电力系统分析题目

1、1.简述消弧线圈在电力系统中性点接地应用中的主要功能？消弧线圈的补偿方式有哪几种？答：当发生单相接地故障时，接地故障相与消弧线圈构成另一个回路，接地故障相接地电流中增加了感性电流，与无消弧线圈时的容性电流方向相反，互相补偿，减少了接地故障点的故障电流，使电弧易于自行熄灭，避免了产生间歇性电弧而引起弧光接地过电压，而发展成多相故障的事故。补偿方式有三种分别是欠补偿、全补偿和过补偿。欠补偿方式是选择消弧线圈时，使ILIC，此时故障点仍是电容电流流过，但是当运行方式改变或者切除部分线路时，对地电容减少，有可能发展成全补偿，导致电力网发生谐振，危及系统安全运行。全补偿是IL=IC，电力网易发生谐振，产

2、生危险的过电压或过电流，影响系统安全运行。过补偿是ILIC，当发生接地故障时，流过接地点是感性电流，即使电力网运行方式改变，也不会发展成全补偿。2.电力系统如图，网络的额定电压已在图中标明，1）给出各变压器绕组的额定电压；2）当变压器T-1高压侧工作于+2.5%抽头，中压侧工作于+5%抽头；T-2工作于额定抽头时，求各变压器的实际变比；3）给出10kV、35kV、110kV对应的平均额定电压。答：（1）T-1低压侧13.8kV，高压侧为121kV，中压测38.5kV。T-2高压侧35kV，低压侧11kV。（2）高压侧实际工作电压121´（1+2.5%）=124kV中压侧实际工作电压：

3、38.5´（1+5%）=40.4kVT-1低-高压侧实际变比：n=13.8/124T-1低-中压侧实际变比：n=13.8/38.5T-2实际变比：n=35/11（3）10kV对应的平均额定电压为：10.5kV；35kV对应的平均额定电压为：37kV；110kV对应的平均额定电压为：115kV；3. 同步发电机突然三相短路后，定子绕组和转子绕组中有哪些电流分量？各有什么特点？答：同步发电机突然三相短路时，定子电流中出现的分量包含： a）基频交流分量(含强制分量和自由分量)，基频自由分量的衰减时间常数为Td。b）直流分量（自由分量），其衰减时间常数为Ta。c）倍频交流分量（若d

4、、q磁阻相等，无此量），其衰减时间常数为Ta。转子电流中出现的分量包含：a）直流分量(含强制分量和自由分量)，自由分量的衰减时间常数为Td。b）基频分量（自由分量），其衰减时间常数为Ta。4. 简述正序等效定则。答：对称三相电路中集点发生不对称短路时的正序电流分量，等于在该短路点加入一附加电抗Xf后的三相对称短路电流，且Xf值与正序网络参数无关，并在短路过程中保持不变。5.下图为某种不对称短路的复合序网。请作如下说明：1）这是什么类型的短路？2）在图中标明元件名称及序电流、序电压方向。答：（1）这是两相相间短路的复合序网。（2）E1为正序网络相对短路点的压降；Ia1、Ia2分别是故障点正序电流

5、和负序电流，方向如图所示；Ua1、Ua2分别是故障点正序压降和负序压降，方向如图所示；X1、X2分别是正序网络和负序网络相对故障点的等值阻抗。6. 某系统接线如下图所示，系统C 出口母线三相短路时，系统C供给的短路电流为1.5kA， 1）取SB=250MVA，作系统的近似标幺值等值电路；2）当K 点发生三相短路时，求短路电流周期分量有效值、冲击电流、短路功率的有名值。（冲击系数取1.8）答：发电机G：X1=0.12´250/250=0.12变压器T：X2=输电线路L1,：X3=输电线路L2,：X4=G到故障点的总电抗为：X5=X1+X2+X3=0.31G供给故障点的电流周期分量有名值

6、为：Ip1=4.05kAC供给故障点的电流周期分量有名值为：Ip2=kA短路电流周期分量有效值为：Ip=Ip1+Ip2=5.11kA冲击电流为：ish=KshIpm=KshIp=13kA总阻抗为：X6=X1+X2+X3+X4=0.385短路动率为：S=7.某系统接线及元件参数如下图所示，设在f点发生三相短路。取，试计算：1）电源G对f点的转移电抗及计算电抗；2）由运算曲线查得短路后0.2s电源G提供的短路电流标幺值为IG0.2，计算短路电流周期分量的有名值。答：取Sd=100MVA，Ud=Uav发电机G：X1=0.2´100/50=0.40变压器T：X2=因为X1、X2为串联，那么电

7、源G对f点的转移电抗=X1+X2=0.53计算电抗=由运算曲线查得短路后0.2s电源G提供的短路电流标幺值为IG0.2=3.106kA短路电流周期分量的有名值为：I= IG0.2´1.56kA。8系统如图，XP=40，K点发生两相短路接地，求：1）故障点各序电流和各相电流；2）变压器中性点电压。答：计算各元件电抗标幺值，绘出各序等值网络，取基准功率为Sd=100MVA，Ua=Uav正序网络，等值如图所示1X1=0.28´100/38.5=0.73X2=图1 负序网络，等值如图所示2X3= X1=0.28´100/38.5=0.73X2=0.26图2 零序网络，等值如图所示3X2=图3 各序网络对短路点等值阻抗为：0.99短路点正序分量：Ia1=短路点负序分量：Ia2=短路点零序分量：Ia0=两相接地短路电流为：I=´变压器中性点