電力系統(tǒng)分析課件

2023/12/91電力系統(tǒng)分析

2023/12/92第一章電力系統(tǒng)的基本概念

重點(diǎn)1）電力系統(tǒng)的組成與接線方式2）電力系統(tǒng)的特點(diǎn)和基本要求3）電力系統(tǒng)的額定電壓與額定頻率4）電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和中性點(diǎn)接地方式2023/12/93第一章電力系統(tǒng)的基本概念1-1電力系統(tǒng)的組成和接線圖電力系統(tǒng)的組成：PowerSystemComponents

發(fā)電廠、變電所、輸配電線路和用戶。

Plants,Station/Substation,Transmission/DistributionLines,Loads功能：生產(chǎn)、輸送、分配和消耗。電力網(wǎng)：輸電線路、變壓器Transformer。輸電網(wǎng)---將電能可靠而經(jīng)濟(jì)地送到負(fù)荷集中地區(qū)

配電網(wǎng)---分配電能。DistributionSystem

2023/12/94

電力系統(tǒng)的組成單線圖2023/12/95GG交流系統(tǒng)換流站直流輸電線換流站交流系統(tǒng)圖1-2直流輸電系統(tǒng)示意圖HVDC電力系統(tǒng)的組成ConverterStation2023/12/96

電力系統(tǒng)的接線方式一、電力系統(tǒng)接線圖電氣接線圖（發(fā)電廠、變電所主接線）顯示系統(tǒng)中各發(fā)電機(jī)和變壓、母線、線路等元件之間的電器連接關(guān)系而不反映它們的地理位置。地理接線圖表示系統(tǒng)中各發(fā)電廠和變電所的真實(shí)地理位置、電力線路的路徑以及它們之間的相互連接關(guān)系。2023/12/97甘肅寶二雍城馬營(yíng)漢中大揚(yáng)湯峪安康柞水寧夏黃陵金鎖西峰韓城桃曲橋陵蒲城高明渭河渭南秦二莊頭南郊東郊北郊灃河發(fā)電廠330kV變電站——330kV線路圖1-3電力系統(tǒng)地理接線圖示例2023/12/98圖1-4無(wú)備用網(wǎng)絡(luò)（a)放射式（b）干線式（c）樹狀二、電力網(wǎng)接線方式2023/12/99（a)環(huán)形(b)環(huán)網(wǎng)供電式

(c)兩端供電式圖1-4幾種常用的有備用網(wǎng)絡(luò)二、電力網(wǎng)接線方式2023/12/910運(yùn)行特點(diǎn)：重要性快速性同時(shí)性運(yùn)行要求:

安全一、二、三級(jí)負(fù)荷優(yōu)質(zhì)電壓+5%；頻率+0.05-0.2Hz;

波形正弦；三相對(duì)稱經(jīng)濟(jì)網(wǎng)損最小在安全可靠前提下保證質(zhì)量，力求經(jīng)濟(jì)1-2電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)和運(yùn)行基本要求2023/12/9111-2電力系統(tǒng)的特點(diǎn)和運(yùn)行的基本要求電力系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)：電能不能大量?jī)?chǔ)存；暫態(tài)過態(tài)過程非常短

；與國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人民日常生活關(guān)系密切?；疽螅汗╇娍煽啃?；電能質(zhì)量；經(jīng)濟(jì)性；減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的有害影響。2023/12/9121.按對(duì)供電可靠性要求的負(fù)荷分類一級(jí)負(fù)荷如停止供電，將會(huì)危害生命、損壞設(shè)備、產(chǎn)生廢品和使生產(chǎn)過程混亂，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來重大損失，或者使市政生活發(fā)生重大混亂。二級(jí)負(fù)荷如停止供電，將造成大量減產(chǎn)，城市大量居民的正?；顒?dòng)受到影響。三級(jí)負(fù)荷指所有不屬于一級(jí)及二級(jí)的負(fù)荷，如非連續(xù)生產(chǎn)的車間及輔助車間和小城鎮(zhèn)用電等。2023/12/9132．保證電能的良好質(zhì)量保證系統(tǒng)中的頻率和電壓在一定的允許變動(dòng)范圍以內(nèi)。我國(guó)規(guī)程規(guī)定：10～35kV及以上電壓供電的用戶和對(duì)電壓質(zhì)量有特殊要求的低壓用戶電壓允許偏移為±5％；頻率允許偏移為±0.2～±0.5Hz。要求供電電壓(或電流)的波形為較嚴(yán)格的正弦波。2023/12/9143．保證運(yùn)行的最大經(jīng)濟(jì)性電力系統(tǒng)運(yùn)行有三個(gè)主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：生產(chǎn)每度電的能源消耗(煤耗率、油耗率、水耗率等)；生產(chǎn)每度電的自用電(自用電率)；以及供配每度電在電力網(wǎng)中的電能損耗(線損率)。在生產(chǎn)和供配一定數(shù)量的電能時(shí)，使上列三個(gè)指標(biāo)達(dá)到最小。為了實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)實(shí)施最佳經(jīng)濟(jì)調(diào)度。2023/12/915制定標(biāo)準(zhǔn)電壓的依據(jù)：三相功率正比于線電壓及線電流（S=UI）。當(dāng)輸送功率一定時(shí)，輸電電壓愈高，則輸送電流愈小，因而所用導(dǎo)線截面積愈??；但電壓愈高對(duì)絕緣的要求愈高，桿塔、變壓器、斷路器的絕緣投資也愈大。因而對(duì)應(yīng)于一定的輸送功率與輸送距離應(yīng)有一最佳的輸電電壓。但從設(shè)備制造的經(jīng)濟(jì)性以及運(yùn)用時(shí)便于代換，必須規(guī)格化、系列化，且等級(jí)不宜過多。1-3電力系統(tǒng)的額定電壓和額定頻率2023/12/9161-3電力系統(tǒng)的額定電壓和額定頻率額定電壓的意義

成批生產(chǎn)、設(shè)備代換額定電壓等級(jí)(kV)

3、6、10、35、110、220、330、500、750、1000電氣設(shè)備的額定電壓受電設(shè)備、發(fā)電設(shè)備、輸變電設(shè)備（5%、10%）2023/12/917電氣設(shè)備的額定電壓發(fā)電機(jī)的額定電壓為額定電壓等級(jí)電壓的1.05倍。輸電線路的額定電壓等于我國(guó)規(guī)定的額定電壓等級(jí)。變壓器一次邊額定電壓等于與之相連的設(shè)備的額定電壓；二次的倍邊額定電壓等于與之相連的設(shè)備的額定電壓1.05倍或1.1倍。額定頻率（50/60Hz)二次側(cè)直接與用電設(shè)備相連北美地區(qū)2023/12/918電氣設(shè)備的額定電壓圖1-5例1-1圖2023/12/919輸電網(wǎng)的電壓等級(jí)與輸電規(guī)模額定電壓（kV)輸送容量（MV.A)輸送距離(km)額定電壓（kV)輸送容量（MV.A)輸送距離(km)361035600.1-1.00.1-1.20.2-22-103.5-301-34-156-2020-5030-10011022033050075010-50100-500200-8001000-15002000-250050-150100-300200-600150-850500-平均電壓=1.05額定電壓2023/12/9201-4電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和中性點(diǎn)運(yùn)行方式一、電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)分類方式一：穩(wěn)態(tài)：正常的、變化相對(duì)緩慢的，代數(shù)方程暫態(tài)：非正常的、變化較大的，微分方程分類方式二：正常安全：等式、不等式約束均滿足，有一定安全性正常不安全：等式、不等式約束均滿足，無(wú)安全性緊急狀態(tài)：等式、不等式約束均不滿足待恢復(fù)狀態(tài)：解裂后狀態(tài)2023/12/9211-4電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和中性點(diǎn)運(yùn)行方式一、中性點(diǎn)運(yùn)行方式小電流接地系統(tǒng)：

中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，如果發(fā)生單相接地故障，非故障相電壓升高至原來的倍，對(duì)絕緣要求高（不適應(yīng)電壓等級(jí)高的系統(tǒng)，適用于110kV以下系統(tǒng)）。

中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)：3-10kV>30A35kV>10A大電流接地系統(tǒng)：中性點(diǎn)接地系統(tǒng)：110kV及以上系統(tǒng)。2023/12/9221-5

正弦交流電路的基本關(guān)系和標(biāo)幺制一、交流電路基本關(guān)系1、單相3、三相2023/12/9231-5

正弦交流電路的基本關(guān)系和標(biāo)幺制二、標(biāo)幺制1、定義：標(biāo)么制是一種相對(duì)單位制，在標(biāo)么制中各物理量用標(biāo)么值表示。標(biāo)么值=實(shí)際有名值/基準(zhǔn)值，沒有量綱。2023/12/9242、基準(zhǔn)值的選擇基準(zhǔn)值與有名值同單位；各物理量的基準(zhǔn)值之間應(yīng)該服從功率方程式和電路的歐姆定律：習(xí)慣上，選功率的基準(zhǔn)值SB、電壓的基準(zhǔn)值UB相值線值2023/12/9253、用標(biāo)么值表示的公式三相功率和單相功率標(biāo)么值相同；線電壓和相電壓標(biāo)么值相同。2023/12/926§2-1負(fù)荷負(fù)荷的組成、負(fù)荷曲線、負(fù)荷特性和負(fù)荷數(shù)學(xué)模型。一、負(fù)荷的組成

