电力系统分析基础例7－3和例8-2-新书.docVIP

【例7－3】 图7－8（a）所示一环形电网，已知各元件的参数为： 发电机：额定容量为100MVA，额定容量为200MVA。额定电压均为10.5KV，次暂态电抗为0.2。 变压器：额定容量为100MVA, 额定容量为200MVA, 变比为10.5/115KV，短路电压百分数均为10。 线路：三条线路完全相同，长60km，电抗为0.44。 负荷：为50＋j25(MVA)， 为25＋j0（MVA）。 为了选择母线三上的断路器及线路1－3和2－3的继电保护，要求计算母线3短路后瞬时短路点的交流电流；该时刻母线1和2的电压；该时刻1－3和2－3线路上的电流。 解： 系统的等值电路： 系统等值电路如图7－8（b）所示，采用标幺值的近似计算法，功率基准值SB为50MVA，（改为100MVA重新按此步骤计算一遍，图改正过来，要电子版）电压基准值UB为平均额定电压。图中所有阻抗、导纳均为计算所得的标幺值。所有参数计算如下： 图7－8 例7－3系统图及等值电路 （a）系统图；（b）等值电路；（c）简化等值电路； （2）短路前运行状况分析计算： 如果要计及正常分量，则必须进行一次潮流计算，以确定短路点的电压以及各待求分量正常运行时的值。这里采用实用计算，忽略电阻和并联支路，则等值电路可简化为图7－8（c），即所有电动势、电压的标幺值均为1，电流均为零。因此，短路点电压和各待求量的正常值为： 图7－9 例7－3简化网络的步骤 （a）～（f）网络简化过程 （3）计算故障分量： 故障分量就是在短路母线3对地之间加一个负电压（－1），如图7－9（a）所示。用此电路即可求得母线3的短路电流（略去右上角的两撇）、线路1－3和2－3的故障电流和以及母线1和2电压的故障分量和。 图7－9（b）～（f）为简化网络的步骤。由图7－9（f）可得： 为了求得网络中各点电压和电流的分布，总是由短路点向网络中其他部分倒退回去计算，例如从图7－9（f）～（d）可求得： 已知各母线电压即可求得任意线路的电流： 这里顺便求出： 较和小的多，它实际上是故障分量中母线1和2之间的平衡电流。如果要计算短路后的，不能假定正常时的为零，因此此时和可能是同一数量级的。 （4）计算各待求量的有名值： 【例8-2】在例7-3的系统中，又已知二台发电机中性点均不接地；二台变压器均为（）；三条输电线的零序电抗均为0.20（以50MVA为基准值）。 要求计算节点3分别发生单相短路接地、两相短路和两相短路接地时故障处的短路电流和电压（初始瞬间基波分量）。 解 形成系统的三个序网图。 正序网络见图7-8（c）；负序网络与正序网络相同，但无电源，其中假设发电机负序电抗近似等于，如图8-39（a）所示；零序网络见图8-36（b）。 计算三个序网络对故障点的等值阻抗。 在例7-3中已求得正序电抗为： 故 零序网络的化简过程示于图8-36（c），得： 图8-36 例8-1网络图 (a)负序网络；(b)零序网络；(c)零序网络化简 计算故障处各序电流（假设故障点在正常电压时为1）。 a相短路接地： 2）b、c两相短路： 3）b、c两相短路接地： 计算故障处相电流有名值。 a相短路接地时a相短路电流： 2）b、c两相短路时b、c相短路电流： 3）b、c两相短路接地时b、c相短路电流： 计算故障处相电压（先用式（8-38）求各序电压，然后求相电压）。 a相短路接地 有名值： 2）b、c两相短路： 有名值： 3）b、c两相短路接地： 有名值：