電力系統(tǒng)分析之短路電流計算

1、電力系統(tǒng)分析之短路電流計算 電力系統(tǒng)是由生產(chǎn)、輸送、分配、及使用電能的發(fā)電機、變壓器、電力線路和用戶組成一個整體，它除了有一次設(shè)備外還應有用于保護一次設(shè)備安全可靠運行的二次設(shè)備。對電力系統(tǒng)進行分析應包括正常運行時的運行參數(shù)和出現(xiàn)故障時的故障參數(shù)進行分析計算。短路 是電力系統(tǒng)出現(xiàn)最多的故障，短路電流的計算方法有很多，而其中以“應用運算曲線”計算短路電流最方便實用。應用該方法的步驟如下：1、 計算系統(tǒng)中各元件電抗標幺值； 1）、基準值，基準容量（如取基準容量Sj=100MVA），基準電壓Uj一般為各級電壓的平均電壓。2）系統(tǒng)中各元件電抗標幺值計算公式如下： 發(fā)電機 式中為發(fā)電機次暫態(tài)電抗百分值 變

2、壓器 式中Ud%為變壓器短路電壓的百分值 線路 式中X0為每僅是電抗的平均值（架空線為0.4歐/公里） 電抗器 式中Xk%為電抗器的短路電抗百分值 系統(tǒng)阻抗標幺值 SZh斷路器的遮斷容量2、 根據(jù)系統(tǒng)圖作出等值電路圖,將各元件編號并將相應元件電抗標幺值標于元件編號下方；3、 對網(wǎng)絡化簡,以得到各電源對短路點的轉(zhuǎn)移電抗,其基本公式有:串聯(lián) X3 =X1+X2 并聯(lián) 三角形變?yōu)榈戎敌切?星形變?yōu)榈戎等切?4、 將標幺值電抗轉(zhuǎn)換為以各支路發(fā)電機容量為基準的計算電抗Xjs， 式中：-以Sj為基準容量的標幺值電抗 Xjs-以Sn為基準容量的計算電抗5、 短路電流計算：1）、無限大容量電源的短路電流計算

3、：當系統(tǒng)中XX=0，以供電電源為基準的計算電抗Xjs3時，可以認為短路電流周期分量在整個短路時間內(nèi)保持不變，即 式中：-以Sj為基準容量的標幺值電抗 Xjs-以Sn為基準容量的計算電抗2）、有限容量電源的短路電流計算：有限容量電源的短路電流周期分量在短路時間內(nèi)是變化的。運算曲線反應這一變化。Izt=f（t·Xjs）按不同類型的發(fā)電機所做出的運算曲線，由運算曲線查出I“* 、I0，2* 、I*三種短路電流周期分量，然后轉(zhuǎn)換為有名值 IZt=I*zt·式中：-各支路的發(fā)電機額定電流元 計算短路沖擊電流及全電流最大有效值：機端短路12MW以下機端短路12MW以上下面用一個簡單的例

4、子進行對短路電流的計算分析：系統(tǒng)如下圖所示將系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為等效參數(shù)如下圖：圖中分式中分子為元件編號，分母為元件電抗值標幺值。一、各標幺值計算如下：取基準容量Sj=100MVA，基準電壓Uj為各級電壓的平均電壓，Uj=Up=1.05Ue1、 系統(tǒng)阻抗標幺值2、 線路L1阻抗標幺值 線路L2阻抗標幺值3、變壓器 B1 B2三繞組變壓器 先計算各繞組短路電抗 再求各繞組標幺值阻抗： X8=X9=0 B3變壓器阻抗標幺值： B4變壓器阻抗標幺值： 4、 發(fā)電機F1-4，6-7阻抗標幺值： 發(fā)電機F5阻抗標幺值：二、網(wǎng)絡化簡：1、d-1短路網(wǎng)絡化簡： 化簡如下圖：2、d-2短路網(wǎng)絡化簡：化簡過程如下圖：再化

5、簡3、d-3短路網(wǎng)絡化簡：化簡過程如下圖4、d-4短路,發(fā)電機電壓母線認為是無限大功率母線 三、短路電流計算:1、d-1短路電流計算：系統(tǒng)供給短路電流 F5-7供給短路電流 先算查運算曲線 F1-4供給短路電流 先算查運算曲線 2、d-2短路電流計算：系統(tǒng)供給短路電流 F1-7供給短路電流 先算查運算曲線 3、d-3短路電流計算：系統(tǒng)供給短路電流 F1-2，5-7供給短路電流 先算查運算曲線 F3-4供給短路電流 先算查運算曲線 4、d-4短路電流計算：短路電流計算結(jié)果短路點編號短路點平均電壓Up(KV)基準電流Ij(KA)分支線名稱分支額定電流Ie(KA)短路電流周期分量起始值I(KA)短路

6、電流沖擊值ich(KA)短路全電流最大有效值Ich(KA)0.2秒周期電流I0.2(KA)穩(wěn)態(tài)短路電流有效值I(KA)起始短路容量S(MVA)d-11150.502110KV系統(tǒng)發(fā)電機F1-4發(fā)電機F5-7小計0.10.0823.440.350.274.068.770.8930.68910.355.230.5320.416.1723.440.2720.2123.9243.440.2830.2293.95268569.753.78808.6d-2371.56110KV系統(tǒng)發(fā)電機F1-7小計0.5651.221.012.233.112.585.691.851.5353.391.220.882.11

7、.22. 1.082.37864.8142.8d-36.39.16110KV系統(tǒng)發(fā)電機F1,2,5,6,7發(fā)電機F3,4小計2.410.91692.655.1316.7822.956.7513.142.813.684.037.825.5192.453.4214.8793.133.0615.1998.228.956183.1d-40.4144.3小計7.2213.37.877.227.225僅供個人用于學習、研究；不得用于商業(yè)用途。For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur für den persönlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l 'étud