1、異步電動(dòng)機(jī)：占60%2、同步電動(dòng)機(jī)：過激、欠激

3、電加熱爐：純電阻

4、整流設(shè)備

5、照明設(shè)備2023/12/927二、負(fù)荷曲線1、日負(fù)荷曲線描述1天24h內(nèi)負(fù)荷變化情況的曲線。日最大負(fù)荷（尖峰負(fù)荷）日最小負(fù)荷（低谷負(fù)荷）峰谷差=日最大負(fù)荷-日最小負(fù)荷平均負(fù)荷：Pw=Wd/24

負(fù)荷率：平均負(fù)荷/最大負(fù)荷最小負(fù)荷率（峰谷比）

2、年最大負(fù)荷曲線：1年12個(gè)月中最大有功負(fù)荷的變化情況2023/12/928二、負(fù)荷曲線1、年持續(xù)負(fù)荷曲線按1年中系統(tǒng)負(fù)荷的數(shù)值大小及其持續(xù)小時(shí)數(shù)順次排列繪制而成的曲線。全年耗電量：年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)：

2、年最大負(fù)荷曲線：1年12個(gè)月中最大有功負(fù)荷的變化情況2023/12/929三、負(fù)荷特性

負(fù)荷消耗的功率隨負(fù)荷端電壓和系統(tǒng)頻率的變化數(shù)學(xué)表達(dá)式。四、負(fù)荷的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型靜態(tài)電壓模型靜態(tài)頻率模型

恒阻抗負(fù)荷恒電流負(fù)荷恒功率負(fù)荷2023/12/930一、電力線路的分類和結(jié)構(gòu)1、按功能分類：輸電、配電和聯(lián)絡(luò)線路2、按結(jié)構(gòu)分類：電纜和架空線路

架空線路：導(dǎo)線-鋼芯鋁絞線LGJ/LGJJ/LGJQ

避雷線-鋼絞線GJ-70

桿塔-木桿/鋼筋混凝土桿/鐵塔

（受力情況區(qū)分）耐張/直線/轉(zhuǎn)角/終端/換位桿塔

絕緣子-針式/懸式(3/7/13/19-35/110/220/330

金具-懸垂/耐張線夾、壓接管、防震錘§2-2電力線路2023/12/931架空線路的參數(shù)與線路的結(jié)構(gòu)和架設(shè)條件等因素有關(guān)。二、架空線路的參數(shù)發(fā)熱效應(yīng)-------------------------------------電阻R

磁場(chǎng)效應(yīng)-------------------------------------電抗X

電場(chǎng)效應(yīng)-------------------------------------電納B

電暈現(xiàn)象和泄漏現(xiàn)象----------------------電導(dǎo)G三、架空線路的等值電路§2-2電力線路2023/12/9321、線路的電阻

---反映電力線路的發(fā)熱效應(yīng)導(dǎo)線單位長(zhǎng)度電阻：

ρ—導(dǎo)線材料的電阻率，Ω.mm2/km；s—導(dǎo)線的標(biāo)稱截面積，mm2?！?-2電力線路的數(shù)學(xué)模型2023/12/933電阻率交流電阻比直流電阻大；多股絞線的實(shí)際長(zhǎng)度比導(dǎo)線長(zhǎng)度長(zhǎng)2-3%；導(dǎo)線的實(shí)際截面比標(biāo)稱截面略小。2023/12/934電阻值的溫度修正：手冊(cè)查到的電阻是溫度為20℃時(shí)的值。鋼導(dǎo)線的電阻值一般有實(shí)測(cè)來決定。2023/12/9352、線路的電抗

---反映載流導(dǎo)體產(chǎn)生交變磁場(chǎng)

0-----真空導(dǎo)磁系數(shù)；4π×10-7H/m。

r-----相對(duì)導(dǎo)磁系數(shù)。r-----導(dǎo)線的半徑。Dm---三相導(dǎo)線的互幾均何距。2023/12/936輸電線路的一相等值電抗（≈0.4Ω/km)單根導(dǎo)線的線路：=？=？Dm---三相導(dǎo)線的互幾均何距。r’---三相導(dǎo)線的自幾何均距。2023/12/937三相輸電線的互幾何均距213D12D31D23

一次整循環(huán)換位位置1位置2位置3abcccbbaal/3l/3l/32023/12/938三相輸電線的自幾何均距的計(jì)算2023/12/939分裂導(dǎo)線的電抗d分裂間距da1b1a3a2b2b3c1c2c3D12D23D13（a)一相分裂導(dǎo)線的布置(b)三相分裂導(dǎo)線的布置2023/12/940討論：1）由于req>>r,分裂導(dǎo)線等值電抗較小，所以超高壓輸電線常采取分裂導(dǎo)線；2)導(dǎo)線間距、導(dǎo)線截面的尺寸會(huì)影響Dm，req

，r等的數(shù)值，從而影響輸電線的等值電抗大小，但由于它們均位于電抗表達(dá)式的對(duì)數(shù)符號(hào)內(nèi)，故影響不顯著。3)等值電抗x1≈0.4Ω/km2023/12/9413、線路的電導(dǎo)

-------反映泄漏電流損耗、電暈損耗電暈現(xiàn)象----指高電壓架空線路，當(dāng)導(dǎo)線表面的電場(chǎng)強(qiáng)度超過空氣的擊穿強(qiáng)度時(shí)，導(dǎo)線周圍的空氣被擊穿放電的現(xiàn)象。導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電導(dǎo)：△Pg---三相線路單位長(zhǎng)度的電暈損耗功率,kW；U-----線路的線電壓有效值，kV。

2023/12/942電暈臨界電壓（相電壓）經(jīng)驗(yàn)公式：2023/12/943正常氣象條件下避免電暈的措施增大導(dǎo)線半徑：1、220kV以下線路按避免電暈損耗條件選導(dǎo)線；2、220kV以上線路采用分裂導(dǎo)線增大每相的等值半徑。2023/12/9444、線路的電納

-----反映帶電導(dǎo)線周圍介質(zhì)的電場(chǎng)效應(yīng)輸電線路的每相等值電容：+qb+qa+qc-qa’-qb’-qc’H1H12H2H3D12D23

D31線路對(duì)地距離遠(yuǎn)大于三相導(dǎo)線之間的距離=？2023/12/945一相導(dǎo)線組的等值半徑單導(dǎo)線線路：二分裂導(dǎo)線：n分裂導(dǎo)線：2023/12/946導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電納導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電納為：架空線路的單位電納約為2.85×10-6S/km。電纜線路的電納比較空線路的電納大得多（Dm)

2023/12/947三、架空線路的等值電路

均勻分布參數(shù)的一相電路圖2023/12/9481、線路的方程dx微段阻抗的電壓降落:dx微段并聯(lián)導(dǎo)納中的電流:

2023/12/9491、輸電線路的方程2023/12/9501、輸電線路的方程2023/12/9511、輸電線路的方程2023/12/952行波的性質(zhì)由傳播系數(shù)確定行波的衰減常數(shù)α：表示行波振幅衰減的特性，行波每前進(jìn)單位長(zhǎng)度，其振幅都要衰減到原振幅的1/eα。行波振幅衰減主要是由于線路上的功率損失引起的。行波的相位常數(shù)：表示行波相位變化的特性。代表沿行波的傳播方向相距單位長(zhǎng)度的前方處行波在相位上滯后的弧度數(shù)。行波沿線路的相位變動(dòng)主要是由于線路上存在電感和電容的緣故。2023/12/953行波：具有一定幅值、速度、方向的電壓波和電流波叫行波。波過程：由于外電源的突然加入，沿線逐漸建立起電壓、電流的過程，實(shí)際上是電磁波在線路上的傳播過程，即波過程。行波沿導(dǎo)線傳播的過程。波阻抗：在架空線路上只有單方向的行波時(shí)，線路上電壓波與電流波的比值叫做該線路的波阻抗。波速：波在線路中是以一定的速度傳播的，該速度稱為波速，。波長(zhǎng)：行波的相位差為2Л的兩點(diǎn)間的距離為波長(zhǎng)。2023/12/9541、輸電線路的方程由線路的邊界條件確定積分常數(shù)：2023/12/955沿線電流和電壓分別由兩項(xiàng)組成，第一相稱為電流電壓的正向波（入射波）；第二項(xiàng)稱為電流電壓的反向波（反射波）；2023/12/9561、輸電線路的方程已知末端電壓、電流，得線路任意點(diǎn)處的電壓電流：2023/12/9572、輸電線路集中參數(shù)等值電路Z’Y’/2Y’/2Z”/2Z”/2Y”(a)(b)圖2-13長(zhǎng)線的集中參數(shù)等值電路電路兩端口網(wǎng)絡(luò)2023/12/958線路的∏型等值電路2、輸電線路集中參數(shù)等值電路Z’Y’/2Y’/22023/12/9592、輸電線路集中參數(shù)等值電路Z’Y’/2Y’/2精確計(jì)算Z=R+jX線路長(zhǎng)度不超過300km，電壓等級(jí)低于220kV。KZ和KY為分布參數(shù)修正系數(shù)

