如果按近似公式(6-72)计算,由相量图6-28可知,
E''??V?X''dIsin?2?2??X''dIcos?2?2=
?1?0.21?0.53???0.21?0.85?
?1.126????arctan??Icos?Xd??Isin?V?Xd
同前面的精确计算结果相比较,电势幅值相差甚小,相角误差略大。
例6.5试计算图6-41a中电力系统在f点发生三相短路时的起始暂态电流和冲击电流。系统各元件的参数如下:发电机G-1:100MW,X''''d?0.183,cos?=0.85;G-2:50MW,
Xd?0.141,cos?=0.8;变压器T-1:120MVA,VS%=14.2; T-2:63MVA,VS%=14.5;
线路L-1:170km,电抗为0.427 电抗为0.432
?/km;L-2:120km,电抗为0.432
?/km;L-3:100km,
?/km;负荷LD:160MVA。
解:负荷以额定标幺电抗为0.35,电势为0.8的综合负荷表示。 (1) 选取SB=100MVA和VB=Vav,计算等值网络中各电抗的标幺值如下: 发电机G-1: X1?0.183?
100100/0.85?0.156
发电机G-2:X2?0.141?10016010050/0.8?0.226
负荷LD:X3?0.35??0.219
变压器T-1:X4?0.142?10012010063?0.118
变压器T-2:X5?0.145?
?0.230
线路L-1: X6?0.427?170?1002302?0.137
线路L-2: X7?0.432?120?1002302?0.098
线路L-3: X8?0.432?100?1002302?0.082
取发电机的次暂态电势E1=E2=1.08。
(2)
简化网络。
X9=X1+X4=0.156+0.118=0.274
X10=X2+X5=0.226+0.230=0.456
将X6,X7,X8构成的三角形化为星形
X11?X6XX67?X7?X8?0.137?0.0980.137?0.098?0.082?0.042
X12?X6X8X6?X7?X8?X7XX68?0.137?0.0820.137?0.098?0.082?0.025
8?0.035
X13?X7?X化简后的网络如图6-41(c)所示。
将E1,E2两条有源支路并联
X14?[(X9?X11)//(X10?X12)]?X13?0.217
E12=1.08
化简后的网络如图6-41(d)所示。 (3) 计算起始次暂态电流。
由发电机提供的起始次暂态电流为:
I''?E12X14?1.080.217?4.977
由负荷LD提供的起始次暂态电流为:
I''LD?E3X3?0.80.219?3.653
短路点总的起始次暂态电流为: I''f?I''?I''LD?4.977?3.653?8.630 基准电流 IB?SB3Vav?1003?230?0.251kA
于是得到起始次暂态电流的有名值为
I''f?8.630?0.251?2.166kA
(4) 计算冲击电流
发电机冲击系数取1.08,综合负荷LD的冲击系数取1,短路点的冲击电流为
iim?(1.8??(1.8?
2?I''?2?I''LD)?IB2?3.653)?0.251
2?4.977??4.476kA例6-6电力系统接线图示于图6-44a。试分别计算f点发生三相短路故障后0.2s和2s的短
路电流。各元件型号及参数如下:
水轮发电机G-1:100MW,cos?=0.85,Xd?0.3;汽轮发电机G-2和G-3每台50MW,
''cos?=0.8,Xd''?0.14;水电厂A:375MW,Xd?0.3;S为无穷大系统,X=0。变
压器T-1:125MVA,VS%=13; T-2和T-3每台63MVA,VS(1-2)%=23,VS(2-3)%=8,VS(1-3)%=15。线路L-1:每回200km,电抗为0.411 ?''/km;L-2:每回100km;电抗为0.4 ?/km。
解:(1)选SB=100MVA,VB= Vav,做等值网络并计算其参数,所得结果计于图6-44b。
(2)网络化简,求各电源到短路点的转移电抗
利用网络的对称性可将等值电路化简为图6-44c的形式,即将G-2,T-2支路和G-3,T-3支路并联。然后将以f,A,G23三点为顶点的星形化为三角形,即可得到电源A,G23对短路点的转移电抗,如图6-44d所示。
XG23?0.112?0.119?0.112?0.1190.118?0.064?0.304
X
Af?0.118?0.064?0.119?(0.118?0.064)?0.1190.112?0.494
最后将发电机G-1与等值电源G23并联,如图6-44e所示,得到
XG123f?0.257?0.3040.257?0.304?0.139
(3)求各电源的计算电抗。
XXjsG123f?0.139?375100100/0.85?2?50/0.8100?1.853
?0.337
jsA?0.494?(4)查计算曲线数字表求出短路周期电流的标幺值。对于等值电源G123用汽轮发电机计算曲线数字表,对水电厂A用水轮发电机计算曲线数字表,采用线性差值得到的表结果为
t?0.2s时 IG123=2.538 IA=0.581
t?2s时 IG123=2.260 IA=0.589
系统提供的短路电流为
IS?10.078?12.821
(5)计算短路电流的有名值。
IN1?IN2?IN3?INA?3753?2301003?230100/0.85?2?50/0.83?230?0.609kA
kA=0.941kA
IB??0.251kA
总的短路电流为
If0.2?2.538?0.609?0.581?0.941?12.821?0.251?5.310kA If2?2.260?0.609?0.589?0.941?12.821?0.251?5.148kA