短路实电用计算剖解.ppt
第十章 电力系统三相短路电流的实用计算,10.1 短路电流计算的基本原理和方法10.2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算10.3 短路电流计算曲线及其应用10.4 短路电流周期分量的近似计算,10.1 短路电流计算的基本原理和方法,（一）、建立电力系统节点方程,1 在潮流计算中，已经形成了不含发电机和负荷的节点方程,2 加上发电机阻抗,3 加上负荷等效阻抗,或,或,或,一、利用阻抗矩阵求,其他元件的处理,短路计算框图,Y,回忆：阻抗矩阵列元素的求法,1、转移阻抗的概念电势源i对短路点f的转移阻抗,（二）、利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流,2、电力系统短路电流可表示为：,网络中只有一个电压源f点接地短路,3、转移阻抗的求法：,（2）由电流分布系数求,故：,（1）由阻抗矩阵求,电源i的电流分布系数定义：,在节点f单独注入电流 时，所有电压源均短路接地，则可得到各电源支路电流，电流相比，得到c,（3）、利用网络的等值变换计算转移阻抗（1）将电源支路等值合并和网络变换，把原网络简化成一端接等值电势源另一端接短路点的单一支路，该支路的阻抗即等于短路点的输入阻抗，也就是等值电势源对短路点的转移阻抗，然后通过网络还原，算出各电势源对短路点的转移阻抗。（2）保留电势源节点和短路点的条件下，通过原网络的等值变换逐步消去一切中间节点，最终形成以电势源节点和短路点为顶点的全网形电路，这个最终电路中联结电势节点和短路点的支路阻抗即为该电源对短路点的转移阻抗。,10.2 起始次暂态电流和冲击电流的实用计算,一、起始次暂态电流 的计算1、定义：起始次暂态电流：短路电流周期分量的初值2、次暂态参数的选择（1）发电机：取次暂态电抗后电势 次暂态电势假定发电机在短路前额定满载运行 不计负荷影响，取（4）综合负荷：次暂态电势 仅在该点电压低于此值才考虑 次暂态电抗3、的计算：,（2）汽轮发电机和有阻尼绕组的凸极发电机的次暂态电抗可以取为。（3）电动机：次暂态电抗 一般包含在负荷中了,近似计算,1.交轴次暂态电势与直轴次暂态电抗,2.直轴次暂态电势及交轴次暂态电抗,有阻尼绕组同步发电机的相量图,3.次暂态电抗后电势,二、冲击电流的计算负荷提供的冲击电流(冲击系数k的取值见P148：小容量取1,200500kW取1.31.5,5001000kW取1.51.7；1000kW以上去1.71.8)电源提供的冲击电流(k的取值见P100：厂高压母线1.85，厂发电机电压母线1.9，其它1.8)总的冲击电流,短路容量,10.3 短路电流计算曲线及其应用,一、计算曲线的概念计算电抗是指归算到发电机额定容量的外接电抗的标幺值和发电机纵轴次暂态电抗的标幺值之和。所谓计算曲线是指描述短路电流周期分量与时间t和计算电抗 之间关系的曲线，即,电力系统短路电流计算公式复杂，实际应用不方便。故采用计算曲线方法：即先选择典型电路，在设定条件下令其短路，用精确的短路电流公式计算其短路电流值，将计算结果制成表格或曲线。当实际应用中需要算短路电流时，只要算出计算电抗，就可以直接查表得出电流。避免了复杂的运算。,注意：此标幺值是以发电机额定容量为基准的。,注意：此标幺值是以发电机额定容量为基准的。,10.3 短路电流计算曲线及其应用,二、计算曲线的制作条件,（4）当 时，近似地认为短路周期电流的幅值已不随时间而变，直接按下式计算即可,根据我国的实际情况，制作曲线时选用如下接线,（3）计算曲线只作到 为止,（2）发电机的强行励磁电压顶值取1.8,10.3 短路电流计算曲线及其应用,三、计算曲线的应用1、网络化简（把所有参数归算到一个统一的基准值下面再化简）忽略负荷略去网络各元件的电阻、输电线路的电容和变压器的励磁支路化简成完全网形电路（含电源点和短路点）略去电源点之间的支路2、电源合并按照电源特性相近，距离短路点距离相近则可以合并的原则进行合并，其目的是减少电源支路，简化计算（合并之后的等值电源容量为各支路容量之和，等值计算电抗为各支路计算电抗的并联值（要再归算在等值容量下）,3、查表计算,4、无限大电源取：,5、将各短路电流有名值相加。,续（5）计算短路电流周期分量的有名值第i台等值发电机提供的短路电流为无限大功率电源提供的短路电流为短路点周期电流的有名值为,例6-8 系统接线如图所示，参数如下，若f点发生三相短路，试求：短路后0.5s和2s时短路电流周期分量。,思路1：将三个电源分别化简为独立支路，再查表思路2：将2、3电源合并为一个电源，查表,思路1 解：,发电机G1，G2：,变压器T1、T-2：,发电机G3：,线路L：,（1）网络化简,取,解：,（2）计算各电源的转移电抗,解：,（3）计算各电源的计算电抗,发电机G1，G2：,发电机G3：,该数据是在基准容量 下的，现在要转化到各发电机容量下,解：,（4）查表P259、P260得短路电流标幺值,（5）将标幺值电流转化为短路点电压下的有名值,通常近处电源短路电流随时间逐渐变小，远处电源短路电流随时间先变小然后增大到超过原来初始值。,解：,（6）将各短路电流有名值相加得到短路电流周期分量,思路2 解：,有名值,和1支路相加后的有名值,作业6-5，下周二交作业,回忆：星网变换,