2023/12/960小結(jié)1、線路方程Z’Y’/2Y’/22023/12/9612、等值電路Z’Y’/2Y’/2精確計(jì)算Z=R+jX線路長(zhǎng)度不超過300km，電壓等級(jí)低于220kV。2023/12/962自然功率用來衡量長(zhǎng)距離輸電線路的輸電能力。一般220kV級(jí)以上架空線路的輸電能力大致接近自然功率。提高額定電壓和減少波阻抗都可以增大自然功率。3、線路自然功率2023/12/963§2-3變壓器-一、變壓器的等值電路（Y/Y)雙繞組變壓器RTjXTGT-jBT三繞組變壓器R1jX1GT-jBTR2jX2R3jX30.5-2%IN兩繞組/三繞組/自耦變壓器2023/12/964二、雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算1、電阻UN—變壓器額定電壓(kV)PK—變壓器的短路損耗(kW)SN—變壓器三相額定容量(MVA)RT—變壓器高、低壓繞組的總電阻(Ω)RTjXTGT-jBT2023/12/965二、雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算2、電抗RTjXTGT-jBT2023/12/966

二、雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算RTjXTGT-jBTUNP0---變壓器空載損耗（kW);GT—變壓器的電導(dǎo)（S）。3、電導(dǎo)2023/12/967二、雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算4、電納RTjXTGT-jBTUN2023/12/968三、三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算SN1=SN2=SN32023/12/969三、三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算當(dāng)變壓器容量比為100/100/50、100/50/100時(shí)，先對(duì)短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行折算。2023/12/970三、三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算圖2-10繞組排列123X大X次大2023/12/971三、三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算3、導(dǎo)納同雙繞組變壓器四、自耦變壓器的參數(shù)計(jì)算同普通三繞組變壓器，第三繞組容量小，須先對(duì)短路試驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行折算。注意：變壓器的電氣參數(shù)均為折算到統(tǒng)一側(cè)時(shí)的數(shù)值2023/12/972五、變壓器的л型等值電路RTjXTGT-jBTK:1理想變壓器略去或另作處理帶有理想變壓器的等值電路P462023/12/973五、變壓器的л型等值電路ZT/kZT/(1-k)ZT/k(k-1)K:12023/12/974五、變壓器的л型等值電路ZT/kZT/(1-k)ZT/k(k-1)kYT(1-K)YTK(K-1)YT2023/12/975四、變壓器的л型等值電路R1jX1GT-jBTR2jX2R3jX3Z1K12:1K13:1Z1Z2Z32023/12/976例2-4：P47頁(yè)（折算到高壓側(cè)）GT*例2-5（P50）作業(yè)：2-17、2-30、2-312023/12/977復(fù)習(xí)：變壓器-一、變壓器的等值電路（Y/Y)雙繞組變壓器RTjXTGT-jBT三繞組變壓器R1jX1GT-jBTR2jX2R3jX30.5-2%IN兩繞組/三繞組/自耦變壓器2023/12/978二、雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算1、電阻UN—變壓器額定電壓(kV)PK—變壓器的短路損耗(kW)SN—變壓器三相額定容量(MVA)RT—變壓器高、低壓繞組的總電阻(Ω)RTjXTGT-jBT2023/12/979二、雙繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算2、電抗RTjXTGT-jBT2023/12/980三、三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算SN1=SN2=SN32023/12/981三、三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算當(dāng)變壓器容量比為100/100/50、100/50/100時(shí)，先對(duì)短路實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行折算。2023/12/982三、三繞組變壓器的參數(shù)計(jì)算圖2-10繞組排列123X大X次大2023/12/983五、變壓器的л型等值電路ZT/kZT/(1-k)ZT/k(k-1)kYT(1-K)YTK(K-1)YT2023/12/984一、理想同步電機(jī)的簡(jiǎn)化假設(shè)①忽略磁飽和現(xiàn)象，認(rèn)為電機(jī)鐵心的導(dǎo)磁系數(shù)為常數(shù)；②繞組都是對(duì)稱的，（實(shí)際制作中并不對(duì)稱）；③定子磁勢(shì)在空間按正弦規(guī)律變化；④忽略高次諧波（忽略溝槽的作用）。按理想電機(jī)進(jìn)行分析得到的結(jié)果與實(shí)際電機(jī)十分相近?！?-3發(fā)電機(jī)2023/12/985二、轉(zhuǎn)子阻尼繞組及各繞組磁軸、電流和電壓的規(guī)定正方向在空間正向的選取1）定子三相繞組磁軸的正方向分別與各繞組的正向電流所產(chǎn)生磁通的方向相反；轉(zhuǎn)子各繞組磁軸的正方向分別與其正向電流所產(chǎn)生磁通的方向相同；2）各繞組軸線方向即磁鏈正方向。dqabc2023/12/986LaaLbbLccRaRbRcuaubuciaibicid

RDLDDufif

RfLffig

RgLggiQ

RQLQQ在等值電路中：定子電流正方向?yàn)橛衫@組中性點(diǎn)流向端點(diǎn)的方向；定子各繞組電流正方向與端電壓正方向符合發(fā)電機(jī)慣例即送出正向電流的機(jī)端電壓是正的；

轉(zhuǎn)子各繞組電流正方向與端電壓正方向負(fù)荷電機(jī)慣例；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正方向與各自電流的正方向相同；2023/12/987三、abc坐標(biāo)系下繞組的電壓方程和磁鏈方程1、電壓方程p2023/12/9882、磁鏈方程時(shí)變系數(shù)2023/12/989上述磁鏈方程中，由于1）轉(zhuǎn)子繞組相對(duì)于定子繞組旋轉(zhuǎn)；2）轉(zhuǎn)子僅對(duì)d、q軸對(duì)稱。造成定、轉(zhuǎn)子繞組間互感，定子自、互感隨定、轉(zhuǎn)子相對(duì)位置（θ

）的變化而周期性變化，僅有轉(zhuǎn)子繞組自感和轉(zhuǎn)子繞組間互感為常數(shù)。所以上述電壓、磁鏈原始方程很難求解。θ=t+θ0為d軸與a相繞組軸線的夾角。非常數(shù)陣常數(shù)陣Park變換2023/12/9902023/12/9911、dq0坐標(biāo)變換著名的派克變換：從數(shù)學(xué)角度考慮，派克變換是一種線性變換；從物理意義上理解，它將觀察者的角度從靜止的定子繞組轉(zhuǎn)移到隨轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上，從而使得定子繞組自、互感，定、轉(zhuǎn)子繞組間互感變成常數(shù)，大大簡(jiǎn)化了同步電機(jī)的原始方程。四、dq0坐標(biāo)系的同步電機(jī)方程2023/12/992派克變換：將靜止不動(dòng)的定子abc坐標(biāo)中的量i,u,ψ變換到與轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的dq0坐標(biāo)。派克反變換：PP-12023/12/993派克反變換的特點(diǎn)---交直互換

a,b,c系統(tǒng)中的直流分量和倍頻交流分量對(duì)應(yīng)于d,q,0系統(tǒng)的基頻分量；a,b,c系統(tǒng)中的基頻交流分量對(duì)應(yīng)于d,q,0系統(tǒng)的直流分量。派克反變換的意義原來靜止不動(dòng)的定子abc三相繞組可以用和轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的的dq0三個(gè)繞組代替，其作用完全相同即在空間共同形成一個(gè)以基頻沿轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方向旋轉(zhuǎn)的綜合電流相量。iidq2023/12/994派克變換B、特點(diǎn)A、物理意義

原來靜止不動(dòng)的定子abc三相繞組可以用和轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)的的dq0三個(gè)繞組代替，它將觀察者的角度從靜止的定子繞組轉(zhuǎn)移到隨轉(zhuǎn)子一同旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子上，從而使得定子繞組自、互感，定、轉(zhuǎn)子繞組間互感變成常數(shù)a,b,c系統(tǒng)中的直流分量和倍頻交流分量對(duì)應(yīng)于d,q,0系統(tǒng)的基頻分量；a,b,c系統(tǒng)中的基頻交流分量對(duì)應(yīng)于d,q,0系統(tǒng)的直流分量。iidq2023/12/995左乘P2、d，q，0系統(tǒng)的電勢(shì)方程和磁鏈方程（1）、電壓方程2023/12/9962、d，q，0系統(tǒng)的電勢(shì)方程和磁鏈方程（1）、電壓方程定子繞組電阻的壓降變壓器電動(dòng)勢(shì)發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)2023/12/997（2）、磁鏈方程2023/12/9982、磁鏈方程不對(duì)稱系數(shù)矩陣2023/12/999簡(jiǎn)化起見，假定在d軸方向的三個(gè)繞組（定子等效繞組dd、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組ff、縱軸阻尼繞組DD）只有一個(gè)公共磁通（即每?jī)蓚€(gè)繞組間互感相同），q軸方向的兩個(gè)繞組只有一個(gè)公共磁通。五、標(biāo)么制下同步電機(jī)的方程（省略*）稱分別為d，q軸電樞反應(yīng)電抗。2023/12/9100五、標(biāo)么制下同步電機(jī)的方程（省略*）適當(dāng)選取基準(zhǔn)值標(biāo)么制下同步電機(jī)的方程與有名值形式相同。2023/12/9101與對(duì)應(yīng)的電抗分別稱為同步電機(jī)的縱軸和橫軸同步電抗，是三相電流共同作用下的解耦后一相等值電抗。以下標(biāo)

