电力暂态经典例题x
时间：2020-11-27 16:52:24 来源：勤学考试网 本文已影响 人 
（P62习题2-2-1 ） 一发电机、变压器组的高压侧断路器处于断开状态， 发电机空载运行，其端电压为额定电压。
试计算变压器高压侧突然断路后短路电流交流分量初始值
发 电机：SN 200MW, UN 13.8kV,cos N 0.9,xd 0.92, x'd 0.32, x" d 0.20
变 压器：SN 240MW,220k V /13.8kV ,Us(%) 13
（P26例2-1、P62习题2-3-1 ）一台额定功率为 300MW勺汽轮发电机，额定电压为 18kV，额定功率因数。有关
电抗标幺值为 Xd=Xq=,X d'=,x d"=x q"=。
（1 ）试计算发电机在端电压为额定电压的空载情况下，端口突然三相短路后短路电流交流分量初始幅值 I" m及
r mo
（2 ）若发电机在短路前处于额定运行状态，试求：
分别用E"、E'和E'q计算短路电流交流分量
I"、r 和 r do
计算稳态短路电流
1 X。
解：（1）已 知Eq0 Un
1, I"和I'的标
幺值为"1
--^― 5.99, I'丄
1
3.72
Xd
"0.167
Xd'
0.269
电流基准值即发电机■的定电流B
300
-11.32( kA)
.3 18 0.85
因此|" m和|' m的有名值为，m .. 2
5.99 11.32
95.9(kA ),l'm
.2 3.72
11 .32
59.5(kA )
（P28例2-2 ）已知一台同步发电机运行在额定电压和额定电流的情况下， cos 0.85。若发电机为隐极机，Xd=,;
若发电机为凸极机，Xd=, Xq =。试分别计算它们的空载电动势 Eq以及电流的直轴和交轴分量 Id、lq。
解：（以下计算忽略充电阻）
令发电机端电压为00，则发电机电流为（）1 （ 320） o
对于隐极机，
有:q
U
jx d I
1 j ( 320 ) 1.53 j0.85 1.75 (29°)
I d
1
sin(29 0
320) 0.87, I q 1 cos(29 0 320) 0.48
对于凸极机，
隹Q
U
jXq 1
1 j 0.65 ( 320) 1.45 (22.30)， 22.3
I d
1
sin(22.3
0 320) 0.81, I q 1 cos(22.3 0 32°) 0.58
Eq
1.45 0.81
(1 -0.65) 1.73, Eq 1.73 (22.30 )
（P68例3-2、P85习题3-1-1 ）图示一环形（或称网形）网络，已知各元件参数为：
发电机：G1-G3 100MW ,10.5kV, cos N 0.86, x" d 0.183
变压器：T1 -T3 120MVA ,115/10.5kV , U S （% ） 10.5
线路：三条线路完全相，长50km ,电抗0.44 / km
（1） 试计算母线三相短路后瞬时的f , G 1、G3送岀的I" G 1、I" g 2和1 - 3、2 - 3线路上的电流以及母1线2的电压
（2） 计算母线短路时的；及iG123。
3
3、
用叠加原理 ⑴计算的四个 主要步骤4、
用叠加原理 ⑴计算的四个 主要步骤
4、
作出系统在短路前I的值电路图
分析计算短路前的运状况以确定电压和彳各求量的正常分量值 计算短路后各待求量故障分量 -:
将2、3的计算结果叠加，得翔待求量的值I
（P85习题3-1-3 ）图示一火电厂接线图，已知有关参数如下: 发电机变压器组： 发电机S 变压器S 降压变压器
500kV线路
500kV系统
N=600MW,U=20kV,cos =,x d"=；
N=720MVA,550/20kV,U s=14%;
S N=120MVA,525/37kV,Us=12%。
250km,x= km
x s~ 0.
