电力系统暂态分析的课件以及习题答案

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1-2发电机G1和％具有相同的容量，他们的额定电压分别为6.3kV和10.5kV。若以其

额定条件为基准的发电机电抗标幺值相等，这两台发电机电抗的欧姆数的比值是多少？

=

解：^GI^G2UG1=6.3kVU^l0.5kV%产治2*

SSxSU2U26.32

XX-Gl-XX_G2__G4-__036

G1*G1|J2G2*G2U2XS1）2口10.52

G1G2G2G2G2G2

-3如图所示的电力网，图中已标明各元件的参数。要求：

正吸IT舁仃兀TIHlj几仞'N1S.（木Hi文庙命头林宝匚-，生平纺［力I夙，UB|=IU.OKV«

⑵近似计算各元件电抗的标幺值（采用变压器平均额定变比）。

SB取100MVAo

121

U

UBn=121kVBin6.67.26kV

解：⑴S=100MVAUR尸10.5kV

RDDITRT

SU210010.52

X"X"RZ0.15------0^3

dSU2"5010.52

NBl

u%SU210.51001062o175

X匕R_____N—

T1,100Su21006010.52

NBl

,S100

XXIa0.41000.2732

L*1U21212

BII

u%SU210.51001102

X-RM0.2892

T2*100U21003012f2

SNBII

(2)SB=100MVAUB=Uav

S100

X-X"—B-0.15—0.3

d*dS50

N

u%S_10.5100

XkB0.175

Tr100s10060

N

xlJB0.4100100

0.3024

1152

100

x0.35

T2*100S10030

N

14已知网络接线如图，图中已标明各元件的参数。试求:

⑴以SB=100MVA,UB=Uav为基值的电抗标幺值。

⑵各元件归算到短路点所在电压等级为基本段的电抗有名值。

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T

CD~~[-db——<o2

0.4Q永m

50MW60MVA0.4Q/km31.5MVA

40km

cos<t>=0.810.5/121kV（单回）11Q/38.5kV

U%=10.5U%=105

X"d=0.13k65kmk

E"=11kV

解：⑴SB=100MVA,UB=Uav

100

0.208

50/0.8

100

60~0.175

xIS100

X-4——够650.0983

L122115~2

Uav

u%s

X

T2*100S

N

XXI,B.169

L2*1U2

av

2

LU

短路点所在电压等级的Z

(2)Uav=37kVBav13.69

s

B

X-x”Z0.20813.692.8475%产片[.XZ『0.175义13.69=2.3958Q

dd-B

WXZ『0.0983XI3.69=1.3457Q看尸小XZ『O.3333X13.69=4.5629Q

42=^XZR=1.169X13.69-16C

1-5如图所示系统，电源为无限大功率系统。

当取SB=100MVA.UB=Uav,1.8时，在f点发生三相短路时的冲击电流是多少？

短路电流的最大有效值是多少?

|~~QD—4^~L2

0.4Q/km0.08Q/km

30MVA6.3kV

40km0.5km

Uk%=10.50.3kA

XR%=4

100

X0.121

L11152

u%s10.5100

XkB0.35

T1100s10030

JI

「s

x%4100

XB1.222

R1003UI10036.30.3

NN

XIS100x「L793

XB0.080.50.1

L21u26.32

av

I=l/x=1/1.793=0.5577

L

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J21.80.55771.4197

MlM=1.52lf=0.8477

有名值M1-4197

穿6M13015

100

0.84777.769kA

Mx/T6.3

3-2电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，当f点发生三相短路时，试计算:

⑴次暂态电流初始有效值I”；

⑵冲击电流值以。

<i>

L，

I0.4Q/kmSs=100MW

2x60MVA110kV

2x50MW<单回)X.=0.1

cos@=0.8U%=10.5

k60km

X"d=0.125

解:

取SB=100MVA,UB=Uav

xS100

XX0.1250.2

G1G2d50/0.8

N

u%S10.5100

—*--------0.175

xx60"

T2100S100

N

S100

xxXIB0.4600.1815

-

L1L21U2H52

av

100

x0.10.10.1

ITO

N

X[(XX)//(XX)]//[(XXs]

G1T1G2T2

0.20.1750.1815

0.1)0.0946

2

11有名值：

⑴10.57

X0.0946

100

10.575.307(kA)

115

1.810.5726.91有名值

⑵ch

100

26.9113.51(kA)

G115

3-3如图所示的网络中,各元件参数在同一基准条件下的标幺值如下:

耳=144,E2=1.54,X[=0.67,X2=0.2.X3=0.25.X4=0.2,X=2.4(负荷)。试求：电源对短路点f的等

值电抗。

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1出

解:%=x"4+0.67//0.2+0.25=0.404

x//xX//X0.67//0.21.54°-67//°-21.517

E--2.J-----------2.1.44

X写X0.670.2

12

)

、的Y形变换为三角形:

X、x4>

支路得

取EfE、

XX

EfX45

5X

XT720.4040.6377

0.20.404-

2.4

3-4如图所示系统，当f点发生三相短路时，试计算各电源对f点的转移阻抗。已知图中110kV

解:

取SB=100MVA,UB=Uav

0.5029.164(kA)

B(IIO)115B(6)

