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1、2011-4-111第六章 电力系统短路的基本概念及三相短路的计算方法第六章 电力系统短路的基本概念及三相短路的计算方法本章的主要目的本章的主要目的The Basic Concept of Power System Faults and Calculating Method of Three-phase Short-circuit1.本章的主要目的本章的主要目的:理解并掌握电力系统短路的基本概念,掌握电力系统三相短路的实用计算方法。理解并掌握电力系统短路的基本概念,掌握电力系统三相短路的实用计算方法。(1)短路的一般概念;短路的一般概念;(2)无限大容量电源电路的三相短路分析;无限大容量电源电
2、路的三相短路分析;(3)起始次暂态电流和冲击电流的实用计算;起始次暂态电流和冲击电流的实用计算;2.本章的主要内容本章的主要内容(4)短路电流计算曲线及其应用短路电流计算曲线及其应用;本章重点:短路的概念以及电力系统三相短路实用计算本章重点:短路的概念以及电力系统三相短路实用计算;本章难点:应用计算曲线计算三相短路电流的方法本章难点:应用计算曲线计算三相短路电流的方法;6.1 短路的一般概念短路的一般概念6.1.1 短路的原因、类型及后果短路的原因、类型及后果1.什么是短路什么是短路?电力系统中一切不正常的相与相之间或相与地之间发生通路的情况称作短路,短路是电力系统的严重电力系统中一切不正常的
3、相与相之间或相与地之间发生通路的情况称作短路,短路是电力系统的严重The Universal Concept of Short Circuit故障。故障。2.产生短路的原因:产生短路的原因:?电气设备绝缘受损、老化;电气设备绝缘受损、老化;?气象条件恶化气象条件恶化(雷击过电压闪络、大风、覆冰等雷击过电压闪络、大风、覆冰等);?违规操作违规操作(带负荷拉刀闸、未拆地线合闸送电等带负荷拉刀闸、未拆地线合闸送电等);?其它原因;其它原因;3.三相系统中可能发生的短路类型:三相系统中可能发生的短路类型:对称短路对称短路(symmetrical short-circuit):三相短路:三相短路f(3)
4、(three-phase short-circuit);不对称短路不对称短路(dissymmetrical short-circuit):单相接地短路:单相接地短路f(1)(single phase to ground)、两相短路两相短路f(2)(phase-to-phase)、两相短路接地两相短路接地f(1.1)(two-phase to ground);两相短路接地两相短路接地f(two phase to ground);f(3)f(2)f(1)f(1.1)abc5.短路的后果:短路的后果:?大的短路电流所产生的电动力效应使电气设备受大的短路电流所产生的电动力效应使电气设备受到严重的机械损
5、坏到严重的机械损坏;短路电流比正常值大许多倍,系统电压严重下降。短路电流比正常值大许多倍,系统电压严重下降。4.短路的现象:短路的现象:到严重的机械损坏到严重的机械损坏;?短路电流使设备发热而损坏;短路电流使设备发热而损坏;?短路使系统电压大幅度下降,对用户影响很大,如电动机的运行;短路使系统电压大幅度下降,对用户影响很大,如电动机的运行;?破坏系统稳定,造成大面积停电;破坏系统稳定,造成大面积停电;?对通讯的干扰;对通讯的干扰;?电力系统电气设计中电气设备的选择;电力系统电气设计中电气设备的选择;?电力系统继电保护的参数的整定;电力系统继电保护的参数的整定;?设计方案的比较;设计方案的比较;
