第三章電力系統(tǒng)三相短路電流的實(shí)用計(jì)算

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第三章電力系統(tǒng)三相短路電流的實(shí)用計(jì)算上一章討論了一臺發(fā)電機(jī)的三相短路電流，其分析過程已經(jīng)相當(dāng)復(fù)雜，而且還不是完全嚴(yán)格的。那么，對于包含有許多臺發(fā)電機(jī)的實(shí)際電力系統(tǒng)，在進(jìn)行短路電流的工程實(shí)際計(jì)算時(shí)，不可能也沒有必要作如此復(fù)雜的分析。實(shí)際上工程計(jì)算時(shí)，只要求計(jì)算短路電流基頻交流分量的初始值即可。1、若取2、求的方法：（1）手算（2）計(jì)算機(jī)計(jì)算（3）運(yùn)算曲線法：不但可以求時(shí)刻的，還可以求任意時(shí)刻的值。§31的計(jì)算（周期分量起始有效值）一、計(jì)算的條件和近似1、電源參數(shù)的取用（1）發(fā)電機(jī)：以和等值（且認(rèn)為，即都是隱極機(jī)）（31）在時(shí)刻不突變。（2）調(diào)相機(jī)：和發(fā)電機(jī)一樣

2、，以和等值但應(yīng)注意：當(dāng)調(diào)相機(jī)短路前為欠激運(yùn)行時(shí)，不提供§32使用運(yùn)算曲線法求任意時(shí)刻周期分量有效值由上章的分析可知，即使是一臺發(fā)電機(jī)，要計(jì)算其任意時(shí)刻的短路電流，也是較繁的。首先必須知道各時(shí)間常數(shù)、電抗、電勢參數(shù)，然后進(jìn)行指數(shù)計(jì)算。這對工程上的實(shí)用計(jì)算顯然不適合的。50年代以來，我國電力部門長期采用從前蘇聯(lián)引進(jìn)的一種運(yùn)算曲線法來計(jì)算的。現(xiàn)在試行據(jù)我國的機(jī)組參數(shù)繪制的運(yùn)算曲線，下面介紹這種曲線的制定和使用。一、運(yùn)算曲線的制定下圖示出了制作曲線時(shí)的網(wǎng)絡(luò)。1、正常運(yùn)行時(shí)的網(wǎng)絡(luò)（1）發(fā)電機(jī)運(yùn)行在額定狀態(tài)：、；（2）50負(fù)荷接在變壓器的高壓母線上；（3）50負(fù)荷接在短路點(diǎn)的外側(cè)2、短路時(shí)的等值

3、網(wǎng)絡(luò)（1）負(fù)荷的阻抗(它對短路電流數(shù)值有影響)式中： 負(fù)荷點(diǎn)處的電壓，取U=1; 負(fù)荷，取0.5;（2）短路點(diǎn)的遠(yuǎn)近用改變的大小來表達(dá)；（3）計(jì)算電抗可確定G到f的距離定義：式中：、均為歸算到發(fā)電機(jī)的額定值、的標(biāo)么值。（4）f點(diǎn)短路時(shí)，發(fā)電機(jī)供出的短路電流在上的分流即為流入短路點(diǎn)的電流3、運(yùn)算曲線的制作（1）確定某時(shí)刻（例t =1s）確定某（即確定） 作橫坐標(biāo)求出 作縱坐標(biāo)可得一點(diǎn)，重復(fù)、可得多點(diǎn)，描點(diǎn)連線即可得一曲線。（2）確定另一時(shí)刻（例t = 2s）確定某（即確定） 作橫坐標(biāo)求出 作縱坐標(biāo)可得另一點(diǎn)，重復(fù)、可得多點(diǎn)，描點(diǎn)連線即可得另一曲線。由于我國發(fā)電機(jī)組的型號繁多，不可能逐臺去計(jì)算，只

4、能采用統(tǒng)計(jì)的方法作運(yùn)算曲線：對于汽輪發(fā)電機(jī)組：選擇了18種型號對于水輪發(fā)電機(jī)組：選擇了17種型號分別對每臺機(jī)求出然后求（18種或17種）的算術(shù)平均值得通用的運(yùn)算曲線。4、說明：當(dāng)3.45時(shí)，發(fā)電機(jī)可以當(dāng)作一個(gè)無限大電源處理即用：式計(jì)算短路電流。從運(yùn)算曲線中可以看出，3.45時(shí)，所有的均相等。二、使用運(yùn)算曲線計(jì)算短路電流的方法方法有兩種：同一變化法和個(gè)別變化法。上面制作運(yùn)算曲線的網(wǎng)絡(luò)，僅包含有一臺發(fā)電機(jī)和一個(gè)負(fù)荷。而實(shí)際的電力系統(tǒng)是多臺發(fā)電機(jī)和負(fù)荷，接線又相當(dāng)?shù)膹?fù)雜。因此，使用此種曲線計(jì)算三相短路電流時(shí)，總是將復(fù)雜的系統(tǒng)簡化為制定曲線時(shí)的簡單網(wǎng)絡(luò)。1、同一變化法把系統(tǒng)中所有的發(fā)電機(jī)合并簡化為一臺

