電力系統(tǒng)分析練習(xí)題及其答案何仰贊上冊(cè)(參考版)
2025-06-29 22:06本頁(yè)面
【正文】 先求 按式（8110）有（3）根據(jù)分段計(jì)算法求。輸電線路始端短路時(shí)的負(fù)序和零序等值網(wǎng)絡(luò)的等值電抗分別為附加電抗為按正序等效定則，短路時(shí)的正序增廣網(wǎng)絡(luò)如圖（b）所示，于是此時(shí)的功角特性為3）故障切除后。此時(shí)系統(tǒng)的等值電路如圖（a）所示。假定在輸電線路之一的始端發(fā)生了兩相接地短路，試計(jì)算極限切除角，并用分段計(jì)算法計(jì)算轉(zhuǎn)子搖擺曲線和極限切除時(shí)間，判斷系統(tǒng)能否保持暫態(tài)穩(wěn)定性。由此可得極限功率為穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)為對(duì)比可見(jiàn)，裝有按電壓偏差調(diào)節(jié)的比例式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器后，%%。解：（1）無(wú)勵(lì)磁調(diào)節(jié)時(shí)的靜態(tài)穩(wěn)定極限由確定，對(duì)應(yīng)的極限功率為穩(wěn)定儲(chǔ)備系統(tǒng)為（2）裝有按電壓偏差調(diào)節(jié)的比例式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器時(shí)，可以近似認(rèn)為能夠保持不變，靜態(tài)穩(wěn)定極限由確定。試計(jì)算1） 無(wú)勵(lì)磁調(diào)節(jié)時(shí)的靜態(tài)穩(wěn)定極限和穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)。變壓器：T1 ST1N=360MVA， T2 ST2N＝360MVA，線路：運(yùn)行條件：解：發(fā)電機(jī)無(wú)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)、常數(shù)時(shí)，靜態(tài)穩(wěn)定極限由確定，由此確定的穩(wěn)定極限功率與功率極限相等，根據(jù)例81計(jì)算結(jié)果，極限功率為于是例3．簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)如圖所示。（3）當(dāng)保持常數(shù)時(shí)，（4）當(dāng)保持常數(shù)時(shí)極限功率為 例2．系統(tǒng)接線和參數(shù)同例81，試計(jì)算發(fā)電機(jī)無(wú)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)，＝常數(shù)時(shí)的靜態(tài)穩(wěn)定儲(chǔ)備系數(shù)。變壓器：T1 ST1N=360MVA， T2 ST2N＝360MVA，線路：運(yùn)行條件：解：（1）網(wǎng)絡(luò)參數(shù)及運(yùn)行參數(shù)計(jì)算取。例1．如圖所示電力系統(tǒng)，試分別計(jì)算發(fā)電機(jī)保持不變時(shí)的功率特性和功率極限。取。運(yùn)行條件：。已知各元件參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)：。（3）計(jì)算故障斷口電壓和非故障相電流。解 （1）作單相斷開(kāi)的復(fù)合序網(wǎng)（圖738（b）），計(jì)算各序組合電抗和故障口開(kāi)路電壓。例75 在圖738（a）所示的電力系統(tǒng)中，輸電線路L首端a相斷開(kāi)，試計(jì)算斷開(kāi)相的斷口電壓和非斷開(kāi)相的電流。由于變壓器側(cè)沒(méi)有零序分量，因此，只需計(jì)算電流和電壓的正、負(fù)序分量。解 在例72中已經(jīng)算出了網(wǎng)絡(luò)的各序組合電抗以及兩相短路接地時(shí)短路點(diǎn)處的正序電流，即=、=、=，=。試計(jì)算變壓器T1側(cè)的各相電壓和電流，并畫(huà)出向量圖。解 由例72可知、單相接地短路時(shí)的正序電流。（2）計(jì)算各種不對(duì)稱短路時(shí)的短路電流。解 （1）制訂各序等值電路，計(jì)算各序組合電抗。由圖717（b）可得由圖717（b）和圖717（c）可得例72如圖727（a）所示電力系統(tǒng)，各元件參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)G1：100MW，cos=，；G2：50MW，cos=，；變壓器T1：120MVA，Vs%=；T2：63MVA，Vs%=；輸電線路L：每回120km。由于零序電流不流經(jīng)發(fā)電機(jī)和負(fù)荷，因此，零序網(wǎng)絡(luò)中只包括變壓器TT2和輸電線路L，如圖717（d）所示。發(fā)電機(jī)：變壓器TT2：中性點(diǎn)接地阻抗:負(fù)荷LD： 輸電線路L： （2）制訂各序網(wǎng)絡(luò)正序和負(fù)序網(wǎng)絡(luò)不包括中性點(diǎn)接地電抗和空載變壓器T2，因此，正序和負(fù)序網(wǎng)絡(luò)中包括發(fā)電機(jī)G、變壓器T負(fù)荷LD以及輸電線路L已知系統(tǒng)各元件參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)：50MW，變壓器TT2：60MVA，Vs%=，中性點(diǎn)接地阻抗負(fù)荷線路L：50km，解 （1）各元件參數(shù)標(biāo)幺值計(jì)算。 