表示漏抗，有：發(fā)電機(jī)輸出的電磁功率：2023/12/9102五、標(biāo)么制下同步電機(jī)的方程（省略*）系數(shù)矩陣為對(duì)稱矩陣2023/12/9103六、Park方程實(shí)用化在暫態(tài)過程分析中，作一系列假設(shè)，得出經(jīng)park變換后電壓方程的簡(jiǎn)化形式：忽略電磁暫態(tài)過程、同步轉(zhuǎn)速=1忽略電阻2023/12/9104七、同步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行方式1、對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的特點(diǎn)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速等于或接近額定轉(zhuǎn)速，=1定子各等效繞組、轉(zhuǎn)子各繞組交鏈的磁鏈為常數(shù)，則各磁鏈對(duì)時(shí)間的變化率為零，等效阻尼繞組中的電流iD=iQ=0略去定子電阻R=0。2023/12/9105同步電機(jī)電勢(shì)方程和磁鏈方程（省略*）：=1、iD=iQ=0、R=02023/12/9106d為實(shí)軸、q為虛軸，使dq平面與復(fù)平面重合，寫成相量形式：（參考軸d）穩(wěn)態(tài)電勢(shì)空載電勢(shì)分析法1×j2023/12/9107q軸比d軸超前900，參考軸為d將各量表示成相量形式（瞬時(shí)值u、i與相量一一對(duì)應(yīng)）分析法22023/12/91082、發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)電壓方程定義虛構(gòu)電動(dòng)勢(shì)：qEQd同步電機(jī)對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行矢量圖2023/12/9109jXq等值隱極機(jī)電路縱軸向等值電路橫軸向等值電路jXqjXd3、同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行相量圖2023/12/9110幾點(diǎn)說明：1、發(fā)電機(jī)的空載電勢(shì)一般比端電壓大2、發(fā)電機(jī)的q軸虛構(gòu)電勢(shì)為確定q軸的方向、計(jì)算空載電勢(shì)Eq，帶來了極大的方便。3、隱機(jī)發(fā)電機(jī)，一般取xd=xq，∴EQ=Eq。4、發(fā)電機(jī)的功率角是指與之間的夾角。2023/12/9111發(fā)電機(jī)的功角δ的計(jì)算公式qEQd同步電機(jī)對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行矢量圖2023/12/9112已知一同步發(fā)電機(jī)的參數(shù)：xd=1.2,xq=1.0,cosφN=0.85,試求在額定滿載運(yùn)行時(shí)的電勢(shì)Eq,EQ。解：額定滿載運(yùn)行時(shí)U=1，I=1，cosφ=cosφN

，取發(fā)電機(jī)端電壓為參考相量（Eq、EQ、jId在同一方向）相量圖和等值電路自己畫。例2023/12/9113八、同步發(fā)電機(jī)的功率方程和P-Q極限圖1、同步發(fā)電機(jī)的功率方程2、P-Q極限圖2023/12/9114§2-5電力系統(tǒng)的等值電路一、標(biāo)幺制概念1、定義：標(biāo)么制是一種相對(duì)單位制，在標(biāo)么制中各物理量用標(biāo)么值表示。標(biāo)么值=實(shí)際有名值/基準(zhǔn)值，沒有量綱。2023/12/91152、基準(zhǔn)值的選擇基準(zhǔn)值與有名值同單位；各物理量的基準(zhǔn)值之間應(yīng)該服從功率方程式和電路的歐姆定律：習(xí)慣上，選功率的基準(zhǔn)值SB、電壓的基準(zhǔn)值UB相值線值2023/12/91163、用標(biāo)么值表示的公式三相功率和單相功率標(biāo)么值相同；線電壓和相電壓標(biāo)么值相同。2023/12/9117二、不同基準(zhǔn)的標(biāo)么值的換算1、額定標(biāo)么值：以額定容量和額定電壓為基準(zhǔn)的標(biāo)么值2、統(tǒng)一基準(zhǔn)的標(biāo)么值：2023/12/9118三、多級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)的等值電路T-1LT-2RCXGXT1KT1:1XLXT2KT2:1XRXCXG*XT1*KT1*:1XL*XT2*KT2*:1XR*XC*GIIIIII三段不同電壓等級(jí)的輸電系統(tǒng)基本級(jí)待歸算級(jí)2023/12/9119三、多級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)的等值電路1、等值電路電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)計(jì)算和故障計(jì)算的電路不同：在電力系統(tǒng)的故障計(jì)算時(shí)，對(duì)等值電路進(jìn)行簡(jiǎn)化：不計(jì)各元件阻抗參數(shù)的電阻以及對(duì)地的導(dǎo)納支路。理想變壓器：只反映變壓器兩側(cè)的匝數(shù)比，沒有損耗。2023/12/91201、多級(jí)電壓網(wǎng)絡(luò)的等值電路T-1LT-2RCXG*XT1*KT1*:1XL*XT2*KT2*:1XR*XC*XG*XT1*KT1*:1XL*XT2*KT2*:1XR*XC*GIIIIIIP0+jQ0非標(biāo)準(zhǔn)變比穩(wěn)態(tài)計(jì)算故障計(jì)算2023/12/9121變壓器的非標(biāo)準(zhǔn)變比即變壓器的變比標(biāo)么值變壓器的空載無(wú)功損耗2023/12/91222、各元件參數(shù)標(biāo)么值的計(jì)算選取統(tǒng)一功率基準(zhǔn)：SB=100MVAorSB=1000MVA；各級(jí)基準(zhǔn)電壓的選擇：等于或接近該電壓等級(jí)的額定電壓；能消除標(biāo)么值等值電路中的理想變壓器(k*=1)。不同電壓等級(jí)的三段線路，分別選取基準(zhǔn)電壓：UB(I）、UB(II）、UB(III)。2023/12/9123各級(jí)基準(zhǔn)電壓的選擇：若取相鄰(電壓等級(jí))的基準(zhǔn)電壓之比等于變壓器變比，則所有變壓器變比標(biāo)幺值k*=1。在標(biāo)么制電抗的計(jì)算中就不必再考慮折算問題了。以XL為例：基本級(jí)與其它各級(jí)的電壓標(biāo)么值的關(guān)系：2023/12/9124工程計(jì)算中常采取以下近似計(jì)算：標(biāo)幺制中，取統(tǒng)一SB，并為每一電壓等級(jí)規(guī)定UBi＝1.05UNi

（UB1，UB2，UB3）認(rèn)為變壓器的額定變比等于相鄰(電壓等級(jí))基準(zhǔn)電壓之比k*=12023/12/9125XG*XT1*KT1*:1XL*XT2*KT2*:1XR*XC*ⅠⅡⅢ2023/12/9126XG*XT1*KT1*:1XL*XT2*KT2*:1XR*XC*ⅠⅡⅢ127潮流計(jì)算意義電力系統(tǒng)分析計(jì)算中最基本的一種：規(guī)劃、擴(kuò)建、運(yùn)行方式安排定義根據(jù)給定的運(yùn)行條件求取給定運(yùn)行條件下的節(jié)點(diǎn)電壓和功率分布所需知識(shí)

(1)根據(jù)系統(tǒng)狀況得到已知元件：網(wǎng)絡(luò)、負(fù)荷、發(fā)電機(jī)

(2)電路理論：節(jié)點(diǎn)電流平衡方程

(3)非線性方程組的列寫和求解128潮流計(jì)算計(jì)算方式手算和計(jì)算機(jī)算法潮流計(jì)算目的確定運(yùn)行方式、檢查是否過壓或過載、繼電保護(hù)整定依據(jù)、穩(wěn)定計(jì)算初值、規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行分析基礎(chǔ)潮流計(jì)算計(jì)算機(jī)算法

