电力系统对称故障分析计算-东北电力大学精品课程展示

1、7电力系统对称故障分析计算7.1习题1）电力系统短路的类型有那些?那些类型与中性点接地方式有关？2）什么是横向故障?什么是纵向故障？3）短路有什么危害？4）无限大容量电源的含意是什么？5）什么是最恶劣的短路条件？6）什么是冲击电流?什么是冲击系数？7）无限大容量电源供电系统发生对称三相短路周期分量是否衰减？8）无限大容量电源供电系统发生对称三相短路是否每一相都出现冲击电流？9）什么是无限大容量电源供电系统短路电流最大有效值?如何计算？1 0）无限大容量电源供电系统短路电流含那些分呈:?交流分量、直流分疑都衰减吗?衰减常数如何确泄？11）用瞬时值计算公式说明匚0时周期分量与非周期分量的关系。12

2、）下图为长方形超导线圈长lm,宽Im,处于均匀磁场氏中，其线圈平面与磁场必垂直时闭合开关&，此时超导线圈的磁链是多少？线圈转90。时，磁链又是多少？图7- 1习题7-1213）为什么设左发电机电流、电压、磁链的正方向？每个回路的电流、电压和各绕组磁链的 正方向、绕组轴线正方向如何规泄？1 4 ）写岀a相回路的瞬态电压方程（考虑英它绕组对a相回路的互感）。15）（7-1）式回路方程与磁链方程（7-2）式什么关系？16）（7-1）式回路方程是否可解？为什么？17 ）哪些电感系数不变化？为什么不变化？18）什么是磁链？什么是一个绕组的自磁链？什么是绕组之间的互磁链？什么是一个绕组的总磁链？19）什么

3、是综合相量?在派克变换中的作用是什么？2 0）什么是派克变换矩阵？为什么进行克变换？电流、电压、磁链的派克变换矩阵是否相同？21）派克变换矩阵中的&角是什么角？2 2）以知 a, b, c 三相电压 uo = 1 sin（6Jf + a）, uh = 1 sin（iyt + a -120）,u. = lsin（+ 已知发电机正常运行于额泄参数P 0 0W. cos0二0.85,炉10.5kV, Xd二1，乙二0.7,斥0下，求发电机空载电势场并画相量图。27）短路后，定子绕组、转子励磁绕组都含有哪些电流分量?各按什么时间常数衰减？28）, E；各是什么电势?两者有什么关系？乙霜、E；。、E；、

4、E押电势是什么关系？29）不计阻尼时，左子直流分疑电流，励磁绕组基频交流电流分量按什么时间常数衰减?励磁绕组直流电流，左子二倍频交流电流分量按什么时间常数衰减？30）2, E； , E；各是什么电势？三者有什么关系？短路前后是否变化？ E；d与E；是否相等？E爲与匕刊什么关系值在空载下短路与负载下短路是否一样？31 ）从物理概念及数学公式说明Xd、X,、E爲、色需电势。32）7、T；、7；各是什么时间常数。这三个常数计阻尼与不计阻尼是否相同？刀、T：各 是什么时间常数?这些时间常数各决左什么电流的衰减？这些时间常数如何计算？33）发电机短路时U,会变化吗？发电机短路电流计算公式是否考虑了的变化

5、？什么是 强行励磁?它会对短路电流带来什么影响？如何讣算？34）非无限大容量电源供电系统短路，短路电流周期分量是否衰减？35）非无限大容量电源供电系统短路，短路电流周期分量是否衰减？3 6）什么是起始次暂态电流?什么是周期分量起始有效值?两者相同吗？3 7）什么是38）什么是精确法?精确法电势如何讣算？非精确法电势如何考虑？3 9）如何计算转移电抗?转移电抗和汁算电抗什么关系？40）实用计算中对负荷怎样考虑？什么情况下考虑大型异步电动机的影响？41）如何计算大型异步电动机的短路电流？42）发电机短路电流曲线如何制左？是否考虑了负荷影响？4 3）用曲线法查岀的各发电机电流后是否可直接相加得到短路

