华北电力大学电力系统分析习题集及答案

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9-18 某大型火电厂主接线示于图9-18,有关参数均标于图中。当f点发生三相短路时,试用同一变化法计算:

⑴次暂态电流初始有效值I〞及冲击电流iM; ⑵0.2秒时电流有效值I0。2及短路容量Sk0.2; ⑶短路电流稳态值I∞。

SS=2500MVA ~ XS=1.2 f (3) 110kV 220kV T1T3 T23×120MVA Ⅰ 120MVA Ⅰ T4 T5T62×120MVA Ⅱ Ⅱ Uk%=10.5 Ⅲ Ⅲ Uk%=14 U%=24 k(1-2)

Uk(2-3)%=16 Uk(3-1)%=8.5

~ G4~ G5~ G6~ G1~ G2~ G3

6×100MW cos ? =0.85 X d 〞 =0.163 UG=10.5kV

习题9-18图

9-19 系统结线如图9-19所示。当f点发生三相短路时,试用同一变化法计算: ⑴次暂态电流初始有效值I〞;⑵0.2秒时电流有效值I0。2;⑶短路电流稳态值I∞。

水电站 35kV 50km ~ 250MVA Xw〞 =0.4 40km ~ ~ 40km 40km 50km f (3) 110kV (3) 习题9-20图 10kV f 30km 40km 31.5MVA 25km Uk%=10.5 110kV

火电站 ~ 250MVA XP〞 =0.3

习题9-19图

9-20 电力系统结线如图9-20所示。A系统的容量不祥,只知断路器QF的切断容量为

3500MVA,B系统10kV f (3) ~ G1 110kV 130km 的容量为100MVA,电抗

2×20MVA 10.5kV 2×30MVA XB=0.3,试计算当~ SS=300MVA XS=0.5 Uk%=10.5 Xd 〞 =0.13 0.4Ω/km 习题9-21图

~ G2

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f点发生三相短路时的起始次暂态电流I〞及冲击电流iM。

9-21 系统结线如图9-21所示,有关参数标于图中,发电机均装有自动电压调节器。当f点发生三相短路时,试分别用同一变化法及个别变化法计算I〞、I0。2 、I∞值。

9-22 已知系统接线如图9-22所示,各元件参数已标在图中。求在f点发生三相短路时,短路点的总电流及各发电机支路的电流。 SS=600MVA 系统 ~ XS=0.8

45MVA 115kV A ~ 250MV~ X d〞 =0.125 X=0.4 QF2 QF1 10.5kV 300MVA 60MVA 60MVA 60MVA Uk%=9.8 Uk%=10.5 Uk%=10.5 Uk%=10.5 115kV 115kV QF3

30km 10.5kV ~

QF6 QF5 QF4 50km 50km 50MW ? cos=0.85 f (3)Xd 〞 =0.2 ~ ~ 115kV 10.5kV 2×25MW (线路电抗0.4Ω/km) cos?=0.8 习题9-22图 Xd 〞 =0.125

习题9-23图

9-23 如图9-23所示的网络中,为了选择开关设备,需要计算流过开关的最大短路电流,试问:如要选择QF1、QF2、QF3、QF4 、QF5开关的断流容量,对每个开关的短路点应当如何选择才对?

9-24 如图9-24所示一火电厂接线,试计算: ⑴f1点短路时流过出线开关节1的I〞和I0。2; ⑵f2点短路时流过出线开关节2的I〞和I∞。(注:取SB=400MVA,系统和发电机均可查汽轮发电机运算曲线)。 400MVA S=1000MVA ~ ~ c f2 X=0.7 Xc=0.8 f1 110kV 10kV 2

2×31.5MVA 300A 2×50MVA Uk%=8 Xr%=4 Uk%=10.5 1 f (3)

10.5kV

XR XR G1 G2 ~ ~ ~ G3

~ ~ ~ ~ 3×25MW

cos?=0.8 4×25MW cos?=0.8 Xd 〞 =0.136 Xd 〞 =0.127

习题9-24图 习题9-25图

9-25 某电厂主结线及有关参数示于图9-25中,发电机均装有自动电压调节器,分段电抗器的型号为NKL-10-1000-10,试计算f点发生三相短路时的起始短路电流值。

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9-26 已知系统结线如图9-26所示,求f点三相短路时发电机及短路点的电流。

