短路故障分析习题

短路故障分析习题短路故障分析习题短路故障分析习题资料仅供参考文件编号：2022年4月短路故障分析习题版本号：A修改号：1页次：1.0审核：批准:发布日期：下图所示的电网中，f点三相短路时，发电机端母线电压保持不变。r1，x1分别为电抗器的电阻和电抗，r1=Ω，x1=Ω，r2，x2分别为电缆的电阻和电抗，r2=Ω,x2=Ω。若母线的三相电压为：在空载情况下，f点突然三相短路。设突然短路时α=30°，试计算：(1)电缆中流过的短路电流交流分量幅值。(2)电缆中三相短路电流表达式。(3)三相中哪一相的瞬时电流最大，并计算其近似值。(4)α为多少度时，a相的最大瞬时电流即为冲击电流。rr1x1r2x2f(3)解：r1,x1分别为电抗器的电阻和电抗，r1=Ω,r2,x2分别为电缆的电阻和电抗，r2=Ω,x2=Ω令r=r1+r2=Ω,x=x1+x2=Ω令三相短路电流交流分量的幅值为：直流分量衰减时间常数为：由于短路前线路处于空载，则短路前瞬间线路电流为0，则每条电缆中三相短路电流的表达式为：直流分量值越大，短路电流瞬时值越大，且任意初相角下总有一相直流分量起始值最大。由步骤(2)可知，cos(−°)>cos(−°)>cos°)，a相的直流分量最大，大约在短路发生半个周波之后，a相电流瞬时值将到达最大值，即同理可以写出ib,ic，并进行比较验证：在短路前空载情况下，有步骤(2)所列的各相短路电流表达式可知：若初相角|α−φ|等于0°或是180°时，a相短路电流直流分量起始值达到最大，短路电流最大瞬时值也最大。由于φ=°，则α=φ=°或α=−180+φ=°。带入步骤(2)ia,ib,ic的表达式中进行验证：一发电机、变压器组的高压侧断路器处于断开状态，发电机空载运行，其端电压为额定电压。试计算变压器高压侧突然三相短路后短路电流交流分量初始值I''m。发电机：SN=200MW，UN=，cosφN=，xd=，x'd=，x''d=变压器：SN=240MVA，220kV/，Us(%)=13解：取SB=100MVA，UB1取为，则UB2=(220/=220kV 设发电机端电压为，由于短路发生前发电机处于空载，故。短路后短路电流交流分量初始值为：；发电机极端短路电流交流分量初始值为：；变压器高压侧短路电流交流分量初始值为：。下图示出系统中节点f的b、c相各经阻抗Zf后短路接地，试给出边界条件及复合序网。解：(1)以相电压、相电流表示的边界条件： (2)以序分量表示的边界条件： 对式GOTOBUTTONZEqnNum776273REFZEqnNum776273\*Charformat\!(2)(2)、GOTOBUTTONZEqnNum545419REFZEqnNum545419\*Charformat\!(3)(3)化简后得：式GOTOBUTTONZEqnNum776273REFZEqnNum776273\*Charformat\!(2)(2)+式GOTOBUTTONZEqnNum545419REFZEqnNum545419\*Charformat\!(3)(3)得： 式GOTOBUTTONZEqnNum776273REFZEqnNum776273\*Charformat\!(2)(2)−式GOTOBUTTONZEqnNum545419REFZEqnNum545419\*Charformat\!(3)(3)得： 式GOTOBUTTONZEqnNum935006REFZEqnNum935006\*Charformat\!(4)(4)+式GOTOBUTTONZEqnNum907436REFZEqnNum907436\*Charformat\!(5)(5)得： 对式GOTOBUTTONZEqnNum907436REFZEqnNum907436\*Charformat\!(5)(5)、GOTOBUTTONZEqnNum713730REFZEqnNum713730\*Charformat\!(6)(6)进行整理得： (3)综合式GOTOBUTTONZEqnNum997588REFZEqnNum997588\*Charformat\!(1)(1)、GOTOBUTTONZEqnNum425698REFZEqnNum425698\*Charformat\!(7)(7)、GOTOBUTTONZEqnNum766976REFZEqnNum766976\*Charformat\!(8)(8)可知：系统的三个序网在故障点并联。如图所示：下图示出系统中节点f处不对称的情形，若已知xf=1，uf(0)=1，由f点看入系统的x∑(1)=x∑(