长沙理工暂态作业及参考答案第三章

第三章作业参考答案第三章作业参考答案 一 简答题一 简答题 1 简述三相短路实用计算的内容 答 三相短路实用计算的内容有 答 三相短路实用计算的内容有 1 计算短路电流基频交流分量的起始有效值 计算短路电流基频交流分量的起始有效值 并由此求得并由此求得 II 或 最大冲击电流 最大冲击电流 IKIKi mmmm 2 最大有效值电流 最大有效值电流 2 1 21 mM KII 2 求任意时刻的短路电流周期分量有效值 求任意时刻的短路电流周期分量有效值 2 实用计算中 在发电机和网络方面都采用了那些假设 答 答 发电机方面 发电机用电动势发电机方面 发电机用电动势和和表示 表示 无阻尼绕组发电机用无阻尼绕组发电机用和和表示表示 并假定系 并假定系 E d x E d x 统中所有发电机电动势同相位 更进一步计算时 可以认为发电机电动势标幺值为统中所有发电机电动势同相位 更进一步计算时 可以认为发电机电动势标幺值为 1 网络方面 忽略各元件电阻和对地导纳支路的影响 各元件均用电抗表示 对于电缆线路和低网络方面 忽略各元件电阻和对地导纳支路的影响 各元件均用电抗表示 对于电缆线路和低 压网络的线路需计及电阻影响 并用压网络的线路需计及电阻影响 并用代替电抗进行计算 代替电抗进行计算 变压器的变比取平均额定 变压器的变比取平均额定 22 xrz 电压之比 电压之比 3 运算曲线中 只给出了计算电抗为 3 5 以下的短路电流运算曲线 对于计算电抗大于 3 5 的 情况其短路电流如何计算 答 对于计算电抗大于答 对于计算电抗大于 3 5 的电源 按无限大功率供电情况计算其短路电流 的电源 按无限大功率供电情况计算其短路电流 4 采用运算曲线法计算任意时刻短路电流周期分量有效值时 是否需要考虑负荷的影响 为 什么 答 采用运算曲线法计算任意时刻短路电流周期分量有效值时时 不需要考虑负荷的影响 因答 采用运算曲线法计算任意时刻短路电流周期分量有效值时时 不需要考虑负荷的影响 因 为在运算曲线的编制过程中已近似考虑了负荷对短路电流的影响 所以应用运算曲线计算短路电流为在运算曲线的编制过程中已近似考虑了负荷对短路电流的影响 所以应用运算曲线计算短路电流 周期分量有效值时不必再考虑负荷的影响 周期分量有效值时不必再考虑负荷的影响 5 运算曲线中 只给出了 4s 以下的短路电流运算曲线 对于 4s 以上的短路电流如何计算 答 答 4S 以上时刻的短路电流取以上时刻的短路电流取 4S 时的短路电流 时的短路电流 二 计算题二 计算题 1 发电机的参数和正常运行时以发电机额定值为基准的端电压 端电流标幺值以及功率因数 如下图所示 若发电机的励磁电压不变 试计算发电机机端短路时短路电流周期分量起始有效值和 稳态有效值的有名值 解 解 取发电机额定电压和额定容量作为基准值 即取发电机额定电压和额定容量作为基准值 即 则电流则电流KVUMVAS BB 5 10 5 12 8 0 10 的基准值为的基准值为 687 0 5 103 5 12 KAIB 短路前发电机的空载电动势和次暂态电动势的标幺值分别为 短路前发电机的空载电动势和次暂态电动势的标幺值分别为 72 2 8 021 6 0211 cos sin 222 0 0 2 0 0 0 0 ddq xIxIUE 131 1 8 02 01 6 02 011 cos sin 222 0 0 2 0 0 0 0 dd xIxIUE 稳态短路电流有效值的标幺值和短路电流周期分量起始有效值的标幺值分别为 稳态短路电流有效值的标幺值和短路电流周期分量起始有效值的标幺值分别为 36 1 2 72 2 0 d q x E I 655 5 2 0 131 1 0 d x E I 稳态短路电流有效值和短路电流周期分量起始有效值的有名值分别为 稳态短路电流有效值和短路电流周期分量起始有效值的有名值分别为 934687 036 1 AIII B 3885687 0 655 5 AIII B 2 用近似计算法计算下图所示网络中 f 点发生三相短路时 短路点的短路电流周期分量起始 有效值和各发电机所提供的短路电流周期分量起始有效值 以及短路点和发电机支路的短路冲击电 流和最大有效值电流 解 解 1 计算各元件的电抗标幺值 计算各元件的电抗标幺值 取取 则有 则有 pBB UUMVAS 100 105 0 100 21 K TT U xx0525 0 100 3 n BK T S SU x 2 0 cos 21 n nB dGG P S xxx 302 0 115 100 1004 0100 22 132 B B LL U S xxx 151 0 115 100 504 050 22 11 B B L U S xx 2 计算短路点和各发电机供给的短路电流以及短路点和各发电机支路的冲击电流和最大有 计算短路点和各发电机供给的短路电流以及短路点和各发电机支路的冲击电流和最大有 效值电流效值电流 对对构成的三角形接线进行星形 三角形变换后的等值电路和最后的等值电路如构成的三角形接线进行星形 三角形变换后的等值电路和最后的等值电路如 321LLL xxx 下图所示 下图所示 由图可得由图可得 短路点短路电流周期分量的标幺值和有效值 冲击电流 最大有效值电流的有名值为 短路点短路电流周期分量的标幺值和有效值 冲击电流 最大有效值电流的有名值为 8563 1 5387 0 1 f I 2897 373 100 8563 1 AI f 7373289728 12AIKi fmfim 4403289752 1 52 1 AII ffM 再根据电路的对称性可得各发电机支路的电流的有效值 冲击电流和最大有效值电流如下 再根据电路的对称性可得各发电机支路的电流的有效值 冲击电流和最大有效值电流如下 9281 0 2 2 1 fGG III 5103 5 103 100 9281 0 21 AII GG 12989510328 1 21 Aii imGimG 7757510352 1 52 1 21 AIII GMGMG 3 用单位电流法计算下图所示网络中各电源与短路点之间的转移阻抗 图中各元件参数为标 幺值 解 解 在下图中设电流在下图中设电流 则 则1 1 I 8 5 0 431132 5 0 1 342142 j U IjjjjIUUIII j U Ij