6、?电力系统暂态稳定计算电力系统暂态稳定计算6.1.2 短路计算的目的短路计算的目的?电力系统暂态稳定计算电力系统暂态稳定计算;2011-4-1126.2 无限大容量电路的三相短路无限大容量电路的三相短路无限大容量电源是指当电力系统的电源距短路点的无限大容量电源是指当电力系统的电源距短路点的电气距离电气距离较远时,由短路引起的电源送出的功率的变化较远时,由短路引起的电源送出的功率的变化S,远小于电源的容量,远小于电源的容量S,即,即SS,这时可设,这时可设S=,即,即无限大容量电源无限大容量电源。?什么是无限大容量电源什么是无限大容量电源?无限大容量电源的特点:无限大容量电源的特点:Three-
7、phase Short Circuit Calculation of Infinity Capacity Power Supply?无限大容量电源概念的引入目的:无限大容量电源概念的引入目的:分析短路过程可不计电源内部的暂态过程,使分析计算得以简化。电源容量无限大;分析短路过程可不计电源内部的暂态过程,使分析计算得以简化。电源容量无限大;短路过程中电源端电压恒定短路过程中电源端电压恒定;电源内阻抗为零;频率恒定;电源内阻抗为零;频率恒定;无限大容量电源是个相对概念,无限大容量电源是个相对概念,真正的无限大容量电源是不存在的。真正的无限大容量电源是不存在的。6.2.1 短路的暂态过程短路的暂态过
8、程(transient process of short circuit)1.无限大容量电源三相短路等值电路:无限大容量电源三相短路等值电路:RLRLiaRLRLib)sin(+tEm)120sin(o+tEmf)sin(+=tEema2.短路前一相短路前一相(a相相)电势和电流:电势和电流:)sin(+=tIima()()222LLRREImm+=()arctanLLRR+=+其中其中:RLRLic)120sin(o+tEm3.假定短路在假定短路在t=0时刻发生,时刻发生,a相微分方程:相微分方程:)sin(+=+tEdtdiLRimaa这是一个这是一个一阶常系数线性非齐次微分方程一阶常系数
9、线性非齐次微分方程,其解为:,其解为:()sinatTapappmiiiItCe=+=+E其中其中:222LREImpm+=arctanLR=短路电流周期分量幅值短路电流周期分量幅值:短路后电路的阻抗角短路后电路的阻抗角:t=0时刻电源电势的初始相角时刻电源电势的初始相角:短路电流非周期分量衰减时间常数短路电流非周期分量衰减时间常数:RLTa=4.由于短路前后电感中的电流不能突变由于短路前后电感中的电流不能突变,t=0时刻:时刻:5.a相短路电流计算表达式:相短路电流计算表达式:()()()iiitTiItII()()CIIpmm+=sinsin()()=sinsinpmmIIC即:即:()(
10、)()sinsinsinaTapmmpmiItIIe=+其中其中:()+=tIipmpsin为短路电流的为短路电流的周期分量周期分量()()sinsinatTpmpmiIIe=为短路电流的为短路电流的非周期分量非周期分量ppii+=同理同理:bcii、(1)无限大容量电源外电路发生三相短路,短路暂态过程中的短路电流包含两个分量无限大容量电源外电路发生三相短路,短路暂态过程中的短路电流包含两个分量周期分量周期分量(periodic component)和非周期分量和非周期分量(aperiodic component)。(2)周期分量的幅值取决于电源电压和短路回路的阻周期分量的幅值取决于电源电压和
11、短路回路的阻抗抗,且在暂态过程中保持不变且在暂态过程中保持不变,它也是回路的稳态它也是回路的稳态6.对短路电流的分析:对短路电流的分析:抗抗,且在暂态过程中保持不变且在暂态过程中保持不变,它也是回路的稳态它也是回路的稳态短路电流。短路电流。(3)非周期分量是为了使电感中电流不突变而产生,其值在短路瞬间最大,而在暂态过程中以时间常数非周期分量是为了使电感中电流不突变而产生,其值在短路瞬间最大,而在暂态过程中以时间常数Ta按指数规律衰减最终为零。按指数规律衰减最终为零。mI&tmE&(0)ii简单三相电路短路时的相量图简单三相电路短路时的相量图pmI&mpmII&0pi0pi2011-4-1137