(1)潮流計(jì)算機(jī)算法原理與步驟

(2)潮流計(jì)算數(shù)學(xué)模型

(3)潮流計(jì)算中關(guān)鍵技術(shù)：初值選取、方程組求解、稀疏技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)技術(shù)129第三章電力系統(tǒng)的潮流計(jì)算難點(diǎn)：1、考慮變壓器非標(biāo)準(zhǔn)變比時(shí)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣的形成和修改方法；2、牛頓－拉夫遜法計(jì)算復(fù)雜電力系統(tǒng)潮流分布的數(shù)學(xué)模型。130(1)50年代，求解潮流的方法是以節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣為基礎(chǔ)的逐次代入法，后來出現(xiàn)了以阻抗矩陣為基礎(chǔ)的逐次代入法；(2)60年代，出現(xiàn)了分塊阻抗法以及牛頓-拉弗遜法。牛頓-拉弗遜法在收斂性、占用內(nèi)存、計(jì)算速度方面的優(yōu)點(diǎn)都超過了阻抗法，成為六十年代末期以后普遍采用的方法；(3)70年代，涌現(xiàn)出更新的潮流計(jì)算方法。其中有1974年由B.Stott，O.Alsac提出的快速分解法以及1978年由巖本申一等提出的保留非線性的高速潮流計(jì)算法。其中快速分解法（FastDecoupledLoadFlow）從1975年開始已在國(guó)內(nèi)使用，并習(xí)慣稱之為PQ分解法。PQ分解法在計(jì)算速度上大大超過了牛頓-拉弗遜法，不但能應(yīng)用于離線潮流計(jì)算，而且也能應(yīng)用于在線潮流計(jì)算。131§3-1潮流計(jì)算的數(shù)學(xué)模型-潮流方程一、電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)電壓方程節(jié)點(diǎn)注入功率：注入節(jié)點(diǎn)的凈功率為發(fā)電機(jī)功率與負(fù)荷功率的代數(shù)和。規(guī)定外部向系統(tǒng)注入的功率為節(jié)點(diǎn)功率的正方向。節(jié)點(diǎn)注入電流：與節(jié)點(diǎn)注入功率相對(duì)應(yīng)的電流，它的正方向與節(jié)點(diǎn)注入功率的正方向一致。變量：節(jié)點(diǎn)電壓與節(jié)點(diǎn)注入電流。電網(wǎng)參數(shù):

支路導(dǎo)納yij=1/zij。以大地作為參考電壓，U0=0。132一、電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)電壓方程1234C注入功率1234注入電流1331234y12y13y10y23y30y34y40y2012340節(jié)點(diǎn)，U0=0一、電力網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)電壓方程1341、節(jié)點(diǎn)電壓方程根據(jù)基爾霍夫電流定律導(dǎo)納支路的電流1234y12y13y10y23y30y34y40y200節(jié)點(diǎn)，U0=01351234y12y13y10y23y30y34y40y201、節(jié)點(diǎn)電壓方程136節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣節(jié)點(diǎn)注入電流節(jié)點(diǎn)電壓方程矩陣的形式137二、節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣

138自、互導(dǎo)納的物理意義經(jīng)節(jié)點(diǎn)i注入網(wǎng)絡(luò)的電壓139導(dǎo)納矩陣的形成自導(dǎo)納：所有與節(jié)點(diǎn)i相連支路(包括接地支路)導(dǎo)納之和?；?dǎo)納：節(jié)點(diǎn)i,j間支路導(dǎo)納的負(fù)值，如節(jié)點(diǎn)i和j間無(wú)直接聯(lián)系，則兩節(jié)點(diǎn)間支路阻抗為無(wú)窮大，支路導(dǎo)納為零，相應(yīng)的互導(dǎo)納也為零。140導(dǎo)納矩陣的特點(diǎn)

n×n階對(duì)稱方陣；

復(fù)數(shù)矩陣；導(dǎo)納矩陣是一高度稀疏的矩陣；稀疏度S=Z/n2

n=50->S=92%n=100->S=96%n=500->S=99%

非對(duì)角元素:節(jié)點(diǎn)i、j間支路導(dǎo)納的負(fù)值；

對(duì)角元素:所有聯(lián)結(jié)于節(jié)點(diǎn)i的支路(包括節(jié)點(diǎn)i的接地支路)的導(dǎo)納之和。141導(dǎo)納矩陣的修改NiyijjNi-yijjNiyijjNi-yijjyij’Niyi增加對(duì)地支路節(jié)點(diǎn)間增加支路節(jié)點(diǎn)間斷開支路增加節(jié)點(diǎn)和支路節(jié)點(diǎn)間導(dǎo)納改變142原網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)增加一接地支路沒有增加節(jié)點(diǎn)數(shù),節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣階數(shù)不變;該節(jié)點(diǎn)自導(dǎo)納發(fā)生變化。Niyi143原網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)i、j間增加一條支路原網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)i、j間切除一條支路NiyijjNi-yijj144網(wǎng)絡(luò)引出一條新支路，新增加節(jié)點(diǎn)j節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣增加一階；新增對(duì)角元素Yii=yij新增非對(duì)角元素Yij=Yij=-yij原矩陣中只有節(jié)點(diǎn)i的自導(dǎo)納應(yīng)增△YII=yij在原有節(jié)點(diǎn)i,j間導(dǎo)納由yij變?yōu)閥ij’只與節(jié)點(diǎn)i,j有關(guān)的元素添加、修改增量：△Yii=△Yjj=yij’-yij△Yij=△Yj

i=-yij’+yijNi-yijjyij’Niyijj145綜合變化：接地支路、新支路增加一臺(tái)變壓器原網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)i-j之間變壓器的變比改變由k*變?yōu)閗*’?146三、用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣1、阻抗形式的網(wǎng)絡(luò)方程1472、節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的特點(diǎn)與物理意義是滿陣Zii、Zij無(wú)具體阻抗支路與之對(duì)應(yīng)148四、潮流方程節(jié)點(diǎn)的注入電流→節(jié)點(diǎn)注入功率

標(biāo)么值1491、節(jié)點(diǎn)電壓用極坐標(biāo)表示節(jié)點(diǎn)功率方程注入有功、無(wú)功功率，節(jié)點(diǎn)電壓幅值、相角.1502、節(jié)點(diǎn)電壓用直角坐標(biāo)表示節(jié)點(diǎn)功率方程注入有功、無(wú)功功率、節(jié)點(diǎn)電壓實(shí)部、虛部.151勵(lì)磁調(diào)節(jié)器控制3、節(jié)點(diǎn)的分類PV節(jié)點(diǎn)

----電壓控制節(jié)點(diǎn)。特點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)的注入有功功率P、電壓幅值V為給值有一定無(wú)功儲(chǔ)備的電廠母線；裝有調(diào)相機(jī)或靜止補(bǔ)償器的變電所母線。PQ節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的注入有功功率和無(wú)功功率是給定的，電力系統(tǒng)的負(fù)荷節(jié)點(diǎn)，有功和無(wú)功功率給定的發(fā)電機(jī)母線。汽輪機(jī)調(diào)速器設(shè)定1523、節(jié)點(diǎn)的分類平衡(Vθ)節(jié)點(diǎn)也稱為松弛節(jié)點(diǎn)、搖擺節(jié)點(diǎn)

平衡節(jié)點(diǎn)的電壓大小與相位是給定的，取其電壓相角為零，作為參考量，用來平衡全電網(wǎng)的功率（電網(wǎng)功率損耗），注意：

PV節(jié)點(diǎn)、PQ節(jié)點(diǎn)和Vθ節(jié)點(diǎn)的劃分并不是絕對(duì)不變的。可調(diào)節(jié)的無(wú)功功率出力保持在其上限或下限值，PV節(jié)點(diǎn)將轉(zhuǎn)化為PQ節(jié)點(diǎn)。153PHPVPVPVPVPVIEEE22節(jié)點(diǎn)類型劃分154注：1）平衡節(jié)點(diǎn)從發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)中選擇；2）除平衡機(jī)以外的發(fā)電機(jī)節(jié)點(diǎn)一般選作PV節(jié)點(diǎn)，裝有無(wú)功補(bǔ)償裝置的中間節(jié)點(diǎn)也可選作PV節(jié)點(diǎn)；3）負(fù)荷節(jié)點(diǎn)和其它中間節(jié)點(diǎn)一般選作PQ節(jié)點(diǎn)。1554、潮流計(jì)算的約束條件電力系統(tǒng)運(yùn)行必須滿足一定技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的要求。這些要求構(gòu)成了潮流計(jì)算的約束條件。所有的電壓必須滿足：電源節(jié)點(diǎn)的有功功率、無(wú)功功率必須滿足某些節(jié)點(diǎn)之間電壓的相位差應(yīng)滿足：1564-1節(jié)電力系統(tǒng)故障計(jì)算的基本知識(shí)重點(diǎn)：1）短路的基本概念；2）無(wú)窮大電源系統(tǒng)三相短路電流的計(jì)算，3）沖擊電流及沖擊電流出現(xiàn)的條件；157一、故障概述1、故障分類：造成電力系統(tǒng)運(yùn)行不正常的任何連接或情況，包括短路（橫向故障）與斷線（縱向故障）。短路---指一切不正常的相與相之間或者相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。1582、短路的原因自然因素：雷擊；落物；人為因素：絕緣損壞；誤操作；檢修運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)。5%10%20%65%1593、短路的危害①

短路電流急劇增加，產(chǎn)生熱量使絕緣損壞燒毀設(shè)備（熱穩(wěn)定）；產(chǎn)生很大的電動(dòng)力沖擊，使導(dǎo)體變形；造成機(jī)械損壞（動(dòng)穩(wěn)定）；②電網(wǎng)大面積電壓下降；③破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定；④不對(duì)稱短路造成對(duì)影響電力系統(tǒng)通訊的干擾。4、短路計(jì)算的目的①

選擇限制短路電流的方式②

選擇電器設(shè)備③

整定繼電保護(hù)裝置④

選擇主接線方案

160XG*XT1*KT1*:1XL*XT2*KT2*:1XR*XC*ⅠⅡⅢ二、故障計(jì)算中的標(biāo)幺值計(jì)算步驟：畫等值電路、取基準(zhǔn)、化標(biāo)幺值、計(jì)算、還原為有名值161一、短路的暫態(tài)過程分析合閘角t=0發(fā)生短路三、無(wú)限大功率電源供電三相短路電流分析162三、無(wú)限大功率電源供電三相短路電流分析對(duì)a相電路列寫微分方程：163164165無(wú)限大功率電源電路的三相短路電流的特點(diǎn)短路電流由兩部分組成：非周期分量（自由分量）---按指數(shù)規(guī)律衰減；周期分量（強(qiáng)制分量）---不衰減。周期分量有效值的大小與合閘角大小無(wú)關(guān)；而非周期分量的大小與與合閘角大小有關(guān)。直流分量的起始值越大，短路電流的最大瞬時(shí)值越大，其值與短路合閘角、短路前的情況（短路瞬間的電流值iL(0+)=iL(0-)

）有關(guān)。166a相出現(xiàn)短路電流最大值的條件：四、短路沖擊電流和最大有效電流和短路功率1671．短路沖擊電流短路電流在最惡劣短路情況下的最大瞬時(shí)值。沖擊電流將在短路發(fā)生約半個(gè)周期時(shí)出現(xiàn)。KM稱為沖擊系數(shù)，即沖擊電流值對(duì)于交流電流幅值的倍數(shù)。發(fā)電機(jī)母線短路:1.9發(fā)電廠高壓側(cè)母線:1.85其它:1.8KM1682．最大有效值電流有效值：在短路暫態(tài)過程中，任一時(shí)刻t短路電流有效值I，是以時(shí)刻t為中心的一個(gè)周期內(nèi)瞬時(shí)電流的均方根值。非周期分量有效值：

周期分量有效值：短路全電流有效值：169短路電流最大有效值：3、短路功率短路容量等于短路電流有效值同短路處的正常工作電壓的乘積。用標(biāo)幺值表示為：一個(gè)周期內(nèi)平均值最大的短路電流。即t=0.01s為中心的一個(gè)周期內(nèi)短路電流有效值。170§4.2電力系統(tǒng)對(duì)稱故障的分析計(jì)算一、同步發(fā)電機(jī)突然三相短路電流的分析計(jì)算

1、不計(jì)阻尼繞組同步電機(jī)突然三相短路分析

2、考慮阻尼繞組同步電機(jī)突然三相短路分析二、電力系統(tǒng)三相短路電流的實(shí)用計(jì)算

171一、同步電機(jī)突然三相短路電流的分析計(jì)算（一）、突然短路暫態(tài)過程的特點(diǎn)沖擊電流大；電樞反應(yīng)磁通發(fā)生變化，引起定、轉(zhuǎn)子電流變化---定、轉(zhuǎn)子繞組電流相互影響。（二）、超導(dǎo)體閉合回路磁鏈?zhǔn)睾阍瓌t原始磁鏈：加外界磁場(chǎng)，磁鏈由發(fā)電機(jī)各繞組均為閉合回路，短路瞬間各繞組交鏈的磁鏈保持不變，即電感中的電流不發(fā)生突變。172（三）忽略阻尼繞組同步電機(jī)突然三相短路的物理分析1、短路前：發(fā)電機(jī)處于正常穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)主磁鏈隨轉(zhuǎn)子繞組旋轉(zhuǎn)切割定子繞組，在定子繞組感應(yīng)出空載電勢(shì)：直流1732、短路瞬間假設(shè)t=0時(shí)發(fā)生短路，發(fā)電機(jī)供電回路的阻抗減小，定子繞組的基頻電流要發(fā)生變化，最終變?yōu)榉€(wěn)態(tài)短路電流。定子電流的變化將引起定子繞組磁鏈的變化。在短路瞬間，為維持定子繞組磁鏈初值不變，在定子三相繞組中將出現(xiàn)一個(gè)直流分量和一個(gè)兩倍基頻的交流，直流分量在空間形成一個(gè)附加的靜止磁場(chǎng)，抵消定子繞組中磁鏈的變化。（三）忽略阻尼繞組同步電機(jī)突然三相短路的物理分析1742、短路瞬間

轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組以同步速旋轉(zhuǎn)切割磁靜止磁場(chǎng)，從而感應(yīng)出一個(gè)基頻交流分量，產(chǎn)生一個(gè)脈動(dòng)磁場(chǎng)，可分解為兩個(gè)大小相等方向相反的-

和+

旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。突然短路后，定子電流對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生強(qiáng)烈的去磁性電樞反應(yīng)，為了抵消電樞反應(yīng)的影響，維持勵(lì)磁繞組磁鏈不突變，勵(lì)磁繞組也要產(chǎn)生一個(gè)直流性質(zhì)的自由分量，相當(dāng)于增加一部分勵(lì)磁電流，因而在定子繞組中感應(yīng)出一個(gè)基頻電流分量。實(shí)際上每個(gè)繞組只有一個(gè)電流，且符合環(huán)路定律不突變。175（三）忽略阻尼繞組同步電機(jī)突然三相短路

的物理分析定子和轉(zhuǎn)子繞組中的各種電流分量及它們之間存在兩組對(duì)應(yīng)關(guān)系，相互依存。強(qiáng)制分量自由分量定子側(cè)電流穩(wěn)態(tài)短路電流i∞基頻自由交流△i

直流、二倍頻交流△iap△i2

轉(zhuǎn)子側(cè)電流勵(lì)磁電流If0自由直流△ifa-

基頻交流+

△if

176（三）忽略阻尼繞組同步電機(jī)突然三相短路

的物理分析3、短路瞬間定子繞組中的電流分量基頻電流：以抵消轉(zhuǎn)子主磁場(chǎng)的交變磁鏈；直流和倍頻分量：維持定子繞組磁鏈初始值；4、短路瞬間轉(zhuǎn)子中的電流分量自由直流：維持轉(zhuǎn)子中磁鏈初始值；基頻電流：抵消定子直流和倍頻電流的電樞反應(yīng)★自由分量逐漸衰減到零。177（三）忽略阻尼繞組同步電機(jī)三相短路電流計(jì)算4、暫態(tài)電抗和暫態(tài)電勢(shì)（若考慮阻尼繞組則稱為次暫態(tài)）根據(jù)磁鏈平衡關(guān)系制訂適用于暫態(tài)分析等值電路無(wú)阻尼繞組電機(jī)的磁鏈平衡方程如下：178同步電機(jī)電勢(shì)方程和磁鏈方程=1、iD=iQ=0、R=0179無(wú)阻尼繞組Park方程的等值電路iqxq+ψq-180Eq’id’xd’+ψd-磁鏈平衡等值電路iqxq+ψq-戴維南定理xax

fxd’xad181漏磁系數(shù)

1、暫態(tài)電抗和暫態(tài)電勢(shì)從方程中消去，得定義：暫態(tài)電勢(shì)

定義：暫態(tài)電抗182Eq’id’xd’+ψd-磁鏈平衡等值電路iqxq+ψq-戴維南定理xax

fxd’xad1831、暫態(tài)電抗和暫態(tài)電勢(shì)同步發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電勢(shì)正比于磁鏈，而磁鏈在短路瞬間不能突變，故在E’q短路瞬間也不突變。★穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，用暫態(tài)電抗和暫態(tài)電勢(shì)表示同步發(fā)電機(jī)的電壓方程和等值電路。184同步電機(jī)電勢(shì)方程和磁鏈方程=1、iD=iQ=0、R=01851、暫態(tài)電抗和暫態(tài)電勢(shì)用暫態(tài)參數(shù)表示的電勢(shì)方程寫成交流向量的形式：

暫態(tài)電抗后電勢(shì)E’Eq’id’xd’+uq-1861、暫態(tài)電抗和暫態(tài)電勢(shì)與暫態(tài)電勢(shì)和暫態(tài)電抗相應(yīng)的等值電路和相量圖qd同步電機(jī)對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行矢量圖E’Ixd’+U-187穩(wěn)態(tài)電勢(shì)和電抗======暫態(tài)電抗和暫態(tài)電勢(shì)無(wú)論是凸極機(jī)還是隱極機(jī)，一般xd’>xq

，為便于工程運(yùn)算，常用等值隱極機(jī)法進(jìn)行處理，分以下兩種方案處理：（1）用電勢(shì)和電抗作等值電路。

（2）用電勢(shì)和作等值電路。

暫態(tài)電抗后電勢(shì)假想電勢(shì)188應(yīng)用疊加原理分析同步發(fā)電機(jī)三相短路t=0短路以故障分量為分析重點(diǎn)1892、三相短路電流算式電壓方程磁鏈方程190不計(jì)阻尼繞組的park方程的等值電路iqxq+ψq-1912、三相短路電流算式Eq’id’xd’+ψd-磁鏈平衡等值電路iqxq+ψq-戴維南定理xax

fxd’xad192磁鏈方程iqxq+ψq-Eq’id’xd’+ψd-對(duì)應(yīng)短路瞬間磁鏈的增量方程193略去定子繞組的電阻，求短路電流的初始值：拉氏變換對(duì)應(yīng)短路瞬間的電壓增量方程194求短路電流的初始值：拉氏變換法+Ud-iqxqEq’id’xd’+Uq

