電力系統(tǒng)分析練習題及其答案64778

1、例 7-1 圖 7-17 （a）所示輸電系統(tǒng)，在f 點發(fā)生接地短路，試繪出各序網(wǎng)絡，并計算電源的組合電勢E 和各序組合電抗 X1、 X2 和 X0 。已知系統(tǒng)各元件參數(shù)如下：發(fā)電機 G : 50Mv y cos 0.8 ， Xd 0.15 ， X2 0-18 ， E11.08變壓器 T-1 、 T-2 : 60MVA V S%=10.5 ，中性點接地阻抗Xn22負荷線路L： 50km, 為 0.4 /km ，x0 3x 110.5kV37kVT-2)1d廠(a)解（ 1）各元件參數(shù)標幺值計算。選取基準功率 SB =100MVA 和基準電壓VBVa v，計算各元件的各序電抗的標幺值，計算結(jié)果標于

2、各序網(wǎng)絡圖中。發(fā)電機： XG1 0. 151000.24 XG2 0.181000.28850/0.850/0.8變壓器T-1、 T-2 : X T 1XT210.5型 0.17510060中性點接地阻抗 ： Xn22 啤1.607372100XLD 2 0.351002.333負荷 LD ： X LD11.21515輸電線路 L：XL1500.4攀 1.461 XL0 31.4164.38337 2（ 2）制訂各序網(wǎng)絡正序和負序網(wǎng)絡不包括中性點接地電抗和空載變壓器T-2 ，因此，正序和負序網(wǎng)絡中包括發(fā)電機 G 變壓器 T-1 、負荷 LD 以及輸電線路L , 如圖 7-17 （ b）和 7-

3、17 （ c）所示。由于零序電流不流經(jīng)發(fā)電機和負荷，因此，零序網(wǎng)絡中只包括變壓器T-1 、T-2 和輸電線路 L，如圖7-17 （ d）所示。精選資料，歡迎下載0,24& ITSO. I7Sml4.581ffl 7-17電力皐統(tǒng)權(quán)統(tǒng)B0“) 茂正序 b、魚序“八辛期 W) 網(wǎng)貉(3 ) 網(wǎng)絡化簡，求組合電勢和各序組合電抗。由圖 7-17 ( b) 可得1 .0880 .241 .058X,(0.24/8)0.175 1.4611.869由圖 7-17 ( b) 和圖 7-17 ( c) 可得X2(0.288/2.333)0.175 1.4611.892X0(0.175 4.821 4.

4、383)/0.1750.172例 7-2 如圖 7-27 ( a) 所示電力系統(tǒng)，各元件參數(shù)如下：發(fā)電機G-1 : 100MV ， cos =0.85 ,Xd0.183, X 20.223 ； G-2 ： 50Mvycos =0.8， X d 0.141 ，X2 0.172；變壓器T-1 : 120MVA Vs%=14.2 ； T-2 : 63MVA Vs %=14.5; 輸電線路 L : 每回 120km ,X10.432 /km,X 。5x。試計算 f 點發(fā)生各種不對稱短路時的短路電流。精選資料，歡迎下載解（ 1）制訂各序等值電路，計算各序組合電抗。選取基準功率SB =100MVA 和基準

5、電壓 VVav ，計算各元件的各序電抗的標幺值，計算結(jié)果標于各序網(wǎng)絡圖中。X,(0.156 0.118 0.049)/(0.230 0.226) 0.189X2(0.190 0.118 0.049)/(0.230 0.275) 0.209X0（0.118 0.245）/0.2300.141（ 2 ）計算各種不對稱短路時的短路電流。單相接地短路X(1)X2 X00.2090.141 0.350,m 3(1)E11 .855a1X；0.1890.350基準電流_100_0.251 kAC'3230f m(1) I a1 )I B 3 1.855 0.251 1.397kA兩相短路X(2)

6、X20.209,m 3(2)1a12.5130.1890.209精選資料，歡迎下載If2)m ia? lB x 3 2.513 0.251 1.092kA兩相短路接地X(1,1)X2 Xo 0.208/0.1410.084m(1,1)X2 X0 /(X2 X。) 2.3 J 0.2090.141 /(0.2090.141 ) 21.509(1,1)E036631X (1,1)0.189?a1I (1,1)mi ajlB1.5093.663 0.251 1.387kAf例 7-3就例 7-2 所示系統(tǒng)，試計算單相（a 相）接地短路時，故障點處非故障相（b、c 相）的電壓。解由例 7-2可知 X1

