電力系統(tǒng)基礎(chǔ) 習(xí)題及解答

1、第一章 1、試確定圖1-24所示電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)和各變壓器的額定電壓（圖中示出的是電力線路的額定電壓）。 220kv35kv10kv110kv6kvt5t4t3t110kvg380/220v解：g：10.5（kv）t1：10.5/242（kv）t2：220/121/11（kv）t3：110/38.5（kv）t4：35/6.3（kv）t5：10.5/0.4（kv）第二章 1某三相單回輸電線路，采用lgjj-300型號(hào)線；已知導(dǎo)線間距離為d=6米，查手冊(cè)該型號(hào)導(dǎo)線的計(jì)算外徑為25.68mm。試求：（1）三相導(dǎo)線水平布置且完全換位時(shí)，每公里線路的電抗值和電納值；（2）三相導(dǎo)線按等邊三角形布置時(shí)，每

2、公里線路的電抗值和電納值。6m6m解：（1）求幾何均距求： 求： （2）6m6m6m求：幾何均距求：求：2、一回500kv架空輸電線路，每相三分裂，由根距40厘米的lgjj-400導(dǎo)線相成，三相導(dǎo)線水平排列，線間距離12米，計(jì)算此線路每公里的線路參數(shù)；若線路長(zhǎng)500公里，求其等值電路。解：1）計(jì)算此線路每公里的線路參數(shù)查手冊(cè)知lgjj-400導(dǎo)線的計(jì)算直徑為29.18mm 每相導(dǎo)線的等值半徑為： 線路單位長(zhǎng)度電抗為： 查手冊(cè)知 r1=0.0726(w/km) 線路單位長(zhǎng)度電納為：不計(jì)電導(dǎo)：32.924+j144.356j0.001(s)j0.001(s)3、三相雙繞組升壓變壓器的型號(hào)為sfl-

3、40500/110，額定容量為40500kva，額定電壓為121/10.5kv，pk=234.4kw，uf%=11，p0=93.6kw；i0%=2.315，求該變壓器的參數(shù)，并作其等值電路。解：將變壓器參數(shù)歸算至高壓側(cè)作等值電路如下：（2.092+j39.766）（6.393-j64.037）10-6(s)4、三相三繞組降壓變壓器的型號(hào)為sfpsl12000/220，額定容量為12000/12000/6000kva，額定電壓為220/121/11kv，pk（1-2）=60kw，pk(1-3)=182.5kw，pk（2-3）=132.5kw，uk（1-2）%=14.85，uk(1-3)%=28.

4、25，uk(2-3)%=7.96，p0=135kw，i0%=0.663。求該變壓器的參數(shù)，并作出其等值電路。解：將變壓器參數(shù)歸算至高壓側(cè)。1）導(dǎo)納參數(shù)的計(jì)算：2）電阻參數(shù)的計(jì)算：3）電抗參數(shù)的計(jì)算：作等值電路圖如下：。0.674-j10.976（w）1.346+j70.866（w）。21。31.107+j43.802（w）(2.789-j16.44)10-6（s）5、變電所使用的osfpsl2-90000/220型三相三繞組自耦變壓器，額定電壓為220/121/38.5kv，容量比為100/100/50。實(shí)測(cè)的空載及短路試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：pk（1-2）=330kw，pk（1-3）=265kw，pk

5、（2-3）=277kw，uk（1-2）%=9.09，uk（1-3）%=16.45，uk（2-3）%=10.75，p0=59kw，i0%=0.332。試求變壓器參數(shù)及等值電路。解：將變壓器參數(shù)歸算至一次側(cè)1）導(dǎo)納參數(shù)的計(jì)算2）電阻參數(shù)的計(jì)算3）電抗參數(shù)的計(jì)算作等值電路圖(1.129-j6.211) w。（0.834+j55.095）w2。1。3(5.491+j121.834) w(219-j6.173)10-6s6、如圖2-28簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)，元件參數(shù)在圖2-28中標(biāo)出。試作有名值表示該電力系統(tǒng)等值電路（基本電壓等級(jí)取220kv）。（1）精確計(jì)算（2）近似計(jì)算tsn=63000kva220/10.

