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(S B=100MVA，U B= Uav)(1)线路允许的电抗有名值 XL？(2)发电机 G1、G 2 的计算电抗？二、如下图所示系统，电源为恒压电源，当取 SB=100MVA，U B=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，U B=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） 10km X0=.4 /km PGN =40MW cos 0.8 X”d=0.25 k S 10KV STN2 =0MVA UK%10.5 10.5KV 解：由题 MVA，BSavB取 ，0.1*sE.*GSGN1=50MVA X”d0. STN1 =0MVA Uk%10 XL=? f 10.5KV 15KV STN2 =0MVA UK%10 PGN2 =40MW cos 0.8 X”d=0.15 1250m x1=0.83 /km 6.3kV, 20A XR%=4 L K STN1 =31.5MVA Uk%10 15KV 2（1 分）2.051*fBfsSX， （1 分）3.4.220* avBlUx 5.0*lX（1 分）5.01.%* TNBkTSXMVA（1 分）58.04cosGNPS（1 分）.02.* GNBdxX等值电路图：Es *= 1 . 0 j 0 . 2 j 0 . 5j 0 . 5 2 5j 0 . 1 5 EG *= 1 . 0f ( 3 )（4 分）831.2* GTlsXEXI kA（3 分）92.5308.38.* avBBUSI kA（3 分）.492.12 KiM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，U B=平均额定电压) S= STN1 =50MVA uk% PGN =40MW cos .8 X”d=0.165 k 20kV 10.5kV s 3解： 由题： MVA， ，取 ， ， （1 分）50BSavBU0.1*GE.*s0*sXMVA（1 分）508.4cosGNPS（1 分）6* GNBdxX（1 分）.0510%*TBkTSU等值电路图：EG *= 1 . 0 j 0 . 1 6 5 j Xl */ 2j 0 . 1Es *= 1 . 0f ( 3 )发电机侧：（1 分）265.0165.0*1 TGXBNjsS（1 分）4差运算曲线，得短路后 0.2s 的短路电流： （1 分）3*I有名值： kA（1 分）20353*1 avGNBUSI无限大电源侧：（无限大电源不必查运算曲线）（1 分） *220.lllsXEI有名值： kA（1 分）23053*2 lavBlBXUSII kA（1 分）2053*21lI又 MVA（1 分）Savf即 （1 分）250)32305(230*lX解之得： （1 分）.*lX有名值： （1 分）9.520.2BavllSU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，U 2=0.5，U 3=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：（6 分）212340.5.40ZZ正常运行时，各节点电压近似等于额定电压，故 1(0)2()3(0)4()11UU节点 2 发生三相短路时，则短路5点的故障电流： （3 分）2(0)1.5fUIZ各节点电压（6 分）12341(0)2()3(0)4()21234.50.66 fUZZI 六. 如图所示系统，当 K 点发生三相短路时(S B=100MVA，U B=平均额定电压),求 电源对短路点转移电抗及计算电抗； 短路处起始次暂态电流 I和发电机起始次暂态电流 IG 50km X=.4 /k k 15kV UGN =10.5kV S 2MA Xd =0. STN2 =0MVA UK%1.5 Ss=10MVA Xs. 解：（1） 画等值电路（取 ），故：10,BBavS0.2BdNX2%1.50.25kBTBTUS022.4.1lBavXx10sBsNS（5 分）dBjXTLBjSX11j6（2）系统转移电抗： 0.15.21SBLsX转 移发电机转移电抗： TGBXG转 移系统计算电抗： 0.2510.251SBSjs转 移发电机计算电抗： （4