12、.无限大容量电源外电路三相短路波形:无限大容量电源外电路三相短路波形:电流波形不再与时间轴对称,而偏移至时间轴一侧,以致将出现短路电流最大瞬时值,其大小主要取决于短路电流非周期分量起始值。电流波形不再与时间轴对称,而偏移至时间轴一侧,以致将出现短路电流最大瞬时值,其大小主要取决于短路电流非周期分量起始值。6.2.2 短路冲击电流短路冲击电流(impulse current)iim短路冲击电流短路冲击电流:短路电流最大可能的瞬时值。:短路电流最大可能的瞬时值。1.分析在什么情况下,什么时刻短路将出现最大短路电流非周期分量分析在什么情况下,什么时刻短路将出现最大短路电流非周期分量无限大容量电源外电
13、路无限大容量电源外电路空载空载情况下发生三相短路,短路回路为情况下发生三相短路,短路回路为纯感性纯感性,短路时刻,短路时刻(t=0)初相角初相角(合闸角合闸角)为零为零情况下,非周情况下,非周短路电流最大可能的瞬时值短路电流最大可能的瞬时值短路冲击电流短路冲击电流iim在短路后约在短路后约半个周期半个周期出现,即短路发生后出现,即短路发生后0.01秒。秒。cosatTapmpmiItIe=+期分量起始值最大。即:期分量起始值最大。即:0=mIo90=0=、kim为冲击系数,为冲击系数,1kim2在实用计算中:在实用计算中:0.010.0112aaTTimpmpmpmimpmimpiIIeeIk
14、 Ik I=+=+=2.短路冲击电流的计算表达式:短路冲击电流的计算表达式:?当短路发生在发电机电压母线时,取当短路发生在发电机电压母线时,取kim1.9;?当短路发生在发电厂高压电压母线时,取当短路发生在发电厂高压电压母线时,取kim1.85;?当短路发生在其它时,取当短路发生在其它时,取kim1.8;冲击电流主要用来对电气设备和载流导体进行动稳定校验。冲击电流主要用来对电气设备和载流导体进行动稳定校验。()+=22222211TtTtptptTtTtttdtiiTdtiTI6.2.3 短路电流的有效值短路电流的有效值(virtual value)It短路电流有效值:在短路过程中,任一时刻短
15、路电流有效值:在短路过程中,任一时刻t的短路电流有效值的短路电流有效值It,是指以时刻,是指以时刻t为中心的一个周期内瞬时电流的均方根值。为中心的一个周期内瞬时电流的均方根值。在电力系统中在电力系统中假定非周期电流在以时间假定非周期电流在以时间 为中的个周为中的个周短路电流的最大有效值短路电流的最大有效值Iim出现在最不利的短路后以出现在最不利的短路后以t=0.01秒为中心的第一周期内:秒为中心的第一周期内:22ptpttIII+=()()22212121+=+=impPimpimkIIkII在电力系统中在电力系统中,假定非周期电流在以时间假定非周期电流在以时间t为中为中心心的的一一个周个周期
16、内恒定不变,则:期内恒定不变,则:6.2.4 短路功率短路功率St短路功率:又称短路容量,是短路电流有效值同短路处的正常工作电压短路功率:又称短路容量,是短路电流有效值同短路处的正常工作电压(一般用平均额定电压一般用平均额定电压)的乘积。的乘积。3tavpSV I=用标幺值表示:用标幺值表示:33avptpBBV ISIV I=BB短路容量主要用来校验开关的切断能力。短路容量主要用来校验开关的切断能力。确定冲击电流、短路电流有效值确定冲击电流、短路电流有效值及及短路功率短路功率,都必须计算,都必须计算短路电流的周期分量短路电流的周期分量,可见对短路电流的周期分量的计算是非常重要的。,可见对短路
