(精品)电力暂态经典例题

１（P62习题2-2-1）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断路后短路电流交流分量初始值Im。13(%)Us,kV8.13/V240MW,220kS20.0x,32.0'x,92.0x,9.0cos,kV13.8UMW,200SNdddNNN变压器：发电机：（P26例2-1、P62习题2-3-1）一台额定功率为300MW的汽轮发电机，额定电压为18kV，额定功率因数0.85。有关电抗标幺值为xd=xq=2.26,xd'=0.269,xd=xq=0.167。（1）试计算发电机在端电压为额定电压的空载情况下，端口突然三相短路后短路电流交流分量初始幅值Im及I'm。（2）若发电机在短路前处于额定运行状态，试求：分别用E、E'和E'q计算短路电流交流分量I、I'和I'd。计算稳态短路电流I∞。)kA(5.5932.1172.32'I),kA(9.9532.1199.52I'IIAk2.3115.80183300I72.3269.01'x1'I,99.5167.01x1I'II,1UE1mmmmBddN0q的有名值为和因此）（额定电流电流基准值即发电机的的标幺值为和）已知解：（（P28例2-2）已知一台同步发电机运行在额定电压和额定电流的情况下，85.0cos。若发电机为隐极机，xd=1.0,；若发电机为凸极机，xd=1.0，xq=0.65。试分别计算它们的空载电动势Eq以及电流的直轴和交轴分量Id、Iq。)3.22(73.1E1.73,0.65)-(10.811.45E0.58)32cos(22.31I0.81,)32sin(22.31I.322).322(5.41320.65j1IjxUE0.48)32cos(291I0.87,)32sin(291I)29(75.15.80j3.5132j1IjxUqE3211010qq00q00d000qQ00q00d00d00，）（对于凸极机，有）（对于隐极机，有）。（）（，则发电机电流为令发电机端电压为子电阻）解：（以下计算忽略定２。及短路时的）计算母线（的电压、线路上的电流以及母线、和、送出的、三相短路后瞬时的）试计算母线（，电抗同，长线路：三条线路完全相，变压器：，发电机：II22213-23-1IIG31G,I31km/4.40km505.10(%)U,115/10.5kV120MVAT3-T10.183x0.86,cos10.5kV,100MWG3-G1G1,2,3fG21GfSdN（P68例3-2、P85习题3-1-1）图示一环形（或称网形）网络，已知各元件参数为：各待求量的值的计算结果叠加，得到、、将的故障分量、计算短路后各待求量待求量的正常分量值行状况以确定电压和各、分析计算短路前的运等值电路图、作出系统在短路前的主要步骤计算的四个用叠加原理）解：（3243211３（P85习题3-1-3）图示一火电厂接线图，已知有关参数如下：发电机变压器组：发电机SN=600MW,UN=20kV,cos=0.9,xd=0.217;变压器SN=720MVA,550/20kV,US=14%;降压变压器SN=120MVA,525/37kV,US=12%。500kV线路250km,x=0.302/km500kV系统xs≈0.试计算f1点和f2点分别发生短路时系统和两台发电机送出的I（f1点短路时不计厂用电动机反馈电流）。４。点短路时的）试计算（。路电流为线路始端母线短路的短送至线路：自耦式联络变压器变压器汽轮发电机发电机变压器组：3,2,1Gf3-S23-S12-S1NSNdNNNI,I1f1kA20330kV/km,0.321x10km,330kV48%U62%,U10%,UV,/242/38.5k240MVA,363S14%U/20kV,370MVA,242S168.0x,85.0cos20kV,U300MW,S(P71例3-3、P118习题4-7-1）图3-9（a）所示为一火力发电厂主接线，已知相关参数如下。（2）若有两台升压变压器和一台自耦变压器高压侧星形中性点接地；330kV系统中有中性点接地。计及330kV两回线路的互感，试绘出f1点接地短路时以下两种情况的零序网络。中性点接地的自耦变压器与f1点在同一回线路上；中性点接地的自耦变压器与f1点不在同一回线路上。解：５23j21e)240(123j21e1201II)0(aIIIIIIIII00240j02120j0)0(c)0(b)2(a2)2(c)2(a)2(b)1(a)1(c)1(a2)1(b）（零序负序对称分量：正序)(UI,jE,1E,1E124118Pngc,b,acba程方程转换成对称分量方提示：将三相电压平衡对地电压及中性点试用对称分量法计算）在图示中已知习题（解：（P118习题P4-6-1）图示的系统中一回线路停运，另一回线路发生接地故障，试作出其零序网络图。６fIcbfaI、、1U0f1xx)2()1(fI（P146习题5-1-2）图示出系统中节点f处不对称的情形。若已知xf=1、，由f点看入系统的，系统内无中性点接地。试计算解：（P147习题5-2-1）已知如图所示变压器星形侧B、C相短路时的。试以为参考向量绘出三角形侧线路上三相电流向量：（1）用对称分量法（2）用相量分析法解：aIbIcIfIabcABC７（习题集P82习题8-13）简单系统如图所示，f点发生三相短路。求（1）短路出次暂态电流和短路容量；（2）发电机起始次暂态电流；（3）变压器T2高压侧母线的起始残压（即短路瞬间的电压）。图中负荷L：24MW，.90cos，它可看成由两种负荷并联组成：电阻性负荷（照明等），6MW，1cos；电动机负荷，等值电抗x=0.3，短路前负荷母线的电压为10.2kV。解：22.0x10.5kVMVA30d5.10(%)UVk121.5/10.5MVA31kGT1T2)3(fLl)(km/4.0xkm100Vk1101每回5.10(%)UV.5k10/110.5MVA31k８(习题集P96习题9-21)计算图示网络中f点发生两相短路接地瞬时故障点的各相电流。解：（P175习题6-2-1）已知一水轮发电机额定功率为300MW，额定功率因数为0.875；飞轮转矩GD2为70000t·m2，转速为125r/min。（1）计算TJ；（2）若全系统计算时的基准功率SB=200MVA，说明TJ应如何归算。0.13xxMVA452d46x5.10(%)U11/YMVA20k，GTV.5k10Vk115)2(f９（P181例7-1、P202习题7-2-1）图示一简单电力系统，图中标明了发电机（隐极机）的同步电抗、变压器和线路电抗以及惯性时间常数TJ（均以发电机额定功率为基准值）。无限大系统母线电压为1∠（00）。如果在发电机端电压为1.05时发电机向系统输送功率为0.8，（1）试计算此运行方式下系统的静态稳定储备系数（设Eq）（0E0.01U.80P），，（0GPUU１０为常数）以及振荡频率。（2）分别计算下列两种情况的系统静态稳定储备系数：若一回线路停运检修，运行参数仍不变；发电机改为凸极机（xd=1，xq=0.8），其他情况不变。解：（P209例8-1、P229习题8-2-2、P214例8-3）图示系统，若输电线路一会线路的始端发生两相短路接地，（1）试计算能保持系统暂态稳定的极限切除角度；（2）若扰动是突然断开一回线路，试判断系统能否保持暂态稳定；（3）用改进欧拉法计算极限切除时间。s6TJVk115U98.0cosMW220P00１１解：（习题集P91习题9-3）试绘制图中系统零序网络：s6T32.0'x36.2xx85.0cosVk18MW300Jdqd14(%)UVk242/18MVA360S14(%)UVk121/220MVA360S101x4xkm/41.0xkm200G113579L1T1T31311f15１２G224610L2T212T416148