電力系統(tǒng)分析何仰贊版 第六章

6-3系統(tǒng)接線圖如圖6-3所示，已知各元件參數(shù)如下：TOC\o"1-5"\h\z發(fā)電機(jī)G:S=60MVA,x”=0.14,變壓器T:S=30MVA,V=8%,線路L:l=20km,x=0.38Q/kmN d N S試求f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功率的有名值。解：選S=100MVA,V=V,即V=10.5kV,V=37kVBBavB(1) B(2)S 100那么I= B—= kA=1.56kAB(2)』3v V3x37B(2)x=X1GS=x”BdSG100=0.14x——60=0.233S100x=X=V—B-■=0.08x=0.26672TSS30N(注意：變壓器短路電壓有兩種寫(xiě)法：以本題為例，一種是V=8%，另一種是sS如果題目中釆用第一種寫(xiě)法，變壓器短路電抗采用公式X=VF；如果題目中TSSVS釆用第二種寫(xiě)法，變壓器短路電抗釆用公式X…B。其無(wú)論釆用哪種寫(xiě)法主T100SN要是理解公式的含義。以下類(lèi)同。)TOC\o"1-5"\h\zS 100x=X=xLl=0.38x20x=0.5553LV2 372B(2)x=x+x+x=0.233+0.2667+0.555=1.055Z 1 2 3(1)起始其暫態(tài)電流，取E”=1.05E” 1.051“= ?I= x1.56kA=1.5526kAxB(2) 1.055Z⑵沖擊電流，取k=1.8imi人2kI"八2x1.8x1.5526kA=3.9523kAim im(3)短路電流最大有效值I=Ip+2(k—1)2=1.5526xfl+2x(1.8—1)2kA=2.3443kAim im(4)短路功率 S=、：31"V =V3x1.5526x37MVA=99.5MVAKB(2)6-5 系統(tǒng)接線如圖6-5，已知各元件參數(shù)如下發(fā)電機(jī)G—1:S=60MVA,x"=0.15,發(fā)電機(jī)G—2:S=150MVA,x"=0.2;NdNd變壓器T—1:S=60MVA,V=12%,變壓器T—2:S=90MVA,V=12%;N S N S線路L:l=80km,x=0.40/km;負(fù)荷LD:S=120MVA,x" =0.35.LD LD分別計(jì)算f點(diǎn)和f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。12解：=100MVA,VB=V,解：=100MVA,VBav B(L)S 100那么I= B—=. kA=0.50206kAB(l) 73V V3x115B(L)T—20.12x100=0.1333T—20.12x100=0.1333900.2x100=0.1333G—G—2150LDLD0.35x=LDLD0.35x=0.292120S100x=X =x"B■=0.15x--=0.251 G—1 dS60GS100x=X=V亠一0.12x =0.22 T—1 SS60N1S1100x=X=—xL B—=x0.4x80x=0.1213L2V221152B(2)（1）在f點(diǎn)短路時(shí)：1取E”G-1=E" =1.05,E"=0.8,k=取E”G-1LD im(G-1) im(G-2) im(LD)x=x+x+x=0.25+0.2+0.121=0.571G-1工 1 2 3=0.2666=x+x=0.1333+=0.266645=0.292起始次暫態(tài)：TOC\o"1-5"\h\zI"=I" +I" +I"G-1 G-2 LDE" E" E"G—1 G—2 LDx x xG—1工 G—2工 LD工1.05 1.05 0.8= + + =8.709,所以有名值I"=8.709x0.50206kA=4.3725kA0.571 0.2666 0.292沖擊電流：i八2Ck+I-k+I-k )Iim G—1im(G—1) G—2im(G—2) LDim(LD)B(L)( 1.05 1.05 0.8)x1.8x +1.85x +1.0x x0.50206kAI 0.571 0.2666 0.292丿=9.714kA（2）f點(diǎn)短路有兩種解法：2解法一：（因?yàn)樨?fù)荷離短路點(diǎn)較遠(yuǎn)，可以忽略負(fù)荷提供短路電流，推薦此種解法）忽略負(fù)荷提供短路電流，可將負(fù)荷支路忽略。此時(shí)等值系統(tǒng)圖如下，負(fù)荷支路用虛線表示：E"G—21.05,k（2）f點(diǎn)短路有兩種解法：2解法一：（因?yàn)樨?fù)荷離短路點(diǎn)較遠(yuǎn)，可以忽略負(fù)荷提供短路電流，推薦此種解法）忽略負(fù)荷提供短路電流，可將負(fù)荷支路忽略。此時(shí)等值系統(tǒng)圖如下，負(fù)荷支路用虛線表示：E"G—21.05,k=1.85,k=1.8E"G—2im(G—1)im(G—2)=0.25+0.2=0.45x=x+x+x=0.121+0.1333+0.1333=0.3876G—2工 3 4 5起始次暫態(tài)：起始次暫態(tài)：I"G-2E"E"G-1+E"―G-2XG-1XG-1Z1.050.45Xf2-E21.05 =5.0423,所以有名值I"=5.412x0.50206kA=2.532kA0.3876沖擊電流：iim"kG-1iim"kG-1im(G-1),2x1.85+I”k IG-2im(G-2)B(L)1.05\1.05x +1.8x0.45 0.3876丿x0.50206kA=4.615kA解法二：（計(jì)負(fù)荷提供短路電流，此種解法不推薦，有點(diǎn)復(fù)雜）此時(shí)等值系統(tǒng)圖如下E"G-2取E” =E” =1.05,E”=0.8,kG-1 G-2LDim(G-1)=1.85,kim(G-2)二1.8,k二1.0

