发电厂电气部分 第三版 习题参考答案(2)

2019-06-17 13:07

(1)网络化简

1)画等值电路图,各电抗按顺序编号,如图2-8-1。

2)电抗2、3并联电抗合并为7号电抗,电抗5、6串联电抗合并为8号电抗,如图2-8-2。 3)电抗1、7串联电抗合并为9号电抗,电抗4、8并联电抗合并为10号电抗,如图2-8-3。 4)电抗9、10串联电抗合并为11号电抗,如图2-8-4。 (2)参数计算 1)各元件参数:

取Sd=S?N=100MVA,Ud=Uav

发电机:X1=Xd?·Sd/SN=0.3·100/100=0.3

线路:X2=X3=Xl·L·SN/Uav2=0.4×48×100/1152=0.145 变压器:X4=X5=(Ud%/100)·Sd/SN=(10.5/100)×100/20=0.525

电抗器:X6=(Xdk%/100)·(UN/?3IN)·(Sd/Uav2)=(6/100)×(6/1.5?3)×(100/6.32)=0.349 2)电抗2、3并联电抗合并X7=(X2·X3)/ (X2+X3)=0.145/2=0.0725

电抗5、6串联电抗合并X8=X5+X6=0.525+0.349=0.874 3)电抗1、7串联电抗合并X9= X1+X7=0.3+0.0725=0.3725

电抗4、8并联电抗合并X10=(X4·X8)/ (X4+X8)=(0.525×0.874)/(0.525+0.874)=0.328 4)电抗9、10串联电抗合并X11= X9+X10=0.3725+0.328=0.7 (3)计算短路电流 计算电抗Xca= X11=0.7 查曲线:

查t=0曲线,得I*?=1.5 查t=0.2曲线,得I*0.2=1.32 查t=4曲线,得I*4=1.72 输电线路上的I?、ish、I0.2、I?

基准电流Id=Sd/(?3Ud)=100/(115×?3)=0.502kA 每回输电线路的I?= I*?·Id/2=1.5×0.502/2=0.377kA 每回输电线路的ish=1.8?2 I?=1.8?2×0.377=0.958kA 每回输电线路的I0.2= I0.2?·Id/2=1.32×0.502/2=0.331kA 每回输电线路的I?= I*4·Id/2=1.72×0.502/2=0.432 kA (4)计算未故障母线I段上的残压

未故障母线I段上的稳态电流标么值:II*=(X10/X8) I*4=(0.328/0.874)×1.72=0.645 未故障母线I段上的残压标么值:Ure*=II*·X6=0.645×0.349=0.225 未故障母线I段上的残压有名值:Ure= Ure*·Ud=0.225×6.3=1.418kV

9.如图2-43所示的电力系统,计算K点三相短路时短路处和每个电源供给短路点的I?。

6

图2-43 第9题计算用图

1 0.16 10 0.453 9

6 8 0.151 0.091 0.076 7 0.121

K(3)

图2-9-2 等值电路化简(一)

14 15 0.349 0.477 13 K0.151 (3) 图2-9-4 等值电路化简(三) 答:

1 0.16 2 0.278 3 0.175 6 4 5 0.091 0.302 0.302 8 0.076 7 0.121 K(3)

图2-9-1 等值电路图

1 0.16 10 0.453 9 0.151 11 12 0.151 0.151 13 K0.151 (3) 图2-9-3 等值电路化简(二)

17 18 0.349

0.477 K(3) 图2-9-5 等值电路化简(四)

7

(1)网络化简

1)画等值电路图,各电抗按顺序编号,如图2-9-1。

2)电抗4、5并联电抗合并为X9,电抗2、3串联电抗合并为X10,如图2-9-2。 3)电抗6、7、8三角形变换为星形电抗11、12、13,如图2-9-3。

4)电抗1、9、11串联电抗合并为X14,电抗10、12串联电抗合并为X15,如图2-9-4。 5)电抗13、14、15星形变换为三角形电抗16、17、18,如图2-9-5。 (2)参数计算 1)各元件参数: 取Sd= 100MVA,Ud=Uav

