第8章 电力系统短路的基本知识(含答案)

第8章电力系统短路的基本知识
一、填空题
1.电力系统的短路故障可分为对称短路和不对称短路两大类型。
2.电力系统发生短路时,若短路处是导体间或导体与地间的直接连接,称为金属性短路;若是通过电弧电阻连接,称为非金属性短路。
3.短路电流计算前,在建立等值电路时,只计及各元件的电抗
4.为了设计变电所而计算短路电流时,将系统中距离变电所较远的部分看作一个等值系统。
5.当等值系统的短路容量无法得到时,可用断路器的遮断容量替代,这样使短路电流的计算结果偏大(填“大”或“小”)。
6.若等值系统的短路容量为200MVA,取基准功率为100MVA,U B=U av,则等值电抗的标幺值为0.5。
二、选择题
1.各种短路故障类型中,危害最大的是(A)
A.三相短路
B.两相短路
C.两相短路接地
D.单相接地
2.各种短路故障类型中,发生概率最大的是(D)
A.三相短路
B.两相短路
C.两相短路接地
D.单相接地
3.各种短路故障类型中,发生概率最小的是(A)
A.三相短路
端粒的发现B.两相短路
C.两相短路接地
D.单相接地
4.短路计算时,以下那些假设条件使短路电流计算结果偏大,趋于保守(C)
(1)认为所有发电机电动势相位相同
(2)不计及各元件的电阻,只计及电抗
(3)变压器的变比取平均额定电压之比
(4)认为短路前发电机处于空载运行状态上海天平厂
A.(1)(2)(3)
B.(2)(3)(4)差分
C.(1)(2)(4)
D.(1)(3)(4)
三、简答题
1.什么是短路?短路有哪些基本类型?
2.电力系统发生短路有哪些原因?
3.短路故障对电力系统的运行有哪些危害?
4.短路计算的目的有哪些?
5.短路电流计算有哪些假设条件?
6.短路电流的计算步骤有哪些?
7.何为转移电抗?何为输入电抗?它们分别是如何得到的?
四、计算题
碳酸铵1.在下图所示的网络中,A、B为电源点,f为短路点,已知各支路电抗的标幺值,试求各电源点对短路点的转移电抗及输入电抗。
A
(如果将图8.4中x2、x3、x7组成的三角形化为星形,能达到网络化简的目的吗?不妨一试!)
x7、x10、x13属并联关系,将其简化为一个电抗x14,其值为0.192(并联电抗会算吗?),如下图所
示:
将x 8、x 11、x 14组成的星形化为三角形(即下图中的x 15、x 16、x 17),如下图所示:
x 9、x 16属并联关系,将其简化为一个电抗x 18,其值为0.41;x 12、x 17属并联关系,将其简化为一个电抗x 19,其值为0.89;x 15是两个电源点A 、B 间的联系电抗,无作用,将其去掉,如下图所示:
则电源点A 到短路点f 的转移电抗为:x 1f =x 18=0.41
电源点B 到短路点f 的转移电抗为:x 2f =x 19=0.89
输入电抗为两个转移电抗的并联值,为:
28
北京openlab
.0//212121=+==∑f f f
f f f x x x x x x x 2.下图所示的电力系统中,已知:G 1、G 2为无限大容量电源;L 1=44km ,L 2=34km ,单位长度电抗均为0.4Ω/km ;T 1、T 2同型号:S N =5.0MVA ;短路电压为:u k12%=10.5,u k13%=17,u k23%=6。取U B =U av ,S B =100MVA ,用标幺值计算,当10.5kV 母线发生三相短路时,
①各电源点对短路点的转移电抗;
492.215x
②短路点的短路容量S d 。f (3)
10.5kV 115kV
37kV
L 1
L 2T 1
T 2~~G 1G 2ⅠⅡⅢⅠⅡ
Ⅲ说明:三绕组变压器三个绕组的编号,高、中、低压侧绕组编号分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(见P28图2.10),如图所示(教材上未标注)。
解:①Step 1.先画出等值电路如下图:
f (3)
G 1G 2
Step 2.计算各个元件的电抗标幺值,标注于等值电路图中:
a.线路L 1,每一回线路的电抗标幺值为:133.0115100444.02
丁二醇21=⨯⨯==x x b.线路L 2的电抗标幺值为:993.037100344.023=⨯⨯=x c.计算T 1、T 2三个绕组的电抗标幺值之前,须利用P29相关公式计算出u k1%、u k2%、u k3%。
75.10)6175.10(21%)%%(21%2331121=-+=-+=
k k k k u u u u 25.0)1765.10(21%)%%(21%3123122-=-+=-+=k k k k u u u u 25.6)5.10176(21%)%%(21%1231233=-+=-+=k k k k u u u u 这样可算出T 1三个绕组的电抗标幺值分别为:
15.2510010075.10100%14=⨯=⨯=N B k S S u x 05.05
10010025.0100%25-=⨯-=⨯=N B k S S u x
25.15
10010025.6100%36=⨯=⨯=N B k S S u x T 1、T 2型号相同,则T 2三个绕组的电抗标幺值分别为:x 7=x 4=2.15x 8=x 5=-0.05x 9=x 6=1.25
将这些电抗值标注于等值电路图中:G 2
Step 3.对等值电路图进行化简:
L 1的两回输电线路参数相同,网络对称,可将x 1、x 2合并;两台变压器的型号相同,网络对称,故可将x 4、x 7合并,x 5、x 8合并,x 6、x 9合并:
067.021110==
x x 075.121411==x x 025.021512-==x x 625.021613==x x G 20.067
10x 0.9933x 将串联的x 10、x 11相加,x 3、x 12相加,将全网化简为一个星形连接的网络:0.133
1x

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