电力系统分析三相短路计算习题

1三相短路计算一、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，若要使短路后的短路功率Sf不大于250MVA，试求(SB=100MVA，UB=Uav)(1)线路允许的电抗有名值XL？(2)发电机G1、G2的计算电抗？二、如下图所示系统，电源为恒压电源，当取SB=100MVA，UB=Uav，冲击系数KM=1.8时，试求在k点发生三相短路时的冲击电流和短路功率是多少？三、电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，系统S的短路容量为500MVA，当K点发生三相短路时，试计算:（取SB=100MVA，UB=平均额定电压）（1）短路点的短路电流周期分量起始值I〞；（2）冲击电流iM（冲击系数取1.8）100kmX0=0.4Ω/kmPGN=40MWcosф=0.8X”d=0.25kS110KVSTN2=20MVAUK%=10.510.5KV解：由题100BSMVA，avBUU取0.1*sE，0.1*GESGN1=50MVAX”d=0.1STN1=100MVAUk%=10XL=?f10.5KV115KVSTN2=20MVAUK%=10PGN2=40MWcosф=0.8X”d=0.151250mx1=0.083Ω/km6.3kV,200AXR%=4LKSTN1=31.5MVAUk%=10115KV22.05001001**fBfsSSSX（1分）3.01151001004.0220*avBlUSlxX，15.02*lX（1分）525.0201001005.10100%*TNBkTSSUX（1分）508.040cosGNGNPSMVA（1分）5.05010025.0''*GNBdGSSxX（1分）等值电路图：Es*=1.0j0.2j0.5j0.525j0.15EG*=1.0f(3)83.35.0525.00.115.02.00.12******''*GTGlssXXEXXEI（4分）∴92.1115310083.3383.3''*''avBBUSIIIkA（3分）∴89.492.18.122''IKiMMkA（3分）四、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，若要使短路后0.2s故障的短路功率Sf不大于2150MVA，试求线路允许的电抗有名值XL？(取SB=50MVA，UB=平均额定电压)S=∞STN1=50MVAuk%=10PGN=40MWcosф=0.8X”d=0.165k220kV10.5kVs3解：由题：50BSMVA，avBUU，取0.1*GE，0.1*sE，0*sX（1分）508.040cosGNGNPSMVA（1分）165.05050165.0''*GNBdGSSxX（1分）1.0505010010100%*TNBkTSSUX（1分）等值电路图：EG*=1.0j0.165jXl*/2j0.1Es*=1.0f(3)发电机侧：265.01.0165.0***1TGXXX（1分）265.05050265.0*1*1BGNjsSSXX（1分）4差运算曲线，得短路后0.2s的短路电流：3*1I（1分）有名值：230350333*11avGNBUSIIIkA（1分）无限大电源侧：（无限大电源不必查运算曲线）*****2220.12lllsXXXEI（1分）有名值：230350232***22lavBlBXUSXIIIkA（1分）∴23035022303503*21lXIIIkA（1分）又∵21503IUSavfMVA（1分）即2150)23035022303503(2303*lX（1分）解之得：05.0*lX（1分）有名值：9.525023005.022*BavllSUXXΩ（1分）五、已知一四节点电网，正常运行时各节点的电压近似等于额定电压，现在节点2注入单位电流，并且让电网中的发电机电压等于零时，测得的各节点电压的标幺值分别为U1=0.3，U2=0.5，U3=0.2，U4=0.4。如果在节点2发生三相短路故障，求故障后各节点的电压值。解：由于节点2注入单位电流时，其余各节点电压的值等于对应转移阻抗，故：212223240.30.50.40.6ZZZZ（6分）正常运行时，各节点电压近似等于额定电压，故1(0)2(0)3(0)4(0)1.01.01.01.0UUUU节点2发生三相短路时，则短路点的故障电流：2(0)22120.5fUIZ（3分）5各节点电压12341(0)2(0)3(0)4(0)212223241.01.01.01.00.30.50.40.620.400.60.2fUUUUUUUUZZZZI（6分）六.如图所示系统，当K点发生三相短路时(SB=100MVA，UB=平均额定电压),求①电源对短路点转移电抗及计算电抗；②短路处起始次暂态电流I′′和发电机起始次暂态电流IG′′50kmX0=0.4Ω/kmk115kVUGN=10.5kVSGN=20MVAXd″=0.2STN2=20MVAUK%=10.5Ss=100MVAXs=0.1解：（1）画等值电路（取100MVA,UBBavSU），故：1000.2120BdBdNSXXS2%10.51000.52510010020kBTBTNUSXS0221000.4500.151115BlBavSXxlU1000.10.1100BsBsNSXXSdBjXTBjXLBjXSBjX1j1j（5分）（2）系统转移电抗：0.10.1510.251SBLBsXXX转移6发电机转移电抗：10.5251.525TBGBXXXG转移系统计算电抗：1000.2510.251100SBSXXSSjsS转移发电机计算电抗：201.5250.305100GNBSXXSGjsG转移（4分）（3）短路处起始次暂态电流：11114.640.2511.525IXXS转移G转移有名值：4.642.33()3BBBSIIIkAU发电机起始次暂态电流：111003.61()1.5251.73210.53BBSkAXUG转移（6分）