电力系统暂态分析典型题目汇编

1、学习-好资料一、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=u冲击系数取1.8）2 31.5MV *Auk % =10210.5/121Xd =0.4E =110kV500A115kV45km0.35',1 * * / km更多精品文档xr% =5解：取 SB =100MVA ) UB=Uavxg =xd"SBSN100= 0.40.64500.89皿=0.3 2 4100 SN 100 31.5Xl =X1lxr% UN Sb0 - 100

2、 .3IN U：v= 0.0510100x3 0.5 10.52=0.524Sb100Hr =0.35 452=0.119U；v11521，,x< =(2M /(xl0.6741xt )xr =2(1)ishSB100=2 1.8 I"B =2.55 1.48420.81(kA),3U av3 10.5I"(115) =I"SBXg/2 Xi Xt/2,3 Uav0.32100= 1.484 =0.397(kA)0.32 0.281 1.732 115(3)Ua=UUb=I Xl 10.5=1.484 0.524 10.5 = 8.14(kV)二、空载系统中

3、f点. 1）接地电流有名值I?a相接地短路，求: =?2) T2中性点电压有名值 Vt2N = ?3) Ti中性点电压VT1N= ?4) f点左侧B相线路中电流Ib=?5) M点B相电流Imb = ?xl=x2=0, 4 kmxO=3XlYN, dll 30MYA Udc：=101、取 Sb =30MVAVb =VavnXd X 2 = 0.230XL1 =0.4*40*2 =0.1263230Xl2 =0.4*20*2 =0.06632303XL2 =0.18 XP = 20*2 = 0.156323XP =0.45X(1):= X：=0.2 0.1 0.12 =0.42X 70.18 0.

4、1 0.45 =0.731f (1) = 1 f(2)=I f (0)112* 0.42 0.73 - 1.57u 0.637= 0.637* 3*303* 63= 0.5254(KA)2) VT2N* =If(0)*3Xp =0.637* 0.45 = 0.28665VbVt2n =Vt2n* b =10.426(KV)3)、Vtin* =Vf(。)* =If(o)*X(o)E= 0.637* 0.73 = 0.465VbVtin 二Vn* ：-=16.91(KV)4 )、 I B* = a I fa + aI fa(2) = (a+ a)I fa=一1 fa(1) = _736I B =

5、I B*Sb. 37 b30= 0.637* 一 =0.175(KA)3*635)相量图可见由计算可得：002j30j30I mb = a I fa(1)e aI fa(2)e = 0三、系统接线如图所示，各元件参数如下:发电机G:SN =50MVA ,Xd' =X(2) =0.18变压器T1 :VS% =10.5)SN =60MVA ) VS%=10.5 ； 变压器T2: SN =50MVA )中性点接地电抗为 Xn=49；线路 L=100km ,X(1) H.4Ckm)X(0) =3X(1)。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

6、性点电压有名值解、取 Sb =50MVAU U B =U avXd* =x(2)* =0.18XT1*10.5 SbB =0.0875100 SnXT 2* = 0.105Xn50=40- =1.151115250XL(1)-Xt2 3Xn2 =0.4*100 =0.151xL(0)* =3*0.151 =0.4541152z31)= Z72) =j(XdXT1Xl(1)=0.343jz0)= 0.784jXL(0)f*1.0. 0o0.343 j 0.343 j 0.558j1.471 j10 0 =0.679. 90° =If (0) = I f (2)= 0.5 1(kA)f

7、=3I f =3 0.6 72.T1中性点电压为f点零序电压，一 一- Ub Ub UT1 =U f(0)=Z*)* I f (0)* - =0.784* 0.679*- =35.3kV-3. 3T2中性点电压为,*+ Sb +UT2 =3If(0)xn =3* 0.679* *40 =20.45kV 3U av四、系统接线如图所示，各元件以Sb=100MVA,U=UL计算的标么值标于图上，变压器T1为Y/ A-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. 417院?xl=O. 263E -J1xl=x2解：1）画出正序、负序网，求正序、负序等值电抗：胴

8、=0.417 0.263= 0.68x2v =0.51 0.263= 0.7732）画出复合序网，求丫侧故障点正序、负序电流：I - - IA1A2j1j(0.68 0.773)= 0.6873)求侧流过M点正序、负序电流:Ia1 = IA1ej300 = 0.687ej30°I a2 = lA2ej3°° =-0.687ej3°°4）求流过开关M各相次暂态电流标么值:00IMa = Ia1Ia2 = 0.687ej30 - 0.687e-j30 = j0.6872IMb = a I al aI a2 = - j1.3742 .IMa = aI

9、ai a Ia2 = J0.687五、某系统如图所示，f点发生三相短路, 求：极限切除角6 cm=?Pi= Pim sin、=-EV sin、Xi1.6*1Xi.一 0sin 30XI -1.6*0.5-0.8XL KXI -0.6)*2 = (0.8-0.6)*2=0.4XIII =0.6 0.4 =101、h =180 -arcsin=141.31.6PIIIM1.6*1= 1.6PIIM- 0cos B _ Po (Bh -0 )+PIIIM cosh-PIIM cos&0PIIIM -PIIM1*JI180(141.3-30) 1.6COS141.3-01.6-0-0.4336

10、6'cm =64.3八、一简单电力系统如图所示，已知U c = 1.0/ 0 ,Xi =1 , Xd =Xq =1 ,系统无调压设备。正常运行条件:P+jQ =0.5j0.2 o试求学习-好资料Eq；(2)此系统的静态稳定功率极限和静态稳 定储备系数。gG>解：等效网络图如下：jljlEq fl% - I I/t=1 0 6七=jl +jl = j2望叵二0.2 x"5 x 2,-L0J + T0 I= /T36 = L166求为和小EE 1.166x1.0=0,583=区/5 x 100% = 0巨、针忑 x 100% = 16.6%七、系统接线如图所示，设在一回线路

11、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 =3sin6 ,切除一回线路后系统的功角特性为Pii =2sina o 试求极限切除角人。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：认心m 组由正常运行状态求得:更多精品文档0 = sin t 且=sin t 且=sin 一115 = 300 = 0.5233（弧度）0P.mPi.m3PlIM= 0根据故障切除后的功角特性曲线可得:01、h=180 -sin - PiPTIII .M= 1800 -sin'I = 131.4° = 2.2922 （弧度）

12、则极限切除角1 Pt （ h -、0）, Pii.m COS h - Pii .m COS 0c.m ; COS Piii.m - Pii.m.1 1.5 （2.2922 - 0.5233） 2cos131.40 - 0。2 -0cos 二 48.290八、已知一单机一无限大系统，发电机的功 学习好资料率特性为PE=-3sin* P°=0.5,发电机惯性时间常 数Tj =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。已知瓦=sin竺=22.620 =0.395(rad)1.3(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(二一、0 一、0) =1.3sin、d、 =1.3(cos、Rm 0.