最新(完美版)国网考试复习资料三相短路计算---6页---佚名

三相短路计算
一、电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，当f 点发生三相短路时， 若要使短路后的短路功
率S f 不大于250MVA ，试求(S B =100MVA ，U B = U av ) (1) 线路允许的电抗有名值X L ？ (2) 发电机G 1、G 2的计算电抗？
二、如下图所示系统，电源为恒压电源，当取S B =100MVA ，U B =U av ，冲击系数K M =1.8
时，试求在k 点发生三相短路时的冲击电流和短路功率是多少？
三、电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，系统S 的短路容量为500MVA ，当K 点发生三相短路时，试计算: （取S B =100MVA ，U B =平均额定电压） （1） 短路点的短路电流周期分量起始值I 〞； （2） 冲击电流i M （冲击系数取1.8）
解：由题100=B S MVA ，av B U U = 取0.1*=s E ，0.1*=G E
2.0500
1001**====
f B f s S S S X （1分） 3.0115
100
1004.02
20*=⨯⨯=⋅
=av B l U S l x X ，15.02*=l X （1分）
525.020
100
1005.10100%*=⨯=⋅=
TN B k T S S U X （1分） 508
.040
cos ===
ϕGN GN P S MVA （1分） 5.050
100
25.0'
'*=⨯=⋅
=GN B d G S S x X （1分） 等值电路图：
E s*
=1.0
(3)
83.35
.0525.00
.115.02.00.12
******''*=+++=++
+
=
G T G l s s X X E X X E I （4分）
∴92.1115
310083.3383.3''*''=⨯⨯
=⨯
=⋅=av
B B U S I I I kA （3分）
∴89.492.18.122''=⨯⨯==I K i M M kA （3分）
四、电力系统接线如图所示，元件参数标于图中，当f 点发生三相短路时， 若要使短
路后0.2s 故障的短路功率S f 不大于2150MVA ，试求线路允许的电抗有名值X L ？(取S B =50MVA ，U B =平均额定电压)
s
解： 由题：50=B S MVA ，av B U U =，取0.1*=G E ，0.1*=s E ，0*=s X （1分）
508
.040
cos ===
ϕGN GN P S MVA （1分） 165.050
50
165.0'
'*=⨯=⋅
=GN B d G S S x X （1分） 1.050
5010010100%*=⨯=⋅=
TN B k T S S U X （1分） 等值电路图：
E G*=1.0
(3)
发电机侧：
265.01.0165.0***1=+=+=∑T G X X X （1分） 265.050
50
265.0*1*1=⨯=⋅
=∑B GN js S S X X （1分） 差运算曲线，得短路后0.2s 的短路电流：3*1=I （1分）
有名值：230
350333*11⨯⨯
=⨯
=⋅=av
GN B U S I I I kA （1分）
无限大电源侧：（无限大电源不必查运算曲线）
*****22
2
0.12l l l s X X X E I ===
（1分） 有名值：230350
232*
**22⨯⨯
=⨯=
⋅=l av B l B X U S X I I I kA （1分） ∴230
350
2230
3503*21⨯⨯
+
⨯⨯
=+=l X I I I kA （1分） 又∵21503==I U S av f MVA （1分） 即2150)230
3502230
3503(2303*=⨯⨯+
⨯⨯
⨯⨯l X （1分） 解之得：05.0*=l X （1分）
有名值：9.5250
23005.02
2
*=⨯=⋅=B av l l S U X X Ω（1分）
五、已知一四节点电网，正常运行时各节点的电压近似等于额定电压，现在节点2注入单位电流，并且让电网中的发电机电压等于零时，测得的各节点电压的标幺值分别为U 1=0.3，U 2=0.5，U 3=0.2， U 4=0.4。

如果在节点2发生三相短路故障，求故障后各节点的电压值。

解：
由于节点2注入单位电流时，其余各节点电压的值等于对应转移阻抗，故：
[][]21
22
23240.30.50.40.6Z Z Z Z = （6分）
正常运行时，各节点电压近似等于额定电压，故
[]1(0)2(0)3(0)4(0) 1.0 1.0 1.0 1.0U U U U ⎡⎤=⎣⎦
节点2发生三相短路时，则短路点的故障电流：2(0)221
20.5
f U I Z === （3分）
各节点电压
[][][][][]
1
2341(0)2(0)3(0)4(0)21
2223
241.0 1.0 1.0 1.00.30.50.40.62
0.400.60.2f
U U U U U U U U Z Z Z Z I ⎡⎤=-⎣⎦=-⨯=（6分）
六. 如图所示系统，当K 点发生三相短路时(S B =100MVA ，U B =平均额定电压),求
① 电源对短路点转移电抗及计算电抗；
② 短路处起始次暂态电流I′′和发电机起始次暂态电流I G ′′
解：
（1） 画等值电路（取100MVA,U B B av S U ==），故：
100
0.2120
B dB d
N S X X S ''==⨯= 2%10.51000.52510010020k B TB TN U S X S =
⋅=⨯= 02
2
1000.4500.151115B lB av S X x l U =⋅
=⨯⨯= 1000.10.1100
B sB
s
N S X X S ==⨯= jX 1
j （5分）
（2）
系统转移电抗：0.10.1510.251SB LB s X X X =+=+=转移 发电机转移电抗：10.525 1.525TB GB X X X =+=+=G 转移 系统计算电抗：100
0.2510.251100
S B S X X S ==⨯=Sjs S 转移
发电机计算电抗：20
1.5250.305100
GN B S X X S ==⨯=Gjs G 转移
（4分）
（3） 短路处起始次暂态电流：1111
4.640.251 1.525
I X X ''=
+
=
+=S 转移
G 转移
有名值： 4.64 2.33()B I I I kA ''=⨯==
1100
3.61()1.525 1.73210.5
kA =⨯=⨯ （6分）。