华北电力大学暂态第八章内部试题

例1：如图所示系统，电抗为归算到统一基准值下的标么值（SB=100MVA，UB=平均额定电压），用正序等效定则计算以下各种情况短路时，短路点的各序电流有名值，（1）A相接地短路；（2）BC相接地短路。10.5KV110KVXG（1）=XG（2）=0.1XG（0）=0.2XL(1)=0.1XL(0)=0.3XT(1)=Xn=0.1K解：正序网络：jXG(1)EG*=1.0j0.1jXT(1)jXL(1)j0.1j0.1Uf1∴0.11E，3.01X（1分）负序网络：jXG(2)j0.1jXT(2)jXL(2)j0.1j0.1Uf2∴3.02X（1分）零序网络：jXG(0)j0.2jXT(0)jXL(0)j0.3j0.1Uf0j3XT(0)3×j0.1∴9.00X（1分）(1)当发生A相接地短路时，三序网串联：jX1Σj0.3j0.9j0.3E1Σ=1.0jX2ΣjX0Σİf1İf0İf267.09.03.03.00.10211*0*2*1XXXEIIIfff（3分）∴31.0115310067.0367.0*1021avBBffffUSIIIIIkA（1分）(2)当发生BC相接地短路时，三序网并联：jX1Σj0.3j0.9j0.3E1Σ=1.0jX2ΣjX0Σİf1İf0İf2例2：已知某系统接线如图所示，各元件电抗均已知，当k点发生AB两相短路时，求短路点各序电流及各相电流，并绘出短路点的电流相量图。～～50MW〞Xd=0.12510.5kV·〞E1=j1X2=0.16cos=0.8510.5/121kV60MVAUk%=10.510.5/121kV31.5MVAUk%=10.5x0=2x1x1=x2=0.4Ω/kml=50km115kVT1T2lG1G2k25MW〞Xd=0.12510.5kV·〞E2=j1X2=0.16cos=0.85解：（1）计算各元件电抗（取100MVABS，BavUU）此时有发电机G1：''122%1000.1250.2510050%1000.160.3210050dBNBNXSXSXSXS发电机G1：''122%1000.1250.510025%1000.160.6410025dBNBNXSXSXSXS变压器T1：120%10.51000.17510010060kBNUSXXXS变压器T2：120%10.51000.33310010031.5kBNUSXXXS线路：1222011000.4500.15115220.150.3BlBSXXxlUXX例3：如图所示系统，电抗为归算到统一基准值下的标幺值（SB=100MVA，UB=平均额定电压），变压器接线形式为Ｙ0/Δ－11，如果短路点发生两相接地短路，计算：(1)发电机G各相的短路电流（标幺值）；(2)变压器中性点上的电压（有名值）。10.5KV115KVX1=X2=0.1X0=0.2X1=X2=0.1X0=0.2X1=Xn=0.1KXn解：（1）复合序网为正、负、零序网并联3.j01.j01.j01.j0Z1；j0.31.j01.j01.j0Z2；j0.62.j01.0j31.0Z0j短路点处各序电流为j2.0j0.6j0.3j0.6j0.33.j00.1zzzzzUI02021||0ff1j1.3336.j03.j06.j0j2.0zzzII020f1f2j0.6676.j03.j03.j0j2.0zzzII022f1f0经过变压器后的各序电流600.2eIIj30f1G1；601.333eII-j30f2G2发电机各相短路电流为667.1IIIG2G1A-3.3331801.3331802.0IaIaIG2G12B667.1601.333602.0IaIaIG22G1C（2）变压器中性点上的电压0.21.0667.03x3IUnf00中性点电压有名值)kV(279.133115/2.0U0例3：如图所示电力系统，各元件参数标幺值已标于图中（SB=100MVA,UB=平均额定电压），系统处于空载运行状态，发电机的电势为1.05，如果在母线3处发生A相接地短路，计算计算：（1）输电线路上流过的各序电流有名值？（2）发电机送出的各相短路电流有名值？（3）各变压器中性点电压有名值？1234xd”=0.1xL1=xL2=0.2x2=0.1xT1=0.1xL0=0.6xT2=0.2x0=0.05Y0/Δ–11Y0/Δ–11GT10.5kVLf（1）xn=0.1115kV解：(1)画出复合序网（略）''1210.10.10.20.4dTLZZxxxjjjj167.02.0//)6.03.01.0(//)3(2010jjjjjxxxxZTLnT01201201.051.0860.40.40.167ffffUIIIjZZZjjj''12:1.086ffIIj输电线各序电流'201020.21.0861.0860.18130.10.30.60.2TfTnLTxjIjjjxxxxjjjj(2)发电机的各序电流标幺值30'111.08660jGfIeI；30'221.086120jGfIeIAG1G2III1.086601.0861201.881-90发电机各相电流2BG1G2IaIaI1.0861801.086002CG1G2IaIaI1.0861201.0861801.881150发电机三相电流有名值分别为)kA(343.0110.53100881.1U3S881.1IIBBCA；0IB中性点电压1023/331.1810.1115/323.52;0TnLnBTnUIXUkVU例4：试分析比较几种不对称短路时，（1）故障点负序电流分量的大小（2）零序电流分量的大小。