定容量为200MVA。额定电压均为10.5KV，次暂态电抗为0.2。 变压器：额定容量为100MVA, 额定容量为200MVA, 变比为10.5/115KV，短路电压百分数均为10。 线路：三条线路完全相同，长60km，电抗为0.44。 负荷：为50＋j25(MVA)， 为25＋j0（MVA）。 为了选择母线三上的断路器及线路1－3和2－3的继电保护，要求计算母线3短路后瞬时短路点的交流电流；该时刻母线1和2的电压；该时刻1－3和2－3线路上的电流。 解： 系统的等值电路： 系统等值电路如图7－8（b）所示，采用标幺值的近似计算法，功率基准值SB为100MVA，电压基准值UB为平均额定电压。图中所有阻抗、导纳均为计算所得的标幺值。所有参数计算如下： （2）短路前运行状况分析计算： 如果要计及正常分量，则必须进行一次潮流计算，以确定短路点的电压以及各待求分量正常运行时的值。这里采用实用计算，忽略电阻和并联支路，则等值电路可简化为图7－8（c），即所有电动势、电压的标幺值均为1，电流均为零。因此，短路点电压和各待求量的正常值为： 图7－8 例7－3系统图及等值电路