电力系统暂态分析典型习题.docx
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电力系统暂态分析典型习题
解:
Xg
1*（N）
=Xgi*Sni/U
N1
G2*（N）
Xs2*Sn2/Un
Xg1*（N）=Xg2*（N）
•°•Xg1*Sni/Un：
=Xg2*Sn2/Un22
故：
XXG2=Ui2/Un22=6.32/10.52=0.36
60MVA0.4Q/km30MVA
求：
①准确计算各元件电抗的标么值，基本段取I段UBi=10.5kV
10.5kV10.5kV/121kV110kV/6.6kV
②工程近似计算各元件电抗的标么值，Sb=100MVA
解：
①精确计算法
UBi=10.5kVSB=100MVA
121
UBii=10.5=10.5kV
10.5
UBiii=10.5空空=7.26kV
10.5110
②近似计算法
UB=UvSB=100MVA
1-5、某一线路上安装一台Xk%F5的电抗器，其额定电流为150A,额定电压为6kV,若另
台额定电流为300A、额定电压为10kV的电抗器来代替它，并要求保持线路的电抗欧姆
值不变，问这台电抗器的电抗百分数值应是多少?
1-12、
0.4Q/km
（1）若短路前空载，计算短路电流的周期分量及短路电流最大有效值;
⑵若A相非周期分量电流的初值为零及最大时口计算相应的BC相非周期分量电流的初
始值；
（3）若短路前变压器满负荷运行，功率因数为0.9（低压侧），计算最大非周期分量电流的
初始值，并与空载时短路比较。
解:
归算在咼压侧的参数：
归算到短路点所在电压等级（低压侧）的参数为:
①短路电流周期分量:
短路电流最大有效值：
②A相非周期分量电流初始值:
若ia000，则:
③短路前变压器满负荷运行，cos0.9则:
方法1:
求得：
6.28
即：
当6.28时，非周期分量具有最大值，其值为:
=6.10kA
方法2:
由相量图并根据余弦定理可得非周期分量最大值:
©|0|
（2）
6.3kV
UB=Uav
（3）K=1.8
求：
①K点发生三相短路时的冲击电流是多少？
短路电流的最大有效值是多少？
短路功率
是多少？
②简述短路冲击电流的意义，何种情况下短路，其冲击电流最大
解：
①
所以：
②短路电流在最恶劣的情况下可能出现的最大瞬时值称为冲击电流，它用于检验电气
设备或载流导体的动稳定。
3-3、电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，发电机均装有自动电压调节器，当发生三相短路时，试计算：
（1）次暂态电流初始有效值I''；
（2）冲击电流值iM。
G
G：
〔
2X50MW
X；=0.125
110kV
2X60MVA
0.4Q/km
GS
Ss=100MVA
解：
取Sb100MVA,UbUpj，则各元件参数计算如下:
系统等值电路如下:
。
个勺铳①。
S
0.5Xg0.5Xt0.5XlXs
3-4、电力系统接线如图所示，A系统的容量不详，只知断路器S的切断容量为3500MVAB
系统的容量为100MVA电抗Xb=0.3，试计算当K点发生三相短路时的起始次暂态电流「及
化简上图如下:
35kV0.4Q/km
，贝療统的等值电路图为:
40km
炯YS
Xb“
X4
X8
B
3-26、系统接线如图所示，当XK点发生三相短路时，试计算:
Wk
X11
：
X1K
:
'250MVA
110kV
K（3）
30km亠37kV
40km
25km31.5MVA
:
-:
150MVA
（1）次暂态电流初始有效值I”;
（2）0.2秒电流有效值I0.2
（3）短路电流稳态值I8。
解：
取Sb1000MVA,UbUpj,系统等值如下所示:
网络化简过程如下:
Xw
Xw
Xi
X2
X3
X4
Xi
XT二
X5
Xp
X6
Xp
0
X|2
X8
1
Xl0
纟
X9
3-27、下图所示系统，在K点发生二相短路，试求t=0"、t=0.6"时的短路电流周期分
量。
©
100km
115kV_
60MVA
60MVA
50km
无限大
10.5kV
-K（3
解：
SB120MVA
各元件的参数计算如下:
系统的等值电路如下所示:
解：
正序网络图如下:
Xpg
A
Xgi
负序网络图如下:
零序网络图如下:
Xs（0）=（3Xpg+Xjo+Xri+XiO）//（XL2o+Xr2）
复合序网图:
A0
O
Xs（i）
5-8、设A、B发电机暂态电势；E'=1.0，当在F点发生K1）,K2）,K1,1）短路时，试计算故障Xe
（2）
处的A、B、C三相电流。
（图中各元件参数均为归算到统一基准值后的标幺值）O对汽二：
解:
忑（0）.
Xi=0.2
xi=0.3」$=0嘛弊為30・o=0.1
正序网络图:
j0j0；1vj0.1j0j0.
负序网络图:
j0二j0，j0.3j0」0:
零序网络图:
由各序序网图可求出各序等值电抗：
（1）单相接地短路
（2）两相接地短路
（3）两相短路
5-10、系统接线如图所示，变压器采用Y0/-11接线方式，各元件标幺值参数标于图中,当高压母线上K点发生两相接地短路时，试求：
（1）、计算短路点K处A相的电流、电压序分量;
⑵、计算变压器低压侧各相短路电流和电压值，并作其相量图
（1）故障点处的电流和电压序分量:
（2）低压侧各相短路电压和电流:
7-3、下述电力系统参数标幺值如下：
®GDGDa
隐极机Xt1XXXt2
Xd1.21,Xd0.4,Xti0.169,Xt20.14,L0.373，运行参数为UC=1,发电机向系统输送
功率巳0.8,cos0.98,试计算当Eq、E'及Ug为常数时，此系统的静态稳定极限及静态稳
定储备系数冷
解:
（1）Eqconst
Econst
（3）Ugconst
2
2
Ug
.Uc
QcXe
PcXe
1O.162O.6820.8O.6821.237
Uc
Uc
Pm
UgUc
1.2371
1.814
7-4、某电厂有
Xe
0.682
Pm
FO
1.8140.8
Kp
0100%
100%126.8%
Po
0.8
4台汽轮发电机，变压器单元机组并列运行，每台发电机的参数为：
Pn100MW,cosn0.85,Un10.5kV,Xd1.63；每台变压器的参数为：
Sn120MVA,Uk%11,10.5/242kV。
该电厂经输电线与无穷大系统并列，系统维持电压
220kV。
从静态稳定的角度看，在发电机额定运行的条件下，为保证有Kp=15%勺储备系数，输电线的电抗允许多大？
105220
解：
选取Sb100MVA,UbUav，贝U:
Ug*1,Us*0.956
10.5230
7-19、一简单电力系统的等值网络如下图所示，发电机无励磁调节器，系统的有功功率极限和稳定储备系数各为多少？
第八章电力系统暂态稳定
8-10、有一简单电力系统。
已知：
发电机参数Xd0.2,E'1.2,原动机机械功率Pm=1.5,
线路参数如图所示，无穷大电压电压Uc=1.0Z0°，如果在线路始端突然发生三相短路,
解:
当在突然三相短路后，转子角度增加30
I—-j0.=
时才切除故障线路，问此系统是否稳定?
P
SoSC
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