短路故障分析習(xí)習(xí)題

1、1. 下圖所示的電網(wǎng)中，f點(diǎn)三相短路時(shí)，發(fā)電機(jī)端母線電壓保持不變。r1，x1分別為電抗器的電阻和電抗，r1=，x1=，r2，x2分別為電纜的電阻和電抗，r2=, x2=。若母線的三相電壓為：在空載情況下，f點(diǎn)突然三相短路。設(shè)突然短路時(shí)=30°，試計(jì)算：(1) 電纜中流過(guò)的短路電流交流分量幅值。(2) 電纜中三相短路電流表達(dá)式。(3) 三相中哪一相的瞬時(shí)電流最大，并計(jì)算其近似值。(4) 為多少度時(shí)，a相的最大瞬時(shí)電流即為沖擊電流。r1x1r2x2f(3)解：r1, x1分別為電抗器的電阻和電抗，r1=, r2, x2分別為電纜的電阻和電抗，r2=, x2=令r= r1+ r2=, x=

2、 x1+ x2=令(1) 三相短路電流交流分量的幅值為：(2) 直流分量衰減時(shí)間常數(shù)為： 由于短路前線路處于空載，則短路前瞬間線路電流為0，則每條電纜中三相短路電流的表達(dá)式為：(3) 直流分量值越大，短路電流瞬時(shí)值越大，且任意初相角下總有一相直流分量起始值最大。由步驟(2)可知，cos(°)>cos(°)>cos°)，a相的直流分量最大，大約在短路發(fā)生半個(gè)周波之后，a相電流瞬時(shí)值將到達(dá)最大值，即 同理可以寫(xiě)出ib, ic，并進(jìn)行比較驗(yàn)證：(4) 在短路前空載情況下，有步驟(2)所列的各相短路電流表達(dá)式可知：若初相角|等于0°或是180

3、6;時(shí)，a相短路電流直流分量起始值達(dá)到最大，短路電流最大瞬時(shí)值也最大。由于=°，則=°或=180+=°。帶入步驟(2) ia, ib, ic的表達(dá)式中進(jìn)行驗(yàn)證：2. 一發(fā)電機(jī)、變壓器組的高壓側(cè)斷路器處于斷開(kāi)狀態(tài)，發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行，其端電壓為額定電壓。試計(jì)算變壓器高壓側(cè)突然三相短路后短路電流交流分量初始值I''m。發(fā)電機(jī)：SN=200MW，UN=，cosN=，xd=，x'd=，x''d=變壓器：SN=240MVA，220kV/，Us(%)=13解：取SB=100MVA，UB1取為，則UB2=´(220/=220kV設(shè)發(fā)

4、電機(jī)端電壓為，由于短路發(fā)生前發(fā)電機(jī)處于空載，故。短路后短路電流交流分量初始值為：；發(fā)電機(jī)極端短路電流交流分量初始值為：；變壓器高壓側(cè)短路電流交流分量初始值為：。3. 下圖示出系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)f的b、c相各經(jīng)阻抗Zf后短路接地，試給出邊界條件及復(fù)合序網(wǎng)。解： (1) 以相電壓、相電流表示的邊界條件：(2) 以序分量表示的邊界條件：對(duì)式(2)、(3)化簡(jiǎn)后得：式(2)+式(3)得：式(2)式(3)得：式(4)+式(5)得：對(duì)式(5)、(6)進(jìn)行整理得：(3) 綜合式(1)、(7)、(8)可知：系統(tǒng)的三個(gè)序網(wǎng)在故障點(diǎn)并聯(lián)。如圖所示：4. 下圖示出系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)f處不對(duì)稱的情形，若已知xf=1，uf(0)=1，由f點(diǎn)看入系統(tǒng)的x(1)= x(2)= x(0)=1。系統(tǒng)內(nèi)無(wú)中性點(diǎn)接地。試計(jì)算、。解：由題意知：系統(tǒng)發(fā)生a相金屬性接地短路。于是，用相電壓和相電流表示的邊界條件為： 轉(zhuǎn)化為序分量表示的邊界條件為： 故系統(tǒng)的三個(gè)序網(wǎng)在故障點(diǎn)串聯(lián)，如圖所示：系統(tǒng)的正序阻抗為：