短路電流實用計算

10.1短路電流計算的基本原理和方法（一）、建立電力系統(tǒng)節(jié)點方程1在潮流計算中，已經(jīng)形成了不含發(fā)電機和負荷的節(jié)點方程2加上發(fā)電機阻抗3加上負荷等效阻抗或或或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短路計算框圖輸入原始數(shù)據(jù)形成節(jié)點導納矩陣并進行三角分解計算支路電流輸出結(jié)果

選擇故障點f

計算節(jié)點阻抗矩陣第f列元素用公式計算短路電流用公式計算各節(jié)點電壓Y回憶：阻抗矩陣列元素的求法1、轉(zhuǎn)移阻抗的概念電勢源i對短路點f的轉(zhuǎn)移阻抗（二）、利用電勢源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗計算短路電流無源線性網(wǎng)絡(luò)f1z1izimzm2、電力系統(tǒng)短路電流可表示為：網(wǎng)絡(luò)中只有一個電壓源f點接地短路無源線性網(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f單獨注入電流時，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無源線性網(wǎng)絡(luò)f1z1izimzm（3）、利用網(wǎng)絡(luò)的等值變換計算轉(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)簡化成一端接等值電勢源另一端接短路點的單一支路，該支路的阻抗即等于短路點的輸入阻抗，也就是等值電勢源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗，然后通過網(wǎng)絡(luò)還原，算出各電勢源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗。（2）保留電勢源節(jié)點和短路點的條件下，通過原網(wǎng)絡(luò)的等值變換逐步消去一切中間節(jié)點，最終形成以電勢源節(jié)點和短路點為頂點的全網(wǎng)形電路，這個最終電路中聯(lián)結(jié)電勢節(jié)點和短路點的支路阻抗即為該電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗。10.2起始次暫態(tài)電流和沖擊電流的實用計算一、起始次暫態(tài)電流的計算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：取次暫態(tài)電抗后電勢

次暫態(tài)電勢假定發(fā)電機在短路前額定滿載運行不計負荷影響，?。?）綜合負荷：次暫態(tài)電勢僅在該點電壓低于此值才考慮次暫態(tài)電抗3、

的計算：

（2）汽輪發(fā)電機和有阻尼繞組的凸極發(fā)電機的次暫態(tài)電抗可以取為。（3）電動機：次暫態(tài)電抗一般包含在負荷中了近似計算1.交軸次暫態(tài)電勢與直軸次暫態(tài)電抗2.直軸次暫態(tài)電勢及交軸次暫態(tài)電抗有阻尼繞組同步發(fā)電機的相量圖3.次暫態(tài)電抗后電勢二、沖擊電流的計算負荷提供的沖擊電流(沖擊系數(shù)k的取值見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P100：廠高壓母線1.85，廠發(fā)電機電壓母線1.9，其它1.8)總的沖擊電流短路容量10.3短路電流計算曲線及其應用一、計算曲線的概念 計算電抗是指歸算到發(fā)電機額定容量的外接電抗的標幺值和發(fā)電機縱軸次暫態(tài)電抗的標幺值之和。

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

電力系統(tǒng)短路電流計算公式復雜，實際應用不方便。故采用計算曲線方法：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算其短路電流值，將計算結(jié)果制成表格或曲線。當實際應用中需要算短路電流時，只要算出計算電抗，就可以直接查表得出電流。避免了復雜的運算。注意：此標幺值是以發(fā)電機額定容量為基準的。注意：此標幺值是以發(fā)電機額定容量為基準的。10.3短路電流計算曲線及其應用二、計算曲線的制作條件（1）在短路過程中，負荷取50%，用恒定阻抗表示，即式中，取（4）當時，近似地認為短路周期電流的幅值已不隨時間而變，直接按下式計算即可根據(jù)我國的實際情況，制作曲線時選用如下接線（3）計算曲線只作到 為止（2）發(fā)電機的強行勵磁電壓頂值取1.810.3短路電流計算曲線及其應用三、計算曲線的應用1、網(wǎng)絡(luò)化簡（把所有參數(shù)歸算到一個統(tǒng)一的基準值下面再化簡）忽略負荷略去網(wǎng)絡(luò)各元件的電阻、輸電線路的電容和變壓器的勵磁支路化簡成完全網(wǎng)形電路（含電源點和短路點）略去電源點之間的支路2、電源合并按照電源特性相近，距離短路點距離相近則可以合并的原則進行合并，其目的是減少電源支路，簡化計算（合并之后的等值電源容量為各支路容量之和，等值計算電抗為各支路計算電抗的并聯(lián)值（要再歸算在等值容量下））3、查表計算4、無限大電源?。?、將各短路電流有名值相加。續(xù)（5）計算短路電流周期分量的有名值 第i臺等值發(fā)電機提供的短路電流為

無限大功率電源提供的短路電流為

短路點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點發(fā)生三相短路，試求：短路后0.5s和2s時短路電流周期分量。發(fā)電機G1，G2：變壓器T－1、T-2：發(fā)電機G3：線路L：思路1：將三個電源分別化簡為獨立支路，再查表思路2：將2、3電源合并為一個電源，查表思路1解：發(fā)電機G1，G2：變壓器T－1、T-2：發(fā)電機G3：線路L：（1）網(wǎng)絡(luò)化簡取解：（2）計算各電源的轉(zhuǎn)移電抗解：（3）計算各電源的計算電抗發(fā)電機G1，G2：發(fā)電機G3：該數(shù)據(jù)是在基準容量下的，現(xiàn)在要轉(zhuǎn)化到各發(fā)電