第三章电力系统三相短路电流的实用计算.docx

第三章电力系统三相短路电流的实用计算
上一章讨论了一台发电机的三相短路电流，其剖析进程曾经相当复杂，而且还不是完全严厉的。那么，关于包括有许多台发电机的实践电力系统，在停止短路电流的工程实践计算时，不能够也没有必要作如此复杂的剖析。实践上工程计算时，只需求计算短路电流基频交流重量的初始值即可。
1、假定取
2、求的方法：〔1〕手算
〔2〕计算机计算
〔3〕运算曲线法：不但可以求时辰的，还可以求恣意时辰的值。

§3－1 的计算〔－周期重量起始有效值〕

一、计算的条件和近似
1、电源参数的取用
〔1〕发电机： 以和等值〔且以为，即都是隐极机〕
〔3－1〕
在时辰不突变。
〔2〕调相机： 与发电机一样，以和等值
但应留意：当调相机短路前为欠激运转时，∵ ∴不提供

§3－2运用运算曲线法求恣意时辰周期重量有效值
由上章的剖析可知，即使是一台发电机，要计算其恣意时辰的短路电流，也是较繁的。首先必需知道各时间常数、电抗、电势参数，然后停止指数计算。这对工程上的适用计算显然不适宜的。50年代以来，我国电力部门临时采用从前苏联引进的一种运算曲线法来计算的。如今试行据我国的机组参数绘制的运算曲线，下面引见这种曲线的制定和运用。
一、运算曲线的制定
以下图示出了制造曲线时的网络。
1、正常运转时的网络
〔1〕发电机运转在额外形状：、；
〔2〕50％负荷接在变压器的高压母线上；
〔3〕50％负荷接在短路点的外侧

2、短路时的等值网络
〔1〕负荷的阻抗(它对短路电流数值有影响)

式中：— 负荷点处的电压，取U=1;
— 负荷，取＝0.5;

〔2〕短路点的远近用改动的大小来表达；
〔3〕计算电抗—可确定G到f的距离
定义：
式中：、、、— 均为归算到发电机的额外值、的标么值。
〔4〕f点短路时，发电机供出的短路电流在上的分流即为流入短路点的电流
3、运算曲线的制造
〔1〕确定某时辰〔例t =1s〕
①确定某〔即确定〕—— 作横坐标
②求出—— 作纵坐标
可得一点，重复①、②可得多点，描点连线即可得一曲线。
〔2〕确定另一时辰〔例t = 2s〕
①确定某〔即确定〕—— 作横坐标
②求出—— 作纵坐标
可得另一点，重复①、②可得多点，描点连线即可得另一曲线。
…
…
…
由于我国发电机组的型号单一，不能够逐台去计算，只能采用统计的方法作运算曲线：
关于汽轮发电机组：选择了18种型号
关于水轮发电机组：选择了17种型号
区分对每台机求出然后求〔18种或17种〕的算术平均值得通用的运算曲线。

4、说明： 当≥3.45时，发电机可以当作一个有限大电源处置
即用： 式计算短路电流。
从运算曲线中可以看出， ≥3.45时，一切的 均相等。

二、运用运算曲线计算短路电流的方法
方法有两种：同一变化法和一般变化法。
下面制造运算曲线的网络，仅包括有一台发电机和一个负荷。而实践的电力系统是多台发电机和负荷，接线又相当的复杂。因此，运用此种曲线计算三相短路电流时，总是将复杂的系统简化为制定曲线时的复杂网络。
1、同一变化法
——把系统中一切的发电机兼并简化为一台等值发电机后再计算。
此法适用于：所无机组类型相反；
容量相差不大、参数相近；
发电机距短路点距离相差不大的系统。
计算步骤如下：
〔1〕绘制短路网络的等值电路图
① 负荷不计
② 确定
③ 发电机用表示，给各元件编号
④ 求出各元件归算到一致基准值〔〕的电抗标么值
⑤构成对应短路点的等值电路图
〔2〕网络化简，求〔计算电抗〕
① 简化网络求出
② 将归算为以为基准值的电抗标么值

式中：— 计算电抗
— 一切发电机额外容量之和
〔3〕据查运算曲线，得
假定 >3.45, 那么
〔4〕求有名值

式中：— 短路点处网络的平均电压〔KV〕
— 等值发电机的额外电流〔KA〕
= 〔KA〕
假定 >3.45时
〔KA〕
关于系统中既有火电机组又有水电机组，机组的容量和参数相差较大，据短路电的距离有远有近的网络，用此方法将形成较大的误差。

2、一般变化法
—— 按短路点的位置、机组的类型、据短路点的远近，将系统分红几组，每组用一台容量等于该组机组容量之和的等值机替代。
分组方法：
〔1〕将与短路点直接相连的同类型发电机〔汽轮发电机组还是水轮发电机组〕并为一组；
〔2〕与短路点的电气距离差异较小的同类机组兼并为一组；
〔3〕假定有有限大电源，将它独自作为一个电源处置。
计算步骤：
〔1〕绘制等值电路图
① 与同一变化法的①～④步相反；
② 有限大电源的内电抗为0
〔2〕网络化简，求各组等值机至短路点的计算电抗
① 网络化简，区分求出各等值机至短路点的直连电抗〔转移电抗〕
② 将转移电抗归算为以各等值机的额外容量为基准的计算电抗

③ 关于有限大电源，仅求出转移电抗即可
〔3〕查曲线，求
据和指定的时辰t,查曲线得——＞
关于有限大电源：
〔4〕求有名值

式中：— 为各组等值机的额外电流
关于有限大电源

式中：— 为短路点所在处的网络平均电压〔KV〕
t时辰的短路电流为：
(KA)

例1：如下网络，在f点发作三相短路，试用同一变化法计算t=0S,0.2S,4S的短路电流，及
〔取〕

解：用标么制法，取
〔1〕绘制等值电路图

〔2〕网络化简，求
∥

∥〔一定要留意是 并联〕

〔3〕计算
由查附录C曲线得：
短路处
等值发电机的额外电流为：

各时辰短路电流周期重量有效值为：

(4) 求

例2：以下图所示系统，在f点发作三相短路，试用一般变化法求 〔注：水电厂机组〕

解：用标么制法计算,确定
(1)绘制等值电路图

∥=

〔2〕网络化简,求转移电抗和计算电抗

将组成的星形变换为三角形,求出和有限大电源S对f点的转移电抗:

化简后的等值电路为:

火电厂的计算电抗为:
水电厂的计算电抗为:
(3)求
①由和t=0.2S—＞查页,附录C---3得
②由和t=0.2S—＞查页,附录C---6得
③由有限大电源提供的短路电流为(t=0—＞不变)

§3－3转移电抗及其求法

1、何谓转移阻抗？
答：经网络化简后，失掉的各电源电势节点与短路点之间的直接相连的阻抗，即为转移阻抗。
2、缺点点短路电流交流重量计算式
关于一个有恣意多个电源的线性网络，f点的短路电流为：

式中： —— 电源i的电动势；
——电源i与短路点f之间的转移阻抗。
的物理意义为：
除外，其它电动势均为0〔即短路接地〕，那么与此时f点短路电流之比值，即为。
3、的求法
①网络化简法
——消去除电源电动势节点和短路节点以外的一切中间节点后，得

②单位电流法