电力系统分析三相短路计算习题
1三相短路计算三相短路计算一、电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，当 f 点发生三相短路时， 若要 使短路后的短路功率 Sf不大于 250MVA，试求(SB=100MVA，UB= Uav) (1)线路允许的电抗有名值XL？ (2)发电机 G1、G2的计算电抗？二、如下图所示系统，电源为恒压电源，当取 SB=100MVA，UB=Uav，冲 击系数 KM=1.8 时，试求在 k 点发生三相短路时的冲击电流和短路功率是多少？ 三、电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，系统 S 的短路容量为 500MVA，当 K 点发生三相短路时，试计算: （取 SB=100MVA，UB= 平均额定电压） （1） 短路点的短路电流周期分量起始值 I； （2） 冲击电流 iM （冲击系数取 1.8）100km X0=0.4/km PGN =40MW cos=0.8 X”d=0.25 k S 110KV STN2 =20MVA UK%=10.5 10.5KV 解：由题MVA，100BSavBUU取，0 . 1*sE0 . 1*GESGN1=50MVA X”d=0.1 STN1 =100MVA Uk%=10 XL=? f 10.5KV 115KV STN2 =20MVA UK%=10 PGN2 =40MW cos=0.8 X”d=0.15 1250m x1=0.083/km 6.3kV, 200A XR%=4 L K STN1 =31.5MVA Uk%=10 115KV 2（1 分）2 . 05001001*fBfsSS SX，（1 分）3 . 01151001004 . 0220*avB lUSlxX15. 02*lX（1 分）525. 020100 1005 .10 100%*TNBk TSSUXMVA（1 分）508 . 0 40 cosGN GNPS（1 分）5 . 05010025. 0' '*GNB dGSSxX等值电路图：Es*=1.0j0.2j0.5j0.525j0.15EG*=1.0f (3)（4 分）83. 35 . 0525. 00 . 115. 02 . 0 0 . 12* *' ' * GTGl ss XXE XXEIkA（3 分）92. 1115310083. 3383. 3' '*' 'avB BUSIIIkA（3 分）89. 492. 18 . 122' 'IKiMM 四、电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，当 f 点发生三相短路时，若要使短路后 0.2s 故障的短路功率 Sf不大于 2150MVA，试求线路 允许的电抗有名值 XL？(取 SB=50MVA，UB=平均额定电压)S= STN1 =50MVA uk%=10 PGN =40MW cos=0.8 X”d=0.165 k 220kV 10.5kV s 3解： 由题：MVA，取，（1 分）50BSavBUU0 . 1*GE0 . 1*sE0*sXMVA（1 分）508 . 0 40 cosGN GNPS（1 分）165. 05050165. 0' '*GNB dGSSxX（1 分）1 . 05050 10010 100%*TNBk TSSUX等值电路图：EG*=1.0j0.165jXl*/2j0.1Es*=1.0f (3)发电机侧：（1 分）265. 01 . 0165. 0*1TGXXX265. 05050265. 0*1*1 BGN jsSSXX（1 分）4差运算曲线，得短路后 0.2s 的短路电流：（1 分）3*1I有名值：kA（1 分）230350333*11avGN BUSIII无限大电源侧：（无限大电源不必查运算曲线）（1 分） * *2220 . 12llls XXXEI有名值：kA（1 分）230350232*22lavBlBXUS XIIIkA（1 分）23035022303503*21lXIII又MVA（1 分）21503IUSavf即（1 分）2150)23035022303503(2303*lX解之得：（1 分）05. 0*lX有名值：（1 分）9 .525023005. 022*Bav llSUXX五、已知一四节点电网，正常运行时各节点的电压近似等于额定电压，现 在节点 2 注入单位电流，并且让电网中的发电机电压等于零时，测得的各 节点电压的标幺值分别为 U1=0.3，U2=0.5，U3=0.2， U4=0.4。如果在节点 2 发生三相短路故障，求故障后各节点的电压值。 解： 由于节点 2 注入单位电流时，其余各节点电压的值等于对应转移阻抗， 故：（6 分） 212223240.30.50.40.6ZZZZ 正常运行时，各节点电压近似等于额定电压，故 1(0)2(0)3(0)4(0)1.01.01.01.0UUUU 节点 2 发生三相短路时，则短路5点的故障电流： （3 分）2(0)22120.5fUIZ各节点电压（6 分） 12341(0)2(0)3(0)4(0)212223241.01.01.01.00.30.50.40.620.400.60.2fUUUUUUUUZZZZI 六. 如图所示系统，当 K 点发生三相短路时(SB=100MVA，UB=平均额定 电压),求 电源对短路点转移电抗及计算电抗； 短路处起始次暂态电流 I和发电机起始次暂态电流 IG50km X0=0.4/km k 115kV UGN =10.5kV SGN =20MVA Xd=0.2 STN2 =20MVA UK%=10.5 Ss=100MVA Xs=0.1 解：（1）画等值电路（取），故：100MVA,UBBavSU1000.2120B dBd NSXXS2%10.51000.52510010020kB TB TNUSXS0221000.4 500.151115B lB avSXx lU1000.10.1100B sBs NSXXS（5 分）dBjXTBjXLBjXSBjX1 j1 j6（2）系统转移电抗：0.1 0.1510.251SBLBsXXX转移发电机转移电抗：1 0.5251.525TBGBXXX G 转移系统计算电抗：1000.2510.251100SBSXXSSj sS转移发电机计算电抗： （4 分）201.5250.305100GNBSXXSG j sG 转移（3）短路处起始次暂态电流：11114.640.2511.525IXX S转移G 转移有名值：4.642.33()3B B BSIIIkAU发电机起始次暂态电流： （6 分）111003.61()1.5251.732 10.53BBSkAXUG 转移