6、点电流？44）如图7-2所示简单电缆供电网络，K点三相短路时，6. 3 kV母线电压保持不变。 如设计要求短路时冲击电流不得超过20 k A,试确定可平行敷设的电缆数？已知电抗器L的参数为6kV, 2 0 0 A,於匸4,额圧功率1.6 8 k W/相。电缆参数，长 12 5 0m, r,=O. 37Q/km, X】二 0.08 3 Q / km.45 ）如图7-3的电力系统，发电机G的参数Sm二60MVA, E =1. 0 8, X； = 0.12同期调相机C的参数为SjVC=5MV扎E： = 1.2, X： = 0.2。负荷厶的参数为SNLl 二30MVA,=0.8, X； = 0.35。

7、负荷乙的参数为SNL2二 18MV A,= 0.8, X； = 0.35厶的参数为二6MVA,= 0.8 , X；3 = 0.35 变压器 T 】的参数 5iVri=315MVA, UK（%） = 10.5o T2的参数S“2 = 20MVA, UK（%） = 10.5o Ts的参数S. = 7.5 MVA, Uk (%) = 10.5 o 线路长 h = 60kin, I2 = 20km、 /3 = 10km o 单位长线路电抗均为X = 0.40/km。当K点发生三相短路时，求短路点冲击电流。46) 供电系统如图7-4,发电机参数5vg1=2 5 0MVA, X； = 0.4Sm2=60M

8、VA, X； = 025o 变压器的参数= 250 MVA, (7(%) = 10.5 o T：的参 数&化=60 MVA , UK(%) = 105 o 线路长厶=50km , /2 =40km, l3 = 30km。单位长线路电抗均为X,=0.4Q/kmo求K点发生三相短路时，短路点总电流，各发 电机支路电流。47) 供电系统如图7-5,发电机参数Sng二2 50MVA, Xf = 0.12系统C电抗不详。变压 器 T 的参数 SNT = 240MVA, UK (%) = 10.5 o 线路长 /, = 20km , l2 = 10km,电抗均为 X =0.40/km。在下述三种情况下，求

9、K点三种短路电流。 QF点短路容量为1 0 OOMVA时： 系统C母线短路，系统所供电流为1. 5kA时： 系统C是无限大容呈:电源时。4 8 )应用单位电流法求图7- 6简单网络中支路1、2、3对短路点K的转移阻抗和电流 分布系数。49) 五机供电系统如图7-7 , K点发生三相短路，计算t=0, t=0.2s时K点短路电 流周期分量有效值。图中G：为水轮发电机，标幺电抗X切二0.3,对应的基准功率Sr = 100MVA。G=、G,为汽轮发电机，额泄容呈:均为 12MW, Cos =0, 8, X】二0.125。G(、Gs 汽轮发电机，额泄容量均为25MW, Cos 0.& X；二0.16。

10、变压器、的参数Sjvri = WMV A , U K (%) = 10.5 o T ；的参数卫忙= 31.5MVA, UK (%) = 10.5 o 线路长 h= 70km, /2 = 50km,电抗均为 X严 0.4Q/ km。50) 已知发电机参数 Xd=l. 2, Xq二 0 8, X； = 0.29, X,二0.25, X； = 0 , X 瞰二1 , X=0. 6, Xf =1. 1, Xq 二 0.8。在额泄运行条件时 U二 1 . 0, 1 = 1. 0, co s e 二 0. 8。 试求在此条件下,发电机的电势Eq、Eq、E；、E：、Ed的值。51) 异步电动机起动电流为额定

11、值的5. 6倍，额左功率因数为0. 9 0汁算其次暂态电抗及额 立运行时的次暂态电势。7. 2习题解答44) 用有名值计算，按实际参数讣算得到冲击系数=1. 13 6 9,最多可并联三回。45) 冲击电流为5. 23 kAo46) 总短路电流2. 7 2 kA0 G,电流为0. 9 68kA , G?电流为1. 7 52k A。47) 短路电流4. 3 2 9 kA, 短路电流6.6 0 6 k A, 短路电流13. 44 kAo48) 支路1电流分布系数二0.1 82支路2电流分布系数=0.366,支路3电流分布系数二0.4 5 5,1点转移电抗二2.1,2点转移电抗二1.05,3点转移电抗=0. 84o49) 0 秒时周期分量有效值二(GG)0. 425,(G-.GS)