第七章小干擾法分析簡單

第七章小干擾法分析簡單第一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四內容：§3－1：交流電流初始值的計算

§3－2：應用運算曲線求任意時刻的短路電流§3－3：轉移阻抗及其求法§3－4：計算機計算復雜系統短路電流交流分量初始值的原理2023/6/21第二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四§3－1:交流電流初始值的計算一:各個元件的模型

1:發(fā)電機其中:為次暫態(tài)電勢,為次暫態(tài)電抗為初始狀態(tài)的對應值

-+2023/6/21第三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四2：電網方面變壓器：忽略對地支路，即忽略勵磁支路輸電線路：忽略對地電容支路忽略原因：短路之后，母線電壓降低，對地支路的電流非常?。?負荷由于負荷電流遠小于短路電流，忽略負荷的影響，認為短路前空載４:標幺值采用近似的方法

2023/6/21第四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四二:簡單系統的短路電流初始值如圖所示的簡單系統為負荷短路發(fā)生在點

GG2023/6/21第五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四發(fā)生三相短路后的等效電路圖零點電勢等效為

_+_+2023/6/21第六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四上圖可以等效

故障后網絡=正常分量＋故障分量

+

正常分量

故障分量

＿＋＿＋2023/6/21第七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四采用和忽略負荷的近似后或者應用疊加原理，直接由故障分量求的

其中為從短路點看進去的整個電路的等值電抗如果是經阻抗接地短路的，則短路點電流為

回首頁2023/6/21第八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四§3－2：應用運算曲線求任意時刻短路點的短路

電流目的：由于運算中求任意時刻的短路電流比較煩瑣，在實際計算中引入了運算曲線一：運算曲線的制定正常運行的系統，在額定電壓和額定功率時，按

50%的負荷接在變壓器的高壓母線上，50%的負荷在短路點外．Ｇ為50%負荷為50%負荷2023/6/21第九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四上圖的等效電路為：

可以求的Ｕ為負荷點電壓，取為１；為發(fā)電機額定功率的50%取0.9發(fā)電機外部對發(fā)電機的等值電抗為Ｇ2023/6/21第十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四此等值電抗加到發(fā)電機的相應參數上，可用發(fā)電機短路電流交流分量隨時間變化的表達式，計算出任意時刻發(fā)電機送出的電流，也就可以得到支路的電流．二：應用運算曲線計算短路電流的方法如圖多機系統ＧＧＧＧ2023/6/21第十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四-+-++-+-消除短路點和發(fā)電機電動勢以外的所有節(jié)點后得到如下網絡2023/6/21第十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四

由圖可見，各電源送到短路點的電流由各電源電動勢和短路點的阻抗決定，這個阻抗叫轉移阻抗．然后轉化為以各電源自身容量為基準的標么值電抗。此電抗稱為計算電抗。計算步驟１網絡化簡，得到各電源對短路點的轉移阻抗２求各電源的計算電抗３查運算曲線，得到一發(fā)電機額定功率為基準的各電源送至短路點電流的標幺值４求３中各電流之和，即為短路點的短路電流５若要提高準確度，可進行有關的修正計算發(fā)電機非常多時，可以根據發(fā)電機的類型，電源點到短路點的電氣距離對其進行化簡與短路電氣距離相近的同類型機組可以合并，遠離短路點的同種類型的發(fā)電機可以合并回首頁2023/6/21第十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四

§3－3：轉移阻抗及其求法

一：網絡化簡法消去除電源電動勢節(jié)點和短路點以外的所有中間節(jié)點后，各電源與短路點的直接聯系阻抗即為它們之間的轉移阻抗．此種方法由第二節(jié)（二）可知二：單位電流法這種方法對于輻射形網絡最為方便．對于放射型網絡，令各個發(fā)電機的電動勢為零，在短路點加電勢使得某支路流過的電流為單位電流，則該支路的轉移阻抗為短路點所加的電勢，依此電流也可求出其余支路的轉移阻抗．舉例:

2023/6/21第十四頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四如圖所示要求得1,2,3對f點的轉移阻抗．令電動勢在f點加使得流過的電流為單位電流單位電流示意圖2023/6/21第十五頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四根據圖中由于

根據轉移阻抗的定義，各個支路的對短路點之間的轉移阻抗可以很很方便的按下列公式求得：

回首頁2023/6/21第十六頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四§3－4：計算機計算復雜系統短路電流交流分量初始值的原理一：等值網絡應用疊加原理可以短路網絡分解成正常運行和故障分量兩個網絡，其中正常運行網絡用潮流計算求解，故障分量的計算由短路電流計算程序完成．在短路計算中如果忽略電阻和電納，不計變壓器的實際變比．則網絡為純感性網絡，比潮流計算網絡簡化

2023/6/21第十七頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四對于故障分量網絡，一般用節(jié)點方程來描述,也就是節(jié)點阻抗矩陣和節(jié)點導納矩陣.二:短路發(fā)生在節(jié)點處的計算方法

1:節(jié)點阻抗矩陣計算法節(jié)點電壓方程為2023/6/21第十八頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四

電壓相量為網絡節(jié)點對地電壓；電流相量為網絡外部向節(jié)點注入的電流；系數陣為節(jié)點阻抗矩陣矩陣的對角元素稱為自阻抗

矩陣中的稱為互阻抗

i點加入單位電流，其余節(jié)點開路時的電壓i點加入單位電流，其余節(jié)點開路時，j點的電壓2023/6/21第十九頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四

如果形成了故障分量網絡（短路支路阻抗不包括在內）的節(jié)點矩陣．該網絡只有短路點注入電流故節(jié)點電壓方程為短點電壓故障分量：由此的短路點的電流：

2023/6/21第二十頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四２：用節(jié)點導納矩陣計算節(jié)點導納矩陣網絡方程為

自導納

i點加入單位電壓，其余節(jié)點短路時的電流2023/6/21第二十一頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四互導納：

形成故障網絡后在短路點f通入單位電流可以求得即為計算導納陣有現成的計算方法和程序，如高斯消去法等．一般電力系統短路要計算的不是一個節(jié)點而是一批節(jié)點．因而要采用其它的方法，這里不在作介紹．i點加入單位電壓，其余節(jié)點短路時，j點的電流2023/6/21第二十二頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四三：短路發(fā)生在線路上任意處如圖短路發(fā)生在線路上時由于短路發(fā)生在線路上而不是發(fā)生在節(jié)點上，方程增加一階１：根據節(jié)點阻抗的物理意義，在i點注入單位電流，其余節(jié)點的注入電流為零時，f點的對地電壓即為

單位阻抗ij之間的互阻抗jk之間長度2023/6/21第二十三頁，共二十四頁，編輯于2023年，星期四２：當f點注入單位電流時，f點的對地電抗為用