（假定Z∑1=Z∑2）解：（1）单相接地短路时，三序网串联：ZΣ1ÉΣ1ZΣ2ZΣ0İf1İf0İf20110211*0*2*12ZZEZZZEIIIfff（1分）（2）两相接地短路时，三序网并联：ZΣ1ZΣ2ZΣ0İf1İf0İf201211010202110211*12)(//ZZZEZZZZZZZEZZZEIf0121100100121101020*1*222)(ZZZEZZZZZZZEZZZZZIIff（1分）0110110121101022*1*022)(ZZEZZZZZZEZZZZZIIff（1分）（3）两相短路时，正序、负序并联，无零序ZΣ1ZΣ2İf1İf21111211*1212ZEZEZZEIf11*1*221ZEIIff（1分）0*0fI（1分）令kZZ10，则10kZZ单相接地短路)1(f：11111011*0*2*12122ZEkkZZEZZEIIIfff两相接地短路)1,1(f：11212111012110*22122ZEkkkZZEkZZZZEZIf11111011*021122ZEkkZZEZZEIf两相短路)2(f：11*1*221ZEIIff0*0fI（1）负序电流的大小（不考虑相位）：当0k时，)2(2)1(2)1,1(20fffIII（1分）当10k时，)2(2)1(2)1,1(2fffIII（1分）当1k时，)2(2)1(2)1,1(2fffIII（1分）当k1时，)2(2)1,1(2)1(2fffIII（1分）当k时，)2(2)1,1(2)1(20fffIII（1分）（2）零序电流的大小（不考虑相位）：当0k时，)1,1(0)1(0)2(00fffIII（1分）当10k时，)1,1(0)1(0)2(00fffIII（1分）当1k时，)1,1(0)1(0)2(00fffIII（1分）当k1时，)1(0)1,1(0)2(00fffIII（1分）当k时，0)1(0)1,1(0)2(0fffIII（1分）例8-1图（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，15.0dX，18.02X，08.11E变压器T-1、T-2：60MVA，Vs%=10.5，中性点接地阻抗22nx负荷：XLD1=1.2,XLD2=0.35线路L：50km，kmx/4.01，103xx解（1）各元件参数标幺值计算。选取基准功率BS=100MVA和基准电压avBVV，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：24.08.0/5010015.01GX288.08.0/5010018.02GX变压器T-1、T-2：175.0601001005.1021TTXX中性点接地阻抗:607.137100222nx负荷LD：8151002.11LDX333.21510035.02LDX输电线路L：461.1371004.05021LX383.4416.130LX（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（b）和（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（d）所示。（3）网络化简，求组合电势和各序组合电抗。由图（b）可得05.1824.0808.1E869.1461.1175.0)8//24.0(1X由图（b）和图（c）可得892.1461.1175.0)333.2//288.0(2X172.0175.0//)383.4821.4175.0(0X例8-2如图（a）所示电力系统，各元件参数如下：发电机G-1：100MW，cos=0.85，223.0,183.02XXd；G-2：50MW，cos=0.8，141.0dX，172.02X；变压器T-1：120MVA，Vs%=14.2；T-2：63MVA，Vs%=14.5；输电线路L：每回120km，1015,/432.0xxkmx。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BS=100MVA和基准电压avBVV，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X209.0)275.0230.0//()049.0118.0190.0(2X141.0230.0//)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(mXXX855.1350.0189.01)1(