电力系统三相短路电流的实用计算

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1、第六章电力系统三相短路电流的实用计算6.1短路电流计算的基本原理和方法6.2起始次暂态电流和冲击电流的实用计算6.3短路电流计算曲线及其应用6.4短路电流周期分量的近似计算1电力系统节点方程的建立利用节点阻抗矩阵计算短路电流利用电势源对短路点的转移阻抗计算短路电流网络等值变换分裂电势源、分裂短路点利用网络结构对称性电流分布系数单位电流法网络还原法6.1短路电流计算的基本原理和方法计算机实现手算；复杂、简单网络简单网络网络化简2各电源电势等值组合电势转移阻抗Z1f、Z2f、……Zmf输入阻抗Zff（Zf

2、∑）一、网络变换与化简3网络变换和化简几种方法网络的等值变换有阻抗支路串联、并联无源网络的星网变换有源支路的并联分裂电势源和分裂短路点利用网络结构对称性电流分布系数法41、网络的等值变换变换前后，节点电压分布不变。自由网络外部流向该节点电流不变。网络的等值变换原则：5网络的等值变换(1)无源网络的星网变换Y←→Δ6多支路星形←→网形※逆变换不成立网络的等值变换(1)无源网络的星网变换n7m条有源支路并联的网络，根据戴维南定律简化为一条有源支路。等值电抗：所有电势为零时，从端口ab看的进去的总阻抗。等值

3、电源电势：外部电路断开时，端口ab间的开路电压。网络的等值变换(2)有源支路的并联变换8例92、分裂电势源和分裂短路点分裂电势源：将连接在一个电源上的各支路拆开，拆开后各支路分别连接在原电源电势相等的电源上。分裂短路点：将连接在短路点上的各支路从短路点拆开，拆开后各支路分别连接在原来的短路点。（a）（b）（c）10例6-4111213例6-514151617例：有一电力系统，各元件在统一标幺值下的标幺值参数如下，x1=0.878、x2=0.39、x3=0.39、x4=0.198、x5=0.198、x6

4、=0.43；E1=1、E2=E3=1.08。当f点发生三相短路，求：（1）xf∑、E∑（2）x1f、x2f、x3ff(3)18利用网络对称性对称性：结构相同、电源一样、阻抗参数相等，以及短路电流走向一致。对称网络的对应点，电位必然相同。网络中不直接连接的同电位的点，依据简化的需要，可以认为是直接连接的网络中同电位的点之间如有电抗存在，则可根据需要将它短接或拆除。f1(3)f2(3)f1(3)f2(3)f1(3)f2(3)19电流分布系数法计算转移阻抗1）定义：取网络中各发电机电势为零，并仅在网络中某

5、一支路施加电势E，在这种情况下，各支路电流与电势所在支路电流的比值，称为各支路电流的分布系数，用c表示。20c和电源电势大小无关，只与短路点的位置、网络的结构和参数相关电流分布系数有方向，实际上代表电流方向符合节点电流定律各电源分布系数之和等于12）电流分布系数c的特点说明213）分布系数和转移阻抗之间的关系输入阻抗、转移阻抗概念：转移阻抗Zif224）电流分布系数的确定方法a、单位电流法令23已知并联总支路的电流分布系数c，求各并联支路的电流分布ci。Zeq为并联总阻抗。4）电流分布系数的确定方法b

6、、网络还原法两端同时除以If例：两条并联支路24例：有一电力系统，各元件在统一标幺值下的标幺值参数如下，x1=2、x2=4、x3=4、x4=2、x5=4。求：（1）xf∑（2）x1f、x2f、x3f25一、起始次暂态电流I"的计算1、起始次暂态电流：短路电流周期分量（基频）的初值2、次暂态参数的选择发电机：其简化相量图如图假定发电机在短路前额定满载运行不计负荷影响，取6.2起始次暂态电流和冲击电流的实用计算26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电动机：次暂态电抗次暂态电势异步电机

7、的次暂态参数简化相量图综合负荷次暂态电势次暂态电抗2728负荷提供的冲击电流电源提供的冲击电流总的冲击电流二、冲击电流的计算29一、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xjs之间关系的曲线，即6.3短路电流计算曲线及其应用（6-24）（6-25）30根据我国的实际情况，制作曲线时选用图6-20所示的接线。二、计算曲线的制作条件31在短路过程中，负荷用恒定阻抗表示，即式中，取计算曲线只作

8、到为止。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（6-27）（6-26）32（一）网络的化简与电源合并1、网络化简忽略负荷（sjs与LD无关）化简成完全网形电路（含电源点和短路点）略去电源点之间的转移阻抗2、电源合并三、计算曲线的应用33（1）绘制等值网络选取基准功率SB和基准电压发电机电抗用，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无限大功率电源的内电抗等于零略去负荷（二）计算步骤34（2）进行网络变换按照电源