第二步，將和合并為 然后，將由和組成的4支路星形電路變換成以節(jié)點(diǎn)a,b ,c和f為頂點(diǎn)的完全網(wǎng)形電路，從而消去節(jié)點(diǎn)d，網(wǎng)形電路的6條支路阻抗分別為第三步，計(jì)算個(gè)電源點(diǎn)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗。解 通過(guò)星網(wǎng)變換，將電源點(diǎn)和短路點(diǎn)以外的節(jié)點(diǎn)統(tǒng)統(tǒng)消去，在最后所得的網(wǎng)絡(luò)中，各電源點(diǎn)之間的支路阻抗即為該電源點(diǎn)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗。第四步，將阻抗為，電勢(shì)為的支路同阻抗為，電勢(shì)為的支路合并，得 最后，可得短路點(diǎn)的輸入阻抗為 短路電流為 電勢(shì)實(shí)際上就是短路發(fā)生前接點(diǎn)f的電壓。解 （一）進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換計(jì)算短路點(diǎn)的輸入阻抗Zff（阻抗矩陣的對(duì)角元素），步驟如下：第一步，將和組成的星形電路化成三角形電路，其三邊的阻抗為和（見(jiàn)圖612（b））。點(diǎn)短路時(shí)的組合電抗為 于是得到起始次暫態(tài)電流為 沖擊電流為 [補(bǔ)充例1]在下圖所示的網(wǎng)絡(luò)中，a,b和c為電源點(diǎn)，f為短路點(diǎn)。近似地認(rèn)為斷路器的額定切斷容量SN(BK)即等于k點(diǎn)三相短路電流周期分量的初值相對(duì)應(yīng)的短路功率。算出各元件的標(biāo)幺值電抗，注明在圖647b的等值網(wǎng)絡(luò)中。試求點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的起始短路時(shí)的起始次暫態(tài)電流和沖擊電流。 L2為6km；L3為324km；。系統(tǒng)用一個(gè)無(wú)限大功率電源代表，它到母線a的電抗標(biāo)幺值各元件的電抗標(biāo)幺值分別計(jì)算如下：線路L: 變壓器T：電抗器R：電纜C： 當(dāng)點(diǎn)短路時(shí)短路電流為當(dāng)點(diǎn)短路時(shí) 短路電流為對(duì)于第二種情況，無(wú)限大功率電流直接接于母線a，即Xs=0。電纜C：，x=。變壓器T：30MVA，VS%=。（2）母線a的電壓為恒定值。對(duì)于等值電源G123用汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線數(shù)字表，對(duì)水電廠A用水輪發(fā)電機(jī)計(jì)算曲線數(shù)字表，采用線性差值得到的表結(jié)果為 系統(tǒng)提供的短路電流為（5）計(jì)算短路電流的有名值。最后將發(fā)電機(jī)G1與等值電源G23并聯(lián)，如圖644e所示，得到（3）求各電源的計(jì)算電抗。（2）網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，求各電源到短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗利用網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱性可將等值電路化簡(jiǎn)為圖644c的形式，即將G2，T2支路和G3，T3支路并聯(lián)。線路L1：每回200km， ；L2：每回100km； 。變壓器T1：125MVA，VS%=13。由發(fā)電機(jī)提供的起始次暫態(tài)電流為：由負(fù)荷LD提供的起始次暫態(tài)電流為：短路點(diǎn)總的起始次暫態(tài)電流為: 基準(zhǔn)電流 于是得到起始次暫態(tài)電流的有名值為（4） 計(jì)算沖擊電流，綜合負(fù)荷LD的沖擊系數(shù)取1，短路點(diǎn)的沖擊電流為例66電力系統(tǒng)接線圖示于圖644a。將E1，E2兩條有源支路并聯(lián)E12=化簡(jiǎn)后的網(wǎng)絡(luò)如圖641（d）所示。（2） 簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)。解：。 T2：63MVA，VS%=。根據(jù)上述數(shù)據(jù)可以繼續(xù)算出電勢(shì)相量圖示于圖628。試計(jì)算額定滿載情況下的。 向量和間的相角差也可以直接計(jì)算同的相位差=（3） 計(jì)算電流和電壓的兩個(gè)軸向分量 （4） 計(jì)算空載電勢(shì) [例63] 就例62的同步發(fā)電機(jī)及所給運(yùn)行條件，在給出=,試計(jì)算電勢(shì)和。解：用標(biāo)幺值計(jì)算，額定滿載時(shí)V=，I=。[例62]已知同步發(fā)電機(jī)的參數(shù)為：Xd=，Xq=。試求三相電流的d，q，0軸分量。
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