短路電流實(shí)用計(jì)算

10.1短路電流計(jì)算的基本原理和方法（一）、建立電力系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)方程1在潮流計(jì)算中，已經(jīng)形成了不含發(fā)電機(jī)和負(fù)荷的節(jié)點(diǎn)方程2加上發(fā)電機(jī)阻抗3加上負(fù)荷等效阻抗或或或iiYNzik一、利用阻抗矩陣求其他元件的處理有源網(wǎng)絡(luò)f有源網(wǎng)絡(luò)fPq短路計(jì)算框圖輸入原始數(shù)據(jù)形成節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣并進(jìn)行三角分解計(jì)算支路電流輸出結(jié)果

選擇故障點(diǎn)f

計(jì)算節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣第f列元素用公式計(jì)算短路電流用公式計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓Y回憶：阻抗矩陣列元素的求法1、轉(zhuǎn)移阻抗的概念電勢(shì)源i對(duì)短路點(diǎn)f的轉(zhuǎn)移阻抗（二）、利用電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗計(jì)算短路電流無(wú)源線性網(wǎng)絡(luò)f1z1izimzm2、電力系統(tǒng)短路電流可表示為：網(wǎng)絡(luò)中只有一個(gè)電壓源f點(diǎn)接地短路無(wú)源線性網(wǎng)絡(luò)f1z1izimzm3、轉(zhuǎn)移阻抗的求法：（2）由電流分布系數(shù)求故：（1）由阻抗矩陣求電源i的電流分布系數(shù)定義：在節(jié)點(diǎn)f單獨(dú)注入電流時(shí)，所有電壓源均短路接地，則可得到各電源支路電流，電流相比，得到c無(wú)源線性網(wǎng)絡(luò)f1z1izimzm（3）、利用網(wǎng)絡(luò)的等值變換計(jì)算轉(zhuǎn)移阻抗（1）將電源支路等值合并和網(wǎng)絡(luò)變換，把原網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化成一端接等值電勢(shì)源另一端接短路點(diǎn)的單一支路，該支路的阻抗即等于短路點(diǎn)的輸入阻抗，也就是等值電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗，然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)還原，算出各電勢(shì)源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗。（2）保留電勢(shì)源節(jié)點(diǎn)和短路點(diǎn)的條件下，通過(guò)原網(wǎng)絡(luò)的等值變換逐步消去一切中間節(jié)點(diǎn)，最終形成以電勢(shì)源節(jié)點(diǎn)和短路點(diǎn)為頂點(diǎn)的全網(wǎng)形電路，這個(gè)最終電路中聯(lián)結(jié)電勢(shì)節(jié)點(diǎn)和短路點(diǎn)的支路阻抗即為該電源對(duì)短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移阻抗。10.2起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實(shí)用計(jì)算一、起始次暫態(tài)電流的計(jì)算1、定義：起始次暫態(tài)電流：短路電流周期分量的初值2、次暫態(tài)參數(shù)的選擇（1）發(fā)電機(jī)：取次暫態(tài)電抗后電勢(shì)

次暫態(tài)電勢(shì)假定發(fā)電機(jī)在短路前額定滿載運(yùn)行不計(jì)負(fù)荷影響，?。?）綜合負(fù)荷：次暫態(tài)電勢(shì)僅在該點(diǎn)電壓低于此值才考慮次暫態(tài)電抗3、

的計(jì)算：

（2）汽輪發(fā)電機(jī)和有阻尼繞組的凸極發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電抗可以取為。（3）電動(dòng)機(jī)：次暫態(tài)電抗一般包含在負(fù)荷中了近似計(jì)算1.交軸次暫態(tài)電勢(shì)與直軸次暫態(tài)電抗2.直軸次暫態(tài)電勢(shì)及交軸次暫態(tài)電抗有阻尼繞組同步發(fā)電機(jī)的相量圖3.次暫態(tài)電抗后電勢(shì)二、沖擊電流的計(jì)算負(fù)荷提供的沖擊電流(沖擊系數(shù)k的取值見(jiàn)P148：小容量取1,200~500kW取1.3~1.5,500~1000kW取1.5~1.7；1000kW以上去1.7~1.8)電源提供的沖擊電流(k的取值見(jiàn)P100：廠高壓母線1.85，廠發(fā)電機(jī)電壓母線1.9，其它1.8)總的沖擊電流短路容量10.3短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用一、計(jì)算曲線的概念 計(jì)算電抗是指歸算到發(fā)電機(jī)額定容量的外接電抗的標(biāo)幺值和發(fā)電機(jī)縱軸次暫態(tài)電抗的標(biāo)幺值之和。