-195將正常分量與故障分量相加，得短路電流起始值：周期分量的起始值暫態(tài)電流196合閘角d軸與a相繞組軸線的夾角197自由電流的衰減時(shí)間常數(shù)的計(jì)算原則原則1）為了維持繞組磁鏈不變而產(chǎn)生自由電流，如果該自由電流產(chǎn)生的磁勢(shì)相對(duì)于繞組靜止，那么這個(gè)電流將按照該繞組的時(shí)間常數(shù)衰減，同時(shí)，與該自由電流相依存的電流也按時(shí)間常數(shù)衰減。原則2）計(jì)算繞組的時(shí)間常數(shù)，只考慮本繞組的電阻，而忽略其它繞組的電阻。定子繞組的時(shí)間常數(shù)Ta；轉(zhuǎn)子繞組的時(shí)間常數(shù)T’d

。198定子繞組的時(shí)間常數(shù)Ta對(duì)于自由分量ia、if

、i2

，其中定子中的電流ia起主導(dǎo)作用，三者按此時(shí)定子繞組的時(shí)間常數(shù)衰減，采用標(biāo)么值時(shí)，L=x。取限制直流分量的電抗199轉(zhuǎn)子繞組的時(shí)間常數(shù)T’d對(duì)于自由分量△ifa、i

，轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流起主導(dǎo)作用，二者按此時(shí)勵(lì)磁繞組的時(shí)間常數(shù)衰減。短接（即定子繞組閉合）勵(lì)磁繞組自身的時(shí)間常數(shù)200計(jì)及電阻分析短路電流的衰減過程，以定子a相電流為例：（1）當(dāng)t=0時(shí)短路，電流不突變，滿足換路定律；（2）短路前空載，Ta:定子時(shí)間常數(shù)Td’:轉(zhuǎn)子時(shí)間常數(shù)201短路前空載情況下，可知：由向量圖202（四）、有阻尼繞組同步電機(jī)三相短路分析1、突然短路的物理過程與有阻尼繞組電機(jī)相比相同之處：定子電流分量：基頻分量，直流分量，倍頻分量轉(zhuǎn)子電流分量：基頻分量，直流分量不同之處：因?yàn)榇嬖谧枘崂@組，突然短路時(shí)，為保持磁鏈不變，阻尼繞組中會(huì)感應(yīng)直流電流。203（四）、有阻尼繞組同步電機(jī)突然三相短路

的物理分析定子和轉(zhuǎn)子繞組中的各種電流分量及它們之間存在兩組對(duì)應(yīng)關(guān)系，相互依存。強(qiáng)制分量自由分量定子穩(wěn)態(tài)短路電流i∞基頻交流△i’△i”d△i”q

直流、二倍頻交流△iap△i2

轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流If0直流△ifa△iDa△iQa

△if

△iD

△iQ

-

基頻交流+

204d軸方向的磁鏈平衡等值電路2、次暫態(tài)電勢(shì)和次暫態(tài)電抗橫軸次暫態(tài)電勢(shì)-----不突變205q軸方向的磁鏈平衡等值電路2、次暫態(tài)電勢(shì)和次暫態(tài)電抗縱軸次暫態(tài)電勢(shì)-----不突變206

引入次暫態(tài)電勢(shì)和次暫態(tài)電抗以后，同步電機(jī)的磁鏈平衡方程可以改寫為

當(dāng)電機(jī)處于穩(wěn)態(tài)或忽略變壓器電勢(shì)時(shí)，得定子電勢(shì)方程：

207定子電勢(shì)方程相量形式與等值電路（a）縱軸向（a）橫軸向208（四）、有阻尼繞組同步電機(jī)三相短路分析避免按兩個(gè)軸向制作等值電路和列寫方程，采用等值隱極機(jī)處理。次暫態(tài)電抗后電勢(shì)209（四）、有阻尼繞組同步電機(jī)三相短路分析同步電機(jī)對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行矢量圖qd2103、自由電流的衰減時(shí)間常數(shù)勵(lì)磁繞組自身的時(shí)間常數(shù)定子繞組開路，勵(lì)磁繞組磁鏈保持為零（短路），D繞組的時(shí)間常數(shù)橫向阻尼繞組組自身的時(shí)間常數(shù)阻尼繞組的電阻較大2113、自由電流的衰減時(shí)間常數(shù)

定子繞組的時(shí)間常數(shù)：d軸勵(lì)磁繞組和阻尼繞組的時(shí)間常數(shù)：q軸阻尼繞組的時(shí)間常數(shù)：2124、三相短路全電流的計(jì)算

應(yīng)用短路瞬間的電壓增量方程和疊加原理得短路電流周期分量起始有效值2134、三相短路全電流的計(jì)算從Park方程出發(fā)，應(yīng)用拉氏變換和物理概念相結(jié)合的方法求解。214幾點(diǎn)說明：（1）短路電流由周期分量和非周期分量?jī)刹糠纸M成。對(duì)同步發(fā)電機(jī)周期分量的有效值衰減：起始值為，稱為起始次暫態(tài)電流；阻尼繞組中的電流衰減完畢，進(jìn)入暫態(tài)階段，稱為暫態(tài)電流；進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，周期分量的有效值為，成為穩(wěn)態(tài)短路電流。（2）電抗、電勢(shì)和時(shí)間常數(shù)215對(duì)于凸極發(fā)電機(jī)216幾點(diǎn)說明：qd同步電機(jī)對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行矢量圖217幾點(diǎn)說明：（3）距離發(fā)電機(jī)端口一段距離發(fā)生三相短路，只要在表達(dá)式中將發(fā)電機(jī)的電抗加上外部等值電抗進(jìn)行計(jì)算即可。218二、電力系統(tǒng)三相短路的實(shí)用計(jì)算

實(shí)用計(jì)算的任務(wù)：起始次暫態(tài)電流的計(jì)算（t=0是短路電流周期分量的有效值）沖擊電流的計(jì)算短路電流最大有效值的計(jì)算

實(shí)用計(jì)算的目的：校驗(yàn)斷路器的開斷能力、繼電保護(hù)整定計(jì)算，電氣設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。219二、電力系統(tǒng)三相短路的實(shí)用計(jì)算（一）、三相短路實(shí)用計(jì)算的假設(shè)1、對(duì)發(fā)電機(jī)（定子）不同周期分量進(jìn)行計(jì)算時(shí)，采用不同的模型?！?202、對(duì)電網(wǎng)，由于線路和變壓器為靜止元件，一般不考慮他們的電次暫態(tài)過程，其等值電路與穩(wěn)態(tài)相同，且忽略對(duì)地并聯(lián)支路。3、負(fù)荷對(duì)短路電流的影響很難準(zhǔn)確計(jì)及。

不計(jì)負(fù)荷影響：即忽略負(fù)荷電流---電網(wǎng)空載，可將所有電源的次暫態(tài)電勢(shì)取為額定電壓，即標(biāo)么值為1，且各電勢(shì)相位相同。

