电力系统暂态分析典型题目汇编

1、一、电力系统如图所示，K点发生三相短路 时，试求：（1）短路点的冲击短路电流；（2）115kV线路中的次暂态短路电流（3）发 电机电压母线A的残压。（取Sb=100 MV A ,UB=Uav，冲击系数取18）2 31.5MV Auk % =10.210.5/121GD-!115kV45km0.351 / kmS =:2 50MWcos = 0.8x'd =0.4IIE =110kV500A解：取 SB =100MVA , UB=UavSBd Sn100= 0.40.6450/0.8XT2Uk% Sb10.2 100 =X100 SN100 31.5= 0.3 2 4x/xj 与=0.3

2、5 45 聖=0.119U：1152Xr % Un S Xr100 3In U2av-0.0510 100x3 0.5 10.52-0.5240.674X =(一 Xg (X|Xt) Xr 二2 2(1)ish二2 1.8 I"Sb,3U= 2.55 1.484av1003 10.5二 20.81(kA)XG / 2SB1(115) = 1Xg /2 +X| +Xt /2 *3xUav= 1.4840.32100x0.32 0.281 1.732 1150.397(kA) U A =u .U B =1 "Xl 10.5=1.4840.524 10.5 = 8.14(kV)二

3、、空载系统中f点 a相接地短路，求:1）接地电流有名值1? =?2) T2中性点电压有名值 Vt2N = ?3) Ti中性点电压V T1N= ?4) f点左侧B相线路中电流I b=?5) M点B相电流Imb = ?UgyIYfdllX1=O. 2Ld辭 10xl=x2=0,堆。kmxO=3XlYX, dll30MrA泪101、取 Sb =30MVAVb 二VavnXd X 2 二 0.230XL1 =0.4*40*2 =0.1263Xl2 =0.4* 20* 马=0.06633XL2 =0.18 Xp 二 20*黑 二 0.156323XP =0.45X 十 X(2厂=0.20.10.12 =

4、0.42X(0)丁 0.180.1 0.45 =0.731 f(1) = 1 f(2)= lf(0)110.6372* 0.42 0.731.57= 0.637* 3*303 * 63= 0.5254(KA)2) VT2N*= lf(0)*3Xp =0.637* 0.45 = 0.28665VT2N二Vt2n* Vb =10.426(KV)3)、Vt1n* =Vf(0)* = I f(0)*X(0)龙= 0.637* 0.73 = 0.465Vt1n =Vt1n* * =16.91(KV)4)、I b*'aI fa(2)2-(a a)I fa(1) - _I fa(1) = 一06Sb

5、30B*Ib = Ib*=0.637*0.175( KA)13*Vbv3* 635）相量图可见由计算可得I mba2lfa(i)ej30°aIj30° fa(2)e三、系统接线如图所示，各元件参数如下： 发电机G: SN =50MVA， xj =X（2）=0.18 变压器T1 : 更多精品文档SN =60MVAVS% =10.5 ； 变压器T2 :SN =50MVAVS% =10.5中性点接地电抗为 xn=Q ；线路 L=100km ,X=0.4. V kmX（0）=3X（i）。在线路的中点发生单相接地短路故障，试计算：（1）短路点入地电流有名值。（2）T1和T2中性点电压

6、有名值解、取 Sb =50MVA，U B =U avXd* =X(2)* =0.18xti* =105-Sl =0.0875100 SnXT2* = 0.105Xn* 皿-50 =1.151115210kV111 fprn0kV<I厂苛乜一3T1?XnZ(0)XL(0)Xl(1)2)=0.343jXT2 3xn* =0.784 jI W)*1.02：0o0.343 j 0.343 j 0.558 j10 00.679 90o =1 f (0) = I f(2)1.471 jf =3lf(1) 3 0.6 7= 0.5 1(kA)2.T1中性点电压为f点零序电压，U BUbUT1 =U f

7、(0)=z0)* I f(0)*=0.784* 0.679*= 35.3kV- 33T2中性点电压为UT2 =3lf（0）xn =3* 0.679*SB *40 =20.45kV3U av四、系统接线如图所示,各元件以SB=100MVA,U=Uav计算的标么值标于图上，变压器T1为Y/ -11接线。当f点发生B、C 两相短路时，求图中M点各相电流的大小和 相位。xl=O. 417x2=0.51釜 1 二0. 263xl=x2解：1）画出正序、负序网，求正序、负序 等值电抗：* 二 0.417 0.263 二 0.68x2 =0.51 0.263 二 0.7732）画出复合序网，求 Y侧故障点正

8、序、负 序电流：Ia1 = Ta2j(0.68 0.773)0.6873) 求侧流过M点正序、负序电流:l a厂 I aG300 =0.687ej3。0G 二 he-300 匸-0.687ej30°4）求流过开关M各相次暂态电流标么值:0 0lMa "a1 丄厂 O.687ej30 - O.687e-30 二 j0.6871 Mb = a 1 al al a2 二- j1.374 2ga = ala1 a 匚2 二 j。687五、某系统如图所示，f点发生三相短路， 求：极限切除角3 cm= ?二 Pim sin、EV sin，1.6*1XiXi0sin 30XI =1.6*

9、0.5=0.8Xl =(X -0.6)*2 = (0.8-0.6)*2=0.4Xiii =0.6 0.4 =11、h T80° -arcsin141.31.6Piiim1.6*11= 1.6Piim- 0COS' 二PoC h - 0)* Piiim COS-；h - Rim COS-；。Piiim- Rimn1窃（141_30）倣曲41-01.6-0-0.43366-cm =64.3°六、一简单电力系统如图所示，已知X1 =1 , XdXq1 ,系统无调压设备。正常运行条件:P jQ =0.5 - j0.2。试求Eq ；(2)此系统的静态稳定功率极限和静态稳 定储

10、备系数。解：等效网络图如下：jljl坯G心 I i?t=i oAl求心和心=P*鱼xJLO2x 100%=0.583P珂Po0.583 - 0,567Tx 100%=16.6%七、系统接线如图所示，设在一回线路始端 突然发生三相短路，已知原动机机械功率PT =1.5,双回线运行时系统的功角特性为P =3曲：，切除一回线路后系统的功角特性为P =2sin、。试求极限切除角 5。T2无限大系统解：作出正常运行、故障时和故障线路切除 后的功角特性曲线如下：由正常运行状态求得:更多精品文档。二 sin -旦二 sin -豆=sin _115 = 30° = 0.5233（弧度） R.mR.m

11、3PlM = 0根据故障切除后的功角特性曲线可得:、h =180° -sin '=180° - sin哇=131.4° = 2.2922PIll .M2（弧度）则极限切除角-4 Pt (%-)+ Pii .m COS§ h Pii .m COS%c.m 二 COSPlll .M - Pll .M二 cos'1.5 (2.2922 - 0.5233) 2cos131.4° - 00= 48.29°八、已知一单机一无限大系统，发电机的功率特性为Pe=1.3sZ , P°=0.5，发电机惯性时间常 数=10（s）。若发电机断路器因故障突然断开又 无延时重合，试计算为保持暂态稳定断路器 重合的极限时间。解：（1 ）极限重合角。已知=s in，空= 22.620 =0.395（rad）1.3（2）（3）发电机断路器突然断开后无延时重合(4)由等面积定则，得-00.5(耳->0 °)二 1.3sind二 1.3(cos Rm 0.923)Rm =91.05° =1.589(rad )(2)(3) 极限重合时间。在转子加速