电力系统分析第六章例题.doc

例6-1设有三相对称电流，。若d，q轴的旋转速度为，即。试求三相电流的d，q，0轴分量。解：利用变换式（6-30），可得现就三种情况，将a，b，c系统和d，q，0系统的电流列于表6-2。例6-2已知同步发电机的参数为：Xd=1.0，Xq=0.6，。试求在额定满载运行时的电势Eq和EQ。解：用标幺值计算，额定满载时V=1.0，I=1.0。（1） 先计算EQ。由图6-15的向量图可得 =（2） 确定的相位。 向量和间的相角差也可以直接计算同的相位差=（3） 计算电流和电压的两个轴向分量 （4） 计算空载电势。=+(-) =1.41+(1-0.6)0.8=1.73例6-3 就例6-2的同步发电机及所给运行条件，在给出=0.3,试计算电势和。解：例6-2中已算出和，因此根据向量图6-22，可知电势同机端电压的相位差为例6-4同步发电机有如下的参数： 。试计算额定满载情况下的。解 本例电机参数除次暂态电抗外，都与例6-3的电机相同，可以直接利用例6-2和例6-3的下列计算结果：。根据上述数据可以继续算出电势相量图示于图6-28。如果按近似公式（6-72）计算，由相量图6-28可知，同前面的精确计算结果相比较，电势幅值相差甚小，相角误差略大。例6.5试计算图6-41a中电力系统在f点发生三相短路时的起始暂态电流和冲击电流。系统各元件的参数如下：发电机G-1：100MW，=0.85；G-2：50MW，=0.8；变压器T-1：120MVA，VS%=14.2; T-2：63MVA，VS%=14.5;线路L-1：170km；电抗为0.427 ；L-2：120km；电抗为0.432 ；L-3：100km；电抗为0.432 ；负荷LD：160MVA。解：负荷以额定标幺电抗为0.35，电势为0.8的综合负荷表示。（1） 选取SB=100MVA和VB=Vav，计算等值网络中各电抗的标幺值如下：发电机G-1： 发电机G-2：负荷LD：变压器T-1：变压器T-2：线路L-1: 线路L-2: 线路L-3: 取发电机的次暂态电势E1=E2=1.08。（2） 简化网络。X9=X1+X4=0.156+0.118=0.274X10=X2+X5=0.226+0.230=0.456将X6，X7，X8构成的三角形化为星形化简后的网络如图6-41（c）所示。将E1，E2两条有源支路并联E12=1.08化简后的网络如图6-41（d）所示。（3） 计算起始次暂态电流。由发电机提供的起始次暂态电流为：由负荷LD提供的起始次暂态电流为：短路点总的起始次暂态电流为: 基准电流 于是得到起始次暂态电流的有名值为（4） 计算冲击电流发电机冲击系数取1.08，综合负荷LD的冲击系数取1，短路点的冲击电流为例6-6电力系统接线图示于图6-44a。试分别计算点发生三相短路故障后0.2s和2s的短路电流。各元件型号及参数如下：水轮发电机G-1：100MW，=0.85，；汽轮发电机G-2和G-3每台50MW，=0.8，；水电厂A：375MW，；S为无穷大系统，X=0。变压器T-1：125MVA，VS%=13; T-2和T3每台63MVA，VS（1-2）%=23，VS（2-3）%=8，VS（1-3）%=15。线路L-1：每回200km；电抗为0.411 ；L-2：每回100km；电抗为0.4 。解：（1）选SB=100MVA，VB= ，做等值网络并计算其参数，所得结果计于图6-44b。（2）网络化简，求各电源到短路点的转移电抗。利用网络的对称性可将等值电路化简为图6-44c的形式，即将G-2，T-2支路和G-3，T-3支路并联。然后将以，A，G23三点为顶点的星形化为三角形，即可得到电源A，G23对短路点的转移电抗，如图6-44d所示。最后将发电机G-1与等值电源G23并联，如图6-44e所示，得到（3）求各电源的计算电抗。（4）查计算曲线数字表求出短路周期电流的标幺值。对于等值电源G123用汽轮发电机计算曲线数字表，对水电厂A用水轮发电机计算曲线数字表，采用线性差值得到的表结果为 系统提供的短路电流为（5）计算短路电流的有名值。kA总的短路电流为例6-7在图6-46a所示的电力系统中，三相短路分别发生在和点，试计算短路电流周期分量，如果（1）系统对母线a处的短路功率为1000MVA。（2）母线a的电压为恒定值。各元件的参数如下：线路L：40km；x=0.4 。变压器T：30MVA，VS%=10.5。电抗器R：6.3kV，0.3kA，X%=4。电缆C：0.5km，x=0.08。解：选SB=100MVA，VB= ，先计算第一种情况。系统用一个无限大功率电源代表，它到母线a的电抗标幺值各元件的电抗标幺值分别计算如下：线路L: 变压器T：电抗器R：电缆C：网络6.3kV电压级的基准电流为 当点短路时 短路电流为当点短路时 短路电流为 对于第二种情况，无限大功率电流直接接于母线a，即Xs=0。所以，在点短路时 ，在点短路时 短路电流为例6-8在图6-47a的电力系统中，发电厂1的容量为60MVA，X=0.3；发电厂2的容量为480MVA，X=0.4；线路L-1的长度为10km; L-2为6km；L-3为324km；各条线路的电抗均为每回0.4。连接到变电所C母线的电力系统电抗是未知的，装设在该处（115kV电压级）的断路器BK的额定切断容量为2500MVA。试求点发生三相短路时的起始短路时的起始次暂态电流和冲击电流。解：取基准功率SB=500MVA，VB= 。算出各元件的标幺值电抗，注明在图6-47b的等值网络中。首先根据变电所C处断路器BK的额定切断容量的极限利用条件确定未知系统的电抗。近似地认为断路器的额定切断容量SN(BK)即等于k点三相短路电流周