电力系统分析习题集及答案

第 41 页 共 83 页 9-16 在图9-16所示网络中,各元件参数在同一基准条件下的标么值如下:E1=1.44,E2=1.54,X1=0.67,X2=0.2,X3=0.25,X4=0.2,X5=2.4。试求:对短路点f的等值电势和等值电抗。 9-17 图9-17所示的系统,各元件电抗标么值均在图上标出,设负荷阻抗是纯感性的,其值为j1,试画出网络的单相阻抗图,并求从结点③的外部联接处向系统看出的戴维南等值电路的等值电势及电抗。假定⑴E1?E2;⑵??↓ E1 X1 E2 ↓ X2 X3 X4 f (3) 习题9-16图

X5 E1?E2。

??负荷

3 ~ ~ X=0.1 X=0.1 1 2 E2 E1 j1

习题9-17图

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 Ⅰ 120MVA 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 水电站 ~ 250MVA

Xw〞 =0.4 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:

50km 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∞。 110kV (3)

10kV f 30km 40km 31.5MVA 25km Uk%=10.5 35kV 50km 110kV 40km ~ ~ 火电站 ~ 250MVA 答案参见我的新浪博客:http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html 40km 40km XP〞 =0.3 习题9-19图

f (3) 第 42 页 共 83 页

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系统的容量为100MVA,电抗XB=0.3,试计算当f点发生三相短路时的起始次暂态电流I〞及冲击电流iM。

10kV f (3) ~ G1 110kV 130km

2×20MVA 2×30MVA 10.5kV

~ Uk%=10.5 Xd 〞 =0.13 SS=300MVA 0.4Ω/km ~ G2

XS=0.5

习题9-21图

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 (3) ? cos=0.85 f 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400MVA 答案参见我的新浪博客:http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html f2 f1

~ X=0.7 ~ Sc=1000MVA Xc=0.8 110kV 第 43 页 共 83 页

查汽轮发电机运算曲线)。

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。

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

发电厂 ~

Ⅰ f 100MVA E 〞=1.08 Xd 〞 =0.125 x1=0.4Ω/km 48km 115kV 115kV 0.4Ω/km 50km 2×75MVA Uk%=10.5 115/6.3kV f(3)

Xr=6% 6kV 1.5kA 2×20MVA Uk%=10.5 Ⅱ 6.3kV

~ 10% 6kV 0.6kA ~ 2×15MVA Xd 〞 =0.15

习题9-27图

习题9-28图

第十章 对称分量法及元件的各序参数和等值电路

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,试用图解法求A相、B相、C相的电压相量。

答案参见我的新浪博客:http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

习题10-3图

UA2

UA1

·

·

UA3

·

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10-4 在图10-4中,已知各相电流表的读数为IA=100A,IB=100A,IC=0,中性线中的电流IN=100A。试分别求:

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

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。

In????????··* * * * (a)

习题10-6图

I·4bI1=4∠90°A

·

IaI·Ic * * I1I2···I2=3∠-120°A

(b)

I3=4∠0°A

··

I3·答案参见我的新浪博客:http://blog.sina.com.cn/s/blog_3fb788630100muda.html

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