im(LD)計(jì)算負(fù)荷殘壓xeqx+x45(O.1333+O.1333)x0.292 =0.1390.1333+0.1333+0.292EeqE”G-2X+X―4 E"LDX6~1.050.8+ 0.1333+0.1333 0.292=0928xeqVLDx

eqL0.928x0.121=0.432<0.8X+Xeq L0.139+0.121所以負(fù)荷提供短路電流對(duì)圖中f2、E"G-2E"的電路進(jìn)行YTLDD變換X =Xf2-E2X(X+X)X)+F45l=0.121+(0.1333+0.1333)+伯x侔+O.1333)=0.4981=0.546iimkG-1im(G-=0.546iimkG-1im(G-1)+I"kG-2im(G-2)+I"kLDim(LD)B(L)x=x+x+x3x6 =0.121+0.292+ 0,121X0,292f2-Eld36x+x0.1333+0.133345x=x+x=0.25+0.2=0.45TOC\o"1-5"\h\zG-1工 1 2起始次暫態(tài)：I"+I"+I"G-1 G-2 LDE" E" E"G-1+ G-2+LDx x xG-1Z f2-E2 f2-Eld1.05 1.05 0.8+ + =5.907,所以有名值I"=5.412X0.50206kA=2.965kA0.45 0.4981 0.546沖擊電流：0.8)+1.00.8)+1.0x x0.50206kA0.546丿的最大容量是多少？題圖6-772x(1.85x竺+1.8x^05-l0.45 0.4981=6.799kA6-7系統(tǒng)接線如圖6-7，已知條件如下發(fā)電機(jī)：S=50MVA,x'=0.33,無(wú)阻尼繞組，裝有自動(dòng) 勵(lì)磁調(diào)節(jié)器；Nd變壓器：V=10.5%;S計(jì)算f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，欲使短路后0.2s的短路功率不超過(guò)100MVA,問(wèn)變壓器允許裝設(shè)解：選S=50MVA,V=VBBav那么當(dāng)S<100MVA時(shí)，I<2.K(0.2)查短路計(jì)算曲線表可知 ，當(dāng)I <2.x>0.447(0.2) JS變壓器電抗x>0.447—0.33=0.117T6-9系統(tǒng)接線如圖6-9,已知：斷路器的額定切斷容量為40OMVA,變壓器容量為10MVA,短路解：選S=10MVA,V=V,即V=37kV,V=6.3kVBBav B(1) B(2)S 10那厶I=B= ^ kA=0.916kAB(2) <3Vv'3x6.3B(2)由題意可知,首先要估算系統(tǒng)電抗。為保證斷路器B能切斷短路電流，系統(tǒng)到35kV母線的電抗應(yīng)該不小于:S10X>~B= =0.025SS400K那么取X=0.025S變壓器電抗X