XXX'B0.1250.8333

12dS15

N

16.6

「3=16.6kA，33.07”-0.0302

3.0.50233.07

3-

40^5-侬

XX0.14XiZxiGi

4510010075

SN

¥3

xIS0.43.4100

X1B0.046G2

222115

------y—

x%IU109.164

R8

xUN1.527

100I1000.6

NB

将4、5、7的三角形变换为8、9、10的Y形:

x：G：

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XX0.140.14

X450.0108

8Xxx0.140141.527

457

XX0.141.527

AV------------4T'0.1183

9XXX0.140.141.527

457

XX0.141.527

X0.1183

10XXX0.140.141.527

%产4+%+、=0087x12=4+=0.9513

x1f=%=0.833

xx0.11830.9513

XXXg

2f912120.11830.95130.087

x

11

vwXXO7TT830AJ87

XX9

S911110.11830.0870.9513

4-7-1(1)在题中，若有两台升压变压器和一台自偶变压器高压侧星形中性点直接接地，330KV系统中

有中性点接地。计及330KV两回路的互感，试绘制f1点接地短路时以下两种情况的零序网络。

(1)中性点接地的自偶变压器与f1点在同•回线路上

解1(

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(2)

第五章

5-2在如图所示的电力系统中，各元件参数的标幺值为：

MM

发电机G1：^=1,Xd=O.2,X2=O.2,Xo=O15发电机0：^=1,Xd=O.2,X2=O.18,Xo=O.1；

变压器T-1：XT1=0.12；变压器T-2：XT2=0.1：

线路X=1.5O

L.L2：X1=X2=0.3,0

试制订在f点发生不对称故障时的各序网络，并求出各序网的等值电抗。

GiTiLiTz02

—©

L2

解：

JTt.i

-ACciiXTIfi]]•ACTNACc>2

j«)•*'・^-■x■-、-----o

(❷)JO-2JO.l2Q|~~IJ«1J<>2(3)

JCt-2

"IN

X(xX)//[(X//X)XX]

1G1T17L1L2T2G2

nQ

(0.20.12)//(-5—0.10.2)0.187

n3

x2(0.20.12)//(0.10.18)0.1835

xx//[(x//x)x]0.12〃(学0.1)0.1052

0T1L1L2ZT21'2

5-3电力系统如图所示。设A、B发电机暂态电势巳=1.0,在f点发生两相短路接地故障,

试计算故障处的A、B、C三相电流。

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GH

―H>)

------------------------

X,d=C.3XTI-0.12XI-X2=O.3(«¥L|M|)Xr2=O.IX'<1=0.25

X2=O.2X<7.7X?=O.15

Xo=O.O5X»=0.O3

解:

XII

XIIX\2X<iH

.3

QPjO.3jO.12-------jO.25O

I-'0(>.2).3(JO.15)1=/

Xi2

JVn

1r

八/>•I------IX\2

JO.O5JO.I2

jo.7

(XgX//

XXXCR]

L1T2OD

0.3

(0.30.12)//(0.10.250.2283

2

0.3

x(0.20.12)//(0.10.15)0.1778

2

X

X(GAX，〃[(x//X2)X]

0TL1T2

0.7

(0.050.12)//(0.1)0.1234

2

M,1)时三序网并联:

1

xj-

20'

j1

J3.321

0.22830.1778//0.1234

x(j3.321)0.1234

u-j1.361

f2

X2°o0.17780.1234

X

X(j3.321)0.1778

j1.96

fo

X20.1778(0.1234

20

X

0

fa

a2|aI

fb1f2fo

3.32124090o1.36112090oj1.96

4.055j2.945144.06o

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fala2「I'

fcf1f2f0

3.32112090o1.36124090。j1.96

4.055j2.94535.94。

5-4计算图中f点发生A相短路接地时，流经发电机的负序电流，变压器品为Y\l,d11

接线（历小・11）。

Ti230kV

L

<3©-k®

2O()k!ii

1O.5kV120MVAXi-<>.4Q/km6OMVAIO.5kV

IOOMVA5%=1O6OMVA

Xo-3Xi

Xd=O.13X"d=O.I3

Xz=0.2Xz=0.2

解：取SB=100MVA,UB=U3V

⑴R」3,^31(2)=O.2

u%S0.1100

X—-------0.0833

T1100s~^2G~

N

0.4200100

xXX0.1512

L(1)L(2)1230^

B

3(0)=3%⑴=04536

U%s0.1100

X----k---------R0.1667

T2100s-60-

N

0.13100

x0.2167

G2(1)60

0.2130

0.3333

G2(1)60

^-J().OX33

x1(0.130.08330.1512)//(0.16670.21670.1869

x(0.20.08330.1512)//(0.16670.3333)0.2325

2

x(0.08330.4536)//0.16670.1272

0

f⑴时三序网串联:

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rr--------------------------------

F2

‘°Hx1x2xo)

--------------------------------------i-Jj1.829

0.18690.23250.1272

।(xX)

_______________f2T2运2_______________

G1(2)XXXXX

G1T1LT2G2

j1.829(0.16670.3333)

.9786

0720：08330115120.166707333

YN,d11变压器：

I,「’30。j0.978630。0.9786120o

G1(2)G1(2)

有名值：0・9786U5.381(kA)

1U.□/UA

l

5-5试绘制下列几种情况下变压器两侧电流、电压相量图。f

(1)YN,d11(Yo/A-11)接线的变压器，YN(Yo)侧A相短路接地；/

⑵YN,d11(Yo/ZV11)接线的变压器，错误！)WB.C相短路；y

(3)YN,Y12(Yo/Y-12)接线的变压器，YN(Y。)侧A相短路接地。

解：(1)同教材例题

(2)正、负序网络并联

••

IIJLf7⑵

f1f2f1f2

(3)同相

5-6系统接线如图所示，各元件参数的标幺值为

发电机