17、电流的周期分量的计算是非常重要的。例题:如图所示系统,当降压变电所10.5kV母线上发生三相短路时,可将系统视为无限大容量电源,试求此时短路点的冲击电流、短路电流最大有效值和短路功率。例题:如图所示系统,当降压变电所10.5kV母线上发生三相短路时,可将系统视为无限大容量电源,试求此时短路点的冲击电流、短路电流最大有效值和短路功率。GT-1LT-2f23.2MVA35/10.5kVVs%=7S=20MVA110/38.5kVVs%=10.510km 0.4/kmT-32011-4-1146.3 电力系统三相短路电流的实用计算电力系统三相短路电流的实用计算 00000cos()cos()dtqq
18、qTadddEEEitetxxx=+00000cos()sin()qdttqqdTTEEEetet+有阻尼绕组同步发电机机端处突然三相短路的有阻尼绕组同步发电机机端处突然三相短路的a相短路电流计算式:相短路电流计算式:The Applied Calculation of Three-phase Short-circuit00cos()sin()ddqetetxxx+0011cos()2atTdqVexx+0011cos(2)2atTdqVetxx+计算精确,但不实用,且其中周期分量幅值衰减。计算精确,但不实用,且其中周期分量幅值衰减。电力系统三相短路的实用计算主要是计算非无限大容量电源供电时,
19、电力系统三相短路周期分量的有效值,该有效值是随短路时间的延续而衰减的电力系统三相短路的实用计算主要是计算非无限大容量电源供电时,电力系统三相短路周期分量的有效值,该有效值是随短路时间的延续而衰减的,其计算分为两个方面:,其计算分为两个方面:1.计算短路瞬时计算短路瞬时(t=0)时刻短路电流的周期分量有效值,该电流一般称为时刻短路电流的周期分量有效值,该电流一般称为起始次暂态电流起始次暂态电流,以,以I”表示表示(其中包其中包含无限大容量电源供电的三相短路电流周期分量有含无限大容量电源供电的三相短路电流周期分量有含无限大容量电源供电的三相短路电流周期分量有含无限大容量电源供电的三相短路电流周期分
20、量有效值的计算效值的计算)。该计算主要用于校验短路器的断开容量、电气设备的动稳定校验和继电保护动作值的整定。该计算主要用于校验短路器的断开容量、电气设备的动稳定校验和继电保护动作值的整定。2.考虑周期分量的衰减时,在三相短路的暂态过程中,考虑周期分量的衰减时,在三相短路的暂态过程中,不同时刻不同时刻周期分量的有效值的计算周期分量的有效值的计算(一般采用运算曲线法一般采用运算曲线法)。该计算主要用于电气设备的热稳定校验。该计算主要用于电气设备的热稳定校验。6.3.1 起始次暂态电流 和冲击电流的实用计算起始次暂态电流 和冲击电流的实用计算起始次暂态电流:起始次暂态电流:短路电流的周期分量的初值短
21、路电流的周期分量的初值。1.计算的假设条件:计算的假设条件:(1)系统中各发电机均用次暂态电抗 作为其等值电抗;系统中各发电机均用次暂态电抗 作为其等值电抗;(2)系统中各发电机的电势均采用次暂态电势系统中各发电机的电势均采用次暂态电势:dx I I imi0E(2)系统中各发电机的电势均采用次暂态电势系统中各发电机的电势均采用次暂态电势:0(0)(0)(0)sindEVx I+&在不能确定发电机短路前运行参数时,可近似取在不能确定发电机短路前运行参数时,可近似取=1.051.1(3)电力系统负荷中含有大量的异步电动机,暂态过程中,异步电动机也应用次暂态电势和次暂态电抗表示:电力系统负荷中含有
22、大量的异步电动机,暂态过程中,异步电动机也应用次暂态电势和次暂态电抗表示:0(0)(0)(0)sinEVx I&0E 0E x 0E短路后,如电动机端残压,则异步电动机会向短路点提供短路电流。在实用计算中,只对短路点附近,并能显著供给短路电流的大型电动机才去计算和,其它电动机可看作系统中负荷节点的综合负荷的一部分,短路后,如电动机端残压,则异步电动机会向短路点提供短路电流。在实用计算中,只对短路点附近,并能显著供给短路电流的大型电动机才去计算和,其它电动机可看作系统中负荷节点的综合负荷的一部分,=0.8,=0.35。(4)网络方面,忽略线路以及变压器的对地支路。网络方面,忽略线路以及变压器的对
