电力系统暂态分析典型题目汇编.docx
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电力系统暂态分析典型题目汇编.docx
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电力系统暂态分析典型题目汇编
一、电力系统如图所示,K点发生三相短路时,试求:
(1)短路点的冲击短路电流;
(2)115kV线路中的次暂态短路电流(3)发电机电压母线A的残压。
(取Sb=100MVA,
UB=Uav,冲击系数取1・8)
231.5MV・A
uk%=10.2
解:
取SB=100MVA,UB=Uav
x/xj与=0.3545聖=0.119
U:
1152
Xr%UnSXr
100•3InU
2
av
-0.05
10100
x
30.510.52
-0.524
0.674
X=(一Xg〃(X|Xt))Xr二
22
(1)i
sh
二21.8I"
Sb
3U
=2.551.484
av
100
310.5
二20.81(kA)
XG/2SB
1(115)=1—
Xg/2+X|+Xt/2*3xUav
=1.484
0.32100
x
0.320.2811.732115
0.397(kA)
⑶UA=u..・UB=1"Xl10.5=1.4840.52410.5=8.14(kV)
二、空载系统中f点a相接地短路,求:
1)接地电流有名值1?
〃=?
2)T2中性点电压有名值Vt2N=?
3)Ti中性点电压VT1N=?
4)f点左侧B相线路中电流Ib=?
5)
Yfdll
X1=O.2Ld辭10
xl=x2=0,堆。
km
xO=3Xl
YX,dll
30M\rA
□泪10
Ugy——I
M点B相电流Imb=?
1、取Sb=30MVAVb二Vav
=0.637*3*
30
3*63
=0.5254(KA)
3XP=0.45
2)VT2N*
=lf(0)*3Xp=0.637*0.45=0.28665
VT2N
二Vt2n*Vb=10.426(KV)
3)、Vt1n*=Vf(0)*=If(0)*X(0)龙=0.637*0.73=0.465
Vt1n=Vt1n**=16.91(KV)
30
Ib=Ib*―=0.637*0.175(KA)
13*Vbv3*63
Imb
a2lfa(i)ej30°
aI
—j30°fa
(2)e
5)相量图可见由计算可得
三、系统接线如图所示,各元件参数如下:
发电机G:
SN=50MVA,xj=X
(2)=0.18变压器T1:
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中性点接地电抗为xn=Q;线路L=100km,
短路故障,试计算:
(1)短路点入地电流有名值。
解、取Sb=50MVA,
UB=Uav
Xd*=X
(2)*=0.18
xti*=105-Sl=0.0875
100Sn
XT2*=0.105
Xn*皿-50^=1.151
1152
(2)T1和T2中性点电压有名值
10kV11
1fprn
0kV—
3
T1
?
Xn
Z(0)
XL(0)
Xl
(1)
2
)=0.343j
XT23xn*=0.784j
IW)*
1.02:
0o
0.343j0.343j0.558j
1000.679—90o=1f(0)=If
(2)
1.471j
f=3lf
(1)—30.67
=0.51(kA)
2.
T1中性点电压为f点零序电压,
UBUb
UT1=Uf(0)=z^0)*If(0)*=0.784*0.679*=35.3kV
■-33
T2中性点电压为
UT2=3lf(0)xn=3*0.679*—SB*40=20.45kV
3Uav
四、系统接线如图所示,各元件以
SB=100MVA,U=Uav计算的标么值标于图上,变
压器T1为Y/△-11接线。
当f点发生B、C两相短路时,求图中M点各相电流的大小和相位。
解:
1)画出正序、负序网,求正序、负序等值电抗:
*二0.4170.263二0.68
x2\=0.510.263二0.773
Ia1=Ta2
j(0.680.773)0.687
2)画出复合序网,求Y侧故障点正序、负序电流:
3)求△侧流过M点正序、负序电流:
la厂IaG300=0.687ej3。
0
G二he-300匸-0.687e—j30°
4)求流过开关M各相次暂态电流标么值:
00
lMa"a1丄厂O.687ej30-O.687e-30二j0.687
1Mb=a1alala2二-j1.374
・・2・
ga=ala1a匚2二j。
687
五、某系统如图所示,f点发生三相短路,求:
极限切除角3cm=?
二Pimsin、
EVsin,
1.6*1
Xi
Xi
0
sin30
XI=1.6*0.5=0.8
Xl=(X]-0.6)*2=(0.8-0.6)*2=0.4
Xiii=0.60.4=1
1
、hT80°-arcsin141.3
1.6
Piiim
1.6*1
1
=1.6
Piim-0
COS'二
PoCh--0)*PiiimCOS-;h-RimCOS-;。
Piiim-Rim
n
1窃(141_30)倣曲41-0
1.6-0
-0.43366
-cm=64.3°
六、一简单电力系统如图所示,已知
X1=1,Xd^Xq^1,系统无调压设备。
正常运行条
件:
PjQ=0.5-j0.2。
试求
⑴Eq;
(2)此系统的静态稳定功率极限和静态稳定储备系数。
解:
等效网络图如下:
jljl
P「珂
Po
0.583-0,5
~67T
x100%
=16.6%
x100%
坯G心■Ii?
t=ioAl
七、系统接线如图所示,设在一回线路始端突然发生三相短路,已知原动机机械功率
PT=1.5,双回线运行时系统的功角特性为
P=3曲:
,切除一回线路后系统的功角特性为
T2
无限大系统
P=2sin、。
试求极限切除角5。
解:
作出正常运行、故障时和故障线路切除后的功角特性曲线如下:
由正常运行状态求得:
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。
二sin-旦二sin-豆=sin_115=30°=0.5233(弧度)R.mR.m3
PlM=0
根据故障切除后的功角特性曲线可得:
、h=180°-sin'=180°-sin」哇=131.4°=2.2922
PIll.M2
(弧度)
则极限切除角
-4Pt(%-%)+Pii.mCOS§h~Pii.mCOS%
c.m二COS
Plll.M-Pll.M
二cos'
1.5(2.2922-0.5233)2cos131.4°-0
^0
=48.29°
八、已知一单机一无限大系统,发电机的功
率特性为Pe=1.3sZ,P°=0.5,发电机惯性时间常数「=10(s)。
若发电机断路器因故障突然断开又无延时重合,试计算为保持暂态稳定断路器重合的极限时间。
解:
(1)极限重合角。
已知^=sin,空=22.620=0.395(rad)
1.3
(2)
(3)
发电机断路器突然断开后无延时重合
(4)由等面积定则,得
-0
0.5(耳->0—「°)二1.3sin「d「二1.3(cosRm0.923)
Rm=91.05°=1.589(rad)
(2)
(3)极限重合时间。
在转子加速期间转子运动方程为
J豊=丹-0,即笃=5:
,表明M乍等加速运动。
-0dt2'dt2
由:
(t)=丄5:
:
t2•-0,1.589=丄5:
:
t20.395,得tRm=0.39(s)。
272,17
11
I"1.484
x二0.674
50
XL
(1)*=0.4*1002=0.151xL(0)*=3*0.151=0.454
1152
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