1、1“电力系统暂态分析”课程习题讲解5计算下图系统 f 点短路时的以下数值:(1) f 点三相短路时的短路电流起始值 I”f,冲击电流 iM,最大有效值电流 IM(取Ta=0.05s)(2) f 点单相短路接地时发电机母线 A 处的线电压。 xn=6 无 穷 大 系 统 l T A G 20kV 160km x1=0.4 /km,x0=3x1 G: 10MW, 10.5kV, cos =0.85,d=0.183, x2=0.2 T: 60MVA, 242/38.5/10.5kV, 12/12/1 Us1-2%=19,Us1-3%=12,Us2-3%=6 解:取 SB=60MVA, UB=Uav,
2、 作参数计算:线路: 07.64.0221 x18730变压器: 5./)9(2Ix061I .1/)(Ix电抗器: 23.076*893x发电机: 50/1.d 2862x(1) f 点三相短路时,故障分量的等值网络为:28.0)935.0.()125.076.(5.)1( x;3.48.)1(xIf不计负荷,空载下在电压过零瞬间发生短路,其非周期分量值达最大,也就是最恶劣的短路条件。所以: 0fUj0.0726 j0.125 -j0.005 j0.935j0.065 )1(fU2有名值: kAIf 1.437609.4冲击系数: 82.105.ekM冲击系数:发电机机端 ;变压器高压端:
3、;91.8Mk不考虑直流分量衰减(衰减较慢) 2冲击电流: kAIkifM6.0.482.1最大有效值电流: IfM 29.)1.(.4)(212 补充非故障处电流电压的计算310简单电力系统接线及归算后的参数如下图。设各元件的正、负序阻抗相同,发电机电势不变化。试求: 该系统的静态稳定有功功率储备系数; 设某一回输电线路始端发生单相接地故障,若转子功角 =90时切出故障线路,问系统能否保持稳定运行? 若在 =90时切除故障线路, =100 时重合闸重合成功,系统能否保持稳定运行? 用等面积定则说明快关汽门对暂态稳定的作用。解:一、正常运行的潮流及发电机内部运行参数的计算(初值计算)故障前网络
4、 j0.15 j0.2 4.1E0.U j0.15 j0.4 j0.4 电势节点到系统的直接联系的电抗7.24.Ix7.01IIMUP0sinI 4521.ii 010IMP若是已知 P0、Q 0 的情况,则 II xjUxjE)(0二、静态稳定分析与计算有功功率储备系数%4.1041.2%10PkIM整步功率系数41.5cos2cossin00 IMIIE PxUExS小干扰时的振荡频率P0 0=45 PIM P 4HzPTfEJ 06.14.105.324.21000 振荡周期 mssf .93.6.10三、暂态稳定计算与分析 系统故障正序等效定则:短路故障可用附加阻抗表示负序网络 j0.
5、15 j0.22 j0.15 j0.4 j0.4 ? 电 源 ? 电 源 179.)5.2/()1.2.0() x零序网络:? 环 流 j0.15 j0.15 j1.0 j1.0 ? 环 流 (一般小于一个变压器的漏抗)29.)5./(.0)( x 故障中网络 j0.15 j0.35 4.1E0.U j0.4 j0.4 x =x(2)+x(0)=0.3018 求电源节点到系统的直接电抗4.1E0.1U 1059.38.05.35.0Ix52659.10.4IIMxUEPsinsinII 故障切除后网络j0.15 j0.35 4.1E0.U j0.4 9.10Ix564IIMUPsin1sinI
6、I 暂态稳定分析的等面积定则 6.145.si80si18011IMhP 极限切除角IMIIhhTcmP00coscs)(os 2659.1, 45cos269.14s84.3)56.14(. 0297.0.8. 6.53cm因为 ,所以系统不能保持暂态稳定。6.53cm 面积积分法 )cos()(sin 0000 IMcIMac PdPAc459os265.184.3)59(41. )7(26.0h P0 0=45 PIM P PI PII PIII 6 )()cos(sin00 chhIMIMdec PPdPAhc 184.396.14.)9cos6.14(5. 8.6470.以为 AdecAacc=02149,所以系统能保持暂态稳定。五、快关汽门对暂态稳定的作用h P0 0=45 PIM P PI PII PIII h h P0 0=45 PIM P PI PII PIII