短路故障分析習(xí)題短路故障分析習(xí)題短路故障分析習(xí)題資料僅供參考文件編號(hào)：2022年4月短路故障分析習(xí)題版本號(hào)：A修改號(hào)：1頁(yè)次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：下圖所示的電網(wǎng)中，f點(diǎn)三相短路時(shí)，發(fā)電機(jī)端母線電壓保持不變。r1，x1分別為電抗器的電阻和電抗，r1=Ω，x1=Ω，r2，x2分別為電纜的電阻和電抗，r2=Ω,x2=Ω。若母線的三相電壓為：在空載情況下，f點(diǎn)突然三相短路。設(shè)突然短路時(shí)α=30°，試計(jì)算：(1)電纜中流過(guò)的短路電流交流分量幅值。(2)電纜中三相短路電流表達(dá)式。(3)三相中哪一相的瞬時(shí)電流最大，并計(jì)算其近似值。(4)α為多少度時(shí)，a相的最大瞬時(shí)電流即為沖擊電流。rr1x1r2x2f(3)解：r1,x1分別為電抗器的電阻和電抗，r1=Ω,r2,x2分別為電纜的電阻和電抗，r2=Ω,x2=Ω令r=r1+r2=Ω,x=x1+x2=Ω令三相短路電流交流分量的幅值為：直流分量衰減時(shí)間常數(shù)為：由于短路前線路處于空載，則短路前瞬間線路電流為0，則每條電纜中三相短路電流的表達(dá)式為：直流分量值越大，短路電流瞬時(shí)值越大，且任意初相角下總有一相直流分量起始值最大。由步驟(2)可知，cos(?°)>cos(?°)>cos°)，a相的直流分量最大，大約在短路發(fā)生半個(gè)周波之后，a相電流瞬時(shí)值將到達(dá)最大值，即同理可以寫(xiě)出ib,ic，并進(jìn)行比較驗(yàn)證：在短路前空載情況下，有步驟(2)所列的各相短路電流表達(dá)式可知：若初相角|α?φ|等于0°或是180°時(shí)，a相短路電流直流分量起始值達(dá)到最大，短路電流最大瞬時(shí)值也最大。由于φ=°，則α=φ=°或α=?180+φ=°。帶入步驟(2)ia,ib,ic的表達(dá)式中進(jìn)行驗(yàn)證：一發(fā)電機(jī)、變壓器組的高壓側(cè)斷路器處于斷開(kāi)狀態(tài)，發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行，其端電壓為額定電壓。試計(jì)算變壓器高壓側(cè)突然三相短路后短路電流交流分量初始值I''m。發(fā)電機(jī)：SN=200MW，UN=，cosφN=，xd=，x'd=，x''d=變壓器：SN=240MVA，220kV/，Us(%)=13解：取SB=100MVA，UB1取為，則UB2=(220/=220kV 設(shè)發(fā)電機(jī)端電壓為，由于短路發(fā)生前發(fā)電機(jī)處于空載，故。短路后短路電流交流分量初始值為：；發(fā)電機(jī)極端短路電流交流分量初始值為：；變壓器高壓側(cè)短路電流交流分量初始值為：。下圖示出系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)f的b、c相各經(jīng)阻抗Zf后短路接地，試給出邊界條件及復(fù)合序網(wǎng)。解：(1)以相電壓、相電流表示的邊界條件： (2)以序分量表示的邊界條件： 對(duì)式GOTOBUTTONZEqnNum776273REFZEqnNum776273\*Charformat\!(2)(2)、GOTOBUTTONZEqnNum545419REFZEqnNum545419\*Charformat\!(3)(3)化簡(jiǎn)后得：式GOTOBUTTONZEqnNum776273REFZEqnNum776273\*Charformat\!(2)(2)+式GOTOBUTTONZEqnNum545419REFZEqnNum545419\*Charformat\!(3)(3)得： 式GOTOBUTTONZEqnNum776273REFZEqnNum776273\*Charformat\!(2)(2)?式GOTOBUTTONZEqnNum545419REFZEqnNum545419\*Charformat\!(3)(3)得： 式GOTOBUTTONZEqnNum935006REFZEqnNum935006\*Charformat\!(4)(4)+式GOTOBUTTONZEqnNum907436REFZEqnNum907436\*Charformat\!(5)(5)得： 對(duì)式GOTOBUTTONZEqnNum907436REFZEqnNum907436\*Charformat\!(5)(5)、GOTOBUTTONZEqnNum713730REFZEqnNum713730\*Charformat\!(6)(6)進(jìn)行整理得： (3)綜合式GOTOBUTTONZEqnNum997588REFZEqnNum997588\*Charformat\!(1)(1)、GOTOBUTTONZEqnNum425698REFZEqnNum425698\*Charformat\!(7)(7)、GOTOBUTTONZEqnNum766976REFZEqnNum766976\*Charformat\!(8)(8)可知：系統(tǒng)的三個(gè)序網(wǎng)在故障點(diǎn)并聯(lián)。如圖所示：下圖示出系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)f處不對(duì)稱的情形，若已知xf=1，uf(0)=1，由f點(diǎn)看入系統(tǒng)的x∑(1)=x∑(