合肥工大电气工程系0002班
以先利用网络的对称性化简然后再用星网或单位电流法变换化简;或者直接采用单位电流法化简;或采用多次星网变换化简;或者先对X5、X6 及X7进行星网变化然后X再使用单位电流法。下面就给出其中一种解法,其它方法同学们自己试试,结果都是一样的。
答案:① 先对X5、X6 及X7进行星网变化
X9?X10?X11?X5?X6X5?X6?X7X5?X7X5?X6?X7X6?X7X5?X6?X7???0.7?0.80.7?0.8?0.80.7?0.80.7?0.8?0.80.8?0.80.7?0.8?0.8?0.24 ?0.24?0.28
X12=X11+X8=0.28+0.1=0.38
X1
X2 X9
X12
X3 X10 X4
采用单位电流法,其它电源电势短接,在短路点加上EK,使X2中通过单位电流,即I2=1,则:
UA?I2?XUA2?0.6?1.5I1?X1?0.60.4I9?I1?I2?1?1.5?2.5UC?UI10?I9I12?2I9?5EK?UC?I12?X12?1.2?0.38?5?3.1A?I9?X9?0.6?2.5?0.24?1.2
则各电源对短路点的转移电抗为:
X1K?EKI1EKI2?3.11.53.11?2.067
X2K???3.1
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X3K?X4K?EKI3EKI4??3.11.53.11?2.067
?3.1则短路点的短路电流的标么值为:
IK?I1?I2?I3?I4?E1X1K?E2X2K?E3X3K?E4X4K?1.12.067?13.1?1.23.1?1.052.067?1.75
2.P225:4.14
分析:① 求解的关键仍然是网络变换,即求出网络对f点的等值电势和等值电抗。可以先对X1、X2、X3采用星网变换,然后再进行一次星网变换,即可求得各电源点对f点的转移电抗。或者首先合并E1、E2,化简过程就比较简单可以直接得到总的等值电势和等值电抗(即等值电势对f点的转移电抗)。 答案:① 方法一:星网变换
X5?X1?X3?X6?X?X3?X1X3X2?0.67?0.25??0.53?0.25?0.67?0.250.530.53?0.250.67?1.236X2X3X1
?0.9782X5、X6、Xm、X4进行星网变换
X7?X5X4(X8?X6X4(X9?XX4(m1X51X51X5???1X1XX44???41X61X61X6???1X1XXmm)?0.2?1.236?)?0.978?0.2?)?2.4?0.2?0.2?1.2360.9780.2?0.9781.2361.236???0.2?1.2362.40.2?0.9782.4?1.792?1.418
11m0.2?2.40.2?2.40.978?3.479即等值网络如下:
E2 E1
f X8 X7
X9
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其中对f点的短路电流为:
I?E1X7?E2X8?1.441.792?1.541.418?1.890
或再一步化简求出短路点的等值电势和等值电抗
n?Eeq?i?1n?EiZi1Zi?1X7E1X7??1X8E2X8?1X9?1.8901.551?1.219
?i?1Zeq?1n?i?11Zi?11.551?0.645
② 方法二:直接合并电源E1和E2
Eeq1?Xeq1?E1X2?E2X12X1?XX1?XX1?X22?1.44?0.53?1.54?0.670.67?0.53?0.296?1.496?0.67?0.530.67?0.53
X5?Xeq1?X3?0.296?0.25?0.546
则
Eeq2?Xeq2?Eeq1XmX5?XmX5?XmX5?Xm4??1.496?2.40.546?2.40.546?2.40.546?2.4?1.219
?0.445X6?Xeq2?X?0.445?0.2?0.645Xeq?0.645
即Eeq?1.219,
所以电源对f点提供的短路电流为
I?Eeq2X6?1.2190.645?1.890
3.补充题:下图所示网络的k点发生短路。试求I??和G2母线上的残余电压。(G1 和G2型号相同,短路前都在额定状态下运行。cos??0.8,图中元件的电抗都
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已经归算到统一基准值下)
x=0su=1xT=0.2xl=0.05G2x\d=0.14xR=0.12x\d=0.14G1
分析:① 图中电抗XR指的是电抗器的电抗,电抗有名值的计算公式为
XR?XR0?UR(N)3?IR(N),标么值为:XR?XR0?UR(N)3?IR(N)?SBU2B
② 要求次暂态短路电流的初始值必须先把各电源对短路点的转移电抗求出。即首先必须进行网络化简。在网络化简时因为不需要求其它时间点上的短路电流数值(即不需要查运算曲线),因此可以对电源进行合并而不必考虑它们离短路点的远近和电源的特性。但是如果要求采用运算曲线求短路电流则必须根据电源的合并原则来考察电源是否能合并。
② 另外要想求次暂态短路电流必须要知道次暂态电势,而电源的次暂态电势要根据短路前系统的运行参数来求。 答案:① 求G1和G2的次暂态电势
根据题目条件,短路前发电机都在额定状态下运行,则
???U?0??Xd??I?0?sin??1?0.14?1?0.6?1.084E1???E2
② 网络化简 方法一:合并电源
X1?XL?XT?0.05?0.2?0.25
系统S和G2合并
Eeq1?Xeq1?X???E2??X1U1XdX1?X??X1?Xd??X1?XdR?1?0.14?1.084?0.250.14?0.25?0.090?1.0542?0.14?0.250.14?0.25
2?Xeq1?X?0.090?0.12?0.21
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则短路点的次暂态短路电流的初始值为
I?Eeq1X2?E1????Xd?1.0540.21?1.0840.14?12.762
方法二:分别求各个电源点对短路点的转移电抗和次暂态电流 系统S和G2支路进行星网变换
XSK?X2?XR??X2?XR??Xd???XXdX2R?0.25?0.12?0.25?0.120.140.25?0.584???XXG2K?XdR?0.14?0.12?0.14?0.12
?0.327则短路点的次暂态短路电流的初始值为
I???USXSK???E2XG2K?E1????Xd?10.584?1.0840.327?1.0840.14?12.770
③ 求G2母线上的残压
U?XR?Eeq1X2?0.12?1.0540.21?0.602
10.5841.0840.327或U?XR?(USXSK???E2XG2K)?0.12?(?)?0.603
4.P226:4.17
分析:① 对于系统类电源的参数,一般有四种给法,一是无穷大系统或恒定电势源系统,其容量为无穷大,内电抗为0,系统端电压为恒定值,一般给定为1;二是给出系统容量和系统电抗,此种类型的系统和一般电源的处理方式一样;三是给定系统短路容量,其系统电抗可以根据Sd??I?d?1Sd?SBSd1Xd?的关系推导出系统的
电抗为Xd???;四是按照本题的方式给出的系统相接之变电所所装断路
器的最大切断功率,此时断路器所切断的短路功率除了由系统提供的之外,还包括网络上其它电源提供的短路功率,因此必须首先求出在此断路器安装处短路时其它电源提供的短路功率才能得到系统的短路功率,进而按照三的方法求出系统电抗。
② 对于求任意时刻的短路点的短路电路要采用运算曲线,但是对于不只实际容
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