第6章 電力系統(tǒng)三相短路電流的實(shí)用計(jì)算_2014

1、第第6 6章章 電力系統(tǒng)三相短路電流的實(shí)用計(jì)算電力系統(tǒng)三相短路電流的實(shí)用計(jì)算 電力系統(tǒng)三相短路計(jì)算主要是電力系統(tǒng)三相短路計(jì)算主要是短路電流周期（基頻）分短路電流周期（基頻）分 量量的計(jì)算。的計(jì)算。 計(jì)算內(nèi)容：計(jì)算內(nèi)容： 起始次暫態(tài)電流（起始次暫態(tài)電流（短路電流周期分量的起始值短路電流周期分量的起始值）的實(shí)用）的實(shí)用 計(jì)算；計(jì)算； 短路沖擊電流的計(jì)算（短路沖擊電流的計(jì)算（系統(tǒng)電勢(shì)源和負(fù)荷提供的沖擊電系統(tǒng)電勢(shì)源和負(fù)荷提供的沖擊電 流流）；）； 短路發(fā)生后不同時(shí)刻短路電流周期分量的計(jì)算；短路發(fā)生后不同時(shí)刻短路電流周期分量的計(jì)算； p 短路電流計(jì)算的基本原理和方法短路電流計(jì)算的基本原理和方法 電力系統(tǒng)

2、節(jié)點(diǎn)方程的建立電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)方程的建立-等值電路的制定等值電路的制定 利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流-基本原理基本原理 利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流-忽略負(fù)荷電流忽略負(fù)荷電流 利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流-計(jì)算流程圖計(jì)算流程圖 利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流 電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗的定義電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗的定義 利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣求電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗利用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣求電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗 經(jīng)過(guò)渡阻抗接地的情況經(jīng)過(guò)渡阻抗接地的情況 電勢(shì)源節(jié)點(diǎn)間的轉(zhuǎn)移阻

3、抗電勢(shì)源節(jié)點(diǎn)間的轉(zhuǎn)移阻抗 節(jié)點(diǎn)間的轉(zhuǎn)移阻抗和互阻抗的比較節(jié)點(diǎn)間的轉(zhuǎn)移阻抗和互阻抗的比較 p 起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算 算例：算例：f f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路計(jì)算點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路計(jì)算 制定等值電路，確定計(jì)算條件制定等值電路，確定計(jì)算條件 實(shí)用計(jì)算的近似簡(jiǎn)化處理方法實(shí)用計(jì)算的近似簡(jiǎn)化處理方法 發(fā)發(fā) 電電 機(jī)：所有電勢(shì)源機(jī)：所有電勢(shì)源同相位同相位 輸電線路：輸電線路：R= 0，X，B = 0 變變 壓壓 器：器：GT + jBT=0，RT = 0， jXT ，kT 1.0 計(jì)算條件的建立計(jì)算條件的建立-發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)電勢(shì)源模型發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)電勢(shì)源模

4、型 算例：算例：f f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路計(jì)算點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路計(jì)算 l 制定等值電路，確定計(jì)算條件；制定等值電路，確定計(jì)算條件； l 選取基準(zhǔn)值，計(jì)算等值電路標(biāo)幺參數(shù)；選取基準(zhǔn)值，計(jì)算等值電路標(biāo)幺參數(shù)； l 計(jì)算計(jì)算f f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的起始次暫態(tài)電流；點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的起始次暫態(tài)電流； l 計(jì)算計(jì)算f f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路沖擊電流；點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的短路沖擊電流； * 驗(yàn)算負(fù)荷節(jié)點(diǎn)殘余電壓，判斷負(fù)荷是否提供短路電流驗(yàn)算負(fù)荷節(jié)點(diǎn)殘余電壓，判斷負(fù)荷是否提供短路電流 * 選取沖擊系數(shù)，計(jì)算沖擊電流：選取沖擊系數(shù)，計(jì)算沖擊電流： p 短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用 計(jì)

5、算曲線的概念計(jì)算曲線的概念-短路后指定時(shí)刻短路電流周期分量短路后指定時(shí)刻短路電流周期分量 計(jì)算曲線的制作計(jì)算曲線的制作 * 發(fā)電機(jī)額定滿載運(yùn)行；發(fā)電機(jī)額定滿載運(yùn)行； * 50%50%負(fù)荷接于發(fā)電廠高壓母線；負(fù)荷接于發(fā)電廠高壓母線； * 負(fù)荷采用恒定阻抗；負(fù)荷采用恒定阻抗； * 發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)頂值為額定運(yùn)行狀態(tài)下的勵(lì)磁電壓的發(fā)電機(jī)強(qiáng)勵(lì)頂值為額定運(yùn)行狀態(tài)下的勵(lì)磁電壓的1.81.8倍倍 * 取額定功率從取額定功率從12MW200MW12MW200MW共共1818種型號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)種型號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)計(jì) 算算 ，取算術(shù)平均值；，取算術(shù)平均值； * 取額定功率從取額定功率從12.5MW225MW12.5MW22