6、5kvpk=404kwp0=93kwuk%=14.45i0%=2.41200kmsl50kmr1+jx1=0.85+j0.385(w)r1=0.132w/kmx1=0.432w/kmb1=0.837f/100km系統(tǒng)解：（1）精確計(jì)算計(jì)算元件參數(shù)l1：rl1=0.132200=26.4（w） xl1=0.432200=86.4（w） bl1=2fb1l1=1000.837/10020010-6=5.25910-4（s）作等值電路：4.927+j111.013(w)373.152+j169.016(w)26.4+j86.4(w)slzl2ztzl1(1.921-j31.369)10-6(s)j2

7、.6310-4(s)j2.6310-4(s)（2）近似計(jì)算 略去導(dǎo)納支路，電阻參數(shù)，且基本電壓取平均電壓作等值電路如下：j86.4(w)slj184.73(w)j121.334(w)7、系統(tǒng)接線如圖2-29，參數(shù)用標(biāo)么值表示，且不計(jì)線路電阻和導(dǎo)納，也不計(jì)變壓器的電阻和導(dǎo)納。（1）取sb=100mva，ub=110kv為基準(zhǔn)（精確計(jì)算）；（2）取sb=100mva，ub=uav（近似計(jì)算）作等值電路。6kv1.5kaxl%=8lgt1l雙回x1=100w/km100km215mva110/6.6kvuk%=10.531.5mva10.5/121kvuk%=10.530mva10.5kvxg%=2

8、7解：（1）精確計(jì)算ub(110)=110（kv） 作等值電路圖如下：j0.7j0.7j0.331j0.331j0.403j1.089j0.424。（2）近似計(jì)算ub=uav作等值電路圖如下：j0.7j0.302j0.333j0.9。j0.513j0.302j0.78、按圖2-28所示的電力系統(tǒng)中，變壓器用p型等值電路表示，參數(shù)用有名值表示，作對(duì)應(yīng)于多個(gè)電壓等級(jí)的電力系統(tǒng)等值電路（精確計(jì)算）解：由6（1）的結(jié)果可知zt=4.927+j111.013(w) 作等值電路如下：0.85+j0.385(w)26.4+j86.4(w)4.927+j111.013(w)0.042-j0.951(s)(1.

9、921-j31.369)10-6(s)j2.6310-4(s)j2.6310-4(s)-0.002+j0.045(s)第三章 1、220kv單回架空電力線路，長(zhǎng)度為200km，導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的參數(shù)為r1=0.108/km，x1=0.42/km，b1=2.6610-6s/km，已知其始端輸入功率為120+j50mva，始端電壓為240kv，求端電壓及功率；并作出電壓相量圖。 解：1）求線路參數(shù)并作出等值電路圖z=（r1+jx1）l=(0.108+j0.42) 200=21.6+j84s2作等值電路圖如下：。r+jxs1。yy222) 求2端電壓及輸出功率 由題uju2、一條額定電壓為110kv的電

10、力線路，采用lgj-150導(dǎo)線架設(shè)，導(dǎo)線單位長(zhǎng)度參數(shù)為：r1=0.21/km，x1=0.41/km；b1=2.7410-6s/km。l=50km。已知線路末端負(fù)荷為40+j30mva。線路首端電壓為115kv。試求（1）正常運(yùn)行時(shí)線路末端的電壓。（2）空載時(shí)線路末端的電壓。解：（1）計(jì)算線路參數(shù)及作出等值電路圖z=r+jx作等電路圖如下：。sbsb2。sayy2（2）計(jì)算功率分布1）正常運(yùn)行時(shí)：2）空載時(shí)：（3）計(jì)算電壓1）正常運(yùn)行時(shí)：2）空載時(shí)：3、圖3-30米一條80 km的110kv線路向變電所b供電，變電所內(nèi)裝有一臺(tái)20mva的三繞組變壓器變比為110/38.5/6.3，容量比為200

11、00/20000/20000，pk（1-2）=142kw，pk（2-3）=120kw，pk（3-1）=151kw，uk（1-2）%=10.5，uk（2-3）%=6.5，uk（3-1）%=17.5，p0=39.7kw，io%=2.85。當(dāng)線路始端電壓ua=121kv，變電所高壓母線負(fù)荷為15+j 10mva，中壓母線負(fù)荷為10+j8mva，低壓母線負(fù)荷為5+j 3mva時(shí)試求變電所的中、低壓側(cè)母線的電壓。15+j10(mva)c10+j8(mva)312adbr1=0.27/kmx1=0.408/kmb1=2.7910-6s/kmua=121kv5+j3(mva)解：1）計(jì)算參數(shù)值并作等值電路圖

