第二部分电力系统暂态分析 三、例题分析 例9-1：电力网络接线如图所示，计算f点发生三相短路时的1”、1o2s。 ⊙人 1-2 D 100km 0.40/km 20MVA 121/10.5 X=0.2 U0=8 U=8 0.2 解：1.选取S。=56MWA,U。选取各段的平均电压，则各元件的电抗标么值为： Ua1=10.5kp 56 1a5x1053141 面 U2=115kW 56 1m25x115 网k4 UB3=10.5kW 56 /-5x105314 发电机 Xa=X.w'Sx =02×56 032 变压器T1 X-是=0s等024 线路L1 变压器T2 X-U是=0105*6-024 100Sx 20 发电机 X=是-029-053 2.画出等值电路： 件+t++ E10.320.1120.0850.1120.53
第二部分 电力系统暂态分析 三、例题分析 例 9-1： 电力网络接线如图所示，计算 f 点发生三相短路时的 S I I 、 0.2 ′′ 。 ∼ ( ) 3 G1 f T-1 L-1 T-2 35MVA 10.5kV x=0.2 20MVA 10.5/121 Uk%= 8 20MVA 121/10.5 Uk%= 8 100km 0.4Ω/ km 21MVA 10.5kV x=0.2 G2 ∼ A 解：1．选取 S B = 56MVA ，U B 选取各段的平均电压，则各元件的电抗标幺值为： 1 10.5 U k B = V 1 56 3.14 3 10.5 BI k = = × A UB2 =115kV 2 56 0.29 3 115 BI k = = × A UB3 =10.5kV 3 56 3.14 3 10.5 BI k = = × A 发电机 0.32 35 56 1 = * ⋅ = 0.2 × = N B G N S S X X 变压器 T1 0.224 20 56 0.105 100 % 1 = ⋅ = × = N K B T S U S X 线路 L1 0.169 115 56 0.4 0.4 100 1 2 2 = ⋅ = × × = B B L U S X L 变压器 T2 0.224 20 56 0.105 100 % 2 = ⋅ = × = N K B T S U S X 发电机 0.53 21 56 2 = * ⋅ = 0.2 × = N B G N S S X X 2．画出等值电路： (3) f E1 0.32 0.112 0.085 0.112 0.53 E2 ⇓ A 1 2 3 4 5 新 疆 大 学
3.化简为： O E10.432 0.727 新 E0.271 4.计算电流 1》三相短路点的起始次暂态电流（运似计第）人一027369 1"=1:1g=3.69× 3x115=1.0374 56 0.432 1m=lr0432+0727134 U=1y2×Xo=1.34×0.085=0.114 U4=UU2=0.114×115=13.11kp (2)三相短路电流周期分量有效值1,25（查运算曲线法） 方法一：同一计算法（将两个电源并联）： X。=0271(。=56MWA0,查运算曲线得到2s.=3.18≈3.2 56 a=hasl=318×5F03894u 方法二：个别计算法（两个电源分别处潍 6:Xu=0452×32=027, 查运算曲线得到1o25·=3.19 E:X=0727×2=0.273, 56 查运算曲线得到1o25”=3.16 35 x115+316 V5x15=0893%4 21 102s=1025n1+12s212=3.19×- 这里采用同一计算法和个别计算法分别计算2，计算结果相差很小。这是由于两个电 源同为水轮发电机组，而且两个电源距离燕的远近也相差不大，因此将两个电源并联 处理，计算误差不大。 例9-2：某系统接线如图。取S。=300MWA,计算各发电机对短路点∫的转移阻抗
3． 化简为： (3) f E1 0.432 0.727 E2 ( ) 3 f E 0.271 4．计算电流 （1）三相短路点的起始次暂态电流（近似计算） * 1 3.69 0.271 f I′′ = = I I I B 1.037kA 3 115 56 * 3.69 = × ′′ = ′′ = × *2 * 0.432 1.34 0.432 0.727 f f I I = = + * *2 10 1.34 0.085 0.114 U I A f = × X = × = * 2 0.114 115 13.11 U U A A UB = ⋅ = × = kV （2）三相短路电流周期分量有效值 I 0.2S （查运算曲线法） 方法一：同一计算法（将两个电源并联）： X 0.271 (S 56MVA) js = B = ， 查运算曲线得到 3.18 I 0.2S * = ≈ 3.2 I S I S I B 0.894kA 3 115 56 0.2 0.2 * 3.18 = × = = × 方法二：个别计算法（两个电源分别处理）： E1 ： 0.27 56 35 X js1 = 0.432× = ， 查运算曲线得到 I 0.2S 1* = 3.19 E2 ： 0.273 56 21 X js2 = 0.727 × = ， 查运算曲线得到 3.16 I 0.2S 2* = I S I S I B I S I B 0.893kA 3 115 21 3.16 3 115 35 0.2 0.2 1* 1 0.2 2* 2 3.19 = × + × × = + = × 这里采用同一计算法和个别计算法分别计算 I 0.2S ，计算结果相差很小。这是由于两个电 源同为水轮发电机组，而且两个电源距离故障点的远近也相差不大，因此将两个电源并联 处理，计算误差不大。 例 9-2： 某系统接线如图。取 S B = 300MVA ，计算各发电机对短路点 f 的转移阻抗。 新 疆 大 学
第二部分电力系统暂态分析 110k 0 2*30MVA 10.5% =0.13 130km 新 0 300MVA 0.40/km 0.5 1km 0.082/km 解：1.选取S。=300MWA,U。选取各段的平均电压，则各元件的电抗标么值为： 300 Um =115kV 1m=5x Um2 =6.3kV 300 1m=3x63 x1=0.5: 6=10x05x04=05930105x。 *201575 =013x=l3:名108 63=0.605 300 4.画出等值电路： A 02 403 X, 13 X 学 3.求转移阻抗： 在短路点加电压，设1，-1A, 则U4=x1+x2=1.09
