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1、电力系统课程设计《三相短路故障分析计算机算法设计》一.基础资料I.电力系统简单结构图如图负裁8+j6MV^A6kV2()()()：kWcos(pN=0.86起动萦数为乱01用电负载(电动机)100kmLGJ150―100kmLGJ-185100kmLGJ120_H（）kV12：<二>O12T3：<~>GI25MWcos%=0.8X；=0.13火电厂11OMWcos（pN=0.85X”d=0.264剖1电力系统简单结构图I2.电力系统参数如图1所示的系统中K⑶点发生三相短路故障，分析与计算产生最大可能的故障电流和功率。(1)发电机参数如下：发电机G1：额定的有功功率110MW,额定电压UN=10
2、・5kV；次暂态电抗标幺值X；二0.264,功率因数cos。”二0.85。发电机G2：火电厂共两台机组，每台机组参数为额定的有功功率25MW；额定电压Us=10.5kV；次暂态电抗标幺值Xd'=0.130；额定功率因数cos^v=0.800(1)变压器铭牌参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。变压器T1：型号SF7-10/110-59-16.5-10.5-1.0,变压器额定容量10MV•A,一次电压HOkV,短路损耗59kW,空载损耗16.5kW,m抗电压衍分值5%二10.5,空载电流百分值「%二1.0。变压器T2：型号SFL7-31.5/110-148-38.5-10.5-0.8,变
3、压器额定容量31.5MV・A,—次电压liokv,短路损耗148kW,空载损耗38.5kW，阻抗电压百分值Uk%=10.5,空载电流百分值T0%=0.80变压器T3：型号SFL7-16/110-86-23.5-10.5-0.9,变压器额定容量16MV•A,一次电压llOkV,短路损耗86kW,空载损耗23.5kW,阻抗电压百分值UK%=10.5,空载电流百分值I。%二0.9。（3）线路参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。线路1：钢芯铝绞线LGJ-120,截面积120mm2,长度为100km,每条线路单位长度的正序电抗Xo（i>=0.408Q/km；每条线路单位长度的对地电容boa>=
4、2.79X10'6S/kme对卜标的说明Xo（d=X单位长度（正序〉；Xo⑵二X单位长度（负序〉。线路2：钢芯铝绞线LGJ-150,截而积150mm2,长度为100也，每条线路单位长度的正序电抗Xo（d=O.401Q/km；每条线路单位长度的对地电容b（）⑴二2.85X10'6S/km。线路3：钢芯铝绞线LGJ-185,截面积185mm2,长度为100km,每条线路单位长度的正序电抗Xo（i>=0.394Q/km；每条线路单位长度的对地电容boa>=2.90X10'6S/kmeU1（4）负载容量为8+j6（MV-A）,负载的电抗标幺值为乙；电动机为Sj2MW,起动系数为6.5,额定功率因数为0
5、.86。2.参数数据设基准容量Sb=100MV・A；基准电压U尸％kV。（1）Sb的选取是为了计算元件参数标幺值计算方便，取Sb-IOOMV・A,可任意设值但必须唯一值进行分析与计算。（2）Ub的选取是根据所设计的题目可知系统电压有llOkV、6kV、10kV,而平均额定电压分别为115、6.3、10.5kVo平均电压％与线路额定电压相差5%的原则,故取Ub=IU（3）/"为次暂态短路电流有效值，短路电流周期分蜃的时间t等于初值（零）时的有效值。满足产生最大短路电流的三个条件下的最大次暂态短路电流作为计算依据。（4）口为冲击电流，即为魚路电流的最大瞬时值（满足产生最大短路电流的三个条件及时间4
6、=0.ois）。一般取冲击电流iM=V2xkmxr=2.^ro（5）心为短路电流冲击系数，主要取决于电路衰减时间常数和短路故障的时刻。其范围为1WKmW2,高压网络一般冲击系数Km=1.8o二.设计任务及设计大纲1.各元件参数标幺值的计算，并画电力系统短路时的等值电路。（1）发电机电抗标幺值_XG%SB八式①Xg—帀6■叮cos%厶式①式屮XG%——发电机电抗百分数，由发电机铭牌参数的X；xl00=XG%；SB——已设定的基准容量(基值功率)，MV>A；PN——发电机的额定有功功率，MWcos(pN——发电机额定有功功率因数。(2)负载电抗标幺值U2Xl=-tQl公式②式中U——元件所在网络的
7、电压标幺值；5,——负载容量标幺值；Ql——负载无功功率标幺值。(3)变压器电抗标幺值XtUk%tSr100SNT公式③变压器中主耍指电抗，因其电抗XT»Rt,即Rt可忽略，由变压器电抗有名值推出变压器电抗标幺值为公式④Sb.Wt.Uk%U；100式中UK%——变压器阻抗电压百分数;SB——基准容量，MV・ASnt、卩中——变压器铭牌参数给定额定容量，MV