23、地支路。2.计算的计算步骤:计算的计算步骤:0E x 0E x 0)0(EV I (1)给定系统中各元件参数的标幺值计算并形成等值电路;给定系统中各元件参数的标幺值计算并形成等值电路;(2)发电机及电动机次暂态电势的计算;发电机及电动机次暂态电势的计算;(3)网络化简:网络化简:(4)短路点起始次暂态电流的计算短路点起始次暂态电流的计算:=xEI0I 0E 0Ex)3(f3.冲击电流的计算冲击电流的计算imiLDimLDimimIkIki+=22式中的第一项为发电机提供的冲击电流,第二项为负荷提供的冲击电流,为负荷提供的起始次暂态电流。对于小容量的电动机和综合负荷取式中的第一项为发电机提供的冲
24、击电流,第二项为负荷提供的冲击电流,为负荷提供的起始次暂态电流。对于小容量的电动机和综合负荷取kimLD=1;容;容量为量为200500kW的异步电动机的异步电动机,取取 ki LD=1.31.5;LDI 量为量为200500kW的异步电动机的异步电动机,取取 kimLD1.31.5;容量为容量为5001000kW的异步电动机,取的异步电动机,取kimLD=1.51.7;容量为;容量为1000kW以上的异步电动机,取以上的异步电动机,取kimLD=1.71.8;同步电动机和调相机的冲击系数和同等容量的同步发电机的冲击系数相等。;同步电动机和调相机的冲击系数和同等容量的同步发电机的冲击系数相等。
25、例题:试计算如图电力系统在例题:试计算如图电力系统在f点发生三相短路时的冲击电流。点发生三相短路时的冲击电流。GSC1T 2T 3T b10.5kV1LD115kV1L2L3L2LD3LDf6.3kVc6.3kVa11.08E=10.2a60.3390.18c100.0670.532421.2E=ba41.1710.8LDE=0.9ME=33.33c51.9520.8LDE=b110.0381.4f61.04E=0.9ME=33.33131.9c70.93E=110.0381.4f120.680.9ME=141.9381.01E=f33.332011-4-1156.3.2 短路电流计算曲线及其
26、应用短路电流计算曲线及其应用1.计算曲线的概念计算曲线的概念工程上,计算电力系统三相短路点处工程上,计算电力系统三相短路点处任意时刻任意时刻的短路电路周期分量有效值往往采用的短路电路周期分量有效值往往采用计算曲线法计算曲线法。依据同步发电机短路电流周期分量计算公式来计算短路电。依据同步发电机短路电流周期分量计算公式来计算短路电流周期分量相当复杂流周期分量相当复杂,体现在体现在必必须明确以下条件参数才可计算须明确以下条件参数才可计算:流周期分量相当复杂流周期分量相当复杂体现在须明确以下条件参数才可计算体现在须明确以下条件参数才可计算?发电机的各种电抗、各种时间常数、各种电势初值等;发电机的各种电
27、抗、各种时间常数、各种电势初值等;?强行励磁系统参数;强行励磁系统参数;?短路点距离发电机出口的电气距离;短路点距离发电机出口的电气距离;?时间时间当发电机的参数和运行初态给定后,短路电流周期分量当发电机的参数和运行初态给定后,短路电流周期分量Ip将只是短路点到发电机的电气距离将只是短路点到发电机的电气距离xjs和时间和时间t的函数:的函数:()txfIjsp,=其中:其中:edjsxxx+=xjs称为计算电抗,是归算到发电机额定容量的发电机次暂态称为计算电抗,是归算到发电机额定容量的发电机次暂态电抗标幺值与发电机出口到短路点的电抗标幺值之和电抗标幺值与发电机出口到短路点的电抗标幺值之和。电抗