所謂計(jì)算曲線是指描述短路電流周期分量與時(shí)間t和計(jì)算電抗之間關(guān)系的曲線，即

電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算公式復(fù)雜，實(shí)際應(yīng)用不方便。故采用計(jì)算曲線方法：即先選擇典型電路，在設(shè)定條件下令其短路，用精確的短路電流公式計(jì)算其短路電流值，將計(jì)算結(jié)果制成表格或曲線。當(dāng)實(shí)際應(yīng)用中需要算短路電流時(shí)，只要算出計(jì)算電抗，就可以直接查表得出電流。避免了復(fù)雜的運(yùn)算。注意：此標(biāo)幺值是以發(fā)電機(jī)額定容量為基準(zhǔn)的。注意：此標(biāo)幺值是以發(fā)電機(jī)額定容量為基準(zhǔn)的。10.3短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用二、計(jì)算曲線的制作條件（1）在短路過(guò)程中，負(fù)荷取50%，用恒定阻抗表示，即式中，?。?）當(dāng)時(shí)，近似地認(rèn)為短路周期電流的幅值已不隨時(shí)間而變，直接按下式計(jì)算即可根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況，制作曲線時(shí)選用如下接線（3）計(jì)算曲線只作到 為止（2）發(fā)電機(jī)的強(qiáng)行勵(lì)磁電壓頂值取1.810.3短路電流計(jì)算曲線及其應(yīng)用三、計(jì)算曲線的應(yīng)用1、網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)（把所有參數(shù)歸算到一個(gè)統(tǒng)一的基準(zhǔn)值下面再化簡(jiǎn)）忽略負(fù)荷略去網(wǎng)絡(luò)各元件的電阻、輸電線路的電容和變壓器的勵(lì)磁支路化簡(jiǎn)成完全網(wǎng)形電路（含電源點(diǎn)和短路點(diǎn)）略去電源點(diǎn)之間的支路2、電源合并按照電源特性相近，距離短路點(diǎn)距離相近則可以合并的原則進(jìn)行合并，其目的是減少電源支路，簡(jiǎn)化計(jì)算（合并之后的等值電源容量為各支路容量之和，等值計(jì)算電抗為各支路計(jì)算電抗的并聯(lián)值（要再歸算在等值容量下））3、查表計(jì)算4、無(wú)限大電源?。?、將各短路電流有名值相加。續(xù)（5）計(jì)算短路電流周期分量的有名值 第i臺(tái)等值發(fā)電機(jī)提供的短路電流為

無(wú)限大功率電源提供的短路電流為

短路點(diǎn)周期電流的有名值為

例6-8系統(tǒng)接線如圖所示，參數(shù)如下，若f點(diǎn)發(fā)生三相短路，試求：短路后0.5s和2s時(shí)短路電流周期分量。發(fā)電機(jī)G1，G2：變壓器T－1、T-2：發(fā)電機(jī)G3：線路L：思路1：將三個(gè)電源分別化簡(jiǎn)為獨(dú)立支路，再查表思路2：將2、3電源合并為一個(gè)電源，查表思路1解：發(fā)電機(jī)G1，G2：變壓器T－1、T-2：發(fā)電機(jī)G3：線路L：（1）網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)取解：（2）計(jì)算各電源的轉(zhuǎn)移電抗解：（3）計(jì)算各電源的計(jì)算電抗發(fā)電機(jī)G1，G2：發(fā)電機(jī)G3：該數(shù)據(jù)是在基準(zhǔn)容量下的，現(xiàn)在要轉(zhuǎn)化到各發(fā)電