第二部分 电力系统暂态分析 ∼ 300MVA x=0.5 2*20MVA 10.5% 6kV 130km 0.4Ω / km ∼ ∼ 110kV 2*30MVA x=0.13 1km (3) 0.08Ω/ km f 解：1．选取 SB = 300MVA，U B 选取各段的平均电压，则各元件的电抗标幺值为： 1 115 U k B = V 1 300 3 115 BI = × 2 6.3 UB = kV 2 300 3 6.3 BI = × x1 = 0.5 ； 0.59 115 300 130 0.5 0.4 2 2 x = × × × = ； 1.575 20 300 x3 = 0.105× = ； 1.3 30 300 x4 = 0.13× = ； 0.605 6.3 300 1 0.08 5 2 x = × × = 4． 画出等值电路： 1 3 2 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 3 x 4 x 4i 5i 3i 2i 1 i U A B 3．求转移阻抗： 在短路点加电压， 设 i1 = 1A ， 则 1.09 U A = x1 + x2 = 新 疆 大 学
6=4.=-03四 x3+x4x3+x4 43=4+12=1.379 u。=U,+45=10新n=3262 4=4=2509 1=1+i4=3.888 U=U。+13x=5.614 各发电机对短路点∫的转移阻抗为： y=9=5614; i 84: 51==2238 例9-3：系统接线如图。计算∫点发生三相短路时的起始暂态电流。 110kV 35kV f 31.5MVA 2×40MWA U%=10.5 Uk1-2=17 Uk2-3=6 302 10.5kV Uk1-3=11 10.5kΨ 2×40MVA 2×33MWA xa=0.2 xd=0.2 解：1.等值电路如图。选取SB=100MWA,Ug选取各段的平均电压， 则各元件的电抗标么值为： x=,=0.105×10=0263 学 40 -0205 考=017+01-006x30 *315=0349
0.379 3 4 1 2 3 4 2 = + + = + = x x x x x x U i A i3 = i 1 + i2 = 1.379 UB = U A + i3 ⋅ x3 = 1.09 + 2.172 = 3.262 2.509 4 4 = = x U i B i5 = i3 + i4 = 3.888 U = UB + i5 ⋅ x5 = 5.614 各发电机对短路点 f 的转移阻抗为： 5.614 1 1 = = i U x f ； 14.814 2 2 = = i U x f ； 2.238 4 3 = = i U x f 。 例 9-3： 系统接线如图。计算 f 点发生三相短路时的起始暂态电流。 0.2 2 40 10.5 ′′ = × dx MVA kV % 10.5 2 40 = × Uk MVA 0.2 2 33 10.5 ′′ = × dx MVA 11 kV 6 17 31.5 1 3 2 3 1 2 = = = − − − k k k U U U MVA 解：1．等值电路如图。 选取 S B = 100MVA，U B 选取各段的平均电压， 则各元件的电抗标幺值为： 0.263 40 100 x1 = x3 = 0.105× = 0.5 40 100 x2 = x4 = 0.2× = ( ) 0.349 31.5 100 0.17 0.11 0.06 2 1 x5 = + − × = 新 疆 大 学
第二部分电力系统暂态分析 -07:06-01写0-0网 7=01+006-017×00 5==02×100=0606 新 33 等值电路 2.计算自短路点看进去的等值电抗 =[侣k+)+]G+j}+=010+0214=004 3.计算起始暂态电流： 大 F=2474 1r=11B=2474×100 5x373.86 例9-4：某电力系统如图所示，发电机F1和F-2参数相同，各元件参数已在图中标出。 (1)取S。=100MWA,UB=Um,计算各元件的标么值参数： (2) 当再网络中的K点发生三相短的，求短路点的ip,Im和Su的有名值： (3) 求上述情况下流过发电机F1和品2的1的有名值。 解 (1) 计算各元件参数在统一基准下的标么值 各电压段的基准值为： S。=100MWA 100 Uad)=10.5kV 1“5动5x105491
第二部分 电力系统暂态分析 ( ) 0.190 31.5 100 0.17 0.06 0.11 2 1 x6 = + − × = ( ) 0 31.5 100 0.11 0.06 0.17 2 1 x7 = + − × = 0.606 33 100 x8 = x9 = 0.2× = 等值电路： f 1x 2 x 8x 7 x 6 x5 x 9x 4x 3x f ⇒ 2．计算自短路点看进去的等值电抗： ( ) ⎩ ⎨ ⎧ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ = 1 + 2 + 5 2 1 x x x x ∥ 0.190 0.214 0.404 2 1 8 7 + 6 = + = ⎭ ⎬ ⎫ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ x + x x 3．计算起始暂态电流： 2.474 1 * ′′ = = x I I I I B 3.86kA 3 37 100 * 2.474 = × ′′ = ′′ ⋅ = × 例 9-4：某电力系统如图所示，发电机 F-1 和 F-2 参数相同，各元件参数已在图中标出。 （1） 取 100 B S M = VA ，UB =Uaυ ，计算各元件的标幺值参数； （2） 当再网络中的 K 点发生三相短路时，求短路点的i imp ， imp I 和 的有名值； kl S （3） 求上述情况下流过发电机 F-1 和 F-2 的 的有名值。 imp i 解 （1） 计算各元件参数在统一基准下的标幺值 各电压段的基准值为： 100 B S M = VA U k B(1) =10.5 V (1) (1) 100 5.499 3 3 10.5 B B B S I kA U = = = × 新 疆 大 学