7、0.189、 X2Ia11.855 。0.209 、X00.141 ，單相接地短路時的正序電流根據(jù)公式（7-20 ）可得Va1E jX1Ia1j1 j0.489 1.855j0.649Va2jX 2 Ia1j0.209 1.855j0.388Va0jX。 Ia1j0.141 1.855j0.262二曰，于 是Vb2Va0a2(j0.649) a(j0.388)j0.262a V a1 aVa20.898j0.3930.98ej 23.64VcaV a1a2Va2Va0a (j0.649) a 2(j0.388)j0.2620.898j0.3930.98ejj156.36b、c 相電壓有名值為0

8、.98 230130.14kVV3例 7-4 在例 7-2 所示的網(wǎng)絡中 ,f 點發(fā)生兩相短路接地。試計算變壓器T-1 側(cè)的各精選資料，歡迎下載相電壓和電流，并畫出向量圖。變壓器T-1 是 Y/ 11 接法。T-iIO.Sk VCi> 乙C<1J解 在例 7-2 中已經(jīng)算出了網(wǎng)絡的各序組合電抗以及兩相短路接地時短路點處的正序電流，即 X1 =0.189 、 X2 =0.209 、X 0 =0.141 ， I f1 =0.3663 。本例下面的計算直接利用這些結(jié)果。由于變壓器側(cè)沒有零序分量，因此，只需計算電流和電壓的正、負序分量。a1/X。)j(X1X。X2X。X2X2X。Va1 V

9、a2 Va0X2 X。IX0 a1X2對于兩相短路接地0.141If2X。If13.6631.476X2X。0.209 0.141精選資料，歡迎下載短路點各序電壓為X。精選資料，歡迎下載Vf1 Vf2 jX2 X0If1X 2X0圖 7-27(b ) 和 7-27( C) 中.0.209 0.141,j3.663 j 0.3080.209 0.141X10.1560.1180.040.3239X20.190.1180.0490.357從輸電線流向f 點的電流IE1 V"j(1.00.308 )2.1421L1j 0.323jX 1IL2X22,0.2091.476X2If20.357

10、0.864變壓器 T -1Y 側(cè)的電流即是線路L - 1 的電流，因此側(cè)的各序電流為ITa 1IL1ej302.142j 30 eITa2 IL2e j300.864e j30短路處的正序電壓加上線路L-1 和變壓器 T-1 的電抗中的正序電壓降，再逆時針轉(zhuǎn)過便得變壓器 T-1 側(cè)的正序電壓為VTa1 j0.308 j(0.118 0.049) 2.142ej30同樣也可得側(cè)的負序電壓為VTa2 j0.308 j(0.118 0.049) ( 0.864)ej30應用對稱分量合成為各相量的算式，可得變壓器側(cè)各相電壓和電流的標幺值為VTaVTa1VTa2j0.666e j30j0.164ej30

11、0.251j0.7190.761e j 109.24VTbaV Ta1aVTa2aj0.666ej30a j0.164ej300.6660.1640.502VTCaVTa1a2VTa2aj0.666e j302 aj0.164e j3030 ,j0.666e j30j0.164e j30精選資料，歡迎下載j109.240.251 j0.719 0.761e1Ta1 Ta11 Ta22.142e j300.864e j300.251j0.7190.761e j 10924lib a2I Ta1a l Ta2 a2 2.142e j30 a 0.864e j30j2.142j0.8643.006e

12、j90IaIaITa2 a 2.142ej30a20.864ej30TcTa11.107j1.503 1.867e j12637相電壓的基準值VPB10.5/ 36.062kV10.5kV電壓級的基準電流IB SB/(、3 10.5)100/( J 3 1 0.5) =5.499kA ，于是變壓器T-1 側(cè)各相電壓和電流的有名值分別為VTa4.613kV ，VTb3.043kV ，VTC4.613kVI Ta10.267kA ，ITb 16.530kA ，ITC 10.267kA變壓器T-1 側(cè)的電壓（即發(fā)電機端電壓）和電流的向量圖示于圖7-32 。圖 7-32 例 7-4 變壓器 T 1 三角形側(cè)電壓和電流相就圖例 1 ?如圖所示電力系統(tǒng)，試分別計算發(fā)電機保持不變時的功率特性和功率極限。已知各元精選資料，歡迎下載件參數(shù)如下 :發(fā)電機：SG 尸 352.5MVA, V G 尸 10.5kV, Xd =1.0 ,Xq = 0.6 , xd0.25 , x20.2 ,TJN=8 S。變壓器：T-1 S T1N=360MVA VST1 %14kT110.5/242T-2ST2N= 360MVAVST 2%14k T2220/121線路： I 250km,x L 0.41 /km, x L0 5x L ,V