6、5MW共共1717種型號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)計(jì)種型號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)計(jì) 算算 ，取算術(shù)平均值。，取算術(shù)平均值。 計(jì)算曲線的應(yīng)用計(jì)算曲線的應(yīng)用 * 系統(tǒng)所有發(fā)電機(jī)表示為等值電勢(shì)源，繪制等值電路；系統(tǒng)所有發(fā)電機(jī)表示為等值電勢(shì)源，繪制等值電路； * 星網(wǎng)變換，各電勢(shì)源節(jié)點(diǎn)與短路點(diǎn)之間構(gòu)成星形電路；星網(wǎng)變換，各電勢(shì)源節(jié)點(diǎn)與短路點(diǎn)之間構(gòu)成星形電路； * 對(duì)星形網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)對(duì)星形網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)發(fā)電機(jī)電勢(shì)源發(fā)電機(jī)電勢(shì)源支路應(yīng)用計(jì)算曲線；支路應(yīng)用計(jì)算曲線； 計(jì)算曲線的應(yīng)用計(jì)算曲線的應(yīng)用-計(jì)算步驟計(jì)算步驟 繪制等值電路繪制等值電路 * 選取基準(zhǔn)功率選取基準(zhǔn)功率 和基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)電壓 * 發(fā)電機(jī)表示為等值電勢(shì)源支路，發(fā)電機(jī)表示為等值電

7、勢(shì)源支路， 并作適當(dāng)簡(jiǎn)化合并；并作適當(dāng)簡(jiǎn)化合并； * 略去網(wǎng)絡(luò)各元件電阻、輸電線路電容和變壓器勵(lì)磁支路；略去網(wǎng)絡(luò)各元件電阻、輸電線路電容和變壓器勵(lì)磁支路； * 無(wú)限大功率電源內(nèi)阻抗為零；無(wú)限大功率電源內(nèi)阻抗為零； * 略去負(fù)荷；略去負(fù)荷； 星網(wǎng)變換星網(wǎng)變換 * 計(jì)算等值發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移計(jì)算等值發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移 阻抗阻抗 * 計(jì)算無(wú)限大功率電源對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算無(wú)限大功率電源對(duì)短路點(diǎn)的 轉(zhuǎn)移阻抗轉(zhuǎn)移阻抗 對(duì)每個(gè)發(fā)電機(jī)支路應(yīng)用計(jì)算曲線對(duì)每個(gè)發(fā)電機(jī)支路應(yīng)用計(jì)算曲線 * 各發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗：各發(fā)電機(jī)對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗： * 由由 查計(jì)算曲線得到相應(yīng)的查計(jì)算曲線得到相應(yīng)的 * 無(wú)限大功率電源

8、提供短路電流：無(wú)限大功率電源提供短路電流： 計(jì)算短路電流有名值計(jì)算短路電流有名值 * 第第i i臺(tái)等值發(fā)電機(jī)提供的短路電流：臺(tái)等值發(fā)電機(jī)提供的短路電流： * 無(wú)限大功率電源提供短路電流：無(wú)限大功率電源提供短路電流： p 短路電流周期分量的近似計(jì)算短路電流周期分量的近似計(jì)算 近似簡(jiǎn)化處理方法近似簡(jiǎn)化處理方法 系統(tǒng)電勢(shì)源恒定：短路電流周期分量幅值不衰減；系統(tǒng)電勢(shì)源恒定：短路電流周期分量幅值不衰減； 選取選取SB，VB =Vav； 忽略負(fù)荷的影響：忽略負(fù)荷的影響：E ES S* *=1.0=1.0； 根據(jù)短路容量估算未知系統(tǒng)內(nèi)電抗根據(jù)短路容量估算未知系統(tǒng)內(nèi)電抗XS p 本章小結(jié)本章小結(jié) 短路計(jì)算中各元件的模型；短路計(jì)算中各元件的模型； 利用利用Z陣計(jì)算短路電流的方法和計(jì)算流程；陣計(jì)算短路電流的方法和計(jì)算流程； 節(jié)點(diǎn)間節(jié)點(diǎn)間轉(zhuǎn)移阻轉(zhuǎn)移阻抗的概念；抗的概