水电厂:X1=Xd?·Sd/SN=0.4×100/250=0.16 火电厂:X2=Xd?·Sd/SN=0.125×100/45=0.278

变压器:X3= (Ud%/100)·Sd/SN=(10.5/100)×100/60=0.175

2×100km线路:X4=X5=Xl·L·SN/Uav2=0.4×100×100/1152=0.302 30km线路:X6= Xl·L·SN/Uav2=0.4×30×100/1152=0.091 40km线路:X7= Xl·L·SN/Uav2=0.4×40×100/1152=0.121 25km线路:X8= Xl·L·SN/Uav2=0.4×25×100/1152=0.076 2)电抗4、5并联电抗合并X9=(X4·X5)/ (X4+X5)=0.302/2=0.151

电抗2、3串联电抗合并X10=X2+X3=0.278+0.175=0.453 3)三角形?星形,X11?X7X60.091?0.121??0.038

X6?X7?X80.091?0.121?0.076X6X80.091?0.076??0.024

X6?X7?X80.091?0.121?0.076X7X80.121?0.076??0.032

X6?X7?X80.091?0.121?0.076X12?X13?4)电抗1、9、11串联电抗合并X14= X1+X9+X11=0.16+0.151+0.038=0.349

电抗10、12串联电抗合并X15= X10+X12=0.453+0.024=0.477 5)星形?三角形,X17?X13?X14?X13X140.032?0.349?0.032?0.349??0.404 X150.477X18?X13?X15?(3)求计算电抗

X13X150.032?0.477?0.032?0.477??0.553 X140.349水电厂对k点转移电抗为X17,火电厂对k点转移电抗为X18,则, 水电厂对k点计算电抗为Xca= X17(SG/Sd)=0.404×(250/100)=1.01 火电厂对k点计算电抗为Xca= X18(SG/Sd)=0.553×(45/100)=0.249 (4)计算次暂态短路电流I?

1)水电厂对k点次暂态短路电流标么值I*?:根据Xca=1.01,查t=0时曲线,得I*?=1.06 基准电流Id=250/(?3×115)=1.255kA;

水电厂对k点次暂态短路电流有名值I?=Id·I*?=1.06×1.255=1.33kA

2)火电厂对k点次暂态短路电流标么值I*?:根据Xca=0.553,查t=0时曲线,得I*?=1.88

8

基准电流Id=45/(?3×115)=0.226kA;

火电厂对k点次暂态短路电流有名值I?=Id·I*?=1.88×0.266=0.425kA 3)k点次暂态短路电流有名值I?:I?=1.33+0.425=1.755kA

10.如图2-44所示的电力系统,计算K点三相短路时短路点的I?、ish、I∞。

7 K 10 6 9 -0.004 -0.004 0.179 0.179

N M 4 0.175 1 0.364 5 0.104 2 0.364 8 0.104 3 0.364

图2-44 第10题计算用图

11 6 9 0.539 0.179 0.179 N M 12 13 0.468 0.468 7 -0.004 K

图2-10-1 等值电路图

11 14 0.539 0.089 M 16 15 -0.002 0.234 K 10 -0.004 图2-10-2 等值电路化简(一)

17 0.628 M 16 15 -0.002 0.234 K 图2-10-3 等值电路化简(二)

18 0.621

K 19 0.231

图2-10-4 等值电路化简(三) 答:

(1)网络化简

图2-10-5 等值电路化简(四)

1)画等值电路图,各电抗按顺序编号,如图2-10-1。

2)电抗1、4串联电抗合并为X11,电抗2、5串联电抗合并为X12,电抗3、8串联电抗合并为X13,M、N属等电位点,直接相连。如图2-10-2。

3)电抗6、9并联电抗合并为X14,电抗12、13并联电抗合并为X15,电抗7、10并联电抗合并为X16。如图2-10-3。

4)电抗11、14串联电抗合并为X17,如图2-10-4。

5)电抗15、16、17 星形?三角形变换成电抗18、19、20,如图2-10-5。 (2)参数计算

9

1)各元件参数: 取Sd= 100MVA,Ud=Uav

水电厂G1、G2、G3:X1=Xd?·Sd/SN=0.2×100/55=0.364=X2=X3 双绕组变压器:X4= (Ud%/100)·Sd/SN=(10.5/100)×100/60=0.175 三绕组变压器:Uk1%=(Uk1-2%+Uk1-3%-Uk2-3%)/2=(10.5+17-6)/2=10.75

Uk2%=(Uk1-2%+Uk2-3%-Uk1-3%)/2=(10.5+6-17)/2=-0.25(数据不合实际,这里

将错就错)

Uk3%=(Uk1-3%+Uk2-3%-Uk1-2%)/2=(17+6-10.5)/2=6.25

X5=(Uk3%/100)(Sd/SN)=(6.25/100)(100/60)=0.104=X8

X6=(Uk1%/100)(Sd/SN)=(10.75/100)(100/60)=0.179=X9 X7=(Uk2%/100)(Sd/SN)=(-0.25/100)(100/60)=-0.004=X10

2)电抗1、4串联电抗合并X11= X1+X4=0.364+0.175=0.539 电抗2、5串联电抗合并X12= X2+X3=0.364+0.104=0.468

电抗3、8串联电抗合并X13= X3+X8=0.364+0.104=0.468 3)电抗6、9并联电抗合并X14=(X6·X9)/(X6+X9)=0.179/2=0.089

电抗12、13并联电抗合并X15=(X12·X13)/(X12+X13)=0.468/2=0.234 电抗7、10并联电抗合并X16=(X7·X10)/(X7+X10)=-0.004/2=-0.002 4)电抗11、14串联电抗合并X17= X11+X14=0.539+0.089=0.628 5)星形?三角形,X18?X16?X17?X16X170.002?0.628?0.628?0.002??0.621 X150.234X15X160.002?0.234?0.234?0.002??0.231 X170.628X19?X15?X16?(3)求计算电抗

水电厂G1对k点转移电抗为X18,水电厂G2、G3对k点转移电抗为X19,则, 水电厂G1对k点计算电抗为Xca= X18(SG/Sd)=0.621×(55/100)=0.342 水电厂G2、G3对k点计算电抗为Xca= X19(SG/Sd)=0.231×(110/100)=0.254 (4)求K点三相短路时短路点的I?、ish、I∞

1)水电厂G1对k点次暂态短路电流标么值I*?:根据Xca=0.342,查t=0时曲线,得I*?=3.26 水电厂G1对k点稳态短路电流标么值I∞*:根据Xca=0.342,查t=4时曲线,得I∞*=2.82 基准电流Id=55/(?3×115)=0.276 kA;

水电厂G1对k点次暂态短路电流有名值I?=Id·I*?=0.276×3.26=0.900kA 水电厂G1对k点稳态短路电流有名值I∞=Id·I∞*=0.276×2.82=0.778 kA

2)水电厂G2、G3对k点次暂态短路电流标么值I*?:根据Xca=0.254,查t=0时曲线,得I*?=4.36

水电厂G2、G3对k点稳态短路电流标么值I∞*:根据Xca=0.254,查t=4时曲线,得I∞

*=3.16

基准电流Id=110/(?3×115)=0.552 kA;

水电厂G2、G3对k点次暂态短路电流有名值I?=Id·I*?=0.552×4.36=2.407kA 水电厂G2、G3对k点稳态短路电流有名值I?=Id·I∞*=0.552×3.16=1.744kA

10


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