電力工程基礎 習題答案VIP

1、第四章4-1 什么叫短路？短路的類型有哪幾種？短路對電力系統(tǒng)有哪些危害？答：短路是指電力系統(tǒng)正常情況以外的一切相與相之間或相與地之間發(fā)生通路的情況。短路的類型有三相短路、兩相短路、單相接地短路和兩相接地短路。短路對電力系統(tǒng)的危害有：短路電流所產生的熱效應使設備發(fā)熱急劇增加，短路持續(xù)時間較長時，可使設備因過熱而損壞甚至燒毀；短路電流的力效應可引起設備機械變形、扭曲甚至損壞；短路時因系統(tǒng)電壓大幅度下降，將會嚴重影響用戶的正常工作，造成產品報廢甚至設備損壞；短路情況嚴重時可導致并列運行的發(fā)電廠失去同步，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性；不對稱短路電流所產生的不平衡磁場會對鄰近的平行線路產生電磁干擾，影響其正常工作。

2、4-2 什么叫標幺值？在短路電流計算中，各物理量的標幺值是如何計算的？答：某一物理量的標幺值，等于它的實際值與所選定的基準值的比值。在短路電流計算中，常取基準容量=100MVA，基準電壓用各級線路的平均額定電壓，即，則基準電流，基準電抗。4-3 什么叫無限大容量系統(tǒng)？它有什么特征？答：無限容量系統(tǒng)亦稱無限大功率電源，是指系統(tǒng)的容量為無限大，內阻抗為零。它是一個相對概念，真正的無限大功率電源是不存在的。特征：在電源外部發(fā)生短路時，電源母線上的電壓基本不變，即認為它是一個恒壓源。當電源內阻抗不超過短路回路總阻抗的5%10%時，就可以認為該電源是無限大功率電源。4-4 什么叫短路沖擊電流、短路次暫態(tài)

3、電流和短路穩(wěn)態(tài)電流？在無限大容量系統(tǒng)中，它們與短路電流周期分量有效值有什么關系？答：短路沖擊電流是指在最嚴重短路情況下三相短路電流的最大瞬時值；短路次暫態(tài)電流是指短路瞬間（s）時三相短路電流周期分量的有效值；短路穩(wěn)態(tài)電流是指短路電流非周期分量衰減完后的短路全電流。在無限大容量系統(tǒng)中，有和。4-5 如何計算電力系統(tǒng)各元件的正序、負序和零序電抗？變壓器的零序電抗與哪些因素有關？答：發(fā)電機的正序電抗包括穩(wěn)態(tài)時的同步電抗、，暫態(tài)過程中的、和、。負序電抗與故障類型有關，零序電抗和電機結構有關，查教材表4-2；變壓器的負序電抗與正序電抗相等，零序電抗與變壓器的鐵心結構及三相繞組的接線方式等因素有關；線路的

4、負序電抗和正序電抗相等，零序電抗卻與正序電抗相差較大，查教材表4-3。4-6 什么叫復合序網？各種簡單不對稱短路的復合序網是什么？答：所謂復合序網，是指根據邊界條件所確定的短路點各序量之間的關系，由各序網絡互相連接起來所構成的網絡。單相接地短路的復合序網是由正序網、負序網和零序網串聯(lián)而成的；兩相短路的復合序網是由正序網和負序網并聯(lián)而成的；兩相接地短路的復合序網是由正序網、負序網和零序網并聯(lián)而成的。4-7 何謂正序等效定則？如何應用它來計算各種不對稱短路？答：在簡單不對稱短路的情況下，短路點的正序電流與在短路點每一相中接入附加電抗而發(fā)生三相短路的電流相等，即，這就是正序等效定則。各種不對稱故障時

5、短路電流的絕對值為： 附加電抗和比例系數可查教材表4-4。4-8 什么叫短路電流的力效應？什么叫短路電流的熱效應？短路發(fā)熱的假想時間是什么意思？如何計算？ 答：短路電流通過電氣設備和導體時，會產生很大的電動力，稱為短路電流的力效應；短路電流通過電氣設備和導體時，會產生很高的溫度，稱為短路電流的熱效應。假想時間是指用穩(wěn)態(tài)短路電流來代替實際短路電流，在該時間內產生的熱量與實際短路電流在短路時間內產生的熱量相等。假想時間包括周期分量假想時間和非周期分量假想時間兩部分，即。4-9 某工廠變電所裝有兩臺并列運行的S9-800（Y,yn0接線）型變壓器，其電源由地區(qū)變電站通過一條8km的10kV架空線路供

6、給。已知地區(qū)變電站出口斷路器的斷流容量為500MVA，試用標幺制法求該廠變電所10kV高壓側和380V低壓側的三相短路電流、及三相短路容量。解：（1）取MVA， kV，kV，則，（2）計算各元件電抗標幺值系統(tǒng) 線路 變壓器 （3）k1點短路： （4）k2點短路： 4-10 如圖4-30所示網絡，各元件的參數已標于圖中，試用標幺值法計算k點發(fā)生三相短路時短路點的短路電流。解：（1）取MVA，則各元件電抗標幺值為線路 變壓器 電抗器 4-11 在圖4-31所示電力系統(tǒng)中，所有發(fā)電機均為汽輪發(fā)電機。各元件的參數如下：發(fā)電機G1、G2容量均為31.25MVA，發(fā)電機G3容量為50MVA，；變壓器T1、

7、T2每臺容量為31.5MVA，變壓器T3容量為50MVA，；線路WL的長度為50km，單位長度電抗為0.4，電壓為110kV級，試用運算曲線法計算10kV電壓級的k點發(fā)生短路時0s 和0.2s時的短路電流。解：（1）作等效電路 取MVA，則各元件電抗標幺值為發(fā)電機G1、G2 變壓器T1、T2 發(fā)電機G3 變壓器T3 線路WL 作等值電路如下圖所示。（2）化簡網絡，求各電源到短路點的轉移電抗將、作變換得：因此，各發(fā)電機對短路點的轉移電抗分別為G1支路 G2支路 G3支路 （3）求各電源的計算電抗（4）查計算曲線數字表，并用差值法求短路電流周期分量標幺值對汽輪發(fā)電機G1，查附錄表B-1可得當時 ， 當時 ， 因此，當時，s和s時的短路電流電流周期分量標幺值分別為同理，對汽輪發(fā)電機G2，查附錄表B-1可得s和s時的短路電流電流周期分量標幺值分別為對汽輪發(fā)電機G3，查附錄表B-1可得s和s時的短路電流電流