12、（取110kv為基本電壓級(jí)）作等值電路圖：15+j10(mva)c1.68-j1.513()2.62+j65.04()10+j8(mva)21.6+j32.64()b1.95+j40.84()dasa5+j3(mva)j1.11610-4(s)(3.28-j47.11)10-6(s)j1.11610-4(s)本題屬于已知不同點(diǎn)的電壓和功率的問(wèn)題，因此，采用簡(jiǎn)化計(jì)算方法進(jìn)行計(jì)算。2）從已知功率處開始計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的功率分布。假設(shè)全網(wǎng)各點(diǎn)均為額定電壓ua=ub=u1=uc=ud=110（kv）3）從已知電壓處開始，用已知的電壓和求得的功率分布，逐級(jí)求解各節(jié)點(diǎn)的電壓（假設(shè)ua=ua 0=121 0（kv）

13、由2）得重新設(shè)重新設(shè)（4）將各點(diǎn)電壓歸算回來(lái)實(shí)際電壓級(jí)母線a的實(shí)際電壓為：母線b的實(shí)際電壓為：母線c的實(shí)際電壓為：母線d的實(shí)際電壓為：4、對(duì)圖3-31所示的環(huán)式等值網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行潮流計(jì)算。圖中各線路的阻抗為zl1=10+j17.32()，zl2=20+j34.6()，zl3=25+j43.3()，zl4=10+j17.3()；各點(diǎn)的運(yùn)算負(fù)荷為s2=90+j40（mva），s3=50+j30（mva），s4=40+j15（mva），且u1=235（kv）。s2l2l1l4l3s3s12143s4解：（1）作等值電路：s2u1s3l3s1s4（2）設(shè)全網(wǎng)運(yùn)行在額定電壓下，即u=220kv，計(jì)算初步功率分

14、布。由以上計(jì)算結(jié)果，可見3點(diǎn)為有功與無(wú)功功率分點(diǎn)。（3）計(jì)算環(huán)網(wǎng)內(nèi)阻抗元件的功率損耗在無(wú)功功率分點(diǎn)（c點(diǎn)）拆開，分為二個(gè)輻射形網(wǎng)絡(luò)，它們均屬于已知不同點(diǎn)的功率及電壓的類型。33425+j43.310+j17.320+j34.610+j17.32=235 0kv2s4s43l4l2l3l1=235 0kvs2s23（4）計(jì)算各母線電壓設(shè)u1=235 0（kv）5、110kv兩端供電網(wǎng)如圖3-32所示。型號(hào)為sf-20000/110的雙繞組變壓器，額定電壓110/11kv，p0=48.6kw，pk=157kw，變比為107.25/11kv，uk%=10.5，i0%=2.3，型號(hào)為sf-15000/

15、110的雙繞組變壓器，額定電壓110/11kv，p0=40.5kw，pk=128kw，變比為112.75/11kv，uk%=10.5，i0%=3.5。試計(jì)算當(dāng)a廠的電壓為115 0kv，b廠電壓為112 0kv時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的功率分布及各點(diǎn)的電壓（還包括變壓器低壓母線電壓）。r1=0.33/kmx1=0.414/kmb1=2.7510-6s/km解：1）計(jì)算參數(shù)并作等值電路圖：r1=0.33/kmx1=0.414/kmb1=2.7510-6s/kmr1=0.27/kmx1=0.408/kmb1=2.7910-6s/km。l1=80kmbal3=50kml2=60kmsf-20000/1102sf-1

16、5000/11015+j12mva20+j15mva作等值電路圖如下：s12zl3zl2zl1。3421sbsabayt2zt2yt3yt1zt2zt12）計(jì)算1、2處的運(yùn)算功率 ， 。設(shè)全網(wǎng)為額定電壓110kv。3）計(jì)算循環(huán)功率un4）計(jì)算功率初步分布由此可見，1處為有功分點(diǎn)，2處為無(wú)功功率分點(diǎn)，在2處解網(wǎng)。b。zl2azl3zl115)計(jì)算全網(wǎng)功率損耗及功率分布，設(shè)全網(wǎng)工作在額定電壓下。6）計(jì)算全網(wǎng)電壓損耗7）求變壓器低壓側(cè)電壓 設(shè)u1=106.398 0(kv)；u2=106.929 0 (kv)；歸算至各電壓等級(jí)：6、某35kv變壓所，有兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，如圖5-33所示。其參數(shù)是t