5、等值發(fā)電機(jī)后再計(jì)算。此法適用于：所有機(jī)組類型相同；容量相差不大、參數(shù)相近；發(fā)電機(jī)距短路點(diǎn)距離相差不大的系統(tǒng)。計(jì)算步驟如下：（1）繪制短路網(wǎng)絡(luò)的等值電路圖 負(fù)荷不計(jì) 確定 發(fā)電機(jī)用表示，給各元件編號 求出各元件歸算到統(tǒng)一基準(zhǔn)值（）的電抗標(biāo)么值形成對應(yīng)短路點(diǎn)的等值電路圖（2）網(wǎng)絡(luò)化簡，求（計(jì)算電抗） 簡化網(wǎng)絡(luò)求出 將歸算為以為基準(zhǔn)值的電抗標(biāo)么值式中： 計(jì)算電抗 所有發(fā)電機(jī)額定容量之和（3）據(jù)查運(yùn)算曲線，得若 >3.45, 則 （4）求有名值式中： 短路點(diǎn)處網(wǎng)絡(luò)的平均電壓（KV） 等值發(fā)電機(jī)的額定電流（KA）= （KA）若 >3.45時(shí) （KA）對于系統(tǒng)中既有火電機(jī)組又有水電機(jī)組，機(jī)組的

6、容量和參數(shù)相差較大，據(jù)短路電的距離有遠(yuǎn)有近的網(wǎng)絡(luò)，用此方法將造成較大的誤差。2、個(gè)別變化法 按短路點(diǎn)的位置、機(jī)組的類型、據(jù)短路點(diǎn)的遠(yuǎn)近，將系統(tǒng)分成幾組，每組用一臺容量等于該組機(jī)組容量之和的等值機(jī)代替。分組方法：（1）將和短路點(diǎn)直接相連的同類型發(fā)電機(jī)（汽輪發(fā)電機(jī)組還是水輪發(fā)電機(jī)組）并為一組；（2）和短路點(diǎn)的電氣距離差別較小的同類機(jī)組合并為一組；（3）若有無限大電源，將它單獨(dú)作為一個(gè)電源處理。計(jì)算步驟：（1）繪制等值電路圖 和同一變化法的步相同； 無限大電源的內(nèi)電抗為0（2）網(wǎng)絡(luò)化簡，求各組等值機(jī)至短路點(diǎn)的計(jì)算電抗 網(wǎng)絡(luò)化簡，分別求出各等值機(jī)至短路點(diǎn)的直連電抗（轉(zhuǎn)移電抗） 將轉(zhuǎn)移電抗歸算為以各等值

7、機(jī)的額定容量為基準(zhǔn)的計(jì)算電抗 對于無限大電源，僅求出轉(zhuǎn)移電抗即可（3）查曲線，求據(jù)和指定的時(shí)刻t,查曲線得對于無限大電源：（4）求有名值式中： 為各組等值機(jī)的額定電流對于無限大電源式中： 為短路點(diǎn)所在處的網(wǎng)絡(luò)平均電壓（KV）t時(shí)刻的短路電流為： (KA)例1：如下網(wǎng)絡(luò)，在f點(diǎn)發(fā)生三相短路，試用同一變化法計(jì)算t=0S,0.2S,4S的短路電流，及（取）解：用標(biāo)么制法，取（1）繪制等值電路圖（2）網(wǎng)絡(luò)化簡，求（一定要注意是 并聯(lián)）（3）計(jì)算由查附錄C曲線得：短路處等值發(fā)電機(jī)的額定電流為：各時(shí)刻短路電流周期分量有效值為：(4) 求例2：下圖所示系統(tǒng)，在f點(diǎn)發(fā)生三相短路，試用個(gè)別變化法求（注：水電廠機(jī)組）解：用標(biāo)么制法計(jì)算,確定(1)繪制等值電路圖=（2）網(wǎng)絡(luò)化簡,求轉(zhuǎn)移電抗和計(jì)算電抗將組成的星形變換為三角形,求出和無限大電源S對f點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗:化簡后的等值電路為:火電廠的計(jì)算電抗為:水電廠的計(jì)算電抗為:(3)求由和t=0.2S查頁,附錄C-3得 由和t=0.2S查頁,附錄C-6得 由無限大電源提供的短路電流為(t=0不變)§33轉(zhuǎn)移電抗及其求法1、何謂轉(zhuǎn)移阻抗？答：經(jīng)網(wǎng)絡(luò)化簡后，得到的各電源電勢節(jié)點(diǎn)和短路點(diǎn)之間的直接相連的阻抗，即為轉(zhuǎn)移阻抗。2、故障點(diǎn)短路電流交流分量計(jì)算式對于一個(gè)有任意多個(gè)電源的線性網(wǎng)絡(luò)，f點(diǎn)的短路電