?OOkA
JOOkV 垄 U
试计算fl点和f2点分别发生短路时系统和两台发电机 送出的I" （ fl点短路时不计厂用电动机反馈电流）
￥■用电
（P71
（P71 例 3-3、P118 习题 4-7-1 ）图3-9 （a）所示为一火力发电厂主接线，已知相关参数如下。
发电机变压器组：
汽轮发电机Sn 300MW, 变压器 Sn 370MVA,242 自耦式联络变压器Sn :
330kV 线路 10km, x
（1）试计算1点短路时的f",l”G1,2,3。
,Un 20kV, cos n 0.85,Xd" 0.168
/20kV, Us 14%
240MVA,363 /242/38.5k V, US1-2 10% , US1-3 62% , US2-3 48%
0.321 /km,送至330kV线路始端母线短路的蹿电流先0kA。
（2 ）若有两台升压变压器和一台自耦变压器高压侧星形中性点接地；
330kV系统中有中性点接地。计及 330kV两回线路的互感，试绘出
点接地短路时以下两种情况的零序网络。
中性点接地的自耦变压器与
中性点接地的自耦变压器与
解：
fl点在同一回线路上； fl点不在同一回线路上。
fl
负荷
出須
330kV
系统十
厂用
6
r jfi
2
2
对称分量：
(P118习题4
对地电压U
解：
正序b⑴
I c⑴
la(1)负序 Ib(2)
I c(2)
I()零序 I a(0) I b (o) I c(°)
2 I a (2)
1 (120°)
2 1 (240°)
ej120°
严0
. 3
j-
2
丄3
2
2 1)
ng (提示
（P118习题P4-6-1 ）图示的系统中一回线路停运，另一回线路发生接地故障，试作出其零序网络图。
xf=1
xf=1、Uf0 1 ，由f点看入系统的
（P146习题5-1-2 ）图示出系统中节点 f处不对称的情形。若已知 X⑴ X（2） 1，系统内无中性点接地。试计算 | fa、b、c
解：
（P147习题5-2-1 ）已知如图所示变压器星形侧 B、C相短路时的
三相电流向量：（1）用对称分量法（2）用相量分析法
解：
（习题集P82习题8-13 ）简单系统如图所示，f点发生三相短路。求（1）短路出次暂态电流和短路容量； （2）
发电机起始次暂态电流； （3）变压器 T2高压侧母线的起始残压（即短路瞬间的电压） 。图中负荷 L: 24MW
cos 0.9，它可看成由两种负荷并联组成： 电阻性负荷（照明等），6MW COS 1； 电动机负荷，等值电
抗x"=，短路前负荷母线的电压为。
G T1
GW)
30MVA
10.5kV x" d 0.22
解：
31.5MVA
10.5/121kV
Uk(%) 10.5
⑶
31.5MVA
110/10.5kV
Uk (%) 10.5
110kV
100km
x1 0.4 /km (每回)
（习题集P96习题9-21）计算图示网络中 解：
(
2)
._ 2 2
(P175习题6-2-1 )已知一水轮发电机额定功率为 300MV，额定功率因数为；飞轮转矩 GD为70000t ?m，转速
为125r/min 。
(1)计算Tj；( 2)若全系统计算时的基准功率 Sb=200MVA说明Tj应如何归算。
(P1564M6-2. P1巧习il6-2-2)囲示驚单系中春元祥菲数如下土
盘电机畫：Sif=300MtttUir1SkVr cow收=0.85, =iq = 2^6.71^ =0.32； Sm-36WA, 1 fl/242kY,吐ffl) =14;
夏压器 T2: Sm=360WWA, 220/121 kV, (k00=14; T1 L
输电线确U； 1^22侏￥丄刃000 巧.(MlCJkiik _^7pj_
邃甘情况：无ffll大* 的功卑看PQSDfclt
Ct>sTo =0.98：无吐大Jfe^SL^MU=115kV?
咸讦算当我电席别保持為、E?「E「就及比旁君做时酣对李特性.
若麦电机是一台凸扱机.其 ^3001*^18kV, =0.875, 2^ ^=0.912, x'^. 458
试计算麦飪机分别保持Eq叶王二制以產叫卩户常敷甘*宗电祝丛购军轻出
1.0 (
1.0 (0°)
（P181例7-1、P202习题7-2-1 ）图示一简单电力系统，图中标明了发电机（隐极机）的同步电抗、变压器和 线路电抗以及惯性时间常数 TJ （均以发电机额定功率为基准值） 。无限大系统母线电压为 1 /（ 0°）。如果在发
电机端电压为时发电机向系统输送功率为， （1）试计算此运行方式下系统的静态稳定储备系数（设 Eq为常数）
以及振荡频率。（2）分别计算下列两种情况的系统静态稳定储备系数：
(U , Ug，若一回线路停运检修，运行参数 （u , UG,
(U , Ug，
发电机改为凸极机（Xd=1, xq=）,其他情况不变。
解：
（P209例8-1、P229习题8-2-2、P214例8-3 ）图示系统，若输电线路一会线路的始端发生两相
短路接地, 一回线路,
解：
（1）试计算能保持系统暂态稳定的极限切除角度； （2）若扰动是突然断开
试判断系统能否保持暂态稳定； （3）用改进欧拉法计算极限切除时间。
0.32
x'd
Tj 6s
P0 220 MW
cos 0 0.98
U
115kV
360 MVA
220 / 121 kV
Us (%) 14
（习题集P91习题9-3 ）试绘制图中系统零序网络:
