短路电流的实用计算题库

第五章短路电流的实用计算题库

本文来自: 专业工控技术学习交流平台---99工控论坛作者: 小电工日期: 2009-11-9

20:22 阅读: 376人打印收藏大中小

一、填空题

1．短路种类有（）、（）、（）和（）。

2．无限大容量系统是指（）。

3．在暂态过程中短路电流包含两个分量：一是（）。另一是（）。

4．短路功率与短路电流标么值的关系是（）。

5．单相接地短路的附加电抗是（），两相接地短路的附加电抗是（）。

6．已知变压器的短路电压百分比，以额定值为基准值的电抗标么值为（）。

二、选择题

1．短路电流计算中，电路元件的参数采用（）。

A.基准值

B.标么值

C.额定值

D.有名值

2．短路电流计算中，下列假设条件错误的是（）。

A.三向系统对称运行B各电源的电动势相位相同C各元件的磁路不饱和D.同步电机不设自动励磁装置

3．220KV系统的基准电压为（）。

A.220KV

B.242KV

C.230KV

D.200KV

4.短路电流的计算按系统内（）。

A.正常运行方式

B. 最小运行方式

C. 最大运行方式

D. 满足负荷运行方式

5．只有发生（）故障，零序电流才会出现。

A.相间故障

B.振荡时

C.不对称接地故障或非全相运行时

D.短路

6．在负序网络中，负序阻抗与正序阻抗不相同的是（）。

A.变压器

B.发电机

C.电抗器

D.架空线路

7．发生三相对称短路时，短路电流为（）。

A.正序分量

B.负序分量

C.零序分量

D.正序和负序分量

8．零序电流的分布主要取决于（）。

A.发电机是否接地

B.运行中变压器中性点、接地点的分布

C.用电设备的外壳是否接地

D.故障电流

9．电路元件的标么值为（）。

A.有名值与基准值之比

B. 有名值与额定值之比

C. 基准值与有名值之比

D.额定值与有名值之比

三、简答题

1．什么是电力系统的短路？短路故障有哪几种类型？哪些是对称短路？哪些是不对称短路？

2．什么是标幺值？标么值有何特点？

3．是无穷大容量电力系统？

4．无穷大容量电力系统中发生短路时，短路电流如何变化？

5．什么是短路电流的周期分量、非周期分量、冲击短路电流、母线残压？

6．什么是对称分量法？

7．各序网络图的特点是什么？

8．什么是正序等效定则？

四、计算题

某110Kv变电站通过一条10km的35kV架空线路供电给一座化工厂的专用变电站，该站装有两台容量为3150MVA、UK%=7的变压器并列运行，110kV变电站的35kV线路的出口断路器的断路容量为200MVA，试求该厂专用变35kV侧和10kV侧短路电流周期分量、t=0s时的非周期分量、冲击短路电流的最大值和有效值。

第五章短路电流实用计算习题答案

一、填空题

1．三相短路、单相接地短路、两相短路两相短路接地2．系统内阻抗不超过短路总阻抗的5％～10％3．周期分量非周期分量4．相等5．负序和零序电抗之和负序和零序的并联值

6．

二、选择题

1．B2．D3．C 4. C5．C6．B7．A8．B9．A

三、简答题

1.答：在电力系统中，短路是最常见而且对电力系统运行产生严重影响的故障。所谓短路是指相与相或相与地之间直接金属性连接。

短路种类主要有三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路等四种。

三相短路属对称短路，其它属不对称短路。

2.答：标么值是某些电气量的实际有名值与所选定的同单位规定值之比，即

标么值的特点

（1）在三相电路中,标么值相量等于线量。

（2）三相功率和单相功率的标么值相同。

（3）三相电路的标么值欧姆定律为U[sup]*[/sup]=I[sup]*[/sup]X[sup]*[/sup]，功率方程为S[sup]*[/sup]=U[sup]*[/sup]I[sup]*[/sup],与单相电路的相同。