（二）、發(fā)電機(jī)起始次暫態(tài)電流的實(shí)用計(jì)算221

短路瞬間電動(dòng)機(jī)倒送短路電流現(xiàn)象：同步電機(jī)和調(diào)相機(jī)一樣可能送出短路電流;在短路點(diǎn)附近且顯著供給短路電流的大容量異步電動(dòng)機(jī)的暫態(tài)模型：其它電動(dòng)機(jī)看作是負(fù)荷節(jié)點(diǎn)的綜合負(fù)荷的一部分：X’’E’’（三）、電動(dòng)機(jī)起始次暫態(tài)電流的實(shí)用計(jì)算（四）、綜合負(fù)荷起始次暫態(tài)電流的實(shí)用計(jì)算222（五）、沖擊電流實(shí)用計(jì)算、1、負(fù)荷提供的沖擊電流2、總的沖擊電流計(jì)算步驟：1、負(fù)荷用E’’和x’’表示2、計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值3、網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化4、起始次暫態(tài)電流計(jì)算5、沖擊電流的計(jì)算223例：試計(jì)算圖(a)的電力系統(tǒng)在f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的沖擊電流。系統(tǒng)各元件的參數(shù)如下。發(fā)電機(jī)G：60MVA；x’’d=0.12;調(diào)相機(jī)SC：5MVA，x’’d=0.2。變壓器T-1：31.5MVA，Vs%=10.5;T-2:20MVA,Vs%=10.5;T-3:7.5MVA,Vs%=10.5;線路L-1：60km；L-2：20km；L-3：10km。各條線路電抗均為0.4Ω/km。負(fù)荷LD-1：30MVA；LD-2：18MVA；LD-3：6MVA；例224解：先將全部負(fù)荷計(jì)入，以額定標(biāo)幺值電抗為0.35，電勢(shì)為0.8的電源表示。選取SB=100MV.A和VB=Vav，算出等值網(wǎng)絡(luò)[圖（b）]中的各電抗的標(biāo)幺值如下：發(fā)電機(jī)x1=0.12*100/60=0.2調(diào)相機(jī)x2=0.2*100/5=4負(fù)荷LD-1x3=0.35*100/30=1.17負(fù)荷LD-2x4=0.35*100/18=1.95負(fù)荷LD-3x5=0.35*100/6=5.83變壓器T-1x6=0.105*100/31.5=0.33變壓器T-2x7=0.105*100/20=0.53變壓器T-3x8=0.105*100/7.5=1.4線路L-1x9=0.4*60*100/1152=0.18線路L-2x10=0.4*20*100/1152=0.06線路L-1x11=0.4*10*100/1152=0.03取各發(fā)電機(jī)的次暫態(tài)電勢(shì)E1=1.08。調(diào)相機(jī)按短路前額定滿載運(yùn)行，可得E2=V+x’’dI=1+0.2*1=1.2225x12=(x1//x3)+x6+x9=0.68x13=(x2//x4)+x7+x10=1.9x14=(x12//x13)+x11+x8=1.93E6=(E1x3+E3x1)/(x1+x3)=1.04E7=(E2x4+E4x2)/(x2+x4)=0.93E8=(E6x13+E7x12)/(x12+x13)=1.01(三)起始次暫態(tài)電流的計(jì)算由變壓器T-3方面供給的為I’’=E8/x14=1.01/1.93=0.523由負(fù)荷LD-3供給的為I’’LD3=E5/x5=0.8/5.83=0.137226（四）沖擊電流計(jì)算為了判斷負(fù)荷LD-1和LD-2是否供給沖擊電流，先驗(yàn)算一下節(jié)點(diǎn)b和c的殘余電壓a點(diǎn)的殘余電壓為線路L-1的電流為線路L-2的電流為b點(diǎn)電壓為c點(diǎn)電壓為都高于0.8，所以負(fù)荷LD-1和LD-2不會(huì)變成電源而供給短路電流。227因此，由變壓器T-3方面來得短路電流都是發(fā)電機(jī)和調(diào)相機(jī)供給的，可取。而負(fù)荷LD-3供給的短路電流則取沖擊系數(shù)等于1。短路處電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流為短路處的沖擊電流為228在近似計(jì)算中，考慮到負(fù)荷LD-1和LD-2離短路點(diǎn)較遠(yuǎn)，可將他們略去不計(jì)。把同步發(fā)電機(jī)和調(diào)相機(jī)的次暫態(tài)電勢(shì)都取做E’’＝1,此時(shí)短路點(diǎn)的輸入阻抗（負(fù)荷LD－3除外）為

短路處的沖擊電流為這個(gè)數(shù)值較前面的約小6％。因此，在實(shí)際計(jì)算中采用這種簡(jiǎn)化是容許的。229=+故障分量網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)故障網(wǎng)絡(luò)三、三相短路電流的計(jì)算機(jī)計(jì)算230任一節(jié)點(diǎn)的電壓有兩項(xiàng)疊加而成：節(jié)點(diǎn)電壓的正常分量------短路前瞬間正常運(yùn)行狀態(tài)下的節(jié)點(diǎn)電壓；節(jié)點(diǎn)電壓的故障分量----網(wǎng)絡(luò)中所有電源都除去，僅有短路點(diǎn)有注入電流時(shí)的各節(jié)點(diǎn)電壓。短路點(diǎn)的短路電流僅有故障分量網(wǎng)絡(luò)確定：f點(diǎn)看進(jìn)去的等值阻抗2311、用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算短路電流阻抗矩陣對(duì)角元素---自阻抗阻抗矩陣非對(duì)角元素---互阻抗對(duì)稱滿秩陣232互阻抗Zij：除節(jié)點(diǎn)j外其它節(jié)點(diǎn)注入電流為零時(shí)，節(jié)點(diǎn)i的電壓與節(jié)點(diǎn)j電流之比。自阻抗Zii：除節(jié)點(diǎn)i外其它節(jié)點(diǎn)注入電流為零時(shí)，節(jié)點(diǎn)i的電壓與其注入電流之比。即從i點(diǎn)看進(jìn)去的網(wǎng)絡(luò)的等值阻抗Z∑。戴文寧定理等值阻抗：加壓求流法2332、故障后節(jié)點(diǎn)電壓和支路電流的計(jì)算對(duì)于故障分量網(wǎng)絡(luò)，故障點(diǎn)注入電流，得節(jié)點(diǎn)電壓方程234故障后各節(jié)點(diǎn)電壓故障后各支路電流2353、節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的形成2364、三相短路的計(jì)算機(jī)算法步驟（1）形成網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣。（2）應(yīng)用節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣電壓方程，求出短路點(diǎn)f對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣元素Zif。（3）計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流

-----起始次暫態(tài)電流。（4）計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的電壓。（5）計(jì)算各支路的短路電流-----起始次暫態(tài)電流。支路的阻抗237小結(jié)1、為什么短路后空載電勢(shì)有突變，而暫態(tài)電勢(shì)和次暫態(tài)電勢(shì)不變？答：短路瞬間繞組磁鏈?zhǔn)睾憬朴?jì)算中，認(rèn)為E”不突變。2382、同步發(fā)電機(jī)的電抗電勢(shì)和等值電路jXq等值隱極機(jī)電路橫軸向等值電路jXq縱軸向等值電路jXd☆穩(wěn)態(tài)等值電路及其方程239☆暫態(tài)等值電路及其方程E’Ixd’+-Eq’id’xd’+uq-240☆次暫態(tài)等值電路及其方程241qd同步電機(jī)對(duì)稱穩(wěn)態(tài)運(yùn)行矢量圖2423、發(fā)電機(jī)端三相短路時(shí)定子電流周期分量

有效值的計(jì)算2434、無(wú)阻尼繞組發(fā)電機(jī)(隱極機(jī))三相突然短路特點(diǎn)強(qiáng)制分量自由分量定子側(cè)電流穩(wěn)態(tài)短路電流i∞基頻自由交流△i

直流、二倍頻交流△iap△i2

轉(zhuǎn)子側(cè)電流勵(lì)磁電流If0自由直流△ifa-

基頻交流+

△if

5、有阻尼繞組發(fā)電機(jī)(凸極機(jī))三相突然短路特點(diǎn)強(qiáng)制分量自由分量定子穩(wěn)態(tài)短路電流i∞基頻交流△i’△i”d△i”q

直流、二倍頻交流△iap△i2

轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流If0直流△ifa△iDa△iQa

△if

△iD

△iQ

-

基頻交流+

2446、短路電流的實(shí)用計(jì)算A.發(fā)電機(jī)起始次暫態(tài)電流的實(shí)用計(jì)算B.電動(dòng)機(jī)起始次暫態(tài)電流的實(shí)用計(jì)算C.綜合負(fù)荷起始次暫態(tài)電流的實(shí)用計(jì)算D.總的沖擊電流E.計(jì)算步驟：

(1)負(fù)荷用E’’和x’’表示

(2)計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值

(3)網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化

(4)起始次暫態(tài)電流計(jì)算

(5)沖擊電流的計(jì)算發(fā)電機(jī)母線短路:1.9發(fā)電廠高壓側(cè)母線:1.85其它:1.8245一、對(duì)稱分量法原理和分析方法（一）、對(duì)稱分量法的基本原理在三相電路中，任意一組不對(duì)稱的三相相量（電壓或電流），可以分解為三組對(duì)稱的相量分量。下標(biāo)（1）表示正序分量，下標(biāo)（2）表示負(fù)序分量，下標(biāo)（0）表示零序分量。246

（一）、對(duì)稱分量法的基本原理247（一）、對(duì)稱分量法的基本原理248（一）、對(duì)稱分量法的基本原理零序電流必須以中性線為通路249二、序阻抗的概念不對(duì)稱電流250二、序阻抗的概念各序?qū)ΨQ分量具有獨(dú)立性251結(jié)論對(duì)于靜止的元件，如線路、變壓器等，正序和負(fù)序阻抗是相等的。對(duì)于旋轉(zhuǎn)電機(jī)，正序和負(fù)序阻抗是不相等的。在三相參數(shù)對(duì)稱的線性電路中，各序?qū)ΨQ分量具有獨(dú)立性。也就是說，當(dāng)電路通過某序?qū)ΨQ分量的電流時(shí)，只產(chǎn)生同一序?qū)ΨQ分量的電壓降。三相對(duì)稱的元件中的不對(duì)稱電流、電壓?jiǎn)栴}的計(jì)算，可以分解稱三組對(duì)稱的分量，分別進(jìn)行計(jì)算。由于每組分量的三相是對(duì)稱的，只需分析一相，如a相即可。252二、元件的序阻抗和電力系統(tǒng)序網(wǎng)絡(luò)的形成（一）、架空線路的序阻抗正序電抗x1=負(fù)序電抗x2

；零序阻抗大于正序電抗三倍：互幾何均距導(dǎo)線等值半徑---自幾何均距三相導(dǎo)線的自幾