17、1為sn=8mva，pk=58kw，uk%=7.5，t2為sn=2mva，pk=24kw，uk%=6.4，二臺(tái)變壓器均忽略勵(lì)磁支路，變電所低壓側(cè)通過(guò)的總功率為 。試求：（1）當(dāng)變壓器的變比為kt1= kt2=35/11kv時(shí)，每臺(tái)變壓器通過(guò)的功率為多少？（2）當(dāng)kt1=34.125/11kv，kt2=35/11kv時(shí)，每臺(tái)變壓器通過(guò)的功率是多少？sascsbt121t1解：計(jì)算變壓器參數(shù)7、試求圖3-34（a）所示等值電路的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。（圖中數(shù)值為標(biāo)么阻抗）若3.4節(jié)點(diǎn)間的支路用3-34（b）的支路替代。再求該網(wǎng)絡(luò)的等值電路。-j30-j300.08+j0.4421j0.31:1.1j0.3

18、433-j29(b)(a)解：把（a）中阻抗值均換算為導(dǎo)納值后3、4間-j3.3343yt/k。431）2）第四章1、某電力系統(tǒng)的額定頻率fn=50hz，負(fù)荷的頻率靜態(tài)特性為pd*=0.2+0.4f*+0.3f2*+0.1f3*。試求：（1）當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行頻率為50hz時(shí)，負(fù)荷的調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)kd*。（2）當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行頻率為48hz時(shí)，負(fù)荷功率變化的百分?jǐn)?shù)及此時(shí)的調(diào)節(jié)效應(yīng)系數(shù)kd* 。解：（1）當(dāng)f=fn=50hz時(shí)2、某系統(tǒng)有三臺(tái)額定容量為100mw的發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行，其調(diào)差系數(shù)分別是2%，6%，5%。其運(yùn)行情況為f=50hz，pg1=60mw，pg2=80mw，pg3=100mw。試計(jì)算當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增

19、加50mw時(shí)，系統(tǒng)的頻率下降多少？此時(shí)三臺(tái)發(fā)電機(jī)所承擔(dān)的負(fù)荷？（已知負(fù)荷調(diào)節(jié)系數(shù)kd*=1.2）。解：3、負(fù)荷的額定頻率為50hz，總裝機(jī)容量為2000mw，調(diào)差系數(shù)s=5%?？傌?fù)荷p0=1600mw，kd=50mw/hz，在額定頻率下運(yùn)行時(shí)增加負(fù)荷430mw。計(jì)算下列兩種情況下的頻率變化，并說(shuō)明為什么？（1）所有發(fā)電機(jī)僅參加一次調(diào)頻；（2）所有發(fā)電機(jī)均參加兩次調(diào)頻。解：因?yàn)橐淮握{(diào)頻是在發(fā)電機(jī)的調(diào)速器和負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)共同作用下完成的。因此無(wú)法做到無(wú)差調(diào)節(jié)。（2）現(xiàn)總負(fù)荷為pd= pd+ dpd=1600+430=2030（mw）總裝機(jī)容量為2000mw須一次調(diào)頻的功率為pd- pg=30（

20、mw）二次調(diào)頻的功率為430-30=400（mw）這時(shí)不僅靠發(fā)電機(jī)的調(diào)速器及負(fù)荷本身的調(diào)節(jié)效應(yīng)，調(diào)頻器也參與調(diào)頻，故頻率改變比（1）小不少。10kv4、如圖4-17所示某一升壓變壓器，其額定容量為31.5mva，變比為10.5/12122.5%。歸算到高壓側(cè)的阻抗zt=3+j48w。通過(guò)變壓器的功率smax=24+j16mva，smin=13+j10mva，高壓側(cè)調(diào)壓要求umax=120kv，umin=110kv，發(fā)電機(jī)電壓的可能調(diào)整范圍為1011kv，試選擇變壓器的分接頭。110kvsg解：作升壓變壓器及其等值電路如下圖所示。先計(jì)算變壓器的電壓損耗。1:k3+j48sgu2u1u1再根據(jù)發(fā)電

21、機(jī)端電壓的調(diào)整范圍，有取u2tmax和u2tmin 的算術(shù)平均值：選擇最接近的標(biāo)準(zhǔn)分接頭121（kv）校驗(yàn)發(fā)電機(jī)端電壓的實(shí)際要求：5、35kv電力網(wǎng)示于圖4-18。已知：線路長(zhǎng)度25km，r1=0.33w/km，x1=0.38w/km。變壓器歸算到高壓側(cè)的阻抗zt=1.63+j12.2w。變電所低壓側(cè)額定電壓為10kv，最大負(fù)荷s3max=4.8+j3.6mva，最小負(fù)荷s3min=2.4+j1.8mva；調(diào)壓要求最大負(fù)荷時(shí)不低于10.25kv。最小負(fù)荷不高于10.75kv。若線路首端電壓維持36kv不變，試選擇變壓器分接頭。2135kv3s33532.5%/10.5kv解：1）計(jì)算參數(shù)并作出