T1 T2 Ⅰ Ⅱ l Ⅲ f (3)

Xr=5% 0.08Ω/km 30MVA S=31.5MVA x1=0.4Ω/km S=15MVA 0.3kA 2.5km 110/6.6kV 10.5/121kV 80km Edˊ =11kV

6kV Uk%=10.5 XdUk%=10.5 ˊ =0.26

U=10.5kV 习题9-26图

9-27 如图9-27所示系统,在母线I发生三相短路时,求无故障的母线Ⅱ上残压的标么值。(取SB=100MVA,UB=Uav,变压器变比为115/6.3)

9-28 已知某系统结线如图9-28所示。求f点三相短路初始次暂态电流I〞。系统电压取近似值标么值为1,发电机电势也为1。

S=300MVA ~ X=0.5 100MVA 发电厂 ~ E 〞=1.08 115kV Xd 〞 =0.125

Ⅰ f Xr=6% 6kV 1.5kA x1=0.4Ω/km 48km 115kV 2×20MVA Uk%=10.5 Ⅱ 6.3kV

0.4Ω/km 50km 2×75MVA Uk%=10.5 115/6.3kV f(3)

习题 9-27对称分量法及元件的各序参数和等值电路图 第十章

习题9-28图

~ 10% 6kV 0.6kA ~ 2×15MVA Xd 〞 =0.15

10-1 试将Ia=1,Ib=0,Ic=0的电流系统分解为对称分量。

10-2 已知I1=5,I2=-j5,I0=-1。试求a、b、c三相的电流。

10-3 在图10-3中已画出A相电压的三个序分量,试用图解法·UA2

求A相、B相、C相的电压相量。

10-4 在图10-4中,已知各相电流表的读数为IA=100A,·UA3

IB=100A,IC=0,中性线中的电流IN=100A。试分别求: 习题10-3图

⑴A相电流超前B相电流。 ⑵A相电流滞后B相电流。

两种情况下的电流正序、负序及零序分量。并求出该系统的不对称度(IA2/IA1)及不平衡度(IA0/IA1)。

A B

C I·I·I·ACBA A A

I·NA

习题10-4图

UA1

·

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10-5 如图10-5所示之网络,当线路上发生单相接地短路时,试用对称分量法证明三个电流互感器中线中电流表的电流为3I0,电压互感器开口三角形上电压表的电压为3U0。

A B ~ C

3Io A

3Uo V 习题10-5图

10-6 在图10-6(a)中电流互感器的变比约为400/5A,电流互感器副边电流是不对称的,其大小与相位如图10-6(b)中向量图所示。

试求电流Ia、Ib、Ic、In、I4,并,说明I4、In、Ia0的关系。

I·I·A n1=4∠90°

I·a*

I·1* I· b* I·I·A 23=4∠0°·* Ic * I·3 ·* I4I·A 2=3∠-120°

(a) (b)

习题10-6图

10-7 由三台10MVA、110/6kV的单相变压器组成的三相变压器,高压侧接成△形,低压侧接成Y形,每台单相变压器的短路电压为10%,试求下列情况的零序等值电路。

⑴中性点不接地;⑵中性点直接接地;⑶中性点经过5欧姆电阻接地。

10-8 自耦变压器的参数为SN=90MVA,220/121/38.5kV,UkⅠ-Ⅱ%=9.46,UkⅡ-Ⅲ%=21.45,UkⅠ-Ⅲ%=33.56,Y0-0/△-12-11,在变压器220kV侧加一组零序电压U0=10kV,110kV端直接短路接地,试求下列两种情况下流过自耦变各绕组的电流及中性点电流,并画出电流分布图。(用有名值计算)

⑴第Ⅲ绕组断开,中性点直接接地; ⑵第Ⅲ绕组接成△,中性点直接接地。 10-9 自耦变压器的参数为SN=120MVA,242/121/10.5kV,UkⅠ-Ⅱ%=12.76,UkⅡ-Ⅲ%=1.63,UkⅠ-Ⅲ%=10.6,Y0-0/△-12-11,在变压器121kV侧施加三相零序电压U0=10kV,110kV,242kV端点直接接地,当中性点经电抗XN=15Ω接地时,试求:

⑴流过自耦变压器各绕组及中性点的电流,画出电流分布图; ⑵求中性点电压Un。

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