第3章作业参考答案
3-1 什么是短路功率(短路容量)?在三相短路计算时,对某短路点,短路功率的标幺值与短路电流的标幺值是否相等?为什么?
答:短路功率等于短路电流有效值与短路处正常工作电压构成的三相功率,短路功率的标幺值与短路电流的标幺值是相等的。因为:SD?
3-2 在对电网三相对称短路的起始次暂态电流进行实用计算时,采用等值法与采用叠加法的主要不同之处有哪些?
答:等值法与叠加法的主要不同之处有:
1) 短路前的电气量求取:等值法要求出各个电源点的次暂态电势E”, 而叠加法要求出短路点开路电压以及待求量的正常分量。
2) 网络化简:等值法针对有源网络求取各个电源对短路点的转移电抗,而叠加法针对无源网络求取整个网络对短路点的等值电抗。
3) 最后,等值法对有源网络直接求取其它待求量,而叠加法对无源网络求取其它待求量的故障分量且要加上正常分量。
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3-3 电源的转移电抗是指什么?它与运算电抗有何关系?何为短路点的等值电抗?
答:电源的转移电抗是指电源与短路点直接连接的电抗(中间无其它支路)。准确描述为:某个电源对短路点的转移电抗指:除该电源电动势外,网络中其它电源电动势为0(短路),该电源电动势与短路点电流的比值。
某个电源对短路点的运算电抗是指以该电源容量为基准的转移电抗。转移电抗转换为计算电抗的公式为:
xjsisNi?xki。 sB短路点的等值电抗是指所有电源对短路点转移阻抗的并联。即网络对短路点的戴维南等值阻抗。
3-4 三相短路实用计算中,同步发电机如何等值?在什么情况下应该将异步电动机(综合负荷)作为电源看待?
答:三相短路实用计算中,同步发电机可用直轴次暂态电抗xd\,而电动势采用次暂态电势E\(次暂态电抗后的电势E\?U0?jI0xd\)。另外在不及负荷时也可
假设全网空载,全部电动势均为1且同相位。对于距离短路点较远的电源可设为无穷大电源(取额定电压)。
距离短路点较近的异步电动机,如短路瞬间的机端电压小于E\,异步机将倒送短路电流,作为电源看待。
3-5 如图所示,二台发电机与变压器二次侧相连接。发电机 G1:50MV?A、13.8kV、xd1?0.25; 发电机G2:25MV?A、 13.8kV、 xd2?0.25; 变压器T1:75000kV?A、变比为13.8/69kV,U0?10%。 正常工作时为空载运行,变压器一次侧电压为66kV。 试求变 压器一次侧母线发生三相短路时,发电机端口的次暂态电流。解:选 SB= 75M V·A, UB= 69kV(另一侧为13.8KV)。 等效网络见图(b)所示,其中的各电抗的标幺值计算如下:
75x1?0.25??0.3755075x2?0.25??0.7525
x3?0.10网络化简(合并电源并串联)(见图 c)
x1x2x4??x3?0.35
x1?x266?0U(0)69得短路点次暂态电流:I?jx?j0.35??j2.735
4发电机 G1、G2起始次暂态电流分别为:
0.75I1??(?j2.735)??j1.8230.375?0.75I2?I1?I1??j0.912
有名值:
75I1?1.823??5.72(kA)3?13.875
I2?0.912??2.86(kA)3?13.8