22、等值電路圖k:1s32）計(jì)算功率損耗首端功率為：s1max= s3max+d smax=5.09+j4.238(mva)s1min= s3min+d smin=2.473+j1.959(mva)3）計(jì)算電壓損耗取算術(shù)平均值選擇最接近的分接頭 按所選方接頭校驗(yàn)低壓母線的實(shí)際電壓基本符合調(diào)壓要求6、某一降壓變電所由雙回110kv，長(zhǎng)70km的電力線路供電，導(dǎo)線型號(hào)為lgj-120，計(jì)算外徑為15.2mm，三相導(dǎo)線幾何均距為5m，變電所有兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，其參數(shù)為sn=31.5mva，un為11022.5%/11kv，uk%=10.5%；最大負(fù)荷時(shí)變電所低壓側(cè)歸算到高壓側(cè)的電壓為100.5kv；最

23、小負(fù)荷時(shí)為112.0kv，變電所低壓側(cè)母線上的允許電壓偏移在最大，最小負(fù)荷時(shí)為額定電壓為2.5%7.5%，試根據(jù)調(diào)壓要求；按電容器和調(diào)相機(jī)兩種措施，確定變電所低壓母線上所需補(bǔ)償?shù)淖钚∪萘?。k:1ztzl解：（1）計(jì)算參數(shù)并作等值電路圖k:1zlzt（2）選擇靜電電容器的容量1）按最小負(fù)荷時(shí)補(bǔ)償設(shè)備退出計(jì)算變壓器的分接頭電壓最接近的分接頭電壓為110-22.5%由此可得降壓變壓器的變化2）求補(bǔ)償設(shè)備的容量3）取補(bǔ)償容量qc=20mvar（3）選擇同步調(diào)相機(jī)的容量當(dāng)a分別取為0.5和0.65時(shí)，可算出相應(yīng)的變化比k分別為9.297和9.264，故可選取最接近的標(biāo)準(zhǔn)分接頭變比k=9.25。確定調(diào)相機(jī)

24、容量：第五章ltsk（3） 1供電系統(tǒng)如圖5-35所示，各元件參數(shù)如下，線路l=50km，x1=0.4/km變壓器t1，sn=10mva，uk%=10.5，kt=110/11，假定供電點(diǎn)電壓為106.5kv，保持恒定，當(dāng)空載運(yùn)行時(shí)變壓器低壓母線發(fā)生三相短路，試計(jì)算：短路電流周期分量，沖擊電流，短路電流最大的有效值及短路容量的有名值。解：1）用標(biāo)么值計(jì)算，先求參數(shù)，并作等值電路，（取sb=100mva，ub=uav） 線路l： 變壓器t： 作等值電路圖如下：us0.151.05k（3） 2）短路電流周期發(fā)量有效值 3）沖擊電流（取沖擊系數(shù)kimp=1.8） 4）短路電流最大有效值 5）短路容量，

25、（常近似的用起始周期分量有效值i代替it） 6)將各量化成有名值，（因故障點(diǎn)在10kv側(cè)，所以u(píng)b=10.5kv） 2一臺(tái)無(wú)阻尼繞組同步發(fā)電機(jī)，已知：pn=150mw，cosn=0.85,un=15.75kv，xd=1.04,xq=0.69,xd=0.31,發(fā)電機(jī)額定滿載運(yùn)行，試計(jì)算電勢(shì)eq、eq、eq、e,并畫出相量圖。解:根據(jù)已知條件，用標(biāo)么值計(jì)算，額定滿載運(yùn)行時(shí)，u=1.0,i=1.0 設(shè) o -31.79 -31.79=1.484 23.27即：=23.27 即： 23.27 -31.79=1.193 12.76即：=12.76eq=ecos(-)=1.193cos(23.17-12.

