电力系统分析练习题及其答案

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例7-1 图7-17(a )所示输电系统,在f

点发生接地短路,试绘出各序网络,并计算电源

的组合电势∑E 和各序组合电抗∑1X 、∑2X 和∑0X 。已知系统各元件参数如下:

发电机

G :50MW ,8.0cos =ϕ,15.0=''d X ,18.02=X ,08.11=E

变压器T-1、T-2:60MV A ,V s %=10.5,中性点接地阻抗Ω=22n x

负荷线路L :50km ,km x /4.01

Ω=,103x x =

解 (1)各元件参数标幺值计算。 选取基准功率B S =100MV A 和基准电压av B V V =,计算各元件的各序电抗的标幺值,计算

结果标于各序网络图中。 发电机:

24.08

.0/50100

15.01

=⨯=G X 288.08.0/5010018.02=⨯

=G X 变压器T-1、T-2:175.060

100

1005.1021=⨯=

=T T X X 中性点接地阻抗:607.137

100

222

=⨯=n x 负荷LD :815

100

2.11=⨯

=LD X 333.21510035.02=⨯=LD X 输电线路L :461.137

100

4.05021

=⨯⨯=L X 383

.4416.130=⨯=L X

(2)制订各序网络

正序和负序网络不包括中性点接地电抗和空载变压器T-2,因此,正序和负序网络中包括发电机G 、变压器T-1、负荷LD 以及输电线路L ,如图7-17(b )和7-17(c )所示。由于零序电流不流经发电机和负荷,因此,零序网络中只包括变压器T-1、T-2和输电线路L ,如图7-17(d )所示。

(3)网络化简,求组合电势和各序组合电抗。 由图7-17(b )可得

05.18

24.08

08.1=+⨯=

∑E

869.1461.1175.0)8//24.0(1=++=∑X

由图7-17(b )和图7-17(c )可得

892.1461.1175.0)333.2//288.0(2=++=∑X

172.0175.0//)383.4821.4175.0(0=++=∑X

例7-2如图7-27(a )所示电力系统,各元件参数如下:发电机G-1:100MW ,cos ϕ=0.85,

223.0,183.02==''X X d ;G-2:50MW ,cos ϕ=0.8,141.0=''d

X ,172.02=X ;变压器T-1:120MV A ,V s %=14.2;T-2:63MV A ,V s %=14.5;输电线路L :每回120km ,

1015,/432.0x x km x =Ω=。试计算f

点发生各种不对称短路时的短路电流。

解 (1)制订各序等值电路,计算各序组合电抗。 选取基准功率B S =100MV A 和基准电压av B V V =,计算各元件的各序电抗的标幺值,计

算结果标于各序网络图中。

189.0)226.0230.0//()049.0118.0156.0(1=+++=∑X

209.0)275.0230.0//()049.0118.0190.0(2=+++=∑X

141.0230.0//)245.0118.0(0=+=∑X

(2)计算各种不对称短路时的短路电流。 单相接地短路

3,350.0141.0209.0)1(02)1(==+=+=∑∑∆m X X X

855.1350.0189.01

)

1(1)1(1=+=+=

∑∑X X E I a 基准电流

kA I B 251.0230

3100=⨯=

kA I I m I B a f 397.1251.0855.13)

1(1)1()1(=⨯⨯==

两相短路

3,209.0)2(2)2(===∑∆m X X

513.2209.0189.01

)

2(1)2(1=+=+=

∑∑X X E I a

kA I I m I B a f 092.1251.0513.23)

2(1)2()2(=⨯⨯==

两相短路接地

084

.0141.0//208.0//02)1,1(===∑∑∆X X X

509

.1])141.0209.0/(141.0209.0[13]

)/([13220202)1,1(=+⨯-=+-=∑∑∑∑X X X X m

663.3084.0189.01

)

1,1(1)1,1(1

=+=+=∆

∑X X E I a kA I I m I B a f 387.1251.0663.3509.1)

1,1(1)1,1()1,1(=⨯⨯==

例7-3 就例7-2所示系统,试计算单相(a 相)接地短路时,故障点处非故障相(b 、c 相)的电压。

解 由例7-2可知189.01=∑X 、209.02=∑X 、141.00=∑X ,单相接地短路时的

正序电流855

.11

=a I 。

根据公式(7-20)可得 649

.0855.1489.01111j j j I jX E V a a =⨯-=-=∑∑

388.0855.1209.0122j j I jX V a a -=⨯-=-=∑

262.0855.1141.01

00j j I jX V a a -=⨯-=-=∑ ,于是

64.232021298.0393.0898.0262.0)388.0()649.0(j a a a b e

j j j a j a V V a V a V -=-=--⨯+⨯=++=

36.1562022198.0393.0898.0262.0)388.0()649.0(j a a a c e

j j j a j a V V a V a V -=--=--⨯+⨯=++=

b 、

c 相电压有名值为

kV V V c b 14.1303

23098.0=⨯

==

例7-4 在例7-2所示的网络中,f 点发生两相短路接地。试计算变压器T-1

∆侧的各