28、标幺值与发电机出口到短路点的电抗标幺值之和电抗标幺值与发电机出口到短路点的电抗标幺值之和。反映这一函数关系的一组曲线称为计算曲线。反映这一函数关系的一组曲线称为计算曲线。pI0=tjsx1tt=2.计算曲线的制作计算曲线的制作制作计算曲线的典型接线图:制作计算曲线的典型接线图:绘制汽轮发电机的计算曲线的计算环境绘制汽轮发电机的计算曲线的计算环境:GSNSLDfxk绘制汽轮发电机的计算曲线的计算环境绘制汽轮发电机的计算曲线的计算环境如图所示,如图所示,f点发生三相短路,发电机正常运行在点发生三相短路,发电机正常运行在VN、SN状态下,其中状态下,其中50%负荷为负荷为SLD,另,另50%负荷功率
29、送向短路点。各种同类型负荷功率送向短路点。各种同类型(汽轮、水轮汽轮、水轮)不同型号,不同容量的发电机作样机,对于给定的电抗不同型号,不同容量的发电机作样机,对于给定的电抗xjs和时间和时间t,分别算出每种电机的短路电流周期分量值,取其算术平均值作为在给定,分别算出每种电机的短路电流周期分量值,取其算术平均值作为在给定xjs、t下的该类型发电机的短路电流周期分量值。下的该类型发电机的短路电流周期分量值。3.计算曲线应用时要注意的问题计算曲线应用时要注意的问题(1)制作计算曲线的网络只含有一台发电机,且计算电抗与负荷支路无关,但电力系统的实际接线要复杂得多,所以应用计算曲线之前,首先必须制作计算
30、曲线的网络只含有一台发电机,且计算电抗与负荷支路无关,但电力系统的实际接线要复杂得多,所以应用计算曲线之前,首先必须略去负荷支路略去负荷支路,并将原系统的等值网络,并将原系统的等值网络通过网络变换通过网络变换,变换成只含有短路点和若干电源点的星形网络,并略去所有电源点之间支路,便,变换成只含有短路点和若干电源点的星形网络,并略去所有电源点之间支路,便得到以短路点得到以短路点f为中心的以各电源点为顶点的星形电路为中心的以各电源点为顶点的星形电路,然后对星形电路的每一支路分别应用,然后对星形电路的每一支路分别应用计算曲线计算曲线计算曲线计算曲线。(2)实际系统中发电机数目很多,如每一台发电机都为一
31、个电源点,计算量非常大,所以工程计算中常采用实际系统中发电机数目很多,如每一台发电机都为一个电源点,计算量非常大,所以工程计算中常采用合并电源的方法来简化网络合并电源的方法来简化网络,把短路电流变化规律大致相同的发电机尽可能地合并,对于条件比较特殊的某些发电机单独考虑,这样,根据不同的具体条件可将网络中的电源分为数目不多的几组,每组都用一个等值发电机代表,即保证精度,又可减少工作量。,把短路电流变化规律大致相同的发电机尽可能地合并,对于条件比较特殊的某些发电机单独考虑,这样,根据不同的具体条件可将网络中的电源分为数目不多的几组,每组都用一个等值发电机代表,即保证精度,又可减少工作量。(3)合并
32、发电机的主要依据是:合并发电机的主要依据是:?汽轮发电机和水轮发电机不能合并;汽轮发电机和水轮发电机不能合并;?有自动励磁调节器和无励磁调节器的发电机不能合并;有自动励磁调节器和无励磁调节器的发电机不能合并;?与短路点电气距离相差不大,容量相差也不大的同类型发电机可以合并;与短路点电气距离相差不大,容量相差也不大的同类型发电机可以合并;?远离短路点的同类型的发电机可以合并;远离短路点的同类型的发电机可以合并;?直接接于短路点的发电机应单独考虑;直接接于短路点的发电机应单独考虑;?网络中的无限大容量电源应单独计算,因为其短路电流周期分量不衰减;网络中的无限大容量电源应单独计算,因为其短路电流周期
33、分量不衰减;4.转移电抗及其计算转移电抗及其计算转移电抗:对任一复杂网络进行变换,消除除短路点和电源电势节点以外的所有中间节点,最后得到的各电源电势节点到短路点间的直接联系电抗称为转移电抗。转移电抗:对任一复杂网络进行变换,消除除短路点和电源电势节点以外的所有中间节点,最后得到的各电源电势节点到短路点间的直接联系电抗称为转移电抗。G-1G-2E2E1X”d1X”d2E1E2G-3G-4f(3)E4f(3)E3X”d3X”d4E3E4X1fX2fX3fX4ff系统图等值电路图变换后的等值电路图系统图等值电路图变换后的等值电路图中间节点X1f、X2f、X3f、X4f分别为各电源点到短路点的转移电抗
34、。分别为各电源点到短路点的转移电抗。2011-4-116求取转移电抗的方法:网络变换法求取转移电抗的方法:网络变换法(1)星角变换星角变换132Z1Z2Z3123Z12Z31Z233212112ZZZZZZ+=1323223ZZZZZZ+=2131331ZZZZZZ+=星网变换星网变换2(2)星网变换星网变换n条阻抗支路条阻抗支路Z1、Z2、Z3、Zn以以k点为公共端点的星形网络,去掉点为公共端点的星形网络,去掉k点形成网形网络:点形成网形网络:=YZZZjiijnZZZZY1111321+=L(3)角星变换角星变换123Z12Z31Z23132Z1Z2Z331231231121ZZZZZZ+
35、=31231223122ZZZZZZ+=31231231233ZZZZZZ+=变换原则:消除除短路点和电源电势节点以外的所有中间节点,最后得到的各电源电势节点到短路点间的转移电抗。变换原则:消除除短路点和电源电势节点以外的所有中间节点,最后得到的各电源电势节点到短路点间的转移电抗。5.应用计算曲线法计算任意时刻短路电流周期分量的计算步骤应用计算曲线法计算任意时刻短路电流周期分量的计算步骤(1)绘制等值网络,计算网络参数;参数计算采用标幺值,、;发电机电抗用,略去网络中所有对地支路、电阻元件;无限大容量电源的内阻抗为零;略去负荷;1)绘制等值网络,计算网络参数;参数计算采用标幺值,、;发电机电抗
36、用,略去网络中所有对地支路、电阻元件;无限大容量电源的内阻抗为零;略去负荷;dx BSavBVV=(2)进行网络变换:满足合并条件的电源合并,求出各等值发电机对短路点的2)进行网络变换:满足合并条件的电源合并,求出各等值发电机对短路点的转移电抗转移电抗;(3)将转移电抗按各自相应等值发电机的容量进行归算,求得各等值发电机对短路点的;(3)将转移电抗按各自相应等值发电机的容量进行归算,求得各等值发电机对短路点的计算电抗计算电抗:BNiifijsSSxx=.),2,1(gixifL=),2,1(giL=(4)由根据给定时间(4)由根据给定时间t查计算曲线,得到各等值发电机向短路点所提供的短路电流周
37、期分量标幺值;(5)网络中无限大容量电源查计算曲线,得到各等值发电机向短路点所提供的短路电流周期分量标幺值;(5)网络中无限大容量电源S供出的短路电流不衰减:供出的短路电流不衰减:1pssfIx=(6)计算短路电流周期分量有效值:(6)计算短路电流周期分量有效值:NiSijsx.ptiI第第 台等值发电机提供的短路电流台等值发电机提供的短路电流i3NiptiptiavSIIV=3BpSpSavSIIV=avBpSavNigiptiptVSIVSII331+=第第 台等值发电机提供的短路电流台等值发电机提供的短路电流:无限大容量电源提供的短路电流:短路点周期电流的有名值:无限大容量电源提供的短路电流:短路点周期电流的有名值:i注:应取短路点处电压级的平均额定电压;注:应取短路点处电压级的平均额定电压;avV例6-8 如图所示电力系统,发电厂A和B都是火电厂,各元件参数如下:发电机G-1和G-2:31.25MVA,Xd”=0.13发电厂B:235.3MVA,X”=0.3变压器T-1和T-2:20MVA,Vs%=10.5线路每L发电厂BG线路L:2100km,每回0.4/km试计算f点发生短路时0.5秒和2秒的短路周期电流.发电厂AG-1G-2T-1T-26.3kV115kVf小 结:小 结:作业:习题作业:习题 6-11,6-13,6-14,6-15