26、76)=1.1733已知同步發(fā)電機(jī)的參數(shù)為xd=1.2，xq=0.8,xd=0.25,xq=0.35,在額定運(yùn)行時(shí)，u=1.0， i=1.0， cos=0.8 ,試計(jì)算在額定運(yùn)行狀態(tài)下同步發(fā)電機(jī)的eq、 eq、 eq、 eq、ed及e之值,并繪制該同步發(fā)電機(jī)在額定運(yùn)行狀態(tài)下的等值電路.解:cos=0.8 =36.87 設(shè) 0 -36.87 -36.87=1.612 23.39=23.39 23.394.一臺(tái)有繞尼繞組同步發(fā)電機(jī)，已知：pn=200mw，cosn=0.85，un=15.75kv,xd=xq=1.962,xd=0.246,xd=0.146,xq=0.21。發(fā)電機(jī)在額定電壓下負(fù)載運(yùn)行

27、，帶有負(fù)荷180+j110mva，機(jī)端突然發(fā)生三相短路，試求： （1）eq、eq、eq、ed、e短路前瞬間（0-時(shí)刻）和短路后瞬間（0+時(shí)刻）的值。（2）起始次暫態(tài)電流。解：用標(biāo)么值進(jìn)行計(jì)算，取sb=100mva，ub=15.75kv，計(jì)算參數(shù) -31.43 =-31.43(1)a.計(jì)算短路前的量 -31.43=2.436 38.06 38.06 =38.06 b.計(jì)算短路后的量短路后瞬間電流而、短路前后的值不會(huì)突變，即：（2） 有名值為 5.系統(tǒng)接線如圖5-36所示，已知各元件參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)g：sn=60mva，xd=0.14;變壓器t：sn=30mva,uk%=8%;線路l：l=20km

28、，x1=0.38/km，試求k點(diǎn)三相短路時(shí)的起始次暫態(tài)電流、沖擊電流、短路電流最大有效值和短路容量等的有名值。 10kv t 35kv l k(3)g解：1）進(jìn)行參數(shù)計(jì)算 用標(biāo)么值計(jì)算 取sb=100mva，ub=uav2）計(jì)算起始次暫態(tài)電流一般取e=1.08 （當(dāng)取e=1時(shí)，）3）計(jì)算沖擊電流,取kimp=1.8 4）計(jì)算短路電流最大的效值 5）短路容量 s=i=1.0056）計(jì)算各量的有名值 6系統(tǒng)接線圖示于5-37，已知各元件參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)g1：sn=60mva，t1110kvlk1t2g1+g2ldk2xd=0.15,g2:sn=150mva,xd=0.2;變壓器t1：sn=60mv

29、a，uk%=12；t2:sn=90mva，uk%=12；線路l2每回路l=80km，x1=0.40/km，負(fù)荷ld：sld=120mva；xld=0.35，試分別計(jì)算k1點(diǎn)，k2點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的有名值。解：1）計(jì)算參數(shù)，取sb=100mva,ub=uavg1、g2的次暫態(tài)電勢(shì)取為e1=e2=1.08ld的次暫態(tài)電勢(shì)取為e3=0.8k1（3）2）k點(diǎn)短路時(shí) 電源提供的次暫態(tài)電流： 負(fù)荷提供的次暫態(tài)電流： 短路點(diǎn)總的次暫態(tài)電流： 短路電流的有名值為： 沖擊電流有名值，取kimp=1.8,kimpld=1.7 3)k2點(diǎn)短路時(shí)在實(shí)用計(jì)算時(shí)，一般不直接接在短路點(diǎn)的負(fù)荷可以略去

30、不計(jì)，則等值電路。k2（3） 短路點(diǎn)起始次暫態(tài)電流： 短路起始電流有名值為： 沖擊電流有名值為：7電力系統(tǒng)接線如圖5-38所示，其中發(fā)電機(jī)g1，sng1=250mva，xd=0.4;g2,sng2=60mva,xd=0.125,變壓器t1：snt1=250mva，uk%=10.5；t2：snt2=60mva，uk%=10.5，線路l1=50km，x1=0.4/km；l2=40km，x1=0.4/km；l3：30km，x1=0.4/km,當(dāng)在k點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，求短路點(diǎn)總的短路電流（i）和各發(fā)電機(jī)支路電流。g1g2105kv 110kvk（3）l1l2l3t1t2解：取sb100mva，ub=u

31、av 1）計(jì)算參數(shù)，作等值電路（近似取電流電勢(shì)為e1=e2=1） k（3）2）計(jì)算短路點(diǎn)起始次暫態(tài)電流ik作 y網(wǎng)絡(luò)變換，得：k（3） e1與e2電源支路合并，（e=e1=e2=1） k（3） 發(fā)電機(jī)g1支路的短路電流為： 發(fā)電機(jī)g2支路的短路電流為： 各短路電流的有名值：無(wú)限大容量電源50km110kvvxl=0.4/1km275mvauk%=10.5xk%=10k(3)0.6ka 215mva6kv xd=0.125 8在圖5-39所示的電力網(wǎng)中，k點(diǎn)發(fā)生三相短路，試求這一網(wǎng)絡(luò)三個(gè)電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電流，（基準(zhǔn)功率為sb=100mva） 解：取ub=uav計(jì)算參數(shù)1k（3）23作等值電路圖