（4）当电网的电源电压为额定值时(即U[sup]*[/sup]=1)，功率标么值与电流标么值相等，且等于电抗标么值的倒数。

（5）两个标么基准值相加或相乘，仍得同基准的标么基准值。

由于上述特点，用标么值计算短路电流可使计算简便，且结果明显，便于迅速及时地判断计算结果的正确性。[sub]

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3.答：在进行短路电流计算时，若系统内阻抗不超过短路回路总阻抗(含系统内阻抗)的5%～10%，便可视为无限大容量系统。

4.答：发生短路后，整个短路过程包括两部分，即暂态过程和稳态过程。在暂态过程中，短路电流包含两个分量：一个是稳态分量，又称周期分量；另一个是暂态分量，也称非周期分量。非周期分量是一个按指数规律衰减的分量，当其衰减完后，短路即进入稳定状态。

5.答：周期分量（稳态分量）决定于电源母线电压U[sub]P[/sub]和短路回路总阻抗Z[sub]Σ[/sub]。当母线电压保持不变，并忽略电路的电阻后，其周期分量的有效值为

因为母线电压U[sub]P[/sub]不变，所以在以任意时刻为中心的一个周期内，周期分量的有效值均应相等。

在有电感的电路中发生短路时，为了保持在t=0时的短路瞬间电路中的电流不发生突变，电路中将出现非周期分量电流，其大小与t=0时的周期分量瞬时值相等，而方向相反。

在发生短路后半个周期，即0.01秒瞬间，全短路电流达到最大值，略小于周期分量幅值的两倍，称为冲击短路电流，记为i[sub]ch[/sub]。

在继电保护装置的整定计算中，常要计算短路点以前某一母线的残余电压。三相短路时短路点电压为零。距短路点电抗为X的母线残余电压即为该电抗上的三相电压降。

6.答：任何一组不对称的三相系统的相量均能分解成相序不同的三组对称的三相分量系统，即正序分量、负序分量和零序分量系统。在线性电路中，可以用叠加原理，对这三组对称分量分别按三相去解，然后将其结果叠加起来，就是不对称三相电路的解答，这个方法叫做对称分量法。

7.答：（1）正序网络图

它是从电源经正序总电抗到不对称短路点的单相回路图。和三相短路时的等值电路图不同之处只在于其短路点电压不为零，而有正序电压U[sub]k1[/sub]。显然，从短路点到电源，正序电压（相电压）由U[sub]k1[/sub]增加到相电势E。

(2)负序网络图

负序电流在网络中所流经的元件与正序电流所流经的相同。因此，组成负序网络的元件与组成正序网络的元件完全相同，只是各元件的阻抗要由负序参数表示，其中发电机及各种旋转电机的负序阻抗与正序阻抗不同，而其它静止元件的负序阻抗等于正序阻抗。因为发电机的负序电动势为零，所以负序网络中电源支路负序阻抗的终点不接电动势，而与零电位相连，并作为负序网络的起点，短路点就是该网络的终点。短路点的负序电压U[sub]K2[/sub]不为零。

（3）零序网络图

在零序网络中，也不包含电源的电动势。只是在短路点存在有由故障条件所决定的不对称电压源中的零序分量。各元件的阻抗均以零序参数表示。零序电流流过的路径与正、负序电流不同，零序电流只能在相与地之间流通，只有通过接地的中性点才能与接地短路点构成零序短路电流通道。当实际电路中具有中性点接地阻抗时，在单相的零序网络中的相应零序阻抗应取其3倍，这是因为该阻抗上通过三倍零序电流，其电压降为单相零序电流流过时的三倍。

8.答：不对称短路故障时故障支路的正序电流分量，等于故障点每相加上一个附加电抗后发生三相短路的电流。这就是正序等效定则。表达式为：

式中——故障前故障点基准相（特殊相）的运行相电压；