短路电流实用计算.ppt

,第五章 电力系统三相短路的暂态过程,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第六章 电力系统三相短路电流的实用计算,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,i,i,Y,N,z,i,k,一、利用阻抗矩阵求,其他元件的处理,有源网络,f,有源网络,f,P,q,短路计算框图,输入原始数据,形成节点导纳矩阵并进行三角分解,计算支路电流,输出结果,选择故障点,f,计算节点阻抗矩阵第,f,列元素,用公式计算短路电流,用公式计算各节点电压,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,无源线性网络,f,1,z,1,i,z,i,m,z,m,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,无源线性网络,f,1,z,1,i,z,i,m,z,m,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,无源线性网络,f,1,z,1,i,z,i,m,z,m,（,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,(k,的取值见表,10-2),电源提供的冲击电流,(k,的取值见表,10-1),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,（,1,）在短路过程中，负荷取,50%,，用恒定阻抗表示，即,式中，取,（,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,回忆：星,网变换,10.4,短路电流周期分量的近似计算,1,、短路电流的近似计算,假定短路电路联接到内阻抗为零的恒电势电源上，略,去负荷，算出短路点的输入电抗的标幺值 ，电源的,电势标幺值取作,1,，则短路电流周期分量的标幺值为,相应的短路功率为,例系统接线如图所示，若,f1,点发生三相短路，试求：,短路后,0.5s,短路电流周期分量。,发电机,G1,，,G2,：,变压器,T,1,、,T-2,：,发电机,G3,：,线路,L,：,解：,发电机,G1,，,G2,：,变压器,T,1,、,T-2,：,发电机,G3,：,线路,L,：,（,1,）网络化简,取,例,