32、：1k(3)23將x2、x3、x6進(jìn)行 y有：132將x10、x11、x8進(jìn)行y，有無(wú)窮大電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗為0.996 2處發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗為0.83 3處發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗為1.482 9系統(tǒng)接線示于圖5-40，已知各元件參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)g1、g2：sn=60mva、un=10.5kv，x=0.15；變壓器t1、t2：sn=60mva，uk%=10.5;外部系統(tǒng)s：sn=300mva,xs=0.5,系統(tǒng)中所有發(fā)電機(jī)均裝有勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，k點(diǎn)發(fā)生三相短路，試按下列三種情況 分別計(jì)算i0、i0.2，i。并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析。g1g2t1t2k（3）s（1）發(fā)電機(jī)g1、g2及外

33、部系統(tǒng)s各用一臺(tái)等值機(jī)代表（2）發(fā)電機(jī)g1、g2和外部系統(tǒng)合并為一臺(tái)等值機(jī)代表（3）發(fā)電機(jī)g1、g2和外部系統(tǒng)合并為一臺(tái)等值機(jī)代表解：按標(biāo)么值進(jìn)行計(jì)算，取sn=100mva，un=uav（1）作等值電路，求各元件參數(shù)作等值電路1k（3）23（2）g1、g2，s各用一臺(tái)等值機(jī)代表x1,(x2+x4),x3進(jìn)行y 變換123k（3）s對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗為x1k=0.415 g1對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗為x2k=1.0375 g2對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗為x3k=0.25s對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為 g1對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為 g2對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗為 查計(jì)算曲線 0s：it2=1.65 it3=7.12 it1=0.

34、830.2s：it2=1.45 it3=4.57 it1=0.75：it1=0.87 it2=1.86 it3=2.5(2)g1與s合并為一個(gè)等值機(jī) g1與s合并后的轉(zhuǎn)移阻抗為：x1k=x1/(x2+x4)+x3=0.296 x2k=x5=0.25 g1與s合并后的計(jì)算阻抗為： g2的計(jì)算阻抗為： 查運(yùn)算運(yùn)線：0s：it1=0.97 it2=7.1202s：it1=0.88 it2=4.57：it1=1.05 it2=2.5(3)g1、g2與s合并為一個(gè)等值機(jī)： g1、g2與s合并后的轉(zhuǎn)移阻抗為： xk=x1/(x2+x4)+x3/x5=0.136g1、g2與s合并后的計(jì)算阻抗為 查運(yùn)算曲線

35、0s：it=1.83 02s：it=1.6：it=1.7第六章 1.如圖6-46所示電力系統(tǒng)，試作出k點(diǎn)發(fā)生單相接地故障時(shí)的正序、負(fù)序、零序等值電路，d點(diǎn)發(fā)生單相斷線故障時(shí)正序、負(fù)序、零序等值電路。解：1）k點(diǎn)單相接地2）d點(diǎn)發(fā)生單相斷線故障 2當(dāng)圖6-47（a）、（b）、（c）所示的三個(gè)系統(tǒng)在k點(diǎn)發(fā)生不對(duì)稱短路故障時(shí)，試畫出它們的零序等值電路（不用化簡(jiǎn)），寫出零序電抗xs0的表達(dá)式（xmo=）. 解：（1）短路發(fā)生在變壓器不接地側(cè)，零序電流不能流通。xs0= （2） xs0=xt1+xl1 (3) xs0=xt1+xl1 3.簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)如圖6-48所示，已知元件參數(shù)如下：發(fā)電機(jī)：sn=60

36、mva，xd=0.16,x2=0.19;變壓器：sn=60mva，uk%=10.5，k點(diǎn)分別發(fā)生單接地，兩相短路，兩相接地和三相短路時(shí)，試計(jì)算短路點(diǎn)短路電流的有名值，并進(jìn)行比較分析。解：作其正、負(fù)、零序等值電路。 用標(biāo)么值進(jìn)行計(jì)算取mva，ub=uav計(jì)算參數(shù)g：xd=0.16,x2=0.19t:則：故障前k點(diǎn)的電壓： 0 （1）單相接地故障 取a 相為短路相 -90 -90有名值為 -90 -90 -90（ka）（2）兩相短路，取a、b兩相短路00 -90= -180 0有名值為： -180 -180 -180（ka） 0 （ka） （3）兩相接地，取b、c兩相接地故障0 -90 -90=0

37、.7665 +90 -90=2.1535 +90 -134.832.92 -90=4.58 135.17 134.832.92 -90=4.58 44.83有名值為： 135.17 135.17 135.17ka 44.83 44.83ka(4)三相短路 -90 150 150 30有名值為 -90 -90 -90ka 150ka 30ka 4上題系統(tǒng)中，若變壓器中性點(diǎn)徑30的電抗接地，試進(jìn)行所列的各類短路計(jì)算，并對(duì)兩題計(jì)算的結(jié)果作比較。 解：作正、負(fù)、零序等值電路圖計(jì)算參數(shù)：sb=60mva,ub=uavg：xd=0.16 x2=0.19則：x1=xd+xt=0.265x2=x2+xt=0.

38、295x0=3xn+xt=0.513故障前k點(diǎn)的電壓 0(1)單相接地故障，取a 相為短路相.00 -90 -90有名值為： -90 -90ka （2）兩相短路，取a，b兩相短路00 -90= -180 0 有名值為： -180 -180（ka） 0 （ka） （3）兩相接地,取b、c兩相接地故障00 -90 -90=1.413 90 -90=0.785 90 -110.642.198 -90=3.341 134.83 110.64 -90=3.341 20.64 有名值為： 134.83 134.83(ka) 20.64(ka) (4)三相短路0 -90 150 30有名值為：-90-90k

39、a 150ka 30ka5.如圖6-49所示的系統(tǒng)，在k點(diǎn)發(fā)生b相接地故障，試求故障點(diǎn)各相短路電流及各相電壓，并作故障點(diǎn)電壓和電流的相量圖。解：（1）作正、負(fù)、零序等值電路圖。 （2）計(jì)算參數(shù) sb=60mva ub=uav g：xd=0.13 x2=xd=0.13t2:t1:uk(-)%+ uk(-)%- uk(-)%=10 uk(-)%+ uk(-)%- uk(-)%=8 uk(-)%+ uk(-)%- uk(-)%=0 x= x= x=x1=xd+x+x=0.13+0+0.1=0.23 x2=x2+x+x=0.23 x0=(x+x)(xl0+xt2)=0.083)計(jì)算故障點(diǎn)基準(zhǔn)相的各序電

40、壓、電流故障點(diǎn)的邊界條件：00-9000-90 (0.23+0.08)=0.6014-180-90 0.23=0.4462-180-90 0.08=0.1552-90-104.40-104.40短路電流有效值：非故障相電壓有效值：（4）短路點(diǎn)電壓、電流相量圖gt1m lt2l6如圖6-50所示的電力系統(tǒng)，試分別作出在m點(diǎn)發(fā)生短路故障和斷線故障時(shí)的各序等值電路，并寫出各序等值電路用截維南定理等效后的等值電抗的表達(dá)式，分析比較兩種故障的區(qū)別。解：（1）短路故障xg1 xt1 xl xt2 xl1eg正序：xg2 xt1 xl xt2 xl2負(fù)序：零序：xt2 xl xt2 正序：x1=(xg1+x

41、t1)(xl+xt2+xl1) 負(fù)序：x2=(xg2+xt1)(xl+xt2+xl2) 零序：x0=xt0(xl+xt2) （2）斷線故障xg1 xt1 xl xt2 xl1正序：xg1 xt1 xl xt2 xl1負(fù)序： xt1 xl xt2 零序：正序：x1=xg1+xt1+xl+xt2+xl1負(fù)序：x2=xg2+xt1+xl+xt2+xl2零序：x0=xt1+xl+xt27如圖6-51所示的系統(tǒng)中k點(diǎn)發(fā)生兩相短路接地，求變壓器中性點(diǎn)電抗分別為xp=0和xp=46時(shí)，故障點(diǎn)的各序電流以及各相電流，并回答：（1）xp中有正序、負(fù)序電流通過(guò)嗎？（2）xp的大小對(duì)正、負(fù)序電流有影響嗎？g385mva10.5kvxd=x2=0.28xp40.5mvauk%=10.510.5/115kvk(1,1)解：作正、負(fù)、零序等值相量圖 xd xteguk1正序： 負(fù)序： x2 xtuk2 零序： 3xp xtuk0 計(jì)算參數(shù)，用標(biāo)么值進(jìn)行計(jì)算,sb=50mva,